Bim strutturale: i formati dei file per l’interoperabilità

Bim e interoperabilità

In ambito informatico, l'interoperabilità è la capacità di un sistema di scambiare dati e informazioni con altri sistemi o programmi. Nel caso specifico del Building Information Modeling (BIM), l'interoperabilità è la possibilità di scambiare i dati contenuti nel modello progettuale di partenza tra diversi software BIM, consentendo a tutti gli attori coinvolti nel processo di progettazione, costruzione e gestione di un edificio di collaborare in modo efficiente e senza perdita di informazioni.

L'interoperabilità BIM è fondamentale per garantire la continuità del processo informativo lungo l'intero ciclo di vita di un edificio.

Come in una catena di montaggio virtuale, il BIM consente infatti di condividere i dati tra i diversi attori coinvolti, come architetti, ingegneri, geometri, imprese edili, installatori, manutentori, gestori e ciò facilita la comunicazione e la collaborazione tra questi attori, affinando la qualità del progetto e la sua realizzazione, riducendo i costi e i tempi di costruzione e ottimizzando la manutenzione e la gestione dell'edificio.

Esistono diversi standard per l'interoperabilità BIM, tra cui:

• il formato IFC (Industry Foundation Classes). IFC è un formato aperto e standardizzato che consente di scambiare dati tra software BIM di diversi produttori;
  
• COBie (Construction Operations Building Information Exchange), è uno standard che definisce uno schema di dati per la consegna di informazioni BIM gestibili e utilizzabili al committente alla fine di un progetto. COBie si concentra sulla consegna di dati relativi alla costruzione e alle operazioni di gestione dell'edificio;
  
• BCF (Building Collaboration Format) , è uno standard che fornisce un formato per lo scambio di commenti e annotazioni tra diverse piattaforme BIM. È spesso utilizzato per migliorare la collaborazione e la comunicazione tra gli stakeholder del progetto;
  
• IFD (Industry Foundation Classes for Data), è un'estensione di IFC che si concentra sulla definizione di dati specifici del settore per migliorare la precisione e la completezza delle informazioni BIM scambiate.

L'interoperabilità BIM è un requisito fondamentale per facilitare lo scambio di informazioni tra diverse piattaforme software utilizzate nel ciclo di vita di un progetto edilizio. Sarebbe impossibile collaborare in modo efficiente e senza perdita di informazioni senza l'interoperabilità.

Questi standard sono cruciali per garantire che i professionisti nel settore edile possano collaborare in modo efficace, ridurre gli errori e migliorare l'efficienza lungo l'intero ciclo di vita di un progetto edilizio.

Alcuni degli standard chiave per l'interoperabilità BIM includono:

• OpenBIM: OpenBIM è un approccio che promuove l'uso di standard aperti e protocolli per migliorare l'interoperabilità BIM. buildingSMART International promuove l'approccio OpenBIM per garantire che diversi software possano lavorare insieme in modo efficiente.
  
• BIM Collaboration Hub: BIM Collaboration Hub è una piattaforma online sviluppata da buildingSMART International per facilitare la collaborazione tra progettisti, costruttori e altri professionisti nel settore BIM. La piattaforma offre strumenti e servizi per facilitare lo scambio di informazioni BIM. 

   

Considerazioni sull'interoperabilità nel contesto del BIM strutturale

L'interoperabilità è un concetto chiave nel contesto del Building Information Modeling (BIM) strutturale e si riferisce alla capacità di diverse applicazioni software e sistemi di comunicare, condividere dati e collaborare in modo efficace all'interno del flusso di lavoro BIM.

Nel contesto strutturale, l'interoperabilità è fondamentale per consentire agli attori coinvolti nei processi di progettazione, costruzione e gestione di un edificio un’agile amministrazione delle informazioni legate alla progettazione, costruzione e manutenzione efficiente delle strutture.

L'interoperabilità del BIM strutturale include le seguenti caratteristiche:

• a. Standard aperti e formati di dati comuni:
  Adottare standard aperti e formati di dati comuni è essenziale per garantire l'interoperabilità. Ad esempio, il formato Industry Foundation Classes (IFC) è ampiamente utilizzato per lo scambio di dati BIM tra diverse piattaforme software.
  
• b. Collaborazione tra discipline:
  La progettazione strutturale spesso coinvolge diverse discipline come architettura, ingegneria strutturale e MEP (Mechanical, Electrical, Plumbing). L'interoperabilità tra i modelli di queste discipline è cruciale per garantire una progettazione coesa e coordinata.
  
• c. Integrazione dei dati del ciclo di vita:
  L'interoperabilità dovrebbe coprire l'intero ciclo di vita del progetto, dalla progettazione iniziale alla costruzione, alla gestione e manutenzione. Ciò richiede la capacità di scambiare dati tra diverse fasi del progetto.
  
• d. Cloud Computing:
  L'utilizzo di piattaforme cloud può favorire l'accesso e la condivisione di dati BIM in tempo reale, facilitando la collaborazione tra team distribuiti geograficamente.
  
• e. API (Interfacce di programmazione delle applicazioni):
  Le API consentono a diverse applicazioni software di comunicare tra loro. L'implementazione di API aperte può facilitare l'interoperabilità tra diverse soluzioni software BIM.
  
• f. BIM Level of Development (LOD):
  Definire chiaramente il livello di sviluppo (LOD) delle informazioni all'interno del modello BIM aiuta a garantire che le informazioni siano accuratamente specificate e coerenti tra diverse fasi del progetto.
  
• g. Formazione e standardizzazione:
  La formazione del personale e la standardizzazione dei processi sono cruciali per garantire che tutti i membri del team siano in grado di utilizzare efficacemente le funzionalità di interoperabilità offerte dalle diverse piattaforme software.

In generale, l'interoperabilità nel BIM strutturale chiede costantemente un affiancamento collaborativo dell'industria ad adottare standard comuni e tecnologie che facilitino lo scambio di dati tra le diverse applicazioni nelle fasi del ciclo di vita del progetto.

  

Formato IFC

Il formato IFC è un formato ampiamente diffuso nel BIM strutturale.

Si elencano alcuni punti chiave relativi all'interoperabilità BIM strutturale del formato IFC:

1. Standard Aperto IFC è uno standard aperto per lo scambio di informazioni BIM. È gestito dall'International Alliance for Interoperability (IAI), ora parte di buildingSMART International, un consorzio industriale globale di settore. E’ sviluppato e gestito dall'buildingSMART International, un consorzio industriale e, dunque non è legato a un particolare fornitore di software e può essere utilizzato da diversi attori nel settore edilizio. Consente a diversi software BIM di comunicare tra loro senza dipendere da un'unica piattaforma.
   
2. Rappresentazione 3D: IFC consente la rappresentazione tridimensionale di informazioni strutturali di elementi come pilastri, travi, pareti, pavimenti e altri componenti strutturali. La rappresentazione 3D facilita la visualizzazione e la comprensione delle relazioni spaziali tra gli elementi.
   
3. Attributi e Proprietà: IFC consente di associare attributi e proprietà agli elementi strutturali. Ciò significa che non solo è possibile visualizzare la geometria degli elementi, ma anche accedere a informazioni dettagliate come materiali, dimensioni, resistenza strutturale e altre proprietà importanti.
   
4. Scambio di Informazioni tra Software: l'utilizzo di IFC facilita lo scambio di informazioni tra diversi software BIM. Ad esempio, un modello strutturale creato in un'applicazione può essere esportato in formato IFC e importato in un'altra applicazione senza perdita significativa di dati.
   
5. Integrazione con Altre Discipline: l'interoperabilità BIM strutturale non si limita solo alla disciplina strutturale. IFC consente anche l'integrazione di informazioni strutturali con altre discipline come architettura, impiantistica elettrica/meccanica e altro ancora.
   
6. Scambio di Informazioni Lungo il Ciclo di Vita del Progetto: IFC è progettato per supportare lo scambio di informazioni durante tutto il ciclo di vita di un progetto, dalla progetta-zione concettuale e sviluppo del progetto alla costruzione, manutenzione e demolizione.
   
7. Formato di File Neutrale: IFC può essere utilizzato in diversi tipi di file, inclusi IFC2x3, IFC4 e altri. Questi numeri di versione indicano le specifiche versioni dello standard, con miglioramenti e aggiornamenti apportati nel tempo.

In sintesi, l'utilizzo del formato IFC per l'interoperabilità BIM strutturale contribuisce a creare un ambiente collaborativo più efficiente, consentendo ai diversi attori e ai software di lavorare insieme in modo coeso all'interno di progetti edilizi complessi.

Il formato di file IFC (Industry Foundation Classes) è uno standard di scambio di dati nel settore dell'architettura, dell'ingegneria e della costruzione (AEC). È stato sviluppato per consentire lo scambio di informazioni tra diversi software di modellazione e progettazione utilizzati nel ciclo di vita di un edificio o di un'infrastruttura.

   

Importazione di file IFC 2x, IFC 2x2, 2x3, IFC 2x4

Il formato IFC 2x è anch’esso uno standard aperto e neutrale per lo scambio di informazioni BIM.

È gestito da buildingSMART International ed è utilizzato per rappresentare dati di edifici e infrastrutture in modo non proprietario. Consente a diversi software BIM di comunicare tra loro senza dipendere da un'unica piattaforma.

Il formato IFC 2x si riferisce a una specifica versione del formato aperto Industry Foundation Classes (IFC) nel settore dell'architettura, ingegneria e costruzioni (AEC) ed è utilizzato per lo scambio di dati in formato BIM (Building Information Modeling).

IFC 2x si riferisce generalmente alla versione 2.x dello standard IFC. I numeri successivi indicano revisioni specifiche o versioni di quel formato. Ad esempio, "IFC2x3" è una versione specifica di IFC che introduce miglioramenti e modifiche rispetto alle versioni precedenti.

Le versioni di IFC continuano ad essere sviluppate e migliorate nel tempo per riflettere le esigenze crescenti del settore AEC e per garantire un migliore supporto per una vasta gamma di informazioni ed entità di costruzione. L'obiettivo principale è garantire che i dati possano essere scambiati in modo affidabile e coerente tra diverse piattaforme software utilizzate nel processo di progettazione, costruzione e gestione degli edifici.

Il software agli elementi finiti AxisVM importa i file IFC tramite una finestra di input semplice e intuitiva.

Si mostra, nella figura seguente, la finestra di importazione degli oggetti da un modello architettonico.

   

Gli oggetti importati possono essere mostrati in 3D come sfondo o possono essere convertiti in un modello di calcolo assegnando materiali, sezioni trasversali, ecc.

I modelli architettonici esistenti sono sovrascritti da quello nuovo.
É possibile importare i modelli e oggetti architettonici in formato IFC da ArchiCAD, AutoDesk, Revit Building, Nemetscheck Allplan, BoCAD e da Xsteel.

Il modello architettonico contenuto in AxisVM può essere aggiornato o sostituito durante il processo di importazione.
Importando files IFC è possibile estrarne il modello statico (se disponibile) per sovrascrivere o implementare le informazioni già presenti nel modello virtuale di AxisVM.

L'importazione dei file IFC può estrarre gli oggetti architettonici sovrascrivendo o aggiornando l'informazione esistente all'interno del modello AxisVM.

  

Gestione importazione dei files IFC con AxisVM

Si elencano di seguito le proprietà di gestione dei files IFC in AxisVM.

  

Modello statico

Dalla versione 2x3 IFC è possibile esportare dettagli del modello statico come: nodi, tipologie, supporti, carichi e combinazioni di carico.
Le opzioni del modello statico sono disponibili solo se il file le contiene descritte come oggetti architettonici quali: colonne, travi, muri, solai, allora Axis è in grado di interpretarle automaticamente.

Oggetti modello architettonico

Questa opzione sovrascrive o implementa oggetti strutturali presenti in AxisVM leggendo dal file architettonico gli elementi: colonne, travi, muri solai.

 

Posizionamento della struttura all'origine

Se l’opzione è selezionata, AxisVM calcola il centro di gravità (COG) del modello importato e traduce l'intero modello in modo che le coordinate X e Y del COG siano posizionati alle coordinate (0, 0) del sistema di coordinate. Può essere utile quando il modello importato ha grandi valori di coordinate.
Se l’opzione è selezionata anche in direzione Z, viene eseguita una traslazione verticale spostando anche la coordinata Z del COG su zero.

   

Rilevamento automatico delle modifiche

Questa funzione elenca gli oggetti nuovi, modificati e eliminati durante la reimportazione dei file IFC. Ogni modifica può essere approvata o ignorata. La selezione di una modifica nel menu ad albero mostra la posizione dell’elemento selezionato all’interno del modello corrente.

   

  

Filtro degli oggetti

Il professionista può scegliere di importare gli elementi del modello IFC in base alle sue preferenze con l’ausilio di tre diversi criteri. Infatti, cliccando su “Filtri di oggetti” nella finestra di importazione file IFC si apre la seguente finestra che permette di scegliere il criterio di importazione più adatto alle proprie esigenze.

 

• a) Filtro per cronologia del modello - L'utente può scegliere di importare nuovi elementi o elementi modificati. Questo tipo di filtro funziona correttamente solo sui file precedentemente esportati da AxisVM e modificati in un altro programma.
• b) Filtro per proprietà - L'utente può scegliere elementi con capacità di carico e / o valutazione del fuoco. Questo tipo di filtro funziona correttamente solo se queste informazioni sono incluse nel file.
• c) Filtro per livelli - se il file IFC contiene informazioni sul livello per le entità, l'utente può scegliere quali livelli importare e quali ignorare.

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L'articolo continua con la trattazione del formato SAF, PDF, DXF, del formato compatibile con Revit® e con Tekla Structures®.