I programmi CAD che consentono di progettare un edificio utilizzando componenti edilizi tridimensionali parametrici hanno fatto la loro comparsa già più di venti anni fa ed alcuni, da subito, hanno rappresentato un valido strumento per gestire e modificare i progetti in tempi rapidi, a fronte di un lavoro di rappresentazione di tipo geometrico ed essenzialmente bidimensionale rappresentato dai CAD tradizionali. In particolare, il valore aggiunto sta nella loro capacità di produrre modelli complessi e dal notevole peso informatico, in maniera veloce ed efficace utilizzando la modellazione 3D per aggregazione di oggetti dedicati (muri, porte, finestre, solai ed elementi strutturali).

Il grande vantaggio che nella progettazione architettonica hanno sempre offerto  programmi come Archicad, Allplan, Vector Works per ambiente Mac, e poi Revit ancor prima che diventasse un prodotto Autodesk, era che tutte le viste di tipo bidimensionale (piante, prospetti, sezioni), se ben impostate ed utilizzate, consentivano una rappresentazione conforme alle regole della rappresentazione architettonica, bidimensionale, a vari gradi dettaglio, ciò che normalmente veniva fatto con i comandi di disegno per geometrie elementari e tracciamento di linee di Autocad ed affini, ricavando però le suddette viste (piante, prospetti, sezioni) da un modello che era tridimensionale e che quindi offriva un pieno controllo spaziale complessivo del progetto.

Tuttavia, l’uso di questi programmi è risultato di utilizzo più complesso rispetto al tracciamento di disegni ottenuto con un CAD tradizionale, più vicino al processo di rappresentazione grafica diretta, cioè di disegno geometrico su fogli. Ciò è dovuto alla natura dei passaggi, in cui la rappresentazione per oggetti deve essere impostata attraverso pannelli che rimandano agli altri sottomenu per definire l’aspetto dei componenti, in una serie di operazioni strutturate e consecutive che richiedono una certa pratica e presenza mnemonica delle procedure.

Il progressivo grado di diffusione e le politiche commerciali delle aziende che diffondevano questi prodotti adeguando le prestazioni al paradigma insito nel mercato delle costruzioni, ha fatto sempre più propendere la pratica tecnica per questo approccio: progettare rapidamente, con controllo costante degli errori, rapidità di revisione del progetto, dei costi legati alla realizzabilità dello stesso e al processo produttivo dell’opera. Le nuove generazioni di tecnici, dunque, sin dalla loro fase di formazione, utilizzano questo tipo di prodotti. Anzi, diremo che la ricerca universitaria ha fagocitato l’incontro tra prestazioni via via sempre più performanti di tali software ed esigenze di mercato, a dimostrazione che è ormai l’evoluzione naturale della progettazione edilizia in armonia con le nuove tecnologie IT.

Per fare un po' di dietrologia, la progettazione intelligente per oggetti aveva già un valido precedente nel mondo della progettazione manifatturiera o industriale che dir si voglia, in cui il modello è sempre stato molto di più che un semplice progetto 3D da riproiettare bidimensionalmente e dettagliare su cartigli esecutivi. Nel settore industriale, la modellazione è da molti anni direttamente connessa alla produzione, perché legata alla robotica o alle macchine di prototipazione di produzione a controllo numerico.

UN PRECEDENTE METODOLOGICO: LA MODELLAZIONE MECCANICA

La necessità rigorosa di controllare il prodotto in fase di prototipazione e poi di successiva produzione ha incluso il concetto della modellazione parametrica o geometricamente vincolata. Ma che significato hanno queste definizioni? L’aggiunta di vincoli di tipo geometrico alle dimensioni dei modelli crea la stabilità geometrica del modello, cioè preserva il modello da modifiche di tipo accidentale indotte dalla revisione di altre parti che lo compongono. 

La variabilità delle geometrie del modello virtuale realizzato con modellatore è controllata da quote parametriche abbinate appunto a vincoli geometrici tra entità grafiche, in modo che le dimensioni siano frutto di una rielaborazione dimensionale da trasmettere alle suddette apparecchiature, che pertanto devo scongiurare errori di rappresentazione e o dimensionamento. Questa caratteristica di modellazione offriva altresì il controllo e l’elaborazione dei dati dimensionali favorendo il conteggio dei pezzi e delle quantità di materiale necessarie per produrli.

Questa impostazione dal disegno parametrico 3D dei componenti meccanici fu trasferita attraverso le potenzialità sopra descritte anche alla modellazione edilizia, inserendo i parametri geometrici nel dimensionamento degli elementi di un edificio, sia strutturali che di finitura (quali porte finestre, strati murari), ma anche dimensioni degli ambienti di uno spazio costruito e nell’assemblaggio delle parti o degli oggetti in modelli complessi. Per le ragioni su elencate c’è però da rilevare che nell’ambito della progettazione edilizia dunque coesiste una generazionale resistenza al cambiamento, che limita l’utilizzo di questi prodotti strettamente alla modellazione 3D finalizzata alla presentazione del progetto, senza una particolare attenzione al modello dati che può essere strutturato.

LA METODOLOGIA BIM: COSTRUZIONE DI INFORMAZIONI “ESATTE”

Abbiamo detto dunque che l’uso di questi modellatori parametrici per il controllo delle dimensioni che determinano la forma e delle informazioni relative all’edificio (informazioni geometriche e qualitative) sono utilizzate nell’ottica di un processo di sviluppo graduale del modello edilizio via via che il processo progettuale si correda di informazioni sempre più circostanziate. In ottemperanza alle esigenze della committenza, valutate rispetto al controllo dei costi nel perseguimento degli obiettivi prefissati per realizzare opere soprattutto di pubblico interesse, la metodologia BIM entra in gioco, come prevedono gli specifici testi di legge in materia emanati negli ultimi anni, soprattutto per lavori di elevata complessità tecnologica che potrebbero comportare allungamento dei tempi di realizzazione e dei costi relativi. L’evoluzione sta nell’aver definito procedure operative e documentazioni che possono essere approntati proprio grazie all’uso dei programmi di BIM authoring, cioè parametrici 3D come quelli appena descritti.

Ad esempio si progetta un modello edilizio, disegnando il volume elementare attraverso una serie di considerazioni progettuali, funzionali, ambientali ed autorizzative. Questo volume rappresenta il punto di partenza per effettuare considerazioni di tipo economico quantificativo, di tipo energetico nell’ottica di ottimizzare prestazioni e consumi, e di tipo spaziale e formale. Si scompone il volume e le superfici di questo involucro concettuale, in geometrie specifiche fatte di spazi funzionali delimitati da elementi verticali con le relative aperture, elementi orizzontali, collegamenti e finiture, che portano ad un organismo architettonico finito.

I PUNTI CARDINE DI UNA BIM ADOPTION

Oggi, nell’ottica di un riammodernamento dei metodi di progettazione, le società di progettazione, uffici tecnici di qualsivoglia ente pubblico o privato, ma anche le P.A. stesse, dovendo obbligatoriamente recepire a precise direttive di legge (DL 560/2018e s.m.), devono intraprendere iniziative in due direzioni.

In primo luogo provvedendo al consolidamento dell’abilità operativa sui software, conoscenza delle procedure e metodi propri del BIM, addestrando quindi il personale alla condivisione delle informazioni tra i membri del team, creando dunque una struttura tecnica che, come vogliamo dimostrare in questa nostra trattazione, non sia semplicemente in grado di modellare un edificio con questi metodi ma conosca ed operi secondo le procedure standardizzate indicate dalle normative in materia di BIM; in secondo luogo utilizzando strumenti informatici di processo, come piattaforme collaborative, programmi di controllo di coerenza del modello per la validazione del progetto, la programmazione simulata delle lavorazioni, la quantificazione dei materiali  finalizzata al controllo dei costi, il criterio generale di pianificazione dei progetti per “livelli di maturazione” ed adottando le opportune linee guida per operare in maniera organizzata.

Inoltre, sempre più frequentemente si rende necessario dotare di una attestazione di competenza le varie figure tecniche coinvolte in un team di progettazione così come richiesta dalle e alle Pubbliche Amministrazioni, che devono indire gare per la progettazione e l’esecuzione di opere edili ed infrastrutturali di notevole complessità, da svolgere e gestire con metodologia BIM. Ci riferiamo alle certificazioni per figure specialistiche come il gestore delle informazioni o BIM Manager, il coordinatore delle informazioni o Bim Coordinator, e il modellatore delle informazioni o BIM specialist quest’ultima la figura tradizionalmente che opera in maniera diretta con i programmi di modellazione.

La certificazione di qualità BIM ai sensi del PdR 78/2019 inoltre può riguardare l’intera azienda come addendum alla certificazione ISO9001 ed approntata con gli stessi criteri, ma specificatamente volta a certificare processi, competenze, consapevolezza dei metodi e dotazione degli idonei strumenti, prerogativa che può aprire canali preferenziali alla scelta dell’aggiudicatario in sede di gara per servizi di progettazione e o esecuzione di un edificio col metodo BIM.

Arch. Luca Talucci - BIM Expert