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Adriano Castagnone Direttore scientifico S.T.A. DATA e Presidente ASSOBIM
Chiara Capriulo sviluppo software S.T.A. DATA

Il BIM strutturale dà la possibilità di scambiare i modelli, dei software coinvolti, in formati condivisibili tra tutti e senza perdita di informazioni della progettazione. Esso è fondamentale per garantire l’interoperabilità tra i file degli attori del settore AEC.

1. Bim e interoperabilità

L’interoperabilità nel Building Information Modeling (BIM) strutturale permette la collaborazione, lo scambio di dati e di modelli di progettazione tra i vari software BIM e consente a tutti attori coinvolti nel settore dell’architettura, dell’ingegneria e della costruzione (AEC) di lavorare insieme nella progettazione, realizzazione e funzionamento di un edificio. L’interoperabilità tra i file tutela i progettisti dalla perdita di informazioni dei dati ed è fondamentale per garantire che i processi di comunicazione siano mantenuti durante tutto il ciclo di vita dell’edificio.

Esistono diversi standard per l’interoperabilità BIM, tra cui i seguenti:

• il formato IFC (Industry Foundation Classes) è un formato aperto e standardizzato che consente lo scambio di dati tra software BIM di diversi produttori;
• COBie (Construction Operations Building Information Exchange) è uno standard che definisce una serie di dati per la fornitura di informazioni BIM che possono essere gestite e utilizzate dai clienti alla fine del progetto;
• BCF (Building Collaboration Format) è uno standard che fornisce un formato per lo scambio di descrizioni e informazioni tra diverse piattaforme BIM;
• IFD (Industry Framework for Data) è un’estensione del formato IFC e si concentra sull’identificazione dei dati specifici del settore per migliorare l’accuratezza e la completezza delle informazioni BIM scambiate.

Alcuni degli standard chiave per l’interoperabilità BIM includono:

• OpenBIM, che è un approccio che promuove l’uso di standard aperti e protocolli per migliorare l’interoperabilità BIM.

Il consorzio industriale globale di settore, buildingSMART International, promuove l’approccio OpenBIM per garantire che diversi software possano lavorare insieme in modo efficiente.

• BIM Collaboration Hub: che 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.

2. 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.

L’interoperabilità del BIM strutturale include le seguenti caratteristiche:

1. Standard aperti e formati di dati comuni: Adottare standard aperti e formati di dati comuni è essenziale per garantire l’interoperabilità.
2. Collaborazione tra discipline: La progettazione strutturale spesso coinvolge diverse discipline come architettura, ingegneria strutturale e MEP (Mechanical, Electrical, Plumbing).
3. Integrazione dei dati del ciclo di vita: l’interoperabilità dovrebbe coprire l’intero ciclo di vita del progetto, dalla progettazione iniziale, costruzione, gestione e manutenzione.
4. 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 in luoghi geograficamente differenti.
5. 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.
6. 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.
7. 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.

3. 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 delle informazioni di un progetto tra software BIM. È gestito dall’International Alliance for Interoperability (IAI), ora parte di buildingSMART International. Esso è sviluppato e gestito da buildingSMART International, che è un consorzio industriale e, dunque, il formato IFC non è legato a un particolare fornitore di software e può essere utilizzato da diversi attori nel settore edilizio.
2. Rappresentazione 3D: IFC consente la rappresentazione tridimensionale di informazioni strutturali di elementi come pilastri, travi, pareti, solai e altri componenti strutturali.
3. Attributi e Proprietà: IFC consente di associare attributi e proprietà agli elementi strutturali 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 senza perdita significativa di dati.
5. Integrazione con Altre Discipline: 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, manutenzione e demolizione.
7. Formato di File Neutrale: IFC può essere utilizzato in diversi tipi di file, inclusi IFC2x3, IFC4 e altri. I numeri di versione indicano le specifiche versioni dello standard, con miglioramenti e aggiornamenti apportati nel tempo.

Il software di calcolo strutturale agli elementi finiti AxisVM importa ed esporta i file IFC tramite una finestra di input semplice e intuitiva. Si possono importare modelli e oggetti architettonici in formato IFC da ArchiCAD, AutoDesk, Revit Building, Nemetscheck Allplan, BoCAD e Xsteel.

Si può esportare da AxisVM il Modello architettonico oppure solo il Modello statico e saranno incluse, nel documento IFC, le mesh di elementi finiti, i carichi, i casi di carico, i gruppi di carico e le combinazioni di carico.

4. Formato SAF

Il formato SAF (Structural Analysis Format) è un formato aperto e facile da usare. È stato creato da Nemetschek Group per agevolare la comunicazione dei dati delle analisi strutturali tra ingegneri strutturisti che usano software di calcolo differenti.

Il formato SAF è basato su Excel e sviluppato per lo scambio di dati delmodello strutturale con altre applicazioni che supportano questo protocollo. Il protocollo SAF è supportato da ArchiCAD, AllPlan, SCIA e RFEM. Gli elementi importati dal file in ingresso sono i seguenti:

• reticolari, travi, pilastri, colonne, nervature, supporti, superfici ed elementi di collegamento (cerniere, giunti);
• sezioni trasversali;
• rigidezze dei supporti;
• carichi e combinazioni di carico.

Fig. 1 Simbolo formato SAF (Structural Analysis Format)

Il processo di importazione ed esportazione di un file in formato SAF in AxisVM è guidato da una maschera intuitiva di impostazione del processo di importazione.

5. Formati PDF – DXF – REVIT – Tekla Structures

Il formato di file PDF è uno standard aperto (ISO 32000-1:2008) ed è sviluppato da Adobe Systems per rappresentare documenti in modo indipendente dall’hardware, dal software e dal sistema operativo. Grazie alla sua versatilità e alle caratteristiche di conservazione della formattazione, il formato PDF è ampiamente utilizzato per la distribuzione di documenti digitali e la presentazione di report.

Il formato DXF è un formato di file sviluppato da Autodesk ed è uno standard aperto ampiamente utilizzato per lo scambio di dati di disegno tra diverse applicazioni CAD. I file DXF sono basati su testo ASCII (codice leggibile dall’uomo) e, dunque, si può aprire e visualizzare il contenuto del file con un editor di testo. Tali file possono essere aperti e modificati da molte applicazioni CAD diverse, inclusi software come AutoCAD, Blender, Rhino, e molti altri.

Il formato di file associato a Autodesk Revit è il formato RVT. Questo formato di file è specifico per i progetti creati con Autodesk Revit, un software di progettazione e modellazione per il settore dell’architettura. Esso contiene tutte le informazioni relative a un progetto Revit, compresi i modelli 3D, i piani di costruzione, le viste, le impostazioni del progetto, le informazioni sui materiali, le specifiche e altro ancora. Revit è una piattaforma di modellazione Building Information Modeling (BIM), e i file .RVT contengono tutte le informazioni necessarie per supportare il flusso di lavoro BIM. Tali file sono progettati per essere compatibili con altri software Autodesk.

AxisVM può importare i dati dei file .RVT tramite una connessione diretta a Autodesk Revit 2015 (o versioni più recenti). Questa funzione si basa sull’API di Revit che consente ad altri programmi di interrogare e modificare il proprio database. L’esportazione di file di progetto da AxisVM a Revit richiede il modulo REV, Autodesk Revit 2019 o successive. Il modello di AxisVM (l’intero modello, le parti attive o gli elementi selezionati) può essere salvato in un file con estensione ARE, leggibile da Revit dopo l’installazione di un add- on. Gli elementi esportati sono: reticolari, travi, nervature, dominii e supporti.

Tekla Structures è un software di modellazione per il settore dell’ingegneria civile e delle costruzioni dell’acciaio e utilizza principalmente il formato di file nativo Tekla (con estensioni come .tekla, .tsep, .db1, ecc.), ma non c’è un formato di file standard conosciuto come “Tekla” come potrebbe esserci con altri software. Tekla è un’applicazione BIM e i suoi file contengono informazioni dettagliate per facilitare la collaborazione e la comunicazione tra diverse discipline coinvolte in un progetto. Tekla Structures, inoltre, supporta l’importazione e l’esportazione di diversi formati di file standard, come IFC, DWG (AutoCAD), e SDNF (Steel Detailing Neutral File), per agevolare la condivisione di dati con altri software. Tekla Structures® 2019 (e le versioni successive) supportano la connessione bidirezionale con programmi esterni. Il modulo TI dell’AxisVM può stabilire tale connessione e, quindi, è possibile scambiare i file tra i software di progettazione dell’acciaio.

6. Conclusioni

In sintesi, il BIM strutturale gestisce il flusso di lavoro in modo coeso, coordinato, efficace ed efficiente tra tutti i professionisti delle discipline coinvolte nel settore AEC con l’interoperabilità dei file.