Intervista con l'esperto sul tema BIM: Michael Gehrlein in merito alle difficoltà e alle opportunità del Building Information Modeling.
Signor Gehrlein, come definirebbe in breve il BIM?
Il BIM è la raccolta supportata da computer dei dati di tutti i mezzi impiegati nel settore edile, da tutte le aziende coinvolte nella costruzione, per realizzare un modello di dati. Calcoli di rendimento e di carico, disegni e capitolati d’oneri (masse) devono operare in modo bidirezionale con il modello di dati, per permettere di apportare modifiche alla pianificazione con meno oneri ed errori di trasmissione.
BIM è sulla bocca di tutti, ma non tutti sembrano apprezzarlo. In molti si sentono sopraffatti. Perché?
Ormai da decenni le procedure di lavoro a livello di pianificazione sono soggette a cambiamenti esigui. Disegni 2D e raccolta dei dati sulle masse sono prassi comuni, così come l’annotazione manuale sui disegni dei dati ottenuti tramite calcolo e la successiva trascrizione delle masse in un capitolato d’oneri. I sistemi CAD 3D, nati con il nuovo millennio, a causa dei requisiti più elevati per gli utenti e del maggiore onere di elaborazione vengono tuttora comunemente impiegati solo dalla metà dei progettisti di sistemi tecnici per l’edilizia. Il BIM richiede percorsi completamente nuovi, procedure di lavoro disciplinate e soprattutto il 3D. Aspetti correlati sono nuovi formati di dati e nuove interfacce, ad esempio IFC o gbXML, che nella maggior parte dei casi richiedono il passaggio a una nuova generazione di software, di cui è naturalmente necessario apprendere il funzionamento. Gli strumenti tecnici di vecchia data per lo scambio di dati dei disegni, come DWG bidimensionali e documenti PDF, a causa della scarsa qualità delle informazioni che contengono non sono conformi a BIM e saranno eliminati. Tornando quindi alla domanda: oltre a onerose commutazioni software e misure di perfezionamento, nel corso dei prossimi anni sarà necessario creare una base solida, formata da un nuovo potenziale di esperienze. I relativi costi sono difficili da stimare. A ciò si aggiungono dubbi relativi alla gestione dei progetti in corso.
Cosa consiglia ad architetti e progettisti che si cimentano per la prima volta con questo tema? Quale approccio devono adottare?
Le radici di BIM affondano nella creazione di un modello di edificio tridimensionale digitale. Ciò vale in egual misura per l’architetto, l'esperto di statica e il progettista della tecnica per edifici di un progetto complessivo. Come già accennato, a tutti i collaboratori di un team di progetto è richiesto un cambiamento realmente dispendioso, ad esempio per imparare a usare un nuovo software di base. Dalle esperienze che ho fatto finora ho potuto constatare che la maggior parte dei progettisti si rende conto di quale sia il reale potenziale di BIM solo dopo aver iniziato a usarlo. Dovrebbe essere chiaro che durante il processo introduttivo è necessario tagliare tutti i ponti col passato. La Gran Bretagna è già molto più avanti. Lì ormai è praticamente impossibile partecipare a una gara d’appalto senza BIM.
Perché mai un Paese così tecnologico come la Germania zoppica?
“Germany is a land of poets and thinkers. A new rule, like the Ten Commandments, will be set in stone and will not be changed”. È questa la spiegazione data da un norvegese, che da oltre dieci anni impiega BIM nella pianificazione degli edifici. Non è certo mia intenzione squalificare il lavoro delle nostre associazioni di architetti e ingegneri. Tuttavia secondo me il motivo è che il nostro regolamento in materia di onorari (HOAI) sintetizza la creazione di modelli di edifici 3D/4D nell'espressione univoca “Prestazioni speciali” e non prevede alcun vincolo al riguardo. Finché in Germania non sarà cambiato questo regolamento o, in altre parole, finché il nostro regolamento in materia di onorari non sarà in linea con BIM, la maggior parte di progettisti e committenti continuerà a non utilizzare BIM.
E quando ritiene ci sarà l’affermazione capillare di BIM in Germania?
Nel 2020 il Ministero federale dei trasporti e dell'infrastruttura intende rendere vincolante BIM a partire da un importo totale di cinque milioni di Euro. Alcuni Gruppi presuppongono già oggi l’uso di BIM per alcune nuove costruzioni e ristrutturazioni di edifici. Ciò significa che, al momento, per quanto esperto un progettista può partecipare a una gara di appalto solo se è in grado di implementare autonomamente BIM. Di conseguenza sempre più imprese di progettazione si confrontano con BIM per poter tenere testa alla concorrenza. A fronte dell’aumento delle esperienze con BIM per il futuro vi è la possibilità concreta che vengano elaborati anche progetti con importi più bassi, in quanto molti imprenditori capiscono i vantaggi che arrivano dopo il superamento delle difficoltà iniziali. Sono inoltre propenso a credere che anche il regolamento HOAI sarà modificato a breve. Date le circostanze immagino quindi che, entro il 2030, BIM avrò preso piede per tutti i progetti di costruzione relativi a edifici con più di quattro unità abitative.
Come si presenta esattamente un file BIM per un singolo prodotto? Cosa contiene?
Biografia
Michael Gehrlein, esperto in CAD e sistemi tecnici per l’edilizia, è il referente per qualsiasi aspetto relativo a BIM. Fra le altre cose è un disegnatore tecnico e possiede una licenza federale per la tecnica di riscaldamento e climatizzazione. Per sei anni Gehrlein si è occupato della progettazione di sistemi tecnici per l’edilizia presso l’ufficio tecnico di una realtà aziendale di spicco, impegnata in grandi progetti, mentre per altri sei anni ha rivestito il ruolo di capoteam presso uno studio di ingegneri con progetti in tutta la Germania. Dal 2004 Gehrlein lavora come libero professionista e offre servizi nell’ambito dell’introduzione e dell’utilizzo efficienti della progettazione supportata da computer per i sistemi tecnici dell’edilizia. Maggiori informazioni all’indirizzo www.gehrlein.de.
Partiamo da un convettore a pavimento di Kampmann. In un file sono memorizzati i dati della geometria, tutte le denominazioni necessarie, i dati sulla potenza e quelli di collegamento. Sintetizzate in un modello BIM troviamo tutte le masse che vengono poi trasferite direttamente in un programma per la creazione di un capitolato d’oneri. Sulla base delle portate necessarie ci rendiamo conto se le condotte collegate sono dimensionate in modo adeguato e se la copertura del carico di riscaldamento è corretta. Una eventuale variazione delle dimensioni di una stanza o del numero di convettori viene rilevata in tempo reale grazie agli oggetti correlati ed è possibile reagire direttamente. A titolo di confronto, in passato per il convettore veniva impiegato un solido geometrico o blocco 2D contenente pochissime informazioni. I testi necessari sul prodotto venivano scritti a mano nel disegno CAD e dovevano essere chiaramente considerati in caso di modifiche.
Partendo dai singoli dati sui prodotti BIM di decine di elementi di costruzione viene così realizzata un’intera casa digitale?
Certamente! Se è possibile farlo! Tutti gli oggetti contenuti nel modello sono suddivisi in categorie, possono presentare interdipendenze, essere filtrati e valutati. Le attuali tecnologie software consentono di creare modelli assolutamente accettabili di tutti gli oggetti possibili. In fase di costruzione è comunque necessaria una gestione coerente e responsabile dei dati, poiché in un modello di dati gli errori di pianificazione e i passaggi di elaborazione incompiuti si possono controllare e determinare più semplicemente che con i precedenti piani CAD.
I sistemi BIM maturi implicano la collaborazione, cioè: diverse parti, operanti in diversi ambiti, accedono a un modello centrale. Se una delle parti modifica qualcosa, come fanno le altre parti interessate a saperlo?
Dal mio punto di vista la vera e propria collaborazione è possibile solo se tutte le aziende partecipanti al progetto lavorano a un singolo modello di dati oppure con vari modelli di dati correlati fra loro. Attualmente questo è possibile solo se tutte utilizzano lo stesso software. Un’eventuale modifica apportata alla pianificazione da una delle parti coinvolte si ripercuote chiaramente anche sulle altre parti. Il software rileva una discordanza dei parametri impostati ed emette un messaggio di errore. Poiché il formato IFC serve soltanto quale mezzo di trasferimento per importazione ed esportazione dei diversi sistemi CAD/CAE, le modifiche apportate a un nuovo modello BIM importato devono essere determinate ad esempio mediante una verifica di collisione. La comunicazione personale fra tutte le aziende coinvolte nella pianificazione non deve comunque mai essere tralasciata e le modifiche vanno discusse.
Se l’edificio è pronto, posso mettere agli atti il modello digitale come “realizzato”.
No, lo è già. Finora le varie fasi della pianificazione e i documenti di revisione al termine della costruzione sparivano nell’archivio. I dati BIM devono invece essere assolutamente riutilizzati! Soprattutto per gli edifici industriali, il Facility Management comporta un notevole onere amministrativo: spesso bisogna gestire ad esempio il sistema di chiusura di diverse centinaia di porte; imprese di pulizia e gestori degli edifici vogliono sapere quanti sono i metri quadrati di pavimento da lavare e da aspirare. Quante sono le finestre da pulire? Quali sono i mezzi di illuminazione adatti per i diversi locali? Le scale sono abbastanza alte da permettere di sostituire i mezzi di illuminazione? Dove si trovano i rilevatori di fumo e le serrande tagliafuoco da sottoporre a manutenzione? Eccetera, eccetera.... Tutte queste informazioni si possono desumere dai dati BIM. Dopo alcuni anni arrivano le trasformazioni: le pareti vengono spostate, con conseguente necessità di modificare e ricalcolare la posa dei cavi. Quanti detriti vengono prodotti, quali materiali devono essere smaltiti in modo appropriato? Tutti questi aspetti comportano dei costi che, grazie a BIM, si possono stimare con precisione.
Riepilogando: quali sono in ultima analisi i vantaggi offerti da BIM per i progetti di costruzione?
Procedure di pianificazione più efficienti ed eliminazione degli errori grazie alla possibilità di “ragionare insieme al software”. Attuazione più rapida delle modifiche su richiesta del committente durante le fasi di progettazione; il software è in grado di considerare autonomamente le dipendenze con ambiti correlati. Determinazione esatta delle masse di tutte le opere. Tutti questi aspetti contribuiscono in misura notevole ai costi di pianificazione, costruzione ed esercizio.
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