BIM - Building Information Modeling

BuildingInformationModeling

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M.A.D.I. Master inArchitettura Digitale

Prof. Maurizio GalluzzoIUAV - Venezia

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Scenari

Scenario economico internazionale per AEC

Scenario economico nazionale per AEC

Scenario economico locale per AEC

Tecniche costruttive• Da quanti secoli non si rivoluzionano?• Vanno ancora bene per l’architettura attuale?

Scenari

Il processo progettuale• Esclusi gli strumenti (dal tecnigrafo al CAD)

cosa è cambiato nell’ultimo secolo?• Dal modello sequenziale al modello interattivo

Il processo costruttivo• Dal day by day alla programmazione

Tendenze

Tendenze dell’architettura

Tendenze dell’architettura

Sostenibilità

Tendenze dell’architettura

SostenibilitàPrefabbricazione

Tendenze dell’architettura

SostenibilitàPrefabbricazioneEdifici intelligenti

Tendenze dell’architettura

SostenibilitàPrefabbricazioneEdifici intelligentiNuovi materiali

Tendenze dell’architettura

SostenibilitàPrefabbricazioneEdifici intelligentiNuovi materialiNuovi sistemi costruttivi

Tendenze dell’architettura

SostenibilitàPrefabbricazioneEdifici intelligentiNuovi materialiNuovi sistemi costruttiviSmart Architecture

Tendenze

Tendenze del digitale

Quali sono le tendenze del digitale?

Progettazione 2.0 ovvero progettazione collaborativa e APcipativa

Cloud computing. Tutto sulla nuvola.

Dal CAD al BIM

CAD 2D - Computer-aided design - Link

CAD 2½DCAD 3DCAAD - Computer-aided architectural design - LinkCAD 4DCAD parametrici

Definizioni

A computable representation of the physical and functional characteristics of a facility and its related project/life-cycle information using open industry standards to inform business decision making for realizing better value (NIBS - Facility Information Council);

Information use, reuse, and exchange with integrated 3D-2D model-based technology, of which electronic documents are just a single component (AEC Infosystems, http://www.aia.org/tap_a_0903bim);

Definizioni

A single repository including both graphical documents - drawings - and non-graphical documents - specification, schedules, and other data (ArchiCAD);

A modeling of both graphical and non graphical aspect of the entire Building Life cycle in a federated database management system (Bentley);

A building design and documentation methodology characterized by the creation and use of coordinated, internally consistent computable information about a building project in design and construction (AutoDesk)

Il BIM

La definizione

Building information modeling (BIM) è il processo di creazione, gestione e manutenzione dei dati associati a un edificio per tutto il ciclo di vita.

Definizione da WP

BIM – Fasi di utilizzo

Differenti fasi di utilizzo (pdf) - Link

Standard

ISO 128 - LinkBuilding Code - linkInternational Building Code – linkInternational Code Council (ICC) – Link

Legacy codes• BOCA National Building Code (BOCA/NBC) by the Building

Officials Code Administrators International (BOCA)• Uniform Building Code (UBC) by the International Conference of

Building Officials (ICBO)• Standard Building Code (SBC) by the Southern Building Code

Congress International (SBCCI)

Oggetti

Oggetto Wiki – LinkIncapsulamento Wiki – Link

XML

XML (sigla di eXtensible Markup Language) è un metalinguaggio di markup, ovvero un linguaggio marcatore che definisce un meccanismo sintattico che consente di estendere o controllare il significato di altri linguaggi marcatori.

XML<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<utenti>

<utente> <nome>Mario</nome> <cognome>Rossi</cognome> <indirizzo>Roma</indirizzo>

</utente>

<utente> <nome>Paolo</nome> <cognome>Bianchi</cognome> <indirizzo>Milano</indirizzo>

</utente>

</utenti>

XML

Nel febbraio del 1998 le specifiche divennero una raccomandazione ufficiale con il nome di Extensible Mark-up Language, versione 1.0.

Ben presto ci si accorse che XML non era solo limitato al contesto web, ma era qualcosa di più: uno strumento che permetteva di essere utilizzato nei più diversi contesti, dalla definizione della struttura di documenti, allo scambio delle informazioni tra sistemi diversi, dalla rappresentazione di immagini alla definizione di formati di dati.

Linguaggi schema

DTD (acronimo di Document Type Definition): è un documento attraverso cui si specificano le caratteristiche strutturali di un documento XML attraverso una serie di "regole grammaticali".

In particolare definisce l'insieme degli elementi del documento XML, le relazioni gerarchiche tra gli elementi, l'ordine di apparizione nel documento XML e quali elementi e quali attributi sono opzionali o meno.

Linguaggi schema

XML Schema: come la DTD, serve a definire la struttura di un documento XML. Oggi il W3C consiglia di adottarlo al posto della DTD stessa, essendo una tecnica più recente ed avanzata. La sua sigla è XSD, acronimo di XML Schema Definition.

Video basic XML

STEP

L'ISO 10303, nome ufficiale STEP (STandard for the Exchange of Product model data - "Norme per lo Scambio dei dati dei Prodotti"), è uno standard contenente una serie di regole per l'integrazione, la presentazione e lo scambio di dati; può essere usata per trasferire dati tra i seguenti sistemi: CAD, CAM, CAE, PDM/EDM.

STEP

STEP

Quasi tutti i maggiori sistemi di CAD/CAM possiedono un metodo per leggere e scrivere i dati ulteriormente definiti da uno dei Protocolli di Applicazione di STEP (AP).

Negli USA il protocollo AP-203 è il più comune. Questo protocollo viene usato per scambiare dati

che descrivono progetti rappresentando elementi tridimensionali o combinazioni di questi elementi.

In Europa un protocollo molto simile, chiamato AP-214, svolge la stessa funzione.

File STEP - Bentley

Scambio di file STEP AP203/AP214I protocolli applicazione (AP) vengono utilizzati per

lo scambio dei dati.Ciascun protocollo applicazione si riferisce a

un'area di applicazione diversa.Ad esempio, AP227 ha come oggetto la tecnologia

degli impianti nello spazio e contiene numerose entità relative a tale area, come tubi o gomiti.

Inoltre, questi protocolli applicazione utilizzano determinate entità piuttosto diffuse e note con il nome di risorse generiche, come la geometria e la topologia, per definire i modelli di solidi.

Esempio file STEP

Schemi principaliAP 201 Schema dettagliatoAP 202 Schema d' associazioneAP 204 Progetto meccanico con la Rappresentazione dei PerimetriAP 205 Progetto meccanico con Rappresentazione delle Superfici)AP 206 Progetto meccanico con la Rappresentazione delle 3DimensioniAP 208 Processo di Cambiamento di Prodotto per tutta la sua DurataAP 214 Dati Principali per i Progetti di Designazione della Meccanica AutomobilisticaAP 224 Definizione dei prodotti meccanici per la pianificazione di processoAP 225 Elementi per l'edificazione strutturale usando rappresentazioni di forma

esplicitaAP 228 Servizi per edificiAP 230 Struttura per costruzioni con parti in acciaioAP 231 Dati per in processi ingegneristiciAP 233 Rappresentazione di dati per i sistemi ingegneristiciAP 235 Informazioni dei materiali di prodottoAP 236 Prodotti e progetti per la fornituraAP 237 Dinamiche dei fluidiAP 238 Fabbricazione integrata CNCAP 239 Product Life Cycle Support attraverso il Ciclo Vitale di prodottoAP 240 Pianificazione di Processi

Protocolli

Il protocollo AP203 viene applicato alle rappresentazioni di componenti e assemblaggi meccanici.

Il protocollo AP214 viene applicato alle rappresentazioni di dati relativi al design automobilistico.

I file AP203 attuali contengono solitamente il modello di rappresentazione contorno, i dati di assemblaggio e un numero limitato di altre informazioni relative al prodotto.

I file AP214 contengono generalmente colori, livelli e risorse generiche.

Protocolli

La rappresentazione contorno di un modello è un modello CAD rappresentato tramite i relativi contorni.

Ad esempio, un modello di superficie è costituito soltanto dalle superfici utilizzate per crearlo.

I modelli di solidi comprendono informazioni geometriche, come superfici, curve e punti, nonché informazioni topologiche come margini, vertici e facce.

Le informazioni geometriche forniscono dati sulla forma del modello, mentre quelle topologiche riguardano la connettività tra questi elementi geometrici e la totalità degli elementi geometrici.

Schemi

gbXML

The Green Building XML (gbXML) open schema helps facilitate the transfer of building properties stored in 3D building information models (BIM) to engineering analysis tools. Today, gbXML has the industry support of leading 3D BIM vendors such as Autodesk, Bentley, and Graphisoft.

gbXML

gbXML

gbXML

Scambio dati dei contorni

Rispetto allo scambio di geometria semplice, lo scambio di dati relativi ai modelli di rappresentazione contorno necessita di un certo grado di approssimazione e di riparazione. La conversione risulta difficile per via delle informazioni di connettività aggiuntive contenute nel modello e delle diverse interpretazioni date dal sistema sulla validità del modello.

ContornoAd esempio, in un modello di rappresentazione contorno, i

vertici devono essere posizionati su determinati margini. Dal punto di vista del sistema modelli ingegneristico, il

punto, che rappresenta il vertice, deve essere posizionato a una distanza di 0,001 unità dalla curva che rappresenta il margine.

Tuttavia, quando il file viene esportato e nuovamente importato in un sistema di destinazione, questo considera il vertice posizionato su un margine solo se il punto che rappresenta il vertice è posizionato a una distanza di 0,0000001 unità dalla curva che rappresenta il margine.

Tolleranze

Viste le diverse tolleranze dei sistemi, un modello considerato valido nel sistema di esportazione può non esserlo nel sistema di importazione.

Inoltre la geometria considerata valida nel sistema di esportazione può non esserlo nel sistema di importazione.

Pertanto, lo scambio di modelli di rappresentazione contorno spesso non riesce completamente.

La correzione del modello importato è necessaria affinché questo possa essere utilizzato successivamente nel sistema di importazione.

GreenBuildingXML

Sito GreenBuildingXML – Link Schema di GreenBuildingXML – Link

Standard BIM

BuildingSMART alliance – link

Industry Foundation Classes (IFC) – Link – Slide

IFC2x3 – Link IFC2x4 Beta 3 – Link

Fasi di utilizzo

Prodotti BIM

Le principali applicazioni commerciali del BIM

Revit® AutoCADMicroStationArchiCAD

Analisi dei prodotti commerciali

Autodesk AEC – Link Graphisoft – LinkNemetschek – LinkBentley – Link

Confronto BIM

BIM Reviews – Link

SketchUp Plugin

IFC2SKP – Importa IFCSpaceDesign – Report componenti

FreeCAD

FreeCAD – LinkAn Architecture module that allows BIM-like workflow, with

IFC compatibility.

BIM Server

BIM Server – Link

Software da considerare

DesignBuilder - Link

Tekla BIM – LinkCodebook – Link