Il decreto BIM: verso la piena progettazione integrata

La progettazione condivisa a partire dal modello tridimensionale degli edifici
23/01/2018 - Arch. Francesco Majavacca, Assistenza tecnica Logical Soft
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Lo scorso 12 gennaio 2018 è stato pubblicato sul sito del M.I.T. il cosiddetto Decreto BIM (DM n.560/2017), che indica alle stazioni appaltanti, alle amministrazioni concedenti e agli operatori economici come introdurre progressivamente i metodi e gli strumenti elettronici specifici del BIM; nell'edilizia sono le fasi di progettazione, costruzione e gestione delle opere, con relative verifiche, a esserne coinvolte.
La progettazione integrata entra quindi ufficialmente a far parte del "sapere" dei professionisti dell'edilizia con uno scopo ambizioso: partendo da un modello informativo virtuale fa collaborare tutte le figure professionali coinvolte: progettisti architettonici e strutturali, impiantisti, costruttori, collaudatori. Si tratta del "Building Information Modeling" (Modello di Informazioni di un Edificio), definito dal National Institutes of Building Sciences come la "rappresentazione digitale di caratteristiche fisiche e funzionali di un oggetto".
Il Decreto BIM è in vigore dal 28 gennaio 2018. A partire da questa data le stazioni appaltanti, anche su base volontaria, possono utilizzare metodi e strumenti elettronici specifici per le nuove opere e per interventi di recupero, riqualificazione o variante.
Con questo focus approfondiamo il contenuto tecnico e gli aspetti più operativi del Decreto BIM e lo faremo attraverso un esempio pratico di progettazione integrata di un edificio di nuova costruzione dove si usa TERMOLOG per la verifica delle prestazioni energetiche e TRAVILOG per il dimensionamento strutturale.

Grazie alla tecnologia OPEN BIM TERMOLOG e TRAVILOG sono collegati direttamente e i progetti energetici e strutturali sono tra loro integrati.
Chi già utilizza un software CAD BIM può importare in TERMOLOG e in TRAVILOG il progetto in formato IFC, generare il modello di calcolo per valutare la classe di rischio sismico o la prestazione energetica di un edificio. TERMOLOG interpreta tutti gli elementi del disegno come stratigrafie, ombreggiature e ambienti riconoscendo materiali e geometrie complesse. TRAVILOG gestisce tutti gli elementi strutturali del disegno, riconoscendo le geometrie definite e associando le proprietà meccaniche ai materiali.


Cos'è il BIM
Il BIM è innanzitutto una metodologia, un processo operativo all'interno del quale vengono gestite tutte le fasi di vita di un edificio, dalla programmazione e progettazione, alla realizzazione, manutenzione fino alla sua dismissione. La gestione di questo processo avviene attraverso un modello informativo virtuale, che non è un semplice modello 3D dell'edificio ma un vero e proprio contenitore di informazioni relative alla geometria, alle caratteristiche fisiche, termiche e strutturali, ai costi, alla sicurezza ecc.
Un processo di questo tipo deve essere naturalmente supportato da una tecnologia adeguata che garantisca l'interoperabilità tra tutti i soggetti della filiera. La condivisione delle informazioni ad oggi viene generalmente rappresentata dal formato file IFC (Industry Foundation Classes) e verrà attuata tramite piattaforme create ad hoc dalle quali tutti i dati saranno immediatamente accessibili e consultabili, così che ciascun soggetto potrà farne uso specifico ottenendo enormi vantaggi in termini di efficienza e produttività.

Iter Legislativo del Decreto BIM (DM n.560/2017)
Il Decreto BIM nasce dalla necessità di mettere in atto quanto previsto dall'articolo 23, comma 13 del Codice Appalti (Dgls n.50 del 18 aprile 2016) riguardo ai metodi e strumenti elettronici della progettazione. Il lavoro è stato supervisionato dalla Commissione Baratono, appositamente istituita in attuazione dello stesso articolo 23 del Codice Appalti, e composta da rappresentanti del Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti, di Anac, Agid, delle Università degli Studi di Brescia, Sapienza di Roma, Federico II di Napoli, del Politecnico di Milano, della Rete delle Professioni Tecniche.
Dgls n.50/2016 – Codice Appalti
Art. 23. Livelli della progettazione per gli appalti, per le concessioni di lavori nonché per i servizi

13. Le stazioni appaltanti possono richiedere per le nuove opere nonchè per interventi di recupero, riqualificazione o varianti, prioritariamente per i lavori complessi, l'uso dei metodi e strumenti elettronici specifici di cui al comma 1, lettera h). Tali strumenti utilizzano piattaforme interoperabili a mezzo di formati aperti non proprietari, al fine di non limitare la concorrenza tra i fornitori di tecnologie e il coinvolgimento di specifiche progettualità tra i progettisti. L'uso dei metodi e strumenti elettronici può essere richiesto soltanto dalle stazioni appaltanti dotate di personale adeguatamente formato. Con decreto del Ministero delle infrastrutture e dei trasporti, da adottare entro il 31 luglio 2016, anche avvalendosi di una Commissione appositamente istituita presso il medesimo Ministero, senza oneri aggiuntivi a carico della finanza pubblica sono definiti le modalità e i tempi di progressiva introduzione dell'obbligatorietà dei suddetti metodi presso le stazioni appaltanti, le amministrazioni concedenti e gli operatori economici, valutata in relazione alla tipologia delle opere da affidare e della strategia di digitalizzazione delle amministrazioni pubbliche e del settore delle costruzioni. L'utilizzo di tali metodologie costituisce parametro di valutazione dei requisiti premianti di cui all'articolo 38.
Nel processo di adozione del decreto la Commissione ha individuato inizialmente i punti cardine della proposta:
  • adempimenti preliminari delle stazioni appaltanti;
  • utilizzo facoltativo e obbligatorio dei predetti metodi e strumenti, in relazione alla tipologia delle opere alle quali gli stessi saranno applicati;
  • il contenuto del capitolato.
La bozza è stata poi sottoposta ad una consultazione pubblica online tra giugno e luglio 2017; attraverso la predisposizione di un apposito questionario e l'audizione degli stakeholders si è giunti alla costruzione della proposta finalizzata all'adozione del decreto stesso. I soggetti ai quali la consultazione pubblica è stata rivolta hanno avuto la possibilità di illustrare, articolo per articolo, le modifiche e/o le integrazioni richieste, con particolare attenzione ad adempimenti e tempistiche previste.

Terminata la consultazione pubblica è stato redatto il testo definitivo del decreto firmato il primo dicembre 2017 dal ministro Graziano Delrio, il quale parla di "Un passaggio importante che risponde ad una innovazione del settore e porterà trasparenza, efficienza e più qualità nella progettazione e realizzazione delle opere".

Il Decreto BIM è in vigore dal 28 gennaio 2018 ma il percorso proseguirà con un costante monitoraggio dell'attuazione pratica delle procedure. Una Commissione istituita ad hoc con decreto del Ministero delle infrastrutture e dei trasporti e senza oneri aggiuntivi a carico della finanza pubblica, avrà infatti il compito di monitorare gli esiti e le eventuali difficoltà incontrate dalle stazioni appaltanti e di individuare eventuali misure correttive per aggiornare i dati e le procedure previsti nel decreto.

Principali contenuti del Decreto BIM (DM n.560/2017)
Riportiamo nel seguito un'analisi concettuale ed operativa degli articoli che compongono il decreto BIM rimandando al testo di legge per una consultazione più approfondita.

Art. 1 - Finalità
L'articolo 1 introduce la finalità del decreto di definire modalità e tempi della progressiva introduzione, da parte delle stazioni appaltanti, delle amministrazioni concedenti e degli operatori economici, dell'obbligatorietà dei metodi e strumenti elettronici nelle fasi di progettazione, costruzione e gestione delle opere. Si noti come il decreto riprenda un concetto già introdotto dal Codice Appalti, vale a dire quello di estendere i termini della progressiva introduzione ai metodi, non limitandola agli strumenti, nel contesto più vasto della strategia di digitalizzazione delle amministrazioni pubbliche e del settore delle costruzioni.

Art. 2 - Definizioni
Nell'articolo 2 vengono introdotti due concetti fondamentali per la comprensione del decreto.
In primis l'ambiente di condivisione dei dati, "un ambiente digitale di raccolta organizzata e condivisione di dati […] basato su un'infrastruttura informatica la cui condivisione è regolata da precisi sistemi di sicurezza […] e relativa accessibilità".
A seguire vengono definiti i lavori complessi come "lavori caratterizzati da elevato contenuto tecnologico da una significativa interconnessione degli aspetti architettonici, strutturali e tecnologici […] ed in ogni caso tutti quei lavori per i quali si richieda un elevato livello di conoscenza. […]"

Art. 3 - Adempimenti preliminari delle stazioni appaltanti
L'articolo 3 pone una serie di vincoli cogenti all'adozione dei metodi e strumenti definiti dal Codice Appalti, che si distinguono in:
  • un programma formativo del personale di appartenenza alla committenza pubblica, in funzione del ruolo ricoperto e con particolare interesse ai metodi e strumenti elettronici utilizzati nel processo;
  • un piano di acquisizione o manutenzione degli strumenti hardware e software di gestione digitale dei processi decisionali ed informativi;
  • un atto organizzativo che espliciti il processo di controllo e gestione, i gestori dei dati e la gestione dei conflitti, definendo inoltre le responsabilità dei soggetti coinvolti. Si tratta di un elemento determinante in quanto assicura che i benefici che derivano dalla digitalizzazione, quale metodologia di pianificazione/programmazione, di monitoraggio e di controllo dei procedimenti, siano conseguiti interamente.
Art. 4 - Interoperabilità
L'articolo 4 definisce l'utilizzo di piattaforme interoperabili per la gestione dei dati all'interno delle quali le informazioni siano condivise, seppur con diversi livelli di accesso, tra tutti i partecipanti al processo. L'interoperabilità prevede che i flussi di dati debbano avvenire all'interno dello stesso ambiente di condivisione e che siano espressi in formati neutri, vale a dire senza il vincolo ad applicazioni tecnologiche commerciali specifiche.

Art. 5 - Utilizzo facoltativo dei metodi e strumenti elettronici di modellazione per l'edilizia e le infrastrutture
L'articolo 5 definisce, già dall'entrata in vigore, l'utilizzo facoltativo dei metodi e degli strumenti elettronici specifici per le nuove opere e per interventi di recupero, riqualificazione o varianti, da parte delle stazioni appaltanti che abbiano ottemperato agli adempimenti preliminari di cui all'articolo 3. Viene così innescato un processo virtuoso che permette di anticipare le date limite previste.

Art. 6 - Tempi di introduzione obbligatoria dei metodi e strumenti elettronici di modellazione per l'edilizia e le infrastrutture
L'articolo 6 fissa le scadenze temporali dell'obbligatorietà in funzione degli importi a base di gara e della complessità dei lavori, a partire dal 1°gennaio 2019. Di seguito vengono indicate le tempistiche previste:
  1. per i lavori complessi relativi a opere di importo a base di gare pari o superiore a 100 milioni di euro, a decorrere dal 1° gennaio 2019;
  2. per i lavori complessi relativi a opere di importo a base di gare pari o superiore a 50 milioni di euro, a decorrere dal 1° gennaio 2020;
  3. per i lavori complessi relativi a opere di importo a base di gare pari o superiore a 15 milioni di euro, a decorrere dal 1° gennaio 2021;
  4. per le opere di importo a base di gara pari o superiore alla soglia di cui all'articolo 35 del codice dei contratti pubblici, a decorrere dal 1° gennaio 2022;
  5. per le opere di importo a base di gara pari o superiore a 1 milione di euro, a decorrere dal 1° gennaio 2023;
  6. per le opere di importo a base di gara inferiore a 1 milione di euro, a decorrere dal 1° gennaio 2025.
Art. 7 - Capitolato
L'articolo 7 si occupa di definire i contenuti del capitolato, che si distinguono in:
a) i requisiti informativi strategici generali e specifici, compresi i livelli di definizione dei contenuti informativi, tenuto conto della natura dell'opera, della fase di processo e del tipo di appalto;
b) tutti gli elementi utili alla individuazione dei requisiti di produzione, di gestione e di trasmissione ed archiviazione dei contenuti informativi, in stretta connessione con gli obiettivi decisionali e con quelli gestionali. In particolare, deve includere il modello informativo relativo allo stato iniziale dei luoghi e delle eventuali opere preesistenti.
Determinante è l'obbligo di condivisione del capitolato tra i soggetti professionali o imprenditoriali coinvolti nel processo, oltre che tra subappaltatori e subfornitori della filiera.

Art. 8 - Commissione di monitoraggio
L'articolo 8 definisce l'istituzione di una commissione con il compito di monitorare gli esiti e le eventuali difficoltà incontrate dalle stazioni appaltanti e di individuare eventuali misure correttive per aggiornare i dati e le procedure previsti nel decreto.

Art. 9 - Entrata in vigore
L'articolo 9 infine, oltre all'entrata in vigore, stabilisce che il decreto si applica a opere i cui bandi di gara siano pubblicati successivamente alla data della sua entrata in vigore.

Abbiamo visto come il processo previsto dal decreto preveda necessariamente una tecnologia di appoggio che possa garantirne l'efficienza e la riproducibilità. Inoltre nel decreto viene indicato l'utilizzo di formati digitali aperti non proprietari in modo tale che le informazioni siano fruibili senza che ciò comporti l'utilizzo esclusivo di applicazioni tecnologiche commerciali individuali specifiche.

Logical Soft si pone in questo contesto adottando la tecnologia OPEN BIM e offrendo strumenti in grado di interfacciarsi tra loro o con altri software CAD BIM attraverso il formato standard IFC (Industry Foundation Classes).

Esempio di progettazione BIM attraverso gli strumenti Logical Soft
TERMOLOG e TRAVILOG sono software di calcolo OPEN BIM: grazie a modelli tridimensionali in formato IFC si interfacciano tra loro garantendo efficienza e rapidità nelle fasi di progetto energetico e verifiche strutturali. Una volta costruito l'edificio mediante un software CAD BIM è possibile importare in TERMOLOG e in TRAVILOG il file in formato IFC e generare il modello di calcolo per valutare rispettivamente la prestazione energetica dell'edificio e la capacità strutturale.
Nel filmato trattiamo l'esempio di progettazione di un edificio che si sviluppa su 2 piani fuori terra ed è dotato di copertura in legno e sottotetto abitabile.
L'involucro esterno è costituito da pareti in muratura con isolamento a cappotto esterno e serramenti in legno con doppio vetro. La produzione di energia per il riscaldamento e l'acqua calda sanitaria è affidata a due pompe di calore aria – acqua distinte e gli ambienti sono riscaldati mediante pannelli radianti a pavimento. L'edificio è dotato infine di pannelli solari fotovoltaici per coprirne il fabbisogno elettrico.

Tutte le informazioni relative alla struttura sono raccolte ed organizzate direttamente nel file IFC per poter essere interscambiato. In questo caso il modello BIM è già fornito delle stratigrafie e dei materiali specifici di ogni componente dell'involucro:


Definizione del modello BIM

Il modello IFC viene importato in TERMOLOG in un nuovo PROGETTO, nel quale l'involucro disperdente risulta completamente costruito e comprensivo di stratigrafie e materiali.

Viceversa se la progettazione delle strutture disperdenti non fosse inclusa nel file IFC importato sarebbe possibile completare il modello in TERMOLOG con i materiali e le stratigrafie reali. Il progettista avrebbe quindi la possibilità di esportare nuovamente il file in formato IFC, arricchito delle nuove informazioni.


Importazione del file IFC in TERMOLOG


Riconoscimento delle strutture disperdenti e dei materiali

La modellazione dell'intero impianto avviene molto rapidamente grazie ad un pratico WIZARD che implementa automaticamente tutti i sottosistemi del sistema impiantistico.
L'ampio archivio di generatori permette di scegliere tra numerose caldaie, pompe di calore, generatori a biomassa ed altre tipologie
La progettazione energetica è completa una volta soddisfatte tutte le verifiche di legge e stampato l'elaborato tecnico.


Esito delle verifiche di legge

Lo stesso modello IFC può essere importato in TRAVILOG.
TRAVILOG è in grado di riconoscere gli elementi strutturali che costituiscono la costruzione e di associare automaticamente le proprietà meccaniche ai materiali.

Importazione del file IFC in TRAVILOG e associazione dei materiali

In pochi minuti si ottengono le sollecitazioni sugli elementi strutturali e le verifiche richieste dalle Norme Tecniche per le Costruzioni.


Diagrammi delle sollecitazioni e risultati dell'analisi modale

Anche TRAVILOG permette a sua volta di esportare il modello BIM per essere condiviso nuovamente tra i soggetti interessati al progetto.