Computational design per il BIM strutturale

L’irruzione del BIM nel mondo delle costruzioni civili sta mettendo a dura prova il settore. In un’epoca in cui tutte le industrie corrono ormai da molto tempo verso la digitalizzazione e l’automazione dei processi, sia progettuali che produttivi, l’industria delle costruzioni si riconferma come quella che impiega più tempo ad accettare e poi adottare le innovazioni. All’interno delle competenze che presenti nel mondo delle costruzioni, l’ingegneria strutturale è probabilmente quella rimasta più indietro per quanto riguarda l’utilizzo di un processo fluido BIM. Mentre con uno strumento BIM (es: Revit) è possibile descrivere quasi interamente un progetto architettonico (e fino a un certo punto anche quello impiantistico) stando sempre all’interno dello stesso software, per quello strutturale non è proprio così. La complessità della materia, la schematizzazione dei modelli di calcolo, e le analisi e verifiche necessarie e poi la traduzione di esse in elaborati e relazioni di progetto, fanno sì che uno singolo strumento, che sia BIM o meno, non riesca a soddisfare tutte le esigenze del progettista.

E anche per questo motivo che l’interoperabilità, nell’ambito dell’ingegneria strutturale, diventa ancora più fondamentale. Le informazioni principali all’interno di un progetto strutturale possiamo raggrupparli come segue:

• Tipologia degli elementi e la relativa geometria
• Schemi di calcolo
• Vincoli
• Carichi e combinazioni dei carichi
• Tipologie di analisi svolte e risultati
• Verifiche
• Eventuali altri informazioni derivanti dal monitoraggio strutturale di strutture esistenti (sensori).

Il problema del passaggio di tali informazioni tra le diverse figure, coinvolte in un processo progettuale in corso o che eventualmente saranno coinvolte in un processo progettuale per un intervento futuro, è di estrema attualità.

In particolare, lo scambio di informazioni da un progetto strutturale sviluppato in un ambiente di simulazione BPS (Building Performance Simulation) a un modello BIM può considerarsi ancora in una fase embrionale (figura 1).

Figura 1: Modello FEM in Midas Gen

Un software BPS (es: Midas) deve, quindi, garantire un flusso di informazioni in ingresso ed in uscita in grado di descrivere completamente il progetto, le scelte e i risultati. Attualmente le strade che si possono scegliere per garantire tale flusso sono tre:

• IFC: esportazione dei modelli tramite lo standard IFC. Attualmente quasi tutti i software Fem permettono l’esportazione in IFC. Tuttavia, anche se sulla carta lo standard garantirebbe il passaggio delle informazioni più importanti, il formato IFC, nella maggior parte dei casi, consente solo il passaggio della geometria solida degli elementi strutturali, trascurando pero tutte le altre informazioni sopra evidenziati. All’interno di un processo BIM, tali modelli risultano utili solo nella fase di coordi- namento o come generalmente nota di clash detection.

Lo svantaggio maggiore è che, attualmente, la maggior parte dei software FEM non gestisce i file .ifc in entrata.

• Plugin: si tratta di strumenti proprietari che permettono uno scambio diretto di informazioni tra due software diversi. Questo è l’esempio di Midas link to Revit. Attualmente questo metodo garantisce un flusso di informazioni maggiore tra due software e in più in entrambe le direzioni. Tuttavia, anche questo metodo non garantisce il passaggio di tutte le informazioni presenti in un modello FEM, e il funzionamento in entrata ed in uscita di questo flusso spesso comporta delle modifiche errate nel modello BIM.

• Computational design: si tratta di soluzioni personalizzate, create tramite linguaggi di programmazione visuale (VPL) in grado di leggere dati strutturati (in formato tabellare o txt) derivanti da un software e scriverle in un altro.

Generazione automatica delle armature in Revit

Il plugin Midas link to Revit garantisce una buona interoperabilità tra i due strumenti in confronto ad altre soluzioni. Comunque, il link può essere utilizzato solo

se si parte da Revit e in più presenta dei limiti soprattutto per le strutture schematizzabili come plate bidimensionali.

Figura 2 - Conversione del file .mgt (a) in formato tabellare (b)

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