COS'È IL BIM E I SUOI VANTAGGI
Il BIM “Building Information Modeling” indica un metodo alla programmazione, progettazione, produzione fino all’esercizio di un’opera, mediante utilizzo di una rappresentazione digitale condivisa di un cespite immobile allo scopo di facilitarne tutti i processi e allo stesso tempo di creare una base decisionale affidabile, per come anche definito dalla UNI EN ISO 19650-1:2019 (principale norma quadro riguardante la gestione in BIM di riferimento per tutte le altre norme).
Mediante l’impiego di tali “metodi e strumenti di gestione informativa digitale delle costruzioni” (per come definito dal nuovo Codice Appalti D.lgs. 36/2023) si ottengono dei modelli disciplinari parametrici contenenti tutte le informazioni che riguardano l’intero ciclo di vita di un’opera, dal progetto alla costruzione, fino alla sua demolizione e dismissione.
Il modello BIM è un modello informativo dinamico, interdisciplinare, condiviso e in continua evoluzione e in continuo aggiornamento contenente dati su geometria, materiali, struttura portante, caratteristiche termiche e prestazioni energetiche, impianti, costi, sicurezza, manutenzione, demolizione, dismissione, nell'intero ciclo di vita dell'opera.
Alla base del processo progettuale della metodologia BIM vi è la collaborazione tra le diverse figure interessate nelle diverse fasi del ciclo di vita mediante la condivisione digitale dei dati e l’interoperabilità con l'utilizzo di formati e flussi di lavoro aperti (approccio OpenBIM) promosso da IBIMI (Institute for Building Information Modelling Italy), capitolo italiano di building Smart International, organismo industriale mondiale che guida la trasformazione digitale del settore delle costruzioni attraverso la promozione dell’open BIM), che consentono ai soggetti coinvolti in un progetto, di condividere i dati con qualsiasi software BIM compatibile.
L’interoperabilità tra i software è resa possibile dal formato standard “IFC” (Industry Foundation Classes) sviluppato da buildingSMART International, il quale rappresenta uno standard internazionale aperto e non proprietario la cui norma di riferimento è la UNI EN ISO 16739.
Il Parlamento Europeo, il 15 gennaio 2014, ha approvato l’European Union Public Procurement Directive (EUPPD), la Direttiva sugli appalti pubblici che rappresenta un’innovazione, in quanto finalizzata a orientare le amministrazioni pubbliche degli stati membri all’utilizzo di strumenti elettronici negli appalti pubblici, trattando argomenti quali: la creazione di cataloghi elettronici, la semplificazione e standardizzazione del processo delle costruzioni, l’interoperabilità e l’apertura dei mercati interni ed europei.
Questa infrastruttura europea è diventata concretamente operativa in Italia dal primo gennaio 2024 con l’entrata in vigore dell’intero nuovo Codice degli Appalti (Decreto Legislativo n. 36 del 2023) che riprende quanto già stabilito dal precedente codice e dalle attività legislative complementari e fornisce un quadro complessivo unico.
Il nuovo Codice dei Contratti Pubblici è contraddistinto da tematiche come l’innovazione e la digitalizzazione, che pur non citando l’acronimo BIM, utilizza in maniera inequivocabile la dicitura “uso di metodi e strumenti elettronici specifici quali quelli di modellazione”, come già presente nel precedente D.Lgs. n. 50/2016.
Al livello nazionale, salvo proroghe a decorrere dal 1° gennaio 2025 l’uso di metodi e strumenti di gestione informativa digitale delle costruzioni saranno obbligatori per le opere di nuova costruzione, ed interventi su costruzioni esistenti (fatta eccezione per le opere di ordinaria e straordinaria manutenzione) per interventi di importo a base di gara pari o superiore a 1 milione di euro”.
I vantaggi offerti dal BIM sono molteplici e connessi allo stadio di programmazione, progettazione, produzione e d’esercizio/gestione a cui si ci riferisce, ma in modo trasversale vi sono notevoli vantaggi riconducibili al risparmio di tempo e costi. Il team progettuale, con una progettazione di tipo integrato, gestisce e costruisce un modello informativo digitale di un’opera, utilizzando oggetti dotati di specifiche proprietà parametriche ed informazioni (riguardanti: materiali, costi, capacità termiche, manutenzione) di immediata gestione e interrogazione, che ne facilitano il controllo e lo sviluppo in modo sincrono con l’avanzamento dell’opera.
La riduzione dei costi è riconducibile anche alla riduzione degli errori, dove una qualsiasi modifica al modello BIM si ripercuote su tutte le viste e grafici generati, e con l'attuazione di verifiche come la “Clash Detection'” è possibile verificare la presenza di possibili interferenze tra gli oggetti “del o dei” modelli disciplinari (architettonico , strutturale, impiantistico, etc.) a seconda del livello di coordinamento.
Nel flusso di lavoro nel BIM lo sforzo progettuale (Curva di McLeamy) è concentrato nelle fasi iniziali della progettazione di tipo integrato ed incide in maniera positiva in termini di riduzione dei costi, a fronte di quello che abitualmente
constatiamo nella realtà, dove il tradizionale processo vede l’ultimazione e il perfezionamento del progetto in fasi più avanzate con costi decisamente maggiori.
Utilizzare il BIM permette dunque di analizzare in via preventiva le varie problematiche, intercettando anticipatamente quelli che potrebbero essere i problemi più comuni, come interferenze, errori, dimensionali, ecc., limitando i costi di intervento in cantiere, di gestione delle modifiche e i ritardi nelle fasi di consegna.
LE 7 DIMENSIONI DEL BIM E LA VALUTAZIONE DELLA SOSTENIBILITÀ
Rispetto a quanto erroneamente siamo abituati a pensare il concetto di dimensione del BIM non è soltanto un'identificazione unicamente spaziale, ma deve essere intesa come un'informazione aggiuntiva, che va oltre la classica modellazione geometrica.
Per la semplice descrizione geometrica di un fabbricato sono sufficienti tre dimensioni digitali (1D, 2D, 3D) che ne individuano la posizione e le dimensioni geometriche nello spazio. Le norme UNI11337 (prime nome tecniche italiane sul BIM) individuano nelle parti 5 e 6: modellazione 3D relativa alla modellazione geometrica; modellazione 4D in cui si aggiunge la gestione temporale; modellazione 5D che fornisce informazioni circa la gestione dei costi, modellazione 6D relativa alla gestione ( Facility Management), modellazione 7D per la valutazione della sostenibilità.
La metodologia BIM, applicata alle prestazioni energetiche dell’edificio attraverso un modello energetico del sistema edificio-impianto, permette di racchiudere tutte le informazioni energetiche, come ad esempio: gli impianti, la tipologia di isolamento, l’involucro opaco, le strutture vetrate, gli apporti energetici, i dati climatici, gli apporti interni, gli aspetti e le caratteristiche di riscaldamento, raffreddamento e ventilazione. Il team progettuale con tale approccio potrà quindi effettuare le necessarie analisi nelle diverse fasi della progettazione, fino ad arrivare a comprendere e prevedere il comportamento che avrà l’edificio una volta realizzato. Attuando una simulazione con tale modello, è possibile quindi individuare la soluzione progettuale ottimale.
Proprio in questa fase di simulazione si punta alla qualità delle informazioni, riducendo gli errori, affinando le scelte progettuali e individuando le interferenze che possono condizionare il corretto funzionamento del sistema edificio-impianto, ottimizzando quindi l'intera progettazione. Inoltre considerando anche l'aspetto prima accennato del "facility management", durante la vita utile dell’edificio il progettista è anche in grado attraverso il "Digital twin" (gemello digitale dell’opera) di calcolare le dispersioni invernali, i carichi termici estivi, eseguire i calcoli energetici o valutare i requisiti acustici passivi, in tempo reale e in modo dinamico.
La metodologia BIM applicata alle prestazioni energetiche è dunque strettamente correlata al concetto di "edificio intelligente" perché focalizza l’attenzione del progettista e del costruttore, su un aspetto particolarmente sensibile: cioè l’efficienza energetica e la riduzione di costi e consumi.
BIM E LA SOSTENIBILITÀ AMBIENTALE: LA REGIONE CALABRIA INDIRIZZA TALI METODOLOGIE VERSO UNO SVILUPPO SOSTENIBILE DELLE CITTÀ E DELLA RIGENERAZIONE
La Regione Calabria in linea a quanto perseguito a livello europeo sta incentivando progettazioni che mirino al risparmio energetico e ad una minore produzione di anidride carbonica, premiando la sostenibilità ambientale, definendo con la legge regionale del 4 Novembre 2011 n. 41 le "Norme per l'abitare sostenibile". Tale legge è stata seguita dal Regolamento e dal Disciplinare tecnico d'attuazione alla Legge (Delibera di Giunta Regionale n. 521 del 16/12/2016) elencando i criteri generali da considerare per la valutazione della sostenibilità degli edifici.
Il Disciplinare tecnico stabilisce le procedure per la Certificazione di Sostenibilità ambientale degli edifici, i criteri e le procedure per l’abilitazione dei soggetti preposti a realizzare la valutazione o a condurre le attività di ispezione, nonché le modalità per l’erogazione di corsi di formazione riconosciuti dalla Regione. In particolare, il sistema di certificazione si basa sul Protocollo ITACA Calabria, un documento che definisce modalità, criteri di dettaglio e procedure per valutare il livello di sostenibilità di un edificio espresso con un punteggio.
Il Protocollo ITACA permette di verificare le prestazioni di un edificio in riferimento non solo ai consumi e all'efficienza energetica, ma prendendo anche in considerazione il suo impatto sull'ambiente e sulla salute degli utenti. La certificazione di sostenibilità è obbligatoria per tutti gli edifici pubblici o che beneficiano di incentivi regionali. La certificazione è richiesta, ad esempio, per gli incentivi previsti dalle “Norme per la rigenerazione urbana e territoriale, la riqualificazione e il riuso” (Legge regionale 7 luglio 2022, n. 25) volti al miglioramento della qualità urbanistica, architettonica, ambientale, energetica e sociale, e al fine dello sviluppo sostenibile delle città e della rigenerazione.
In questo contesto, lo sviluppo della metodologia BIM rappresenta una innovazione fondamentale per l’attuazione di interventi volti alla sostenibilità ambientale.
In particolare nel Marzo del 2021 si è con concluso un progetto di tirocinio formativo, relativo al MASTER DI II LIVELLO IN BIM MANAGER E COSTRUZIONI ECOSOSTENIBILI-EDILIZIA 4.0 dell’Università della Calabria, a cui la scrivente ha preso parte, svolto all'interno del Settore Infrastrutture di Trasporto della Regione Calabria nel quale si è fatto confluire la metodologia BIM verso il Protocollo Itaca per una migliore qualità del progetto e un valido supporto volto anche a semplificare l'applicazione del Protocollo Itaca attraverso l'utilizzo di software specifici e in via di studio.
La Regione Calabria risulta essere promotrice dello sviluppo della metodologia BIM riconoscendone in particolare le caratteristiche di innovazione fondamentali per l’attuazione di interventi volti alla sostenibilità ambientale.
In particolare i modelli energetici BIM forniscono infatti previsioni di consumo energetico e sono in grado di ottimizzare i processi di progettazione per l’efficienza energetica, essendo anche in grado di racchiudere sottoforma di “contenitore informativo” la documentazione e le informazioni necessarie per la redazione delle certificazioni di conformità (come LEED) e del Protocollo Itaca.
Conclusioni
L'adozione della metodologia digitale rappresentata dal Building Information Modeling è fondamentale non solo nelle grandi opere pubbliche ma può essere un valido supporto ai progettisti che lavorano su opere di minore entità sebbene non sia attualmente un imposizione di legge, il tutto con lo scopo di raggiungere elevati livelli prestazionali, ottimizzando le scelte svolte in fase progettuale ed evitando possibili errori ed eccessive varianti durante la fase di realizzazione dell’opera, ma in particolare perseguendo l’obbiettivo di costruire edifici ad energia quasi zero garantendone efficientamento energetico, oltre ad essere un valido supporto per la progettazione energetica, anche su edifici esistenti.
L'uso del BIM è già un obbligo di legge ma, al di là dell'obbligo in sé, è bene sapere che il BIM si sta sempre più diffondendo in tutti i paesi, proprio per i vantaggi che ne derivano anche per la sostenibilità dell'ambiente costruito. In particolare, la pubblica amministrazione ha un ruolo fondamentale nell'incentivare tali metodologie e il progettista ha un ruolo fondamentale ed incisivo nell’adottarle, si spera nel modo più diffuso e rapido possibile.
a cura di Antonietta Sacco - ingegnere pluricertificata in BIM - Consigliere dell’ordine degli ingegneri della provincia di Catanzaro
