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Adriano Castagnone

INTEROPERABILITA’ E STANDARD IFC

2016:www.bims.news

2

1983: software per il calcolo strutturale

2007: socio IAI - Capitolo Italiano

2008: socio fondatore di AIST – Associazione Italiana Software Tecnico

2006: collegamento BIM software strutturale Axis VM

3

1. L’interoperabilità

2. L’anatomia di un software BIM

3. I file IFC: struttura e potenzialità

4. La compatibilità dei software BIM riguardo ai file IFC

5. Le problematiche per il software strutturale

6. Esempi di applicazioni

L’interoperabilità

4

(Fotografia di Ian Adams.)

Un esempio storico di collaborazione nella costruzione. Innalzamento di un fienile Amish in Ohio.

5

Interoperabilità 1. Sociale: abilità a operare e collaborare in un gruppo

6

Gestione manageriale del gruppo:• Leadership• Team building• Performance management• …

Interoperabilità:

2. Informatica: Scambio dati/informazioni tra programmi

7

Anatomia del software BIM

8

Progetto tradizionale: dal disegno…Documentazione del progetto attraverso il disegno manuale o con CAD di piante e sezioni (G. Monge)

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OGGETTI PARAMETRICI (+ DATI )

Progettazione con logica BIM: …al modello1. Costruzione del modello virtuale con oggetti parametrici

Anatomia del software BIM

BIMBIM Building Information Model

CADGIM Geometric Information Model

0,0,0 30,0,0

30,30,0

0,0,300 30,0,300

30,30,300

Libreria

0,30,300

A= 30B= 30H=

300

AB

H

MOTORE PARAMETRICO PER

LA GESTIONE

DEGLI OGGETTI

11

Linea 0,0,0 30,0,0Linea 30,0,0

30,30,0Linea 0,0,0

0,0,300…Layer…

Pilastro (30, 30, 300)

Codice univocoCls R 25/30Fornitore:….Getto iniziato il …

Manutenzione…

CAD: Rappresentazionegeometrica

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BIM: Virtualizzazione edificio tramite oggetti, relazionati tra loro con le informazioni specifiche

+

BIM: il focus è sulle informazioni

CAD: il focus è sui dati

La richiesta di interoperabilità è condizionata dal livello di sviluppo del BIM

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Livello 1

Livello 1: scambio di dati su file

14

Modelli 2d e 3d non coordinati – trasmissione file DXF, DWG, DOC, ecc.

Livello 1: scambio di dati su file

ARCHITETTONICO STRUTTURALE


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Livello 2: interoperabilità attraverso dati su file

Livello 2

16

Livello 2: interoperabilità su modello unico integrato


ESPORTAZIONE IFC

IMPORTAZIONE IFC

ESPORTAZIONE IFC

IMPORTAZIONE IFC

1

2

3

Il modello finale (3) integra tutte le informazioni (1) + (2)

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Il modello finale (3) contiene tutte le informazioni (1) + (2) in modo distinto

Livello 2: interoperabilità su modello federato


ESPORTAZIONE IFC

IMPORTAZIONE IFC

ESPORTAZIONE IFC

IMPORTAZIONE IFC

1

2

3


18

Livello 3: interoperabilità completa

Livello 3

BIMSERVER

ARCHITETTONICO

STRUTTURALE

IMPIANTI

COMPUTO

PROJECT MANAG.

MANUTENZIONE

Livello 3: integrazione completa

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WEB BIMSERVER

ARCHITETTONICO

STRUTTURALE

IMPIANTI

COMPUTO

PROJECT MANAG.

MANUTENZIONE

20

Livello 3: integrazione completa

DBMS

DBMS

DBMS

DBMS

ARCHICAD ®AXIS VM ®

ALLPLAN ®REVIT ®

Trasferimento dei datiI software di authoring hanno caratteristiche differenti tra loro e database proprietari

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DBMS

DBMS

DBMS

DBMS

ARCHICAD ®AXIS VM ®

ALLPLAN ®REVIT ®

Il collegamento tra i diversi software non può che essere 1 a 1 (soluzione complessa)

22

Trasferimento dei dati

La soluzione è l’uso di un formato neutro (IFC) comune a tutti i software

AXIS VM ® ARCHICAD ®

ALLPLAN ® REVIT ®23

IFC

Trasferimento dei dati

IFC: la struttura

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http://www.buildingsmart.org

IFC: Industry Foundation Classes data model

25

1995: nasce IAI - Internantional Alliance for Interoperability (oggi Buildingsmart)

CERTIFICATO ISO 16739:2013

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Entità: es. IfcWall1. Entità dati generali2. Entità oggetti3. Entità prodotti4. Entità elementi5. Entità elementi di

costruzione6. Entità muro7. Dati della entità muro

6

5

4

3

2

1

7

Da teoria degli oggetti*Linguaggio STEP • Modularità• Ereditarietà• Incapsulamento, ecc.

* G. Booch - Object-Oriented Analysis and Design with Applications


IFC è uno standard in grado di trasferire informazioni relative a:

1. Geometrie (oggetti 3d in vari formati)

2. Relazioni (collegamento tra gli oggetti, es. finestra inserita in una parete)

3. Proprietà (materiali, prezzo, ecc.)

4. Metadati (es. dati relativi allo stato del progetto: approvato, in esecuzione, ecc.)

IFC 2x4 comprende 800 entità, 358 proprietà e 121 tipi di dati!

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IFC: le potenzialità e le criticità

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IFC è ridondanteVantaggi: consente un ampio numero di opzioniSvantaggi: lo stesso oggetto può essere definito con comandi diversi, con difficoltà di comunicazione dei datiIFC è fortemente astrattoVantaggi: il campo applicativo è molto esteso Svantaggi: consente diverse interpretazioni tutte valideIFC non copre tutte le problematiche Ad esempio: non sono considerate le tolleranze

IFC è in fase di evoluzioneIl software deve essere aggiornato per tenere conto delle variazioni tra

release dello standard IFC

IFC: la compatibilità dei software BIM

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Modello BIM software A

FAMIGLIE DI OGGETTI

PARAMETRICI (GEOMETRIA +

DATI)

Creazione file IFC

Esportazione

Importazione

Modello BIMsoftware B

FAMIGLIE DI OGGETTI

PARAMETRICI (GEOMETRIA +

DATI)

FILE IFC


Pur essendo un formato standard, l’uso non è standard!

I software BIM sono «IFC compliant» a diversi gradi e livelli (spesso si ha perdita di dati nei passaggi)

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Per applicazioni particolari è possibile (e conveniente) sviluppare software «ad hoc» che sfrutta tutte le potenzialità di IFC

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Le problematiche per il software strutturale

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2°: modello geometrico strutturale

3°: modello di calcolo - FEM

1°: modello architettonico

Modello architettonico e modelli strutturali

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Ipotesi di flusso operativo

1

2 3

41

2 3

4

A) B)

C)

1

2 3

4

Modello architettonico e modelli strutturali

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Caratteristiche del calcolo FEM:

modello geometrico modello di calcolo - FEM

38

39

1. Gli elementi strutturali sono introdotti con segmenti che indicano assi e piani medi degli elementi

2. Il calcolo FEM richiede NODI COMUNI agli elementi, attraverso i quali si realizza la continuità strutturale

Caratteristiche del calcolo FEM

Nel passaggio IFC architettonico modello FEM occorre adattare geometrie alla logica FEM (offset)

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1 2

Il pilastro è posizionato sotto al solaio, quindi il nodo (1) deve spostarsi per posizionarsi sul piano medio del solaio (2)

INPUT MODELLO FEM

INPUT FILI FISSI

SOLUZIONE MODELLO

VERIFICHE ELEMENTI SEZIONI INVARIATE?

SI

FINE

ADEGUAMENTO MODELLO

NO

La gestione dei fili fissi per l’adeguamento automatico del modello al variare delle sezioni

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• Il passaggio diretto non è possibile, sono necessarie operazioni di adattamento tra i modelli

• Molte operazioni sono automatizzabili• E’ comunque necessario un controllo finale

Considerazioni circa uso IFC da modello architettonico a strutturale

42

43

Il software FEM per il BIM strutturale

Input ad oggetti parametrici (travi, pilastri, solai, muri, …)

1. Collegamento con BIM architettonici

COLLEGAMENTO DIRETTO

IMPORT/EXPORT IFC

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ARCHICAD ®

ALLPLAN ®

REVIT ® X X

X

X

INTEROPERABILITA’

Collegamento con BIM architettonici

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Collegamento con BIM architettonici Plug-in per Revit® per creazione automatica modello

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Modulo IFC avanzato per input

Filtro di oggettiParametri di input

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Elaborazione modello 3d e tavole 2d

Creazione automatica della sezione verticale

A

A

Sez. A-A

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Creazione automatica della pianta

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Calcolo e disegno 3d armatureVerifica di travi, pilastri, setti, plinti e travi di fondazione e disegno delle armature

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Calcolo e disegno 3d armatureVerifica di travi, pilastri, setti, plinti e travi di fondazione e disegno delle armature

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Computo automatico dei materiali

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Il software per le muratureBIMPassaggio dal modello strutturale al modello architettonico – esportazione oggetti

Modello BIM Modello 3Muri Modello BIM

Esempi ed applicazioni

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RESIDENZE IN LECCE AL VIALE GALLIPOLI - 5.000 MQ

IMPRESA DE NUZZO COSTRUZIONI & C

PROGETTO STRUTTURALE BIM: ING. FRANCESCO LEO

PARCHEGGIO + TERZIARIO - P.ZZA TITO SCHIPA LECCE - 50.000 MQ

IMPRESA DE NUZZO COSTRUZIONI & C

PROGETTO STRUTTURALE BIM: ING. FRANCESCO LEO

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RESIDENZE - AL V.LE GALLIPOLI LECCE - 15.000 MQ

IMPRESA EDIL.MA.R. (BA) – SIG.RA ELISA RUBINO

PROGETTO STRUTTURE BIM: ING. FRANCESCO LEO

Analisi economica costi di progettazione rispetto a progettazione tradizionale

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Maggior costo

Carpen

teria

Minor costo

Calcolo

FEM

Disegn

o arm

atura

Compu

to metr

ico

Direzio

ne la

vori

Il maggior costo del progetto sarà sempre minore degli errori di costruzione

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GRAZIE PER L’ATTENZIONE

60

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