Project e Construction Mangament attraverso il BIM: la modellazione 4D e 5D - Gregorio Xausa
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Presentazione della ricerca del gruppo BIM@Unipd: analisi di moduli aggiuntivi per Revit e best practices da adottare per migliorare l'affidabilità dei modelli all'interno dell'ambito della computazione, della modellazione temporale e del controllo delle interferenze geometriche.
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Project e Construction Mangament attraverso il BIM: la modellazione 4D e 5D - Gregorio Xausa
- 2. ING.GREGORIOXAUSA 5D Buildingbook Computazione materiali edili Roombook Computazione finiture dei locali interni Computazione elementi di arredo Areabook Calcolo Superfici Pseudo-elementi Codici identificativi Parametri identificativi Dimensioni geometriche Elementi BIM Creazione di nuovi pseudo-elementi per ogni elemento BIM calcolato PBS PBS-ZBS ZBS COMPUTAZIONE
- 3. ING.GREGORIOXAUSA 5D Buildingbook Elemento tecnico i-esimo Strati Componenti Parti Interazioni degli elementi tecnici Nodi Somma /Sottrazione di superfici Regole generali Gestione per singolo elemento BUILDINGBOOK
- 4. ING.GREGORIOXAUSA 5D Dettaglio della quantificazione (modificabile tramite regole generali o per singoli elementi in relazione) Pareti Finestre Porte Aperture Pavimenti Tetti Pilastri Scale Ringhiere Creazione e attribuzione di un codice identificativo univoco Categorie attualmente supportate BUILDINGBOOK
- 5. ING.GREGORIOXAUSA 5D Esportazione Excel Csv Dwf Abachi Revit BUILDINGBOOK
- 8. ING.GREGORIOXAUSA 5D Areabook Locali Livelli Interazioni degli elementi tecnici con gli orizzontamenti Somma /Sottrazione di superfici (aperture, pilastri..) Sottotetti Sottoscale Calcolo Area Netta Lorda Pesata AREABOOK
- 9. ING.GREGORIOXAUSA 5D Esportazione Grafica Excel Csv Dwf Abachi Revit AREABOOK
- 10. ING.GREGORIOXAUSA 5D Roombook Locale i-esimo Elementi di arredo Profili Superfici visibili Pareti Pavimenti Soffitti Interazioni degli elementi tecnici Nodi Somma / Sottrazione di superfici (finestre, porte..) Regole generali Gestione per oggetto ROOMBOOK
- 11. ING.GREGORIOXAUSA 5D Pareti Pavimenti Controsoffitti Perimetri locali Arredi Categorie attualmente supportate Dettaglio della quantificazione (modificabile tramite regole generali o per singoli elementi in relazione) Creazione e attribuzione di un codico identificativo univoco ROOMBOOK
- 12. ING.GREGORIOXAUSA 5D Esportazione Excel Csv Dwf Abachi Revit ROOMBOOK
- 14. ING.GREGORIOXAUSA 4D Progetto BIM Sottoprogetto 1 Sottoprogetto 2 Sottoprogetto 3 Cronoprogramma Excel CSV MS Project Primavera Nativo Navisworks Programmazione 4D Necessità di collegare gli elementi del progetto alle fasi del cronoprogramma Elementi Fasi PROGRAMMAZIONE 4D
- 15. ING.GREGORIOXAUSA 4D Proprietà elemento PBS ZBS ABS … In fase di Progettazione In fase di Coordinamento Selezione elementi Manuale Automatica Regole di selezione Arricchimento modello con nuovi parametri Lettura proprietà modello arricchito basilari del modello PROGRAMMAZIONE 4D
- 16. ING.GREGORIOXAUSA 4D Pre- Parametrizzazione Creazione di un set di parametri «ponte» tra il progetto BIM e la programmazione 4D Compilazione in fase di progettazione Esportazione modello BIM PROGRAMMAZIONE 4D
- 17. ING.GREGORIOXAUSA 4D Ricerca dinamica degli elementi tecnici basata sui parametri appena creati Simulazione 4D Corrispondenza automatica tra le selezioni e le fasi del cronoprogramma PROGRAMMAZIONE 4D
- 18. ING.GREGORIOXAUSA CD Clash Detection Modelli BIM Sottomodelli Livelli Categorie Elementi Gruppi di selezione Manuali Definiti da Regole A B Codifica parametrica dettagliata Selezioni più precise Difficoltà di operazione e interpretazione Definiti da regole In fase di Progettazione In fase di Coordinamento CLASH DETECTION
Editor's Notes
- Nell’ambito del Construction Management è di vitale importanza una corretta computazione delle diverse quantità inerenti ad un modello BIM, obiettivo dei nuovi applicativi per Revit Buildingbook, Roombook e Areabook. Il primo quantifica i materiali edili dell’opera considerata, Roombook computa le finiture dei locali interni e gli arredi presenti in essi, mentre Areabook è dedicato al calcolo personalizzato delle superfici - Si può quindi dire che BB sia relativo al PBS, ovvero la struttura di scomposizione in prodotti o product breakdown structure, Areabook alla ZBS, ovvero la struttura di scomposizione in zone o zone breakdown structure, E che Roombook miri a definire una relazione tra i prodotti e le aree - Questi moduli aggiuntivi analizzano gli elementi presenti nel modello BIM e, al fine della quantificazione richiesta, creano dei corrispondenti «pseudo elementi» dotati di codici e parametri identificativi e delle dimensioni calcolate. Il rapporto tra questi elementi è tuttavia unidirezionale, in quanto la modifica dei nuovi non condiziona i primi. È quindi negata in parte la relazione bidirezionale auspicata da Roombook tra la PBS e la ZBS
- A differenza degli abachi nativi di Revit, Buildingbook calcola le quantità degli elementi tecnici nei rispettivi strati, componenti e parti tenendo conto dell’interazione tra differenti elementi tecnici, ad esempio considerando il comportamento nei nodi e la somma o sottrazione di superfici date da inserti quali porte o finestre. Sono inoltre disponibili delle regole di applicazione generale per ignorare determinate superfici ed è consentita una gestione per singolo elemento, sia esistente che fittizio
- Attualmente Buildingbook supporta soltanto determinate categorie edilizie elencate di seguito, suddisive gerarchicamente per famiglia, tipo, istanza e strato o componente. - - Ciascuna di queste voci è identificabile nel progetto tramite un codice identificativo univoco appositamente creato e se ne può analizzare in dettaglio la quantificazione(, modificabile tramite regole generali o per singoli elementi)
- L’esportazione può avvenire internamente a revit con abachi nativi o esternamente con file dwf, csv e excel. La quantificazione è divisa per categorie e ciascuna è ordinata per -livello, -famiglia, -elemento, -strato -e rispettive sottoaree, -materiali -e sono riportati i valori computati
- …analogamente i computi delle porte e delle finestre
- Vi è infine un riepilogo dei -materiali - E dellle quantità delle diverse categorie
- Areabook invece calcola i locali o i diversi piani/livelli tenendo (Ancora) conto dell’interazione tra gli elementi tecnici e gli orizzontamenti, sommando o sottraendo determinate superifici e prestando particolare attenzione alle altezze effettive nei sottotetti e nei sottoscale. È infatti possibile definire delle regole generali per migliorare il calcolo delle superfici in queste zone, ad esempio tramite la determinazione di altezze limite e di coefficienti di peso(?). - Questo permette il calcolo dell’area netta, lorda e pesata sulla base di valori che possono essere considerati come la traduzione in termini numerici di regolamenti edilizi (ad esempio per lo sfruttamento dei sottotetti)
- Le esportazioni possono essere sia grafiche, con indicazioni delle diverse aree calcolate e delle proiezioni delle altezze limite, sia numeriche con la dimostrazione dei calcoli eseguiti e gli schemi delle relative superfici considerate
- Roombook considera ogni locale presente nel modello e quantifica gli elementi di arredo presenti in esso, i profili e le superifici di finitura visibili di pareti, pavimenti e soffitti. - Il termine visibile fa nuovamente riferimento al fatto che il calcolo è eseguito tenendo conto dei nodi tra i diversi elementi e delle intersezioni additive o sottrattive date da porte e finestre. Sono compresi quindi i risvolti delle finiture in corrispondenza di nicchie. Anche in questo caso è possibile definire delle regole generali per ignorare determinate superfici e gestire singolare la relazione tra diversi elementi L’elemento è rilevato per zona ed è relativo ad una specifica fruizione e prestazione (?)
- Facendo riferimento alle finiture degli ambienti interni Roombook supporta attualmente soltanto pareti, pavimenti, controsoffitti, perimetri locali e gli elementi di arredo, categoria che comprende anche i terminali impiantistici - La quantificazione è suddivisa per piano,locale, categoria, -elemento e -superficie. Anche in questo caso ciascuna superficie è identificabile nel progetto tramite un codice identificativo univoco appositamente creato e se ne può analizzare in dettaglio la quantificazione(, modificabile tramite regole generali o per singoli elementi
- Anche con roombook l’esportazione può avvenire internamente a revit con abachi nativi o esternamente con file dwf, csv e excel. La quantificazione è divisa per categorie e ciascuna è ordinata per -zona -elemento -superficie, con annesso il segno di intersezione additiva o sottrattiva -e materiale -con un riepilogo per zona e uno totale
- Analogamente per i pavimetni, -i controsoffiti, -i profili, -E gli arredi. -Anche in questo caso è presente un sommario che presenta per ciascun locale la quantificazione -delle finiture delle pareti -del pavimento -dei controsoffitti -delle soglie -dei controsoffitti -dei profili -e il conteggio degli elementi di arredo è da notare la quantificazione automatica delle superfici finestrate
- Nell’ambito invece della programmazione temporale è necessario un collegamento efficace tra il progetto, eventualemtne composto da diversi sottoprogetti, e il cronoprogramma - In questi casi si parla di programmazione 4D, intendendo la dimensione temporale come quarta dimensioen - Più nello specifico vi è la necessità di collegare in modo definito gli elementi del progetto - Alle diverse fasi del cronoprogramma
- È innanzitutto essenziale selezionare correttamente gli elementi del modello. Questa selezione può avvenire manualmente o automaticamente ed è guidata dalla lettura delle proprietà degli elementi, ad esempio inerenti al prodotto, alla zona, alla funzione indicati come product breakdown structure, zone, activity ecc… - Uno strumento di notevole aiuto nell’ambiente Navisworks è rappresentato da determinate regole di selezione che permettono di individuare compiutamente gli elementi ricercati leggendo le proprietà basi del modello BIM - Questa considerazione ci permette, in fase di progettazione, di arricchire il modello con nuovi parametri ad hoc. Le regole di selezione permettono quindi di avere una lettura chiara e ordinata del modello ma richiedono un’attenta e ordinata attività progettuale
- In fase di progettazione si può quindi procedere alla creazione di un set di paramentri «ponte» tra il BIM e la programmazione 4D, - che saranno poi compilati - Al fine dell’esportazione in ambiente di coordinamento
- In navisworks si può quindi fruire delle regole di selezione effettuando ricerche dinamiche degli elementi tecnici basate sui parametri appena creati - Andando poi a configurare una corrispondenza automatica tra le selezioni e le fasi del cronoprogramma - Al fine di ottenere una simulazione 4D
- La necessità di modelli BIM ordinati è dettata anche dal controllo delle interferenze geometriche, che nasce dall’interpretazione di rapporto tra due o più elementi differenti. -- La clash detection infatti è effettuata tra due macroselezioni A e B che possono essere definite da modelli interi, sottomodelli, livelli, categorie di elementi, elementi stessi o gruppi di selezioni manuali, - Ma questo comporta difficoltà di operazione e interpretazione, in quanto si rischia di analizzare l’interferenza geometrica tra troppi elementi o tra troppi pochi (….altro? Onere selezionare a mano, rischio di errori…) - Anche in questo caso la selezione definita da regole precise è una best practice da seguire e che richiede una codifica parametrica dettagliata e dedicata in fase di progettazione. Ne risulta che(,Come visto in precedenza, andando a creare determinati parametri che possono rispecchiare più compiutamente le caratteristiche dell’elemento visto singolarmente o in relazione al progetto complessivo, inerenti ad esempio alla zona, prodotto, funzione…) è possibile effettuare delle selezioni più precise in fase di coordinamento. È essenziale quindi avere un modello ricco dal punto di vista informativo in fase di progettazione che mi permetta di fruire appieno delle funzioni degli ambienti lavorativi esterni quali navisworks in fase di coordinamento.
- Una volta configurate ed effettuate le verifiche di interferenza geometrica tra gruppi di selezioni sensati è possibile migliorare ulteriormente la qualità del progetto andando a raggruppare in maniera razionale le clash - Inoltre tramite un collegamento indiretto, quale i report esportati da navisworks, o un collegamento diretto tra navisworks e revit, ad esempio localmente tramite la funzione switchback o tra utenti diversi tramite lo standard BCF, bim collaboration format, è possibile individuare le clash ed effettuare le necessarie modifiche progettuali, eventualmente indicate in fase di coordinamento all’interno di navisworks. - Questo procedimento rende quindi più efficace e affidabile l’individuazione di errori progettuali prima del loro verificarsi in cantiere