OpenBIM, Progettazione Algoritmica, Property Manager: niente più scuse per non essere all’avanguardia

Il BIM sta attraversando una fase di maturazione dopo i primi anni di incertezze ed è oggi uno strumento a disposizione di molti nella pratica quotidiana e non solo appannaggio di alcune realtà di alto livello. Ma qual è lo stato dell’arte oggi e quali sono soprattutto le novità che si prospettano per gli operatori BIM? Nel Regno Unito, considerato dagli addetti del settore una delle realtà più importanti nell’applicazione del BIM, ci si è posti l’obiettivo di raggiungere il cosiddetto “BIM Maturity Level 2” entro il 2016: GRAPHISOFT si pone obiettivi che vanno oltre e guarda già allo step successivo.

Figura 1: Il BIM Level Maturity secondo le BS - PAS 1192 britanniche

Il passaggio dal BIM Maturity Level 2 al successivo BIM Maturity Level 3 è marcato dal grado di integrazione tra discipline e funzioni. Se il Level 2 è il livello della collaborazione, il livello 3 porta verso l’interoperabilità e l’integrazione: un workflow più esteso in cui trovano sede più fasi di progettazione; maggiore collaborazione fra i diversi ambiti disciplinari e all’interno dei team di progetto; gestione avanzata delle informazioni, il vero nucleo del BIM.

GRAPHISOFT fornisce gli strumenti per affrontare la nuova fase sviluppando alcune tematiche in particolare; sono quindi 4 i fattori che abbiamo evidenziato per illustrare i termini di questo sviluppo:

1. L’OpenBIM, attraverso la scrittura e gestione del formato IFC particolarmente efficace e oggi ancora migliorato con l’implementazione del formato IFC 4.
2. Il sistema di gestione delle informazioni attraverso il nuovo Property Manager di ARCHICAD 20, la “I” in BIM.
3. La Live connection Rhino/Grasshopper/ARCHICAD per l’integrazione con gli strumenti di progettazione algoritmica generativa.
4. Formazione di un ambiente collaborativo condiviso su base web, il BIMCloud, con la connessione integrata al visualizzatore per device mobili, il BIMx.

1 – OpenBIM e formato IFC.

GRAPHISOFT fa parte dal 2007 del gruppo NEMETSCHECK e insieme a questo porta avanti da anni lo sviluppo della piattaforma OpenBIM di cui fanno parte, fra gli altri, anche altre realtà di primo piano come Trimble.

OpenBIM è un approccio universale alla collaborazione basato su standard e procedure aperte per lo scambio e condivisione di dati tramite il formato IFC.

Oggi quasi tutte le Software House hanno compreso l’importanza di dialogare tramite questo formato ma non tutti gli IFC vengono gestiti altrettanto bene. GRAPHISOFT, forte della sua tradizione e di un incessante lavoro di miglioramento in questa direzione può essere considerata come uno dei capofila in questo campo. Innanzitutto perché all’interno di ARCHICAD la gestione dei file IFC è affidata a un gestore completo (senza dover quindi ricorrere ad applicazioni esterne) in grado di determinare settaggi accurati e un interscambio intelligente dei dati in entrata e in uscita.

Gli IFC prodotti in ARCHICAD si contraddistinguono per:

• maggior accuratezza geometrica;

Figura 2: maggiore accuratezza geometrica.

• una maggior pulizia e leggerezza dei file che arrivano a pesare fino a 6 volte meno rispetto agli IFC generati da altre soluzioni;
• esportazione ed importazione con possibilità di definire l’output di destinazione e l’applicazione specifica con cui andrà a dialogare.

Figura 3: presettaggi per l'import /export dei file IFC

• Nelle stratigrafie, ogni componente mantiene le proprie caratteristiche funzionale e, ad esempio nella clash detection (controllo delle interferenze), le intercapedini non concorrono come elemento di interferenza.

Figura 4: le stratigrafie conservano un alto numero di informazioni, comprese le stratigrafie

Figura 5: le intercapedini vengono riconosciute come tali e non concorrono all'analisi delle interferenze.

Inoltre, attraverso il gestore IFC, è possibile aggiornare i file tenendo traccia di tutte le modifiche avvenute: il processo di interscambio fra ambiti interdisciplinari non è mai di tipo lineare ma presuppone un continuo dialogo circolare di andata e ritorno fino a definire il modello finale.

Figura 6: il gestore dei file IFC permette di applicare filtri e tiene traccia delle modifiche apportate.

2- Il Property Manager.

Siamo tutti concordi nel ritenere che il BIM non si esaurisce nella rappresentazione tridimensionale dei manufatti, ma la sua essenza è nella gestione dei dati e di tutte le informazioni utili per lo sviluppo della commessa, quindi non solo informazioni geometriche ma anche e soprattutto documentali. ARCHICAD permette di usare il Building Information Modeling come luogo di deposito centrale di tutte le informazioni rilevanti, qualunque ne sia la fonte.

Con la versione 20, ARCHICAD ha introdotto un nuovo strumento di gestione delle informazioni, il Property Manager con il quale è possibile creare, assegnare e gestire le nuove proprietà degli oggetti e degli elementi di progetto. Queste possono essere ordinate per gruppi e categorie, e i valori possono essere settati come valori testuali, numerici, temporali o attraverso un elenco di opzioni.

Figura 7: il Property Manager, tutte le informazioni a disposizione.

Ma la gestione di una gran mole di informazioni non è sempre e solo di competenza degli architetti e anzi riguardano il più delle volte diverse figure e discipline. In passato il progettista ha spesso dovuto riportare le informazioni all’interno del progetto trascrivendole manualmente: una perdita di tempo e una ulteriore responsabilità acquisita di fatto. La funzionalità di importazione di masse di informazioni tramite dei semplici fogli di lavoro Excel consente invece di sveltire tali operazioni e di riportare ogni figura alle proprie competenze originali: sarà il progettista dell’antincendio a definire il grado di resistenza al fuoco; l’immobiliarista andrà a definire e gestire lo stato di vendita delle proprietà; l’urbanista stabilirà le fasi programmatiche all’interno della commessa, ecc.

Figura 8: esportazione di masse di informazioni. Non servono complessi database ma un semplice foglio excel.

Ora che le informazioni sono ben strutturate all’interno del modello BIM, è auspicabile che vengano palesate e non rimangano implicite. Attraverso un filtro di selezione intelligente e il nuovo comando di Sovrascrittura Grafica, ARCHICAD permette oggi di cambiare il tipo di visualizzazione grafica non solo in base alle caratteristiche “fisiche” dell’oggetto ma anche a seconda delle informazioni documentali che il progettista, o altra figura coinvolta, gli ha attribuito: le strutture antincendio verranno categorizzate con diversi colori sia in 2d che nel 3d; lo schema di vendita delle proprietà verrà evidenziato attraverso tavole tematiche che non richiedono di intervenire sui parametri delle singole zone ma che sono determinate a monte dalle informazioni in esse contenute, ecc.

Figura 9: sovrascritture grafiche, permettono di evidenziare e tematizzare qualsiasi aspetto del progetto.

È possibile inoltre porre dei vincoli all’interno del sistema di filtri e utilizzare lo strumento di sovrascrittura per operare un code checking interno: ad esempio possiamo stabilire come vincolo che tutti gli elementi con determinate caratteristiche (ad esempio, porte con larghezza di apertura < 80 cm) vengano evidenziati con un dato colore mentre a tutto il resto viene attribuita una colorazione neutra.

Ognuna di queste sovrascritture può essere facilmente salvata in un set di regole applicabili ai singoli elementi come a gruppi di questi.

La stessa esportazione IFC terrà conto delle sovrascritture grafiche attribuite così che anche in fase di coordinamento le informazioni possano essere impiegate per il lavoro di analisi e gestione del progetto.

La combinazione di questi nuovi strumenti, il Property Manager unito all’Importazione dei Dati e alla Sovrascrittura Grafica, introduce un nuovo sistema di lavoro che coinvolge ancora di più e in modo più serrato la collaborazione fra soggetti e apre nuovi orizzonti alla rappresentazione e agli usi del progetto.

3. Il BIM incontra la Progettazione Algoritmica.

Forse la novità più incisiva nel panorama dell’architettura (ma anche del design e dell’engineering) è rappresentata dalla cosiddetta progettazione generativa per algoritmi: il progettista non è più chiamato a operare diverse scelte sulla base dei vincoli imposti ma sulla base di questi definisce un codice sorgente (gli algoritmi) in grado di generare diverse possibili configurazioni progettuali fino al raggiungimento di quella ottimale. Non più il progetto ma il processo guidano il percorso verso il risultato finale.

Il processo creativo si arricchisce di nuove potenzialità, rendendo possibile la valutazione di diversi scenari possibili (optioneering) prima di adottarne uno specifico.

Per fare questo ci sono diversi strumenti a disposizione; GRAPHISOFT, non ha sviluppato una soluzione proprietaria ma ha deciso di rivolgersi a chi lo sa già fare, e bene e ha quindi messo a punto una piattaforma di collaborazione con Rhino – Grasshopper, la più nota e probabilmente la migliore fra le soluzioni disponibili sul mercato.

La Live Connection Rhino/Grasshopper/ARCHICAD getta un ponte fra le due realtà, il BIM con la sua capacità di controllo e gestione del progetto, e l’Architettura Algoritmica Generativa, flessibile e dalle grandi potenzialità creative: le due fasi, integrandosi, generano un flusso di lavoro senza discontinuità in cui i benefici del controllo e della libertà creativa sono reciprocamente interconnessi.

Figura 10: la Live Connection Grasshopper/ARCHICAD per la sincronizzazione in tempo reale fra i due programmi.

Ma in cosa consiste la Live Connection?

Si tratta di un plug-in gratuito da installare sia su Rhino che su ARCHICAD e che permette il reciproco riconoscimento: in ARCHICAD comparirà la finestra per gestire la sincronizzazione dei file, mentre in Grasshopper comparirà un nuovo tab di comandi con i principali strumenti di disegno di ARCHICAD; ad ogni entità generata in Grasshopper potremo quindi associare un’entità progettuale di ARCHICAD (muri, solai, curtain wall, travi, pilastri, ecc.). Appena associati i relativi algoritmi, in ARCHICAD compariranno quasi istantaneamente le entità assegnate come oggetti nativi di ARCHICAD. Ma si può fare di più: è possibile assegnare già in Grasshopper i settaggi di questi elementi (spessori, materiali, layer, ecc) o addirittura attribuirgli delle stratigrafie o Profili Complessi precedentemente definiti in ARCHICAD. La generazione di forme complesse e la loro gestione incontra le possibilità di uno strumento di progettazione più specifico, in grado di gestirne ad esempio le rappresentazioni grafiche e determinare le quantità attraverso liste e abachi.

Figura 11: la Live Connection produce una virtualizzazione di ARCHICAD all'interno di Grasshopper

Ma quali sono le altre soluzioni simili disponibili nel mercato?

Da un lato ci sono dei plug-in che traducono le entità di Grasshopper all’interno di altri software: funzionano generalmente come esportatori/traduttori che non mantengono quindi la corrispondenza con i file di origine. Inoltre traducono le geometrie generate in sistemi di coordinate ai quali applicare gli oggetti o in elementi di massa generici e non in elementi nativi. E’ il caso di Grevit, Hummingbirds, o VisualArq, per citarne solo alcuni.

In alternativa ci sono diverse soluzioni proprietarie, quali “Dynamo” per Revit, “Marionettes” per Vectorworks o “Generative Components” per Bentley.

Innanzitutto ognuna di queste soluzioni è limitata al proprio applicativo mentre Grasshopper, in quanto soluzione indipendente può essere approcciato da chiunque, indipendentemente dalla piattaforma e il software impiegato (oltretutto con Rhino 6, Grasshopper sarà disponibile anche per utenti Mac).

In secondo luogo, le soluzioni proprietarie sono limitate agli strumenti disponibili all’interno del software specifico: con Grasshopper invece, nel caso ARCHICAD non preveda una determinata funzione non implica che non possa essere sviluppata comunque ed importata altrimenti.  

Grasshopper è uno strumento già molto diffuso ed apprezzato e con esso, grazie a una vasta comunità di utenti che lo sostiene, sono disponibili diversi plug-in di analisi: analisi strutturale, analisi per l’ottimizzazione e l’ingegnerizzazione dei componenti, analisi energetica, ecc.

Infine i comandi a disposizione di Grasshopper sono numerosissimi, frutto di anni di rapido ed intenso sviluppo: pensiamo ad esempio all’implementazione del “data tree”, la funzionalità che permette di gestire interi insiemi di dati piuttosto che singole entità: in tal modo, anziché reiterare un comando per n volte è sufficiente definirlo una volta soltanto per tutti gli n gruppi di elementi con un risparmio di tempo significativo.

Figura 12: la potenzialità del freeform e il controllo del BIM con cui è possibile gestire meglio le rappresentazioni grafiche e liste e abachi.

4. Dal Teamworking al BIMcloud

Il BIM è fondamentalmente un lavoro collettivo: uno dei temi cruciali è quindi la collaborazione, sia all’interno del team di progetto che con le altre figure coinvolte. Il teamworking di ARCHICAD si distingue dalle soluzioni analoghe per due peculiarità essenziali.

Da un lato il sistema di condivisione delle parti di progetto che permette di assegnarle a diversi utenti con un sistema di riserva aperto e flessibile e non circoscritto a moduli prestabiliti.

Figura 13: con il teamworking è possibile condividere ogni parte del progetto con chiunque senza limitazioni.

Dall’altro la tecnologia Delta Server che permette lo scambio delle informazioni relative alle sole modifiche in atto e non di tutto il modello.

Per fare questo, GRAPHISOFT ha messo a punto nel 2009 il BIM Server, che permette la gestione dei progetti in condivisione all’interno dello studio o con accesso remoto.  A partire del 2014, GRAPHISOFT permette di trasferire le funzioni di condivisione dei progetti via web: Il BIMCloud è la soluzione ideale per grandi realtà che permette di gestire team di lavoro e progetti di grandi dimensioni e complessità. La tecnologia Delta Server è stata ulteriormente migliorata con la funzione Delta Cache Server: i file vengono scaricati da un computer interno al team di lavoro e da questo trasmesso successivamente agli altri computer connessi in rete, quindi un unico download anziché tanti quanti sono i computer connessi. Il BIMcloud è una soluzione scalabile, semplicemente aggiungendo diversi server virtuali anziché implementare la dotazione hardware locale; il BIMCloud permette di gestire inoltre più team di progetto con più librerie all’interno di un sistema maggiormente articolato. Ma soprattutto il BIMCloud si integra con il visualizzatore di progetto su dispositivi mobili, il BIMxPro. Si tratta di un’applicazione disponibile sia su dispositivi iOs che Android per la visualizzazione dei modelli tridimensionali e della documentazione 2D: i disegni, pianta, prospetti, sezioni e dettagli, sono in relazione con il modello 3D così che si possa passare, attraverso una transizione fluida ed accattivante dal punto di riferimento nel 3D al disegno bidimensionale. E’ possibile inoltre interrogare ogni oggetto e ogni elemento nella scena e ricavarne, da ovunque ci si trovi, le informazioni che si vuole rendere disponibile o accedere a un link esterno per connettersi ad altre informazioni ulteriori. Recentemente sono state implementate le funzioni di misurazione e annotazioni che, unite al sistema di messaggistica fra device e studio, rendono il BIMxPro una soluzione completa tanto per una efficace comunicazione con il cliente che con il cantiere. Con il BIMcloud e il BIMxPro e da questi l’apertura verso sistemi di comunicazione basati sul formato BCF (BIM Collaboration Format), gli utenti GRAPHISOFT hanno a disposizione una serie di potenti strumenti di comunicazione e condivisione efficaci e integrati senza limiti. Prossimamente la soluzione BIMcloud, originariamente pensata per grandi studi, verrà offerta ad un pubblico più ampio attraverso formule più semplici e meno costose e di maggiore fruibilità.

Figura 14: Il BIMCloud e il BIMxPro sono strumenti integrati che permettono un flusso di comunicazione continuo con lo studio e fra tutti gli attori coinvolti.

Conclusioni

Di fronte alla sfida del BIM e la crescente complessità della professione, GRAPHISOFT offre soluzioni leggere, intuitive e flessibili che permettono di focalizzarsi unicamente sul proprio lavoro senza complicazioni, così da portare il BIM nella pratica quotidiana.

La versatilità di ARCHICAD e la sua capacità di dialogo con più strumenti, siano queste soluzioni partner che altre reperibili sul mercato, rendono il nostro software una soluzione completa in ogni fase di lavoro e non solo limitatamente alle fasi di Progettazione in senso stretto: tramite l’integrazione con Grasshopper il BIM entra nel processo già dalle prime battute della progettazione, mentre le fasi di gestione della documentazione di progetto sono favorite dai nuovi strumenti di gestione dei dati e dal supporto IFC.

A cura di Hilario Bourg
GRAPHISOFT Area Sales Manager