TESI DI LAUREA DI MASTER

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Il Building Information Modeling, BIM, è una metodologia di management della pianificazione, realizzazione e gestione delle costruzioni, che si basa sull’uso di una progettazione integrata tra più discipline e si sviluppa in accordo alle normative di riferimento.

La presente tesi di Master si compone di due esercitazioni teorico–pratiche ed un approfondimento. Le due esercitazioni sviluppano la metodologia BIM attraverso un flusso informativo a partire da un piano di classificazione di progetto per il calcolo della stima del costo di costruzione. In particolare, la prima si basa sull’estrazione delle quantità per la computazione a partire da un modello volumetrico, la seconda sull’estrazione delle quantità da un modello 3d sviluppato in termini di dettagli geometrici ed informativi.

L’approfondimento tratta l’elaborazione e la gestione di dati informativi e geometrici di un progetto esecutivo necessari alla formulazione di una stima del costo di costruzione dell’opera.

Nello specifico, l’edificio in oggetto riguarda una nuova palazzina adibita ad uffici, facente parte di un complesso industriale di nuova costruzione. L’elaborazione del computo metrico estimativo si ha attraverso l’interoperabilità tra i software Autodesk® Revit e Team System® CPM e l’utilizzo di un piano di classificazione di progetto (WBS). Il procedimento analizzato, che mira a diventare un protocollo condiviso, evidenzia i passaggi necessari al raggiungimento dell’obbiettivo posto e si sofferma su aspetti critici emersi durante la trattazione pratica.

In tutte le tematiche affrontate, l’implementazione informativa ed il suo controllo, attraverso strumenti BIM, risulta essere un tassello fondamentale per la gestione della commessa e della relativa documentazione di preventivazione.

L’applicazione del Building Information Modeling (BIM) nel settore delle costruzioni permette una gestione coerente e coordinata del flusso di informazioni per tutto il ciclo di vita dell’opera e quindi l’ottimizzazione dei processi di progettazione, realizzazione e manutenzione. Il presente documento intende analizzare i vantaggi della metodologia BIM per lo sviluppo di modelli informativi dinamici, attraverso la descrizione delle modalità operative e degli strumenti utilizzati durante il percorso formativo per la progettazione in ambito BIM, finalizzata a uno sviluppo coerente del modello attraverso scomposizione strutturata del progetto (WBS) per lo sviluppo della documentazione progettuale relativa alle diverse fasi di vita dell’opera.

Nell’ultima parte, attraverso un caso studio, vengono esplorate le potenzialità derivanti dall’integrazione del BIM con il sistema di identificazione QR code e con una piattaforma web di scambio dati, con l’obiettivo di sviluppare un sistema di unificato gestione dei dati.

Il Building Information Modelling consiste in un insieme di strumenti tecnologici, di tecniche di project management e di metodologie operative, che permettono di strutturare le informazioni (geometriche e non) di un progetto di architettura secondo la miglior organizzazione possibile. Tali procedure consentono di mantenere un costante controllo di tutte le fasi del progetto, garantendo la produzione di un flusso di dati coerente, facilmente trasmissibile e costantemente aggiornabile.
In una realtà professionale in cui la pluralità degli attori coinvolti e la complessità dei processi di sviluppo di una commessa sono in costante aumento, questi strumenti consentono un approccio innovativo alla progettazione, garantendo un’efficace strutturazione del lavoro, adattabile, di volta in volta, alle specifiche necessità delle diverse commesse.
Il presente elaborato di Tesi illustra le competenze maturate durante il Master di II livello BIM. Metodi, Modelli e Applicazioni, tramite l’illustrazione di due casi studio, uno individuale e uno di gruppo, l’esposizione del lavoro di ricerca svolto per un approfondimento personale, e la relazione dell’attività di tirocinio svolta presso una delle società partner del Master, durante l’anno di lezioni.
Nella trattazione saranno riportate le metodologie operative per l’introduzione del Building Information Modelling nel processo di progettazione architettonica in tutte le sue fasi: studio di fattibilità, progetto definitivo e progetto esecutivo, così da analizzarne vantaggi, criticità e potenzialità.

Il presente lavoro di tesi rappresenta un quadro finale del percorso di Master di II livello “BIM. Metodi, Modelli e Applicazioni” del Politecnico di Milano. Nei contenuti di questo elaborato si raccoglie la testimonianza delle conoscenze acquisite nell’applicazione del Building Information Modeling (BIM), orientato in particolare all’ottimizzazione del controllo delle quantità e alla stima dei costi di un progetto di edilizia, sviluppato in diversi gradi di dettaglio in funzione delle sue fasi di sviluppo, dalla preliminare all’esecutiva.
A seguito delle applicazioni accademiche, svilupperò il mio personale approfondimento tematico in cui ho scelto un approccio pratico nell’applicazione del BIM per l’interoperabilità verso il Building Energy Modeling (BEM).
Lo sviluppo del caso studio avrà come oggetto l’intervento per un edificio scolastico esistente in provincia di Torino, di cui ho curato il progetto di riqualificazione e ampliamento in fase di sviluppo definitivo durante il mio tirocinio curriculare.
L’esperimento sarà ripercorso a partire dalla descrizione dell’ambito e del metodo BIM applicato per la creazione del modello, con lo scopo di introdurre il contesto relativo in cui ho operato. Verrà analizzato in particolare il metodo applicato per il passaggio dal BIM al BEM, tenendo conto dei requisiti identificati da normativa e del software scelto per l’analisi energetica, al fine di mostrate le potenzialità e le criticità emerse dal processo implementato.
A valore conslusivo di questo elaborato, racconterò del tirocinio curriculare svolto in azienda, in cui ho avuto modo di sperimentare in circostanze reali il bagaglio di conoscenza teorica fornito dai metodi proposti dal master.

La digitalizzazione del processo edilizio rappresenta il futuro del settore delle costruzioni. Negli ultimi anni è cresciuto il grado di conoscenza dell’acronimo “BIM” e i benefici che il suo utilizzo apporta all’intera filiera. La diffusione di metodi e strumenti BIM costituisce sempre più il volano per una progettazione integrata consapevole e per la realizzazione (o riqualificazione) efficiente di un edificio. Ancora oggi però in alcune realtà il BIM è ancora concepito erroneamente come uno strumento utile solo in fase progettuale, con l'obiettivo di ottenere un coinvolgimento multidisciplinare dei progettisti e diminuire i tempi di rappresentazione.
Questa tesi si propone di mettere in evidenza come l'utilizzo di procedure BIM porta benefici all'intero processo edilizio, in particolare in fase di esecuzione di un progetto, coinvolgendo tutti i soggetti, dalla committenza ai progettisti, dalle imprese agli operatori della sicurezza, e garantendo la qualità delle opere costruite. Il leitmotiv dell'intero processo è la gestione efficace dei dati, il flusso informativo tra le varie fasi e la loro interoperabilità.
I Capitoli 1 e 2 esplicitano l’utilizzo di metodologie e strumenti BIM in fase di progettazione, mediante due casi studio di edilizia residenziale. Il Capitolo 3 approfondisce dal punto di vista teorico la gestione del progetto durante la fase di cantiere.

La tesi tratterà delle esperienze progettuali svolte durante la partecipazione al Master “BIM. Metodi, Modelli e Applicazioni” che hanno accompagnato la crescita dell’apprendimento e la sperimentazione del processo di Building Information Modelling.
La tesi si compone di quattro temi specifici. Il primo riguarda la simulazione dello sviluppo di un progetto di fattibilità tecnico economica e di un progetto definitivo, in cui si approfondisce la stima del costo di costruzione ed il management dell’informazione all’interno del progetto BIM. Il secondo tema riguarda lo sviluppo di un progetto esecutivo e della relativa documentazione, che vede la cooperazione di più soggetti coinvolti, che collaboreranno attraverso un sistema di condivisione dei modelli e dell’informazione, stabilito attraverso la stesura di un capitolato informativo BIM. Il terzo tema riguarda l’approfondimento di uno dei nuovi processi progettuali nati grazie al BIM, il Generative Design, che attraverso una nuova evoluzione trasforma il concetto di gestione dell’informazione (BIM) in ottimizzazione dell’informazione. Infine, la tesi si concluderà con la presentazione dell’esperienza di stage svolta in affiancamento al Master.

In questa tesi viene presentato il lavoro formativo e applicativo svolto durante il percorso del Master “BIM. Metodi, Modelli e Applicazioni” organizzato dal Politecnico di Milano.
L’elaborato comincia presentando l’attuale stato delle metodologie BIM applicate nel campo dell’architettura e dell’ingegneria. Vengono segnalate alcune potenzialità e alcune criticità tuttora riscontrabili. Successivamente si presenta il lavoro di progettazione in BIM di un edificio isolato trattato sotto i seguenti aspetti di progettazione preliminare e della successiva progettazione definitiva. Partendo dalla prima stesura della WBS per la scomposizione del progetto, giungendo a decisioni definitive e alla compilazione dei documenti tecnici economici per il calcolo del costo del fabbricato.
La presentazione delle attività prosegue con le mansioni di progettazione strutturale, architettonica e programmazione manutentiva svolte nell’esercitazione di gruppo relativa alla restituzione BIM di un edificio in linea gestito da Metropolitana Milanese. Viene poi dettagliato il lavoro di ricerca personale svolto in merito alla realizzazione di un processo di modellazione Scan to BIM a partire da una nuvola di punti della Basilica di Sant’Ambrogio a Milano. In particolare, da una nuvola realizzata con le nuove tecnologie di Mobile Mapping System. Prima di presentare le conclusioni di un anno di esperienza formativa nel campo BIM, viene spiegato il lavoro svolto presso la società Bim Validation srl. Dove sono state implementate le conoscenze in merito alla validazione dei modelli informativi e l’analisi dei dati ad essi relativi. Vengono presentate le proposte elaborate per generare un flusso di dati continuo e ripetibile che colleghi il modello progettuale alla presentazione delle scelte effettuate al cliente per mezzo del programma Microsoft Power BI.

L’elaborato si compone di quattro capitoli, che seguono cronologicamente il percorso intrapreso all’interno del Master.
Il primo capitolo tratta l’approccio iniziale al mondo BIM, affrontato attraverso il caso studio personale di un imprecisato palazzo di piccole dimensioni. Qui viene introdotto il ruolo della WBS come base di coordinamento ed informatizzazione del progetto ed applicato il metodo BEST nella stima sintetica del costo di costruzione per lo studio di fattibilità tecnica ed economica, sino ad arrivare ad una fase definitiva di progetto.
Il secondo capitolo ripercorre il lavoro di gruppo, il progetto più consistente all’interno del percorso di studi, che è incentrato sul caso studio reale di un complesso residenziale realizzato da Metropolitane Milanesi. Quanto visto nel caso studio individuale viene ripreso e ampliato; a ciascun team è affidata la realizzazione del modello digitale di uno degli edifici del complesso, che deve essere informatizzato così da andare a costituire, insieme a tutti gli elaborati che ne scaturiscono, un progetto esecutivo completo. Se ne illustrano il processo di sviluppo, le problematicità riscontrate e i risultati ottenuti, con un particolare focus sugli argomenti approfonditi personalmente. Gli ultimi capitoli riguardano il lavoro individuale, che arricchisce quello più prettamente scolastico con quanto affrontato durante il tirocinio e l’approfondimento correlato. Si tratta della modellazione e della computazione del progetto di riconversione di uno studentato, che, grazie alla particolare attenzione rivolta alle sue prestazioni di isolamento sonoro, offre lo spunto per indagare l’interoperabilità nel BIM nell’acustica, attraverso l’esecuzione di una verifica passiva tramite un software dedicato.

La seguente tesi tratta dei metodi e modelli studiati e messi in pratica durante il Master. Sono stati affrontati due casi studio che hanno permesso di raggiungere gli obbiettivi individuati dal Codice dei Contratti (D.lgs. N.50/2016): un progetto di fattibilità tecnica ed economica, un progetto definitivo ed uno esecutivo utilizzando modelli informativi. All’interno del percorso di studio sono state studiate le strategie per un corretto flusso informativo tra modelli e fogli di calcolo al fine di ricavare il costo di costruzione. Sono state quindi integrate le conoscenze ricavate dal Master con quelle acquisite all’interno dello stage, per la produzione di un Capitolato Informativo, lo strumento previsto dalla norma UNI 11337, che detta le regole del flusso informativo al fine di raggiungere gli obiettivi previsti dal modello. È stato svolto inoltre un approfondimento sui vantaggi del BIM all’interno del processo costruttivo: la possibilità di caratterizzare le geometrie con degli attributi e la capacità del software di riportare delle informazioni dimensionali, migliorano il flusso informativo tra le varie figure che gravitano intorno alla progettazione, prevenendo alcune problematiche dovute alla costruibilità e al costo del progetto. Infine è stata raccontata l’esperienza di tirocinio di 500 ore previste dal Master, svolte presso Strategie Digitali, una società di consulenza, formazione e implementazione all’avanguardia, la quale mi ha permesso di trattare molteplici aspetti riguardo ai processi e alle dinamiche del BIM.

La metodologia BIM continua a stravolgere, e continuerà a farlo, la progettazione architettonica ed impiantistica a livello sia nazionale che internazionale.
L’opera architettonica digitalizzata (affrontata in questa tesi nelle tre esercitazioni per il perdurare delle tre fasi riconosciute dalla norma – preliminare, definitivo ed esecutivo) trova nell’ambito impiantistico (approfondimento personale) una grande fonte di arricchimento, perseguendo il concetto sempre meno idealistico e più concreto di progettazione integrata. Il modello MEP completa di fatti il modello architettonico: le due discipline integrate, comunicano e dipendono l’una dall’altra già dalle prime fasi di progettazione, riducendo se non addirittura controllando sia i rischi che i costi.
Il modello completo, oggetto di controllo delle interferenze sia visivamente che grazie a software dedicati alle “clash”, permette di ottenere, attraverso un flusso di lavoro aperto e trasparente, un prodotto di qualità a 360 gradi.
Solo grazie ad una visione d’insieme è possibile, infatti, valutare la coerenza dimensionale e spaziale sia delle strutture che degli impianti nella costruzione.
Interoperabilità e qualità: ecco la ricetta del successo che il mondo BIM propone nonostante un approccio alla metodologia non prettamente semplice. Gli attori delle diverse discipline condividono informazioni durante tutto il processo costruttivo (dal concept alla realizzazione in cantiere), lavorando su un unico modello che non è solo una mera rappresentazione tridimensionale ma un vero e proprio database utile per la gestione del manufatto durante tutto il ciclo di vita.
La gestione del modello MEP (Mechanical, Electrical and Plumbing) partendo dalla stesura di un Protocollo, permetterà la progettazione degli impianti su un unico modello, eseguendo sia la parte di rappresentazione grafica che di calcolo e dimensionamento. Creare un Protocollo interno per discipline (che regoli l’iter procedurale e l’organizzazione delle informazioni) riduce notevolmente le tempistiche delle varie pratiche, traendo benefici dal punto vista economico e di produttività.

Il presente lavoro di tesi, riguarda, innanzitutto le esercitazioni portate avanti durante il corso del Master (individuali e di gruppo), che rappresentano una vera e propria applicazione dei principi di progettazione in chiave BIM, secondo il metodo collaudato dal gruppo ABC.
Inizialmente le esercitazioni si sono svolte procedendo individualmente, per poter prendere coscienza dei concetti base e applicare in modo più semplice il metodo; successivamente il lavoro è stato portato avanti in gruppo, in modo tale da permetterci di entrare nel vivo di quella che è la vera e propria realtà del lavoro professionale nel mondo della progettazione: una sintesi tra collaborazione e confronto. Nello specifico dell’indole BIM, ciò si traduce nell’interoperabilità che, a questo punto, non riguarda solo il modello in sé, ma tutto il flusso di lavoro, le figure che entrano in gioco e le discipline.
A questi contenuti strettamente legati alla didattica prevista dal Master, si affianca un approfondimento che riguarda uno dei temi che mi ha maggiormente affascinata durante il mio percorso formativo presso l’azienda nella quale ho svolto il tirocinio: il BIM e il recupero e riuso del patrimonio architettonico esistente. In particolare, ho voluto indagare quelle che sono le tecniche di rilievo utilizzate per restituire lo stato di fatto di un edificio tramite un modello 3D, avendo comunque sempre un confronto diretto con l’edificio esistente.
Per concludere, al Capitolo 4, è presente una sintesi di quanto ho svolto e appreso durante la mia esperienza di tirocinio curriculare, un percorso formativo utile e importante per comprendere quelle che sono le dinamiche lavorative che si innescano in uno studio di progettazione BIM, il metodo di lavoro e la gestione della comunicazione con tutte le figure coinvolte nella realizzazione di un unico progetto.

Tema di questa tesi è fornire un’indagine circa il cambiamento in atto nel mondo delle costruzioni nella definizione di un processo digitalizzato.
Diverse azioni sono indirizzate all’implementazione di procedure per la gestione digitale delle informazioni attraverso la metodologia BIM. In tal senso sono centrali i concetti di sviluppo del progetto secondo processi strutturati in una logica di controllo, e scambio dei dati che ne determinano il valore e l’interoperabilità di modelli e database costituenti il sistema informativo. Nella contemporanea maturità degli strumenti a disposizione la condivisione e l’accessibilità dei dati da parte di tutti gli attori coinvolti avviene in un ambiente di condivisione (CDE/ACDat) mediante l’utilizzo di Piattaforme cloud.
Diversi vincoli legislativi operano fornendo linee guida a livello nazionale e internazionale.
In alcuni casi, come ad esempio il PennState College, la ricerca ha sviluppato definizioni di pianificazione nell’esecuzione dei progetti BIM con l’incremento di regole, standard di classificazione e procedimenti per l’utilizzo.
L’identificazione degli usi del BIM e il passaggio alla conformità digitale, pone l’attenzione sulla necessità di una semplificazione amministrativa riconosciuta dal sistema che lo renda agile e performante. Questa transizione apre una riflessione sui processi di approvazione digitale automatici e sulla necessità di una semantica univoca che coinvolga attori e tecnologie differenti.
Per indagare la transizione digitale in atto la ricerca fa riferimento nell’approfondimento ad un caso studio italiano relativo all’utilizzo di una piattaforma di sottomissione documentale. Si analizzano alcune problematiche e criticità per individuare una possibile metodologia comune.
Al fine di delineare la situazione attuale in dettaglio vengono contestualizzate le attività svolte dal team di esperti che operano nella Regolatory room di Building Smart Italia.
Emerge la necessità della creazione di modelli di processo condivisibili all’interno di un’amministrazione.
Questi saranno di riferimento e verranno implementati con meccanismi che cambieranno nel tempo.

Rendere e ricevere un flusso informativo di dati, all’interno di un progetto, fluido ed efficiente è sicuramente uno degli obiettivi più importanti che la metodologia BIM si propone di perseguire. Questo lavoro analizza l’importanza dell’aspetto informativo della metodologia in maniera trasversale, attraversando situazioni e campi d’applicazione differenti.
Nella prima e nella seconda parte si analizza la metodologia BIM applicata a varie fasi di progetto, analizzando diversi approcci e risultati e soprattutto sottolineando le potenzialità dell’aspetto informativo all’interno dei processi di digitalizzazione. Dalla fase preliminare in cui il modello contiene poche informazioni, alla fase definitiva in cui il modello si carica di dati utili per la redazione dei computi e degli abachi degli elementi, il metodo si rivela particolarmente interessante ed efficace nelle fasi esecutiva, costruttiva e di gestione, quando l’implementazione e controllo del database del progetto legato al modello, dovrebbero consentire di effettuare numerose operazioni ottimizzando tempi, costi, uso di risorse e riducendo il margine d’errore.
Nella terza parte è stato analizzato il flusso di informazioni legato alle famiglie di oggetti caricabili in un progetto BIM, osservandolo dal punto di vista della normativa e del capitolato informativo, e sottolineando come, se poco chiare le richieste informative riguardo gli oggetti, si rischia di compromettere il flusso di informazioni da una fase progettuale all’altra, con conseguente perdita di dati e intoppi nei processi successivi. Il lavoro mira a sottolineare l’esigenza di trattare l’argomento con maggiore sensibilità nei documenti posti alla base di un progetto e di avere strumenti più accessibili da parte di tutti gli attori, al fine di agevolare lo scambio di informazioni.
Nella quarta e ultima parte è stata redatta una relazione relativa all’esperienza di tirocinio, durante la quale è stato sviluppato il tema della modellazione per fasi di progetto e delle varianti all’interno di una commessa BIM.

La presente tesi di Master si compone di cinque capitoli, di seguito descritti.
Il primo capitolo si occupa di mettere a confronto due metodologie di stima del costo di costruzione. La prima basata sull’elaborazione di una stima pluri-parametrica mediante l’utilizzo del metodo BEST; in questa fase le informazioni geometriche sono estratte da un progetto preliminare, attraverso l’elaborazione di un modello planivolumetrico, e rielaborate da dei coefficienti di ponderazione. La seconda parte sviluppa una stima basata su informazioni geometriche specifiche, basate su un progetto definitivo. In entrambi i casi le informazioni sono state estratte da modelli informativi elaborati mediante il software Autodesk Revit attraverso l’inserimento di dati e l’estrazione di informazioni, e rielaborate attraverso fogli di calcolo.
Il secondo capitolo riguarda l’applicazione del processo BIM alla costruzione di un complesso residenziale. A questo stadio, il duplice scopo del modello informativo è quello del suo sviluppo pratico, legato all’applicazione del processo BIM ed il suo impiego come strumento per la redazione degli elaborati progettuali richiesti dalla vigente normativa italiana in materia di nuova costruzione.
Il terzo capitolo tratta l’argomento della collaborazione all’interno del processo BIM, approfondendo il tema della gestione dei collegamenti dei modelli Revit attraverso l’uso delle coordinate condivise, evidenziando vantaggi e svantaggi di questo metodo, ed indicando delle possibili buone pratiche di coordinamento dei modelli informativi. Infatti, progettare preliminarmente un processo ben coordinato è cruciale alla buona riuscita del progetto; con la consapevolezza che la risposta non è univoca, ma che sono gli obiettivi a generare strategie.
Il quarto capitolo fornisce un breve excursus dell’esperienza di stage svolta in collaborazione la società Strategie Digitali srl; la quale mi ha permesso di sperimentare le conoscenze acquisite e prendere i primi contatti con le esigenze del mondo della produzione in ambito BIM, dandomi la possibilità di legare ad un’iniziale conoscenza teorica, un’applicazione pratica.

La tesi affronta lo sviluppo di un progetto di edificio a funzione d’uso mista attraverso gli strumenti del “Building Information Modelling” nelle fasi preliminare e definitiva della progettazione (I capitolo) e un caso studio di edilizia residenziale pubblica nel secondo, con un livello di maturità digitale da base ad avanzata, focalizzandosi sull’esplicazione dei passaggi necessari a restituire un progetto coordinato nell’operazioni di stima del costo di costruzione, focus principale delle prime due esercitazioni, a cui si aggiunge l’integrazione della produzione della documentazione progettuale richiesta in fase esecutiva nella terza esercitazione.
Nel terzo capitolo si indaga l’integrazione, in termini di fattibilità e maturità, fra i modelli informativi Bim e i modelli simulativi di esodo, necessari nella pratica della “Fire Safety Engineering”. In particolare, è stato indagato il livello di interoperabilità tra software che consentono formati aperti .IFC per comprendere con quale livello informativo un progettista può interfacciarsi, basandosi su un caso studio di Residenza Sanitaria Assistenziale.
In un momento storico (era COVID 19) dove le tematiche di affollamento, gestione dell’emergenza, specialmente in contesti fragili come quelli delle RSA è altamente attuale, è stato ritenuto fondamentale chiedersi in che modo e a che livello uno strumento avanzato quale la progettazione BIM può attualmente apportare vantaggi nel settore della progettazione antincendio e più in generale nella gestione delle emergenze, con l’obiettivo ultimo di ottenere una progettazione e gestione del ciclo di vita dell’edificio sempre più integrata disciplinarmente, in ottica dello sviluppo dei futuri “E-Permit” che la UNI EN 11337:10 normerà.
La tesi si conclude con un focus sull’applicazione degli strumenti BIM in un contesto professionale di Società di Ingegneria che opera in diversi settori di edilizia (specialmente) privata, ricercando sempre l’integrazione fra le diverse discipline progettuali, esperienza risultata fondamentale per la formazione professionale da futuro progettista che opera in BIM.

Il presente lavoro di tesi esplora e approfondisce le potenzialità del Building Information Modeling nella progettazione preliminare, definitiva ed esecutiva. Questo attraverso la strutturazione del progetto mediante Work Breakdown Structure (WBS), la modellazione parametrica, il popolamento informativo dei modelli BIM, l’estrazione dei dati dagli stessi, la produzione di elaborati di progetto ed infine il coordinamento e gestione dei modelli grafici.
Il capitolo primo affronta la progettazione preliminare e la progettazione definitiva del caso studio assegnato con metodologia BIM attraverso la modellazione per masse nel primo caso e la modellazione parametrica nel secondo e la determinazione di quantità e costi di progetto mediante applicazione del metodo BEST.
Nel capitolo secondo viene introdotto il caso studio oggetto di progetto esecutivo, sviluppato da un team di lavoro costituito da cinque professionisti e allegato al presente lavoro di tesi, con focus sulle modalità di organizzazione e coordinamento-gestione del processo BIM.
Il capitolo terzo sviluppa il tema del coordinamento disciplinare BIM di un progetto esecutivo sviluppato dalla società di ingegneria TEKNE S.p.A, attraverso la redazione di una matrice delle interferenze di primo e secondo livello secondo UNI 11337-5 ed analisi e gestione delle interferenze di progetto con l’applicativo denominato BIM Track, accessibile sia via web che tramite plug-in di Revit, consentendo la semplificazione dell’attività di Clash Detection all’interno del processo BIM.
Il capitolo quarto analizza i workflow di coordinamento disciplinare BIM tradizionale Vs con BIM Track, individuandone i punti di forza e debolezza.

Il presente lavoro di tesi ripercorre, nei suoi aspetti più significativi, il percorso formativo seguito nell’ambito del presente Master, attraverso la descrizione delle applicazioni dei concetti e del metodo trasmesso all’interno di lavori singoli e di gruppo.
Nei primi due capitoli sono riportati due casi applicativi. In entrambi i casi l’utilizzo della metodologia BIM si esplicita nell’adozione di tecniche avanzate di analisi e gestione del progetto che pongono al centro della progettazione la WBS e i piani di classificazione quali elementi necessari ad una corretta strutturazione delle informazioni al fine di orientare le successive attività di modellazione per l’estrazione, da quest’ultimo, di documentazione ed elaborati progettuali coerenti. Il Capitolo 1 riporta sinteticamente i processi seguiti per lo sviluppo di un caso studio, costituito da un edificio a due piani fuori terra ad uso residenziale/commerciale, al livello di un progetto preliminare e definitivo. Il Capitolo 2 riporta sinteticamente i risultati di un caso studio, sempre in ambito di edilizia residenziale, sviluppato in gruppo a livello di progetto esecutivo.
Segue successivamente il Capitolo 3 in cui si analizza il tema di approfondimento ovvero l’individuazione dei criteri e metodi per la formazione di un elenco prezzi per la quantificazione dell’importo per servizi di realizzazione e verifica di modelli informativi di opere esistenti, di seguito E.P.-BIM, facendo riferimento al caso di Anas S.p.A.
Il Capitolo 4 riporta una sintesi delle attività di tirocinio e infine le conclusioni.

La tesi approfondisce come la metodologia BIM, basata su modelli grafici contenitori di informazioni, possa essere utilizzata per lo sviluppo di progetti, fin dalle fasi preliminari, portando un’ottimizzazione dei risultati sia in termini di costi e di tempi che in termini decisionali. Nel testo viene percorso lo sviluppo progettuale di due casi studio, nelle tre fasi principali, preliminare, definitivo ed esecutivo, affrontando come un modello BIM, possa agevolare una visione completa del progetto e l’estrazione di dati e informazione per la realizzazione e la gestione dell’opera. Il modello, una volta dotato delle informazioni necessarie allo sviluppo di un progetto esecutivo può essere utilizzato in tutte le fasi, dalla programmazione dei lavori alla manutenzione.
Viene, inoltre, indagato come l’approccio BIM si possa adattare a tutte le fasi di sviluppo progettuale, inclusa quella della validazione di progetto. Il controllo del rispetto della normativa può essere automatizzato in un modello BIM, grazie al model and code checking, introdotto dalla UNI 11337-5. Anche in questo caso l’automatizzazione di questo processo, associata a un modello BIM, contribuisce a ridurre i tempi e i costi della verifica progettuale, che può essere eseguito dai progettisti contemporaneamente alla modellazione, in modo da agevolarne le scelte progettuali.
Per ultimo il testo indaga uno dei principi chiave dell’approccio BIM, il tema dell’interoperabilità disciplinare, in ambito impiantistico. In quest’analisi ci si è focalizzati sull’utilizzo di strumenti BIM oriented per la progettazione illuminotecnica, da cui sono emerse alcune criticità che impediscono la piena interoperabilità disciplinare. In campo impiantistico è da implementare e migliorare l’uso di formati di intercambio.

Il presente lavoro di tesi analizzerà tre casi studio sul quale verrà applicata la metodologia di lavoro BIM applicata a un livello di dettaglio crescente. L’applicazione sarà inizialmente per casi di studio singoli e successivamente a un livello collaborativo avanzato al fine di testare le potenzialità della metodologia e analizzare la progettazione integrata. Si approfondirà il livello di interoperabilità tra software un di authoring e un software specifico per l’analisi strutturale. Si analizzerà il lavoro svolto per la parte relativa al tirocinio e la parte conclusiva del presente lavoro di tesi riguarderà quanto portato a termine durante questo master.

Il presente lavoro di testi si offre come riepilogo delle esperienze maturate durante il percorso di Master Universitario di II Livello “BIM. Metodi, Modelli e Applicazioni.” Partendo da alcune considerazioni introduttive sulla Metodologia del Building Information Model, contestualmente alle sue potenzialità e criticità nel settore delle costruzioni, la prima metà della Tesi si focalizza sull’esperienza esercitativa personale svolta durante i primi mesi di Master. Vengono innanzitutto illustrate metodologie della pratica economica, relative alla Stima sintetica del costo di costruzione, grazie allo strumento di supporto di un Modello informativo BIM, accompagnate da un’esperienza di modellazione pura all’interno del software Autodesk Revit.
Il corpo centrale della Tesi illustra un’esperienza progettuale esecutiva, svolta totalmente in modalità a distanza, in collaborazione con colleghi e professionisti del settore: questa esperienza ha costituito il contributo più significativo, portando alla luce le enormi potenzialità della Metodologia BIM, contestualmente alla possibilità di creare connessioni tra professionisti anche distanti tra loro, grazie all’utilizzo di servizi di cloud e condivisione di Modelli BIM.
La parte finale del lavoro illustra nel dettaglio le tematiche che ho ritenuto più interessanti nel corso di quest’ultimo anno e che ho avuto l’opportunità di applicare direttamente sul campo grazie all’esperienza da tirocinante svolta presso la Società Bimon S.r.l.
La parte conclusiva del presente lavoro sposta dunque il suo punto focale sulle ultime innovazioni tecnologiche in ambito BIM, quali la necessità di automatizzazione dei processi, il dialogo con il mondo della programmazione informatica, e la capacità di gestione, estrazione e visualizzazione dei contenuti informativi. Sono illustrate tecniche di programmazione, quali il linguaggio di programmazione visuale, tramite l’utilizzo di Dynamo; è infine illustrata un’applicazione pratica delle tecniche apprese nell’ambito della disciplina impiantistica, risultando il mondo MEP oggetto di grande interesse, la cui trattazione ad oggi risulta ancora in fase di maturazione ed aperta a prospettive future.

La tesi prende in esame, in prima battura, le tre esercitazioni svolte nel corso del master e, successivamente, un approfondimento personale legato all’esperienza lavorativa effettuata durante il tirocinio.
Le prime due esercitazioni, svoltesi singolarmente, hanno avuto come finalità lo sviluppo di un progetto riguardanti le fasi preliminare e definitiva in BIM.
La modellazione BIM, dapprima volumetrica e poi assimilabile ad un progetto definitivo, è servita per realizzare documenti progettuali, come il computo metrico estimativo, che “dialogassero” con il modello virtuale. I dati necessari alla redazione di quest’ultimi sono stati estrapolati dal modello BIM.
La terza esercitazione, svoltasi in gruppo, ha interessato la modellazione di un edificio residenziale con tipologia “a torre”, parte di un più ampio complesso residenziale. Gli elaborati da produrre in questa fase sono quelli previsti dal d.p.r. 5 ottobre 2010, n. 207, Art. 33. E, documento più importante, alla base dei processi BIM è il capitolato informativo.
Nella seconda parte della tesi analizzo il lavoro svolto durante il tirocinio che è consistito nella gestione della modellazione in BIM di un edificio destinato alla logistica ed una parte di esso ad uffici. Nel corso di tale gestione mi sono occupato dell’organizzazione della commessa e del coordinamento tra le due discipline che hanno concorso nella modellazione sia della parte architettonica che di quella impiantistica.
Infine, prenderò in analisi e approfondirò la gestione dei parametri o “attributi” che ho associato al modello digitale informativo, come quest’ultimi sono stati gestiti nel flusso di lavoro e come, al termine della modellazione, potevano essere implementati.

Obiettivo del presente lavoro è comprendere natura e potenzialità del BIM, con particolare riguardo alla progettazione architettonica e, in parte, a quella strutturale. A tal fine saranno illustrate le diverse fase preliminare, definitiva ed esecutiva della modellazione. L’analisi dei software più utilizzati nella materia, condotta attraverso l’applicazione pratica degli stessi, avrà lo scopo di “fare il punto” su quella che è una materia semisconosciuta ma già apprezzata e sfruttata in tutto il Mondo.
Per ultimo un raffronto tra la normativa italiana e quella degli altri ordinamenti internazionali sul tema sempre attuale sul degrado dei ponti.

Il presente lavoro di tesi si articola in quattro capitoli con l’intento di esplicare e, riassumere in breve, l’attività ed i concetti fondamentali perseguiti nel percorso formativo.
Partendo dunque, dall'introduzione all'approccio al metodo BEST, nel primo capitolo si descrive quanto l'utilizzo di tale procedimento in ambito BIM, possa contribuire all'estrazione delle quantità di progetto al fine dell'ottenimento del costo di costruzione applicato al caso studio di un edificio residenziale in fase preliminare e, attraverso una modellazione più dettagliata per elementi tecnici, alla definizione del costo di costruzione ad un livello di progettazione definitiva.
Il secondo capitolo verte sullo studio, in fase di progetto esecutivo, di un edificio a Torre di Metropolitana Milanese al fine della valutazione e dell’ottenimento dei costi sostenuti per la realizzazione dell'opera e per la gestione del ciclo di vita dell'edificio, e l’ottenimento degli elaborati per un progetto pubblico definiti dal DPR. 207/2010.
Il terzo capitolo tratta dei processi di digitalizzazione e le evoluzioni normative del BIM nella Pubblica Amministrazione Introduzione al metodo BEST focalizzando l’attenzione su quanto avviene in Italia e sui processi amministrativi – tecnico – gestionali che la P.A. è tenuta, ai sensi di legge, ad adottare. Il quarto capitolo sviluppa l’attività di tirocinio formativo svolta presso Lombardi S.r.l. e, quindi, di come il BIM possa essere utilizzato a livello infrastrutturale mettendo in evidenza l’interoperabilità e il flusso di comunicazioni semplificate e guidate soprattutto in casi particolari.

La seguente tesi tratta dei metodi, modelli e applicazioni BIM analizzati, studiati e messi in pratica durante il percorso annuale di Master: dopo aver delineato lo stato dell’arte e le basi teoriche e normative su cui si fonda il BIM, sono stati affrontati due casi studio che hanno permesso di osservare l’evoluzione dei flussi informativi all’interno dei modelli digitali. In questi, sono state approfondite le strategie per l’integrazione delle informazioni all’interno dei modelli, finalizzati al calcolo dei costi di costruzione, sulla base degli obbiettivi individuati dal Codice dei Contratti (D.gls. n. 50/2016) per un progetto di fattibilità tecnica ed economica, un progetto definitivo ed un esecutivo.
In una seconda parte della tesi, è stato svolto un approfondimento su aspetti specifici delle normative vigenti, in particolare attorno al concetto di Livello di sviluppo degli oggetti digitali, cosiddetti “LOD”, analizzati dal punto di vista della UNI 11337:2017, con riferimento alla Parte 4, e della UNI EN ISO 19650:2018. È stato presentato e snocciolato lo stato di fatto normativo, cogente e facoltativo, al fine di metterne in evidenza le criticità; conseguentemente, sono state presentate le prospettive future rispetto l’argomento, sia in ambito italiano che europeo. In ultimo, è stata raccontata l’esperienza delle 500 ore tirocinio previste da piano formativo, svolte presso un importante studio di progettazione integrata, ATIproject, durante le quali sono state affrontate diverse tematiche BIM.

Negli ultimi anni, nell’industria delle costruzioni si è osservata una crescente attenzione rispetto ai temi della gestione, del coordinamento e dell’ottimizzazione del workflow di progetto; questa tendenza è stata ulteriormente accelerata in risposta alla crescente predominanza delle pratiche di ingegneria digitale.
L’automazione dei processi per la verifica della qualità del contenuto informativo digitale rappresenta una nuova opportunità per garantire un risultato complessivo affidabile e completo, ma introduce una necessaria alterazione delle pratiche di coordinamento della progettazione al fine di garantire una applicazione più snella dei processi stessi.

La prima parte è costituita dallo studio del progetto di fattibilità e progetto definitivo di un caso studio, tramite soprattutto uno strumento di analisi strutturata - WBS. L’obiettivo è quello di descrivere come una WBS viene impostata, come vengono collegate i dati WBS e il modello tridimensionale per renderlo un ‘‘contenitore di dati’’, e infine, come vengono utilizzate le informazioni del modello parametrico per la computazione.
La seconda parte riguarda lo sviluppo pratico di un progetto esecutivo con la metodologia BIM, insieme a un gruppo di professionisti, concentrandosi sulla modalità di collaborazione e di condivisione dati, la metodologia di produzione di tutti i documenti richiesti dalla normativa italiana vigente dal modello informatico per garantire la precisione di ogni documento prodotto e la corrispondenza tra i vari elaborati. Inotre, l’esercizio sulla stesura del capitolato informativo fornisce un quadro completo del flusso di lavoro nel processo BIM.
La terza e ultima parte, presenta l’esperienza pratica del tirocinio di 500 ore presso una società che implementa BIM come metodologia fondamentale nella progettazione, con un approfondimento sulla gestione delle interferenze sulla disciplina meccanica.