Facoltà di ingegneria Corso di laurea in Ingegneria Civile per la protezione dai rischi naturali RELAZIONE DI FINE TIROCINIO Il software REVIT: applicazioni all’ingegneria costiera Studentessa: Professore: Cinzia Gargano Mat. 427629 Giorgio Bellotti Anno accademico 2016/2017
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Facoltà di ingegneria
Corso di laurea in Ingegneria Civile per la protezione dai rischi naturali
RELAZIONE DI FINE TIROCINIO
Il software REVIT: applicazioni all’ingegneria costiera
5.1 Fender system - Trelleborg .............................................................................................................. 12
5.1.1 Super Cone Fender (SCN) ........................................................................................................ 13
6 Progettazione del parabordo con Revit ................................................................................................... 17
7 Bibliografia e Sitografia............................................................................................................................ 20
1. INTRODUZIONE Revit è un software BIM (Building Information Modeling), che indica un metodo per
la realizzazione, la gestione e il coordinamento delle costruzioni edili e civili tramite
l’elaborazione di un modello virtuale.
2. BIM BIM è l’acronimo di “Building Information Modeling” (Modello di Informazioni di un
Edificio) ed è definito dal National Institutes of Building Science come la
“rappresentazione digitale di caratteristiche fisiche e funzionali di un oggetto”.
Il BIM quindi non è un prodotto né un software ma un “contenitore di informazioni
sull’edificio” in cui inserire dati grafici (come i disegni) e degli specifici attributi
tecnici (come schede tecniche e caratteristiche) anche relativi al ciclo di vita
previsto.
Infatti quando si disegnano oggetti come finestre, solai o muri è possibile associare
alle informazioni grafiche (spessore, altezza, etc.) anche informazioni come la
trasmittanza termica, l’isolamento acustico, etc.
Come avviene per i progetti CAD, al cui interno si possono utilizzare oggetti CAD (2D
o 3D) già realizzati in maniera seriale senza doverli disegnare ogni volta, così per il
progetto BIM è possibile usare in ogni elaborazione oggetti BIM già realizzati. Su
“BIM.archiproducts” è possibile trovare la più grande libreria digitale di oggetti BIM
e CAD, facilmente accessibile online da tutti i professionisti del settore delle
costruzione. Il BIM non si limita ad informazioni visive o rendering ma specifica le
funzionalità e le prestazioni di ogni oggetto BIM presente nel progetto.
2.1 Vantaggi e Open BIM: verso la standardizzazione
Il BIM è nato dalla volontà di andare verso la collaborazione tra i progettisti,
l’interoperabilità dei software, l’integrazione tra i processi e la sostenibilità.
Il BIM è infatti un metodo di progettazione collaborativo in quanto consente di
integrare in un unico modello le informazioni utili in ogni fase della progettazione:
quella architettonica, strutturale, impiantistica, energetica e gestionale. Il modello
tridimensionale racchiude informazioni riguardanti volume e dimensioni, materiali,
aspetto, caratteristiche tecniche che non vengono perse nella comunicazione ad
altri studi ed altre piattaforme informatiche.
La tecnologia BIM offre quindi molteplici vantaggi come: maggiore efficienza e
produttività, meno errori, meno tempi morti, meno costi, maggiore interoperabilità,
massima condivisione delle informazioni e un controllo più puntuale e coerente del
progetto. Inoltre il BIM dà la possibilità alla committenza di avere un’elaborazione
virtuale del ciclo di vita dell’edificio, anche dopo la fase di progettazione; in questo
modo è più semplice monitorare la vetustà dei materiali e programmare meglio la
manutenzione. Il processo di progettazione e realizzazione delle strutture è
cambiato rapidamente. Il cambiamento è dovuto soprattutto all’emergere del
metodo BIM e alla sua intrinseca capacità di garantire la validità dei dati inseriti nel
manufatto in ogni momento del suo ciclo di vita, permettendo un realizzazione
integrata della commessa impossibile fino ad ora.
Visti gli enormi vantaggi della tecnologia BIM è ovvio che il suo utilizzo si stia
diffondendo sempre più nel mondo, tuttavia c’è da considerare che il suo utilizzo
richiede un maggiore investimento e lavoro nella fase iniziale del progetto (in cui si
inseriscono tutte le informazioni); in seguito però semplifica notevolmente il lavoro,
qualora si voglia ricavare dal modello tridimensionale la certificazione energetica, i
calcoli strutturali etc.
La tecnologia BIM è utilizzata da tanti software che, nel recente passato, hanno
voluto mantenere il file del prodotto finale nei propri formati; tuttavia, considerato
che in questo momento storico è in corso il dibattito sulla necessità della
standardizzazione degli oggetti BIM, è stato sempre più accettata l’idea di un unico
formato di scambio. Generalmente un oggetto BIM viene salvato nel formato IFC
(Industry Foundation Class), con estensione “. ifc”. Questi file IFC sono classificati
come file di immagine 3D, che contengono anche altre informazioni tecniche, e sono
compatibili con tutti i software che usano la tecnologia BIM. Uno dei problemi
maggiori però, è la standardizzazione dei file creati con tecnologia BIM tra i diversi
software in commercio, ovvero stabilire quali sono le informazioni minime o
standard per considerare un file IFC un BIM. Il formato IFC rappresenta una
soluzione di interoperabilità tra diverse applicazioni software che utilizzano il BIM, è
quindi importante riconoscere degli standard internazionali relativi ad oggetti
comunemente utilizzati nel settore edilizio. Per risolvere definitivamente il
problema è nato il programma Open BIM, un'iniziativa lanciata dell'associazione
internazionale buildingSMART in collaborazione con i principali fornitori di software
per promuovere, semplificare e coordinare a livello globale il concetto di Open BIM
nell'ambito del settore AEC con informazioni e materiali relativi al marchio a
disposizione di tutti coloro che partecipano al programma. Inoltre buildingSMART ha
sviluppato la certificazione Open BIM, un sistema tecnico che consente ai produttori
di software per il settore AEC di migliorare, verificare e certificare i sistemi di
scambio dei dati per una perfetta integrazione con altre soluzioni basate su Open
BIM.
2.2 BIM nel mondo
Gli Stati Uniti sono uno dei paesi dove il BIM è stato utilizzato sin dagli inizi del 2000;
nel 2003, la General Services Administration (GSA) ha stabilito il programma
nazionale per il 3D-4D-BIM, pubblicando delle guide che descrivono la metodologia
di lavoro nell’industria delle costruzioni. Il GSA ha anche richiesto, a partire dal
2007, l’uso del BIM per la “spatial program validation” prima di presentare il
progetto in gara d’appalto. Questo permette ai team di progettazione GSA di
convalidare i requisiti dello “spatial program” come: gli spazi necessari, le aree, gli
indici di efficienza e così via, utilizzando un metodo più preciso e veloce rispetto
all’approccio tradizionale 2D. Allo stesso tempo, tutti i progettisti sono incoraggiati
dal GSA ad utilizzare modelli BIM 3D e 4D in tutte le fasi di progetto.
Anche il Regno Unito si è concentrato fin da subito sulla comprensione dei legami
tra CAD e BIM e nel 2011 il National Building Specification (NBS) ha annunciato lo
sviluppo della National BIM Library per l’industria delle costruzioni del Regno Unito,
una libreria digitale di oggetti gratuita e facilmente accessibile online da tutti i
professionisti del settore delle costruzioni. Il Governo inoltre sta puntando allo
sviluppo di standard che consentano a tutti i membri del processo edilizio di
lavorare in modo collaborativo attraverso il BIM e infatti sta attuando un piano al
fine di rendere obbligatorio l’utilizzo del BIM per la realizzazione di opere pubbliche
a partire dal 2016.
Anche nel Nord Europa la tecnologia BIM è attiva dal 2000: la Finlandia già dal 2007
ha imposto l’uso di modelli BIM; in Norvegia l’utilizzo del BIM è obbligatorio per tutti
i progetti (costruzione e riqualificazione) promossi dall’ente che gestisce il
patrimonio immobiliare dello Stato e inoltre il governo norvegese promuove
costantemente iniziative volte alla creazione e diffusione di formati IFC; in Svezia
non è obbligatorio l’uso del BIM per i progetti pubblici, ma molte aziende lo
utilizzano da tempo e hanno già investito nella nuova tecnologia, rispondendo ai
clienti che hanno richiesto di utilizzarlo per i loro progetti.
Il BIM diventerà il processo standard per tutti gli edifici e si sta integrando nella
legislazione per i contratti pubblici di tutta l’Europa. Infatti
la Direttiva 2014/24/EU sugli Appalti Pubblici esprime in modo chiaro l’indicazione di
introdurre il Building Information Modeling all’interno delle procedure di
Procurement degli Stati Membri. L’adozione della direttiva prevede che i 28 stati
membri incoraggino l’utilizzo del BIM nei rispettivi paesi per i progetti finanziati con
fondi pubblici nell’Unione Europea a partire dal 2016.
All’apertura del software, l’interfaccia iniziale (Figura 1) ci appare divisa in due parti:
la sezione “Progetti” e la sezione “Famiglie”.
Scelto il file da aprire o il template di riferimento, l’interfaccia di lavoro è composta
da alcune parti, come si vede in Figura 2.
Figura 2.
In particolare, questi menu e pannelli sono:
Application Menu: è un menu a comparsa e comprende i comandi per l’apertura e la creazione di
file di progetto e famiglie, per il salvataggio, esportazione del file Revit in altri formati, etc.;
Quick Access Toolbar: è la barra di accesso rapido, è utilizzata per richiamare rapidamente i
comandi e gli strumenti;
Info Center: è un set di strumenti che permettono di richiedere informazioni sui comandi Revit;
Ribbon Panel: è una barra multifunzionale che contiene una serie di tab e di schede suddivise in
argomenti;
Pannello Properties: contiene al suo interno tutte le caratteristiche che definiscono un oggetto.
Una volta selezionato un oggetto, in questo pannello compariranno tutte le sue proprietà come
Area, Volume, massa, …;
Project Browser: serve a visualizzare il progetto da differenti punti di vista, consente di
organizzare viste, abachi e tavole che sono state create nel progetto, inoltre all’interno vi è un
elenco di famiglie, suddiviso in categorie;
Barra delle opzioni: i comandi contenuti all’interno sono visibili solo nel momento
dell’inserimento dell’elemento stesso;
View Control Bar: è una barra con i comandi di controllo della vista e consente un accesso rapido
ai comandi di visualizzazione, come ad esempio la scala di rappresentazione della vista, il dettaglio
con cui vengono visualizzati gli elementi, lo stile di visualizzazione grafica;
Status Bar: è una barra divisa in tre parti, la prima parte (A) dà informazioni sull’oggetto
selezionato e sulla successiva operazione da fare per terminare l’operazione. Nella parte centrale
Barra delle
Opzioni
Info
Center Ribbon
Panel Quick Access Toolbar
Application Menu
Pannello Properties
Project Browser
Status Bar View Control Bar
Workspace
A B C
(B) si trovano informazioni per la gestione dei Workset ovvero la gestione dei collaboratori e degli
incarichi e della gestione delle varianti al progetto, infine, nell’ultima sezione (C) ci sono strumenti
per la selezione.
4.2 La logica e la struttura Revit
La parola Revit sta a significare “Revise Instantly”, ciò vuol dire che qualsiasi
modifica si farà al modello, verrà fatta istantaneamente sul modello virtuale e di
conseguenza tutte le informazioni estrapolabili verranno aggiornate in tempo reale.
Gli elaborati prodotti, prima di essere trasferiti su carta, sono delle rappresentazioni
interattive di un modello virtuale: in Revit non si disegnano linee, ma bensì si crea
direttamente l’oggetto; non si hanno quindi due linee parallele che per un atto di
fede e convenzioni grafiche rappresentano un muro, si modella invece un solido che
lo rappresenta, ne descrive le proprietà e la posizione nello spazio.
Nello SCHEMA si riassume il concetto di categoria, famiglia, tipo e istanza:
Le categorie: ogni elemento, che sia di modello o di annotazione, deve appartenere ad una
specifica “category”. Durante la creazione di una famiglia è fondamentale indicare la categoria di
appartenenza in modo da poter essere catalogata all’interno dell’area di progetto;
Le famiglie: si dividono in Famiglie di Sistema, Famiglie Caricabili e Famiglie Locali. Per
comprendere la differenza è possibile utilizzare la metafora del cantiere: nell’insieme delle Famiglie
Caricabili è possibile inserire tutto ciò che viene portato in cantiere (es: porte, finestre, acciaio, …).
Nell’insieme Locali si può inserire tutto ciò che viene costruito “ad hoc” per il cantiere (es: camini,
armadio da incasso, …), invece le Famiglie di Sistema sono elementi parametrici già presenti in
Revit, i cui parametri possono essere gestiti esclusivamente variando dei parametri preimpostati
dal software
Tipi e Istanze: gli elementi organizzati in famiglie, sono di tre tipi: oggetti modello (es: una finestra,
costituito da tante sottocategorie tipo infisso, vetro e telaio), oggetti annotazione (es: il testo, le
etichette o le quote) e oggetti viste (es: prospetto, sezione, etc.). Per Tipo (Type) si intende uno
specifico elemento di una famiglia, caratterizzato da proprietà e da parametri. Un’Istanza (Instance)
è un tipo inserito nel disegno come dire è un tipo “posato in opera” (es: porta ad anta inserita nel
disegno). È importante capire come ogni Tipo ha i suoi parametri e che modificando un parametro
CATEGORIA Porte
FAMIGLIA Porte ad un’anta
battente
TIPO
Porte ad un’anta
battente 80*210 cm
ISTANZA
Porte ad un’anta
battente 90*210 cm
Quella specifica porta
inserita nel progetto
del tipo è possibile modificare contemporaneamente tutti i tipi. Modificando un’Istanza, la modifica
avverrà solo sull’elemento inserito nel progetto.
Bisogna sottolineare un punto: sebbene Revit possegga tutti gli strumenti di
disegno classici (linea, rettangolo, etc.), il disegno avviene principalmente
attraverso il posizionamento di oggetti (muri, porte, scale, etc.) già definiti.
Questo significa che, con l’ottica di stesura di un progetto, nella stragrande
maggioranza dei casi gli strumenti di disegno tradizionali come linea o rettangolo
serviranno non per rappresentare l’elemento, ma per definire aspetti come
lunghezze (è il caso dei muri), o il contorno (è il caso di pavimenti o tetti), mentre
saranno del tutto inutili per l’inserimento per l’inserimento di oggetti come una
porta o un elemento di arredo. Questi infatti devono essere creati prima come
Famiglie (analogamente a un’entità blocco di Autocad), e poi semplicemente
collocati in posizione.
5 Parabordi (Fender) Il parabordo è un corpo elastico che viene posto a riparo della fiancata
dell’imbarcazione per proteggerla da urti o sfregamenti contro la banchina di
ormeggio o contro altre imbarcazioni affiancate.
Può essere di varie forme (cilindrico, sferico, piatto, etc.), di vario materiale (corda,
sughero, gomma, plastica, etc.), di varia consistenza (pieno, ripieno di schiuma,
vuoto, gonfiabile, etc.), ma è importante che sia di materiale elastico e che sia
sistemato in modo da coprire tutta l’estensione del possibile movimento reciproco
tra le superfici che possono venire a contatto.
Per le piccole imbarcazioni il parabordo è un elemento mobile, che si utilizza
legandolo in coperta ed appendendolo alla murata, interponendolo così tra
l’imbarcazione e la banchina.
Per i moli dove attraccano grosse navi, il parabordo è invece una attrezzatura fissa,
costituita da grossi respingenti (generalmente di gomma rigida) fissati direttamente
alla parete verticale del molo.
5.1 Fender system - Trelleborg
Tutti i parabordi sono forniti di test che rispettano le guide PIANC 2002. Le soluzioni
di Trelleborg sono di alte performance e combinano la forza di bassa reazione e la
pressione sullo scafo con una buona performance angolare e una costruzione
robusta. I parabordi di Trelleborg possono essere associati a un sistema di controllo
in remoto.
5.1.1 Super Cone Fender (SCN)
Figura 3. SCN
SCN (Figura 3) sono l’ultima generazione di parabordi con il connubio di
performance e efficienza: la forma conica del corpo rende l’SCN molto stabile anche
ad angoli di compressione molto larghi. Quest’ultimo modello di SCN riesce a
sopportare ancora più sovrappressioni rispetto ai modelli precedenti.
Caratteristiche: Geometria altamente efficiente
Perdita di performance molto bassa, anche quando si hanno angoli di attracco molto ampi
Ha una forma stabile che resiste al taglio
Ha un’ampia scelta di classi di gomma
Uso: Ancoraggi General Cargo
Terminale Bulk
Navi Oil e LNG
Attracchi per le navi containers
Terminali RoRo e Cruise
Sistema di mobilità parallela
Dolphins e Monopiles
Dimensioni (unità di misura: mm, kg):
Deflessione intermedia:
6 Progettazione del parabordo con Revit
Figura 4. Sezioni e pianta di un SCN
In Revit è possibile importare file esterni per integrarli nel flusso di lavoro, in questo
caso è stato importato da AutoCAD (vedi Figura 4) la pianta del parabordo, in modo
da poterlo poi ricostruire. La prima decisione da prendere quando si importa un file
è una scelta della modalità con la quale questo sarà o non sarà legato al file di Revit.
Esistono, infatti, due modalità differenti di inserimento, entrambi disponibili nella
scheda inserisci della barra multifunzione:
Il comando importa CAD: procede all’integrazione dei dati del file nell’ambiente Revit,
convertendo linee, retini, etc, negli equivalenti nativi del software, tutto ciò senza inserire legami
con il file di origine;
Il comando collega CAD: gli elementi contenuti nel file vengono resi disponibili nell’ambiente di
lavoro di Revit, ma nel caso in cui il file venga modificato successivamente al suo collegamento, le
modifiche verranno comunque aggiornate anche nell’ambiente di lavoro Revit.
Una volta inserita la pianta da AutoCAD in Revit,
bisogna andare a definire tutti i vari livelli. I livelli
(Figura 5) hanno lo scopo di definire i rifermenti
altimetrici più significativi, come si vede nella figura
a fianco. Normalmente al momento della creazione
di un livello viene anche creata la rispettiva vista di
pianta, ma è possibile anche scegliere di non avere
nessuna vista associata, è questo il caso degli
elementi di dettaglio.
Figura 5. livelli imposti per modellare
Una volta definite le quote si può iniziare con la progettazione, ovviamente bisogna
aver ben cura dei materiali e degli oggetti scelti tra le famiglie, altrimenti si perde
l’“anima” del progetto e il disegno eseguito non rappresenta l’oggetto visibile nel
mondo reale.
Per prima cosa è stato realizzato il pilastro (Figura 6), dove poi viene ancorato il
parabordo. Per fare questo si è scelto tra le famiglie di sistema un palo in acciaio a
sezione cava e in Revit sono state impostate le quote massima e minima, che il palo
deve raggiungere. Successivamente sono state impostate le dimensioni
caratteristiche dell’elemento strutturale stesso, per poi andare a realizzare il
collegamento bullonato.
Figura 6. modellazione del pilastro con Revit
Una volta realizzato il pilastro non è più stato possibile realizzare gli altri componenti
con le famiglie di sistema, ma si è proceduto a realizzare le componenti una per una,
utilizzando le altre tipologie di famiglia.
Oltre alle famiglie di sistema esistono anche quelle caricabili e quelle locali.
Utilizzare l'Editor di famiglie per modificare gli elementi esistenti o crearne di nuovi per soddisfare le esigenze specifiche del progetto.
Tutti gli elementi aggiunti ai progetti di Revit vengono creati mediante le famiglie.
Ad esempio, gli elementi strutturali, i muri, i tetti, le finestre e le porte che costituiscono il modello di edificio, nonché i dettagli, gli impianti, le etichette e i componenti di dettaglio utilizzati per documentarlo, vengono creati con le famiglie.
Utilizzando le famiglie predefinite disponibili in Revit e creandone di nuove, è possibile aggiungere elementi standard e personalizzati ai modelli di edificio. Grazie
alle famiglie, è possibile avere un notevole controllo su elementi simili tra loro per funzionamento e utilizzo e ciò consente di effettuare con facilità modifiche progettuali e di gestire i progetti in modo più efficiente.
Molti degli elementi creati nei progetti sono famiglie di sistema o famiglie caricabili. Le famiglie caricabili possono essere combinate per creare famiglie nidificate e condivise. Gli elementi non standard o personalizzati vengono creati utilizzando famiglie specifiche.
Famiglie di sistema Le famiglie di sistema consentono di creare elementi di base da assemblare in cantiere. Esempi:
Muri, tetti, pavimenti
Condotti, tubazioni Anche le impostazioni di sistema, che influiscono sull'ambiente di progetto e includono tipi per livelli, griglie, tavole di disegno e finestre, sono famiglie di sistema. Le famiglie di sistema sono predefinite in Revit. Non è possibile caricarle nei progetti da file esterni, né salvarle in percorsi esterni al progetto. Famiglie caricabili Le famiglie caricabili sono utilizzate per creare i seguenti elementi:
Componenti di costruzione che verrebbero normalmente acquistati, consegnati e installati all'interno o all'esterno dell'edificio, quali finestre, porte, arredi fissi, dispositivi e impianti, arredi e piante.
Componenti di sistema che verrebbero normalmente acquistati, consegnati e installati all'interno o all'esterno dell'edificio, quali caldaie, scaldabagni, impianti di aerazione e apparecchi idraulici.
Includono inoltre alcuni elementi di annotazione regolarmente personalizzati, quali i simboli e i cartigli.
Grazie alla loro natura estremamente personalizzabile, le famiglie caricabili sono quelle create e modificate più comunemente in Revit. A differenza delle famiglie di sistema, le famiglie caricabili vengono create in file esterni RFA e importate o caricate nei progetti. Per le famiglie caricabili che contengono numerosi tipi, è possibile creare e utilizzare cataloghi di tipi, che consentono di caricare solo i tipi necessari per il progetto corrente. Famiglie locali Gli elementi locali sono elementi unici creati quando è necessario disporre di un componente univoco, specifico di un progetto corrente. È possibile creare una geometria locale che faccia riferimento ad altra geometria del progetto e le cui dimensioni vengano modificate o regolate di conseguenza se la geometria di
riferimento viene modificata. Quando si crea un elemento locale, in Revitviene generata per esso una famiglia che contiene un unico tipo di famiglia.
La creazione di elementi locali prevede l'utilizzo di numerosi strumenti dell'Editor di famiglie necessari anche per la creazione delle famiglie caricabili.
7 Bibliografia e Sitografia
www.edilportale.com
www.progettocad.it
http://www.trelleborg.com/en
http://help.autodesk.com
http://www.cadacademy.it/autocad-revit/
Trelleborg product brochure
Revit 2017 per l’Architettura – guida completa per la progettazione BIM. Tecniche nuove
Revit, V-Ray & Realtà virtuale. Mc Graw Hill Education