Per gli ingegneri affidarsi al Bim per il calcolo strutturale significa poter produrre documentazione più rapidamente e in automatico, ottimizzare i progetti, prendere decisioni i più consapevoli, migliorare la condivisione e velocizzare la consegna. L’introduzione del Sismabonus potrebbe essere un importante volano per lo sviluppo del Bim anche nel campo dell’analisi strutturale. I progettisti oggi sono pronti a cogliere questa opportunità?
Spesso succede che, quando si parla di Bim, vengano subito alla mente complessi e avveniristici progetti architettonici, rendering di edifici dalle forme audaci e intriganti.
«Si è vero – conferma Michele Santoro, Content Manager & Digital PR di Acca Software – nell’accezione comune parlando di Bim sembra quasi che ci si riferisca solo alla progettazione architettonica, più libera, creativa e senza dubbio affascinante. Anche guardando allo sviluppo di soluzioni software, possiamo notare come le proposte per la progettazione architettonica siano certamente maggiori, e più sofisticate, rispetto a quelle dedicate ad altri settori».
Tuttavia, la logica trasversale che sta alla base del Building Information Modeling fondata sull’interoperabilità coinvolge in egual misura tutte le fasi di realizzazione e gestione dell’opera.
Una metodologia di lavoro che mette al centro il coordinamento di tutti i progettisti (architetti, strutturisti, impiantisti) e sviluppa così un processo sinergico, di continua collaborazione che consente di sfruttarne al massimo le potenzialità degli strumenti digitali.
L’utilizzo del Bim anche nella progettazione strutturale rende più semplice il lavoro del progettista, grazie al continuo scambio e confronto tra modello architettonico e strutturale.
La progettazione della struttura, e la successiva fase costruttiva, trovano nel Bim lo strumento ideale in grado di rendere entrambe le fasi più competitive ed efficienti sia sul piano della riduzione dei costi e dei tempi, sia sul piano della qualità.
Quali caratteristiche deve possedere un buon software Bim per il carico strutturale?
«Deve innanzitutto – continua Michele Santoro – garantire una modellazione agevole, grazie alla facilità di input, deve assicurare il controllo dei dati, con sicurezza, velocità e precisione di calcolo, così come poter leggere le geometrie architettoniche per poter prevedere eventuali ingombri strutturali e consentire all’ingegnere strutturista di progettare le soluzioni migliori, essere in grado di gestire conflitti, interferenze e sovrapposizioni con il modello architettonico e quello impiantistico. Inoltre, deve poter arricchire e aumentare il livello di dettaglio – Lod o Level of Detail – con dati, documenti e armature prodotti dal calcolo strutturale, integrato alla modellazione Bim».
Il Building Information Modeling è un processo operativo in grado di gestire tutte le fasi di vita di un edifico (dalla programmazione alla dismissione) attraverso la messa a punto di un modello virtuale che contiene tutte le informazioni riguardanti la geometria, le caratteristiche fisiche, tecniche, strutturali, i costi di realizzazione, manutenzione e così via.
Progetto strutturale e livelli di dettaglio
Questo modello prende forma con l’inizio della fase progettuale e man mano assume diversi livelli di dettaglio, divenendo sempre più particolareggiato.
Sono cinque i livelli secondo la classificazione statunitense, definiti dall’American Institute of Architects (AIA) e oggi punto di riferimento sulla scala internazionale: nell’ordine, rappresentazione concettuale, modelli generici e indicazione delle quantità, progettazione esecutiva, as built (come realizzato) e progettazione costruttiva.
A oggi non esistono sul mercato software in grado di gestire contemporaneamente la progettazione architettonica e quella delle strutture, pertanto per ciascun modello continua a essere necessario l’utilizzo di programmi specialistici da integrare successivamente.
In ambito strutturale, la progettazione in Bim ha come punto di partenza il progetto architettonico che viene esportato in formato IFC.
Questi programmi sono in grado di filtrare i dati da importare, evitando di trasferire quindi informazioni non utili (come potrebbero essere per esempio gli elementi di arredo).
Questo file IFC, con i dati selezionati, viene letto dal software per il calcolo strutturale e rielaborato in chiave di progettazione strutturale per poi essere nuovamente esportato – sempre in formato IFC – e integrato nel progetto architettonico.
«Il mercato del Bim per il calcolo strutturale – dichiara Davide Seni, direttore tecnico di S.T.A Data – può essere diviso in due aree. La prima, dedicata al calcolo vero e proprio, nell’ultimo anno ha registrato uno sviluppo interessante, soprattutto grazie all’introduzione di software molto più performanti rispetto al passato e alla comparsa di nuovi standard, come il SAF – Structural Analysis Format – che ha consentito una migliore interoperabilità e collaborazione fra progettisti, non disponibile solo con il formato IFC. La seconda area, invece, è dedicata al disegno delle strutture, un campo dove sono presenti ottimi prodotti, anche se di costo elevato. Questo, purtroppo, frena lo sviluppo e la diffusione del Bim strutturale che continua a essere utilizzato principalmente nelle società di ingegneria che solitamente dispongono di budget più alti».
Leggi, decreti e incentivi: la spinta al calcolo strutturale
Il mercato del Building Information Modeling va considerato nella sua totalità, senza distinzioni fra i diversi Bim authoring per la creazione del modello 3D (architettura, strutture, impianti, eccetera), dal momento che la filosofia di integrazione e interoperabilità determina un coinvolgimento reciproco. Il XXII Rapporto congiunturale e previsionale per il settore delle costruzioni nel periodo 2020-2024 del Cresme rappresenta chiaramente il Bim come fattore sempre più determinante nella decisione degli esiti delle gare di progettazione. Anzi questa metodologia è diventata uno dei requisiti necessari per poter prendere parte ai bandi.
«Il trend di crescita delle gare in Bim – spiega Michele Santoro – è destinato a consolidarsi nei prossimi anni per effetto della progressiva introduzione di questi processi e strumenti, come previsto dal Decreto 560 del 2017, ma anche a causa dell’evoluzione che sta avvenendo sul piano culturale. Sono convinto che lo scenario del sempre più diffuso utilizzo del Bim sia dovuto anche alla consapevolezza dei tecnici che lo considerano un modus operandi fondamentale per lo sviluppo del settore della progettazione. A tutto questo, si aggiunge la recente Legge Rilancio che contiene la misura del Superbonus, certamente attesa dai professionisti, dalle imprese e dai cittadini. Una misura che ha polarizzato l’attenzione dell’intera filiera dell’edilizia e degli addetti ai lavori, perché considerata un’occasione storica per la ripresa del comparto delle costruzioni».
Il mercato dell’edilizia, soprattutto in Italia, non riguarda solo le nuove costruzioni. Nel nostro Paese il 65 per cento del patrimonio edilizio esistente è stato costruito prima del 1976 e il 40 per cento addirittura nel periodo compreso fra il 1946 e il 1971. Su un patrimonio di questo tipo gli interventi manutentivi si rendono urgenti e indispensabili per preservarne sicurezza, agibilità, piena funzionalità e accettabili livelli di consumo energetico.
Sismabonus, l’opportunità
Uno scenario che – anche per effetto dell’introduzione del cosiddetto Sismabonus e della possibilità di detrarre le spese sostenute per interventi di consolidamento statico fino al 110 per cento – vedrà quindi un sempre più ampio ricorso all’HBim (Historical Bim) che consente di ottenere modelli Bim di edifici esistenti, costituiti da oggetti intelligenti contenenti informazioni di qualsiasi genere che possono essere aggiornate, sostituite e aggiunte. Questi oggetti – per quanto ciascun edificio modellato sia unico – potranno essere utilizzati per tutti gli altri fabbricati con caratteristiche simili. Inevitabilmente, lo sviluppo dell’HBim aumenterà notevolmente le potenzialità di questa metodologia anche in ambito strutturale.
«Tenuto conto degli sviluppi normativi e delle richieste di un mercato che sempre più spinge i progettisti a modellazioni e calcoli complessi dal punto di vista strutturale – conclude Santoro – ritengo sia indispensabile un’adeguata risposta delle software house con offerte di soluzioni specialistiche che consentano la risoluzione di problematiche di qualunque grado di complessità, anche con riferimento a strutture esistenti soggette ad azione sismica».
Secondo Davide Seni il punto critico allo stato attuale è proprio la scarsa propensione degli studi italiani a uscire dalla “zona di comfort”. «L’introduzione del Sismabonus – precisa – al di là dei comprensibili problemi tecnici ne pone altri, molto più consistenti, a livello organizzativo. Sappiamo che la capacità manageriale delle società di progettazione è un elemento essenziale per affrontare queste sfide. Purtroppo, nel nostro Paese, in questo settore c’è molta frammentazione e una scarsa tendenza a sperimentare per far fronte a uno scenario che sta cambiando rapidamente. L’adozione massiccia dello smart working potrebbe attivare un nuovo approccio alla diffusione della digitalizzazione, di cui il Bim è una componente importante. Occorre insistere nel fornire strumenti, tecnologia e formazione in questo settore professionale: per esempio, sarebbe utile differenziare i crediti della formazione obbligatoria, in relazione alle diverse discipline. Intendo dire che un corso sul Bim dovrebbe pesare molto di più – anche a livello di punteggio – rispetto a un altro sul Cad».
