BIM - Building Information Modeling

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  1. 1. Building Information Modeling M.A.D.I. Master in Architettura Digitale Prof. Maurizio Galluzzo IUAV - Venezia
  2. 2. Come si svolgono le lezioni <ul><li>Interazione </li></ul><ul><li>Materiali disponibili in rete </li></ul><ul><li>Partecipazione </li></ul><ul><li>Cosa fare </li></ul><ul><li>Gruppo Facebook </li></ul><ul><li>DropBox </li></ul><ul><li>Registrazione Google Documenti </li></ul>
  3. 3. Scenari <ul><li>Scenario economico internazionale per AEC </li></ul><ul><li>Scenario economico nazionale per AEC </li></ul><ul><li>Scenario economico locale per AEC </li></ul><ul><li>Tecniche costruttive </li></ul><ul><li>Da quanti secoli non si rivoluzionano? </li></ul><ul><li>Vanno ancora bene per l’architettura attuale? </li></ul>
  4. 4. Scenari <ul><li>Il processo progettuale </li></ul><ul><li>Esclusi gli strumenti (dal tecnigrafo al CAD) cosa è cambiato nell’ultimo secolo? </li></ul><ul><li>Dal modello sequenziale al modello interattivo </li></ul><ul><li>Il processo costruttivo </li></ul><ul><li>Dal day by day alla programmazione </li></ul>
  5. 5. Tendenze <ul><li>Tendenze dell’architettura </li></ul>
  6. 6. Tendenze dell’architettura <ul><li>Sostenibilità </li></ul>
  7. 7. Tendenze dell’architettura <ul><li>Sostenibilità </li></ul><ul><li>Prefabbricazione </li></ul>
  8. 8. Tendenze dell’architettura <ul><li>Sostenibilità </li></ul><ul><li>Prefabbricazione </li></ul><ul><li>Edifici intelligenti </li></ul>
  9. 9. Tendenze dell’architettura <ul><li>Sostenibilità </li></ul><ul><li>Prefabbricazione </li></ul><ul><li>Edifici intelligenti </li></ul><ul><li>Nuovi materiali </li></ul>
  10. 10. Tendenze dell’architettura <ul><li>Sostenibilità </li></ul><ul><li>Prefabbricazione </li></ul><ul><li>Edifici intelligenti </li></ul><ul><li>Nuovi materiali </li></ul><ul><li>Nuovi sistemi costruttivi </li></ul>
  11. 11. Tendenze dell’architettura <ul><li>Sostenibilità </li></ul><ul><li>Prefabbricazione </li></ul><ul><li>Edifici intelligenti </li></ul><ul><li>Nuovi materiali </li></ul><ul><li>Nuovi sistemi costruttivi </li></ul><ul><li>Smart Architecture </li></ul>
  12. 12. Tendenze <ul><li>Tendenze del digitale </li></ul>
  13. 13. Quali sono le tendenze del digitale? <ul><li>Progettazione 2.0 ovvero progettazione collaborativa e APcipativa </li></ul><ul><li>Cloud computing. Tutto sulla nuvola. </li></ul>
  14. 14. Dal CAD al BIM <ul><li>CAD 2D - Computer-aided design - Link </li></ul><ul><li>CAD 2½D </li></ul><ul><li>CAD 3D </li></ul><ul><li>CAAD - Computer-aided architectural design - Link </li></ul><ul><li>CAD 4D </li></ul><ul><li>CAD parametrici </li></ul>
  15. 15. Definizioni <ul><li>A computable representation of the physical and functional characteristics of a facility and its related project/life-cycle information using open industry standards to inform business decision making for realizing better value  ( NIBS - Facility Information Council );  </li></ul><ul><li>Information use, reuse, and exchange with integrated 3D-2D model-based technology, of which electronic documents are just a single component (AEC Infosystems,  http://www.aia.org/tap_a_0903bim );  </li></ul>
  16. 16. Definizioni <ul><li>A single repository including both graphical documents - drawings - and non-graphical documents - specification, schedules, and other data ( ArchiCAD );  </li></ul><ul><li>A modeling of both graphical and non graphical aspect of the entire Building Life cycle in a federated database management system ( Bentley );  </li></ul><ul><li>A building design and documentation methodology characterized by the creation and use of coordinated, internally consistent computable information about a building project in design and construction ( AutoDesk ) </li></ul>
  17. 17. Il BIM
  18. 18. La definizione <ul><li>Building information modeling  (BIM) è il processo di creazione, gestione e manutenzione dei dati associati a un edificio per tutto il ciclo di vita. </li></ul><ul><li>Definizione da WP </li></ul>
  19. 19. BIM – Fasi di utilizzo <ul><li>Differenti fasi di utilizzo (pdf) - Link </li></ul>
  20. 20. Standard <ul><li>ISO 128 - Link </li></ul><ul><li>Building Code - link </li></ul><ul><li>International Building Code – link </li></ul><ul><li>International Code Council (ICC) – Link </li></ul><ul><li>Legacy codes </li></ul><ul><li>BOCA National Building Code (BOCA/NBC) by the Building Officials Code Administrators International (BOCA) </li></ul><ul><li>Uniform Building Code (UBC) by the International Conference of Building Officials (ICBO) </li></ul><ul><li>Standard Building Code (SBC) by the Southern Building Code Congress International (SBCCI) </li></ul>
  21. 21. Oggetti <ul><li>Oggetto Wiki – Link </li></ul><ul><li>Incapsulamento Wiki – Link </li></ul>
  22. 22. XML <ul><li>XML (sigla di eXtensible Markup Language) è un metalinguaggio di markup, ovvero un linguaggio marcatore che definisce un meccanismo sintattico che consente di estendere o controllare il significato di altri linguaggi marcatori. </li></ul>
  23. 23. XML <ul><li><?xml version=&quot;1.0&quot; encoding=&quot;UTF-8&quot; ?> <utenti> </li></ul><ul><li>    <utente>         <nome> Mario </nome>         <cognome> Rossi </cognome>         <indirizzo> Roma </indirizzo> </li></ul><ul><li></utente> </li></ul><ul><li>    <utente>         <nome> Paolo </nome>         <cognome> Bianchi </cognome>         <indirizzo> Milano </indirizzo> </li></ul><ul><li></utente> </li></ul><ul><li></utenti> </li></ul>
  24. 24. XML <ul><li>Nel febbraio del 1998 le specifiche divennero una raccomandazione ufficiale con il nome di Extensible Mark-up Language, versione 1.0. </li></ul><ul><li>Ben presto ci si accorse che XML non era solo limitato al contesto web, ma era qualcosa di più: uno strumento che permetteva di essere utilizzato nei più diversi contesti, dalla definizione della struttura di documenti, allo scambio delle informazioni tra sistemi diversi, dalla rappresentazione di immagini alla definizione di formati di dati. </li></ul>
  25. 25. Linguaggi schema <ul><li>DTD (acronimo di Document Type Definition): è un documento attraverso cui si specificano le caratteristiche strutturali di un documento XML attraverso una serie di &quot;regole grammaticali&quot;. </li></ul><ul><li>In particolare definisce l'insieme degli elementi del documento XML, le relazioni gerarchiche tra gli elementi, l'ordine di apparizione nel documento XML e quali elementi e quali attributi sono opzionali o meno. </li></ul>
  26. 26. Linguaggi schema <ul><li>XML Schema: come la DTD, serve a definire la struttura di un documento XML. Oggi il W3C consiglia di adottarlo al posto della DTD stessa, essendo una tecnica più recente ed avanzata. La sua sigla è XSD, acronimo di XML Schema Definition. </li></ul><ul><li>Video basic XML </li></ul>
  27. 27. STEP <ul><li>L'ISO 10303, nome ufficiale STEP (STandard for the Exchange of Product model data - &quot;Norme per lo Scambio dei dati dei Prodotti&quot;), è uno standard contenente una serie di regole per l'integrazione, la presentazione e lo scambio di dati; può essere usata per trasferire dati tra i seguenti sistemi: CAD, CAM, CAE, PDM/EDM. </li></ul>
  28. 28. STEP
  29. 29. STEP <ul><li>Quasi tutti i maggiori sistemi di CAD/CAM possiedono un metodo per leggere e scrivere i dati ulteriormente definiti da uno dei Protocolli di Applicazione di STEP (AP). </li></ul><ul><li>Negli USA il protocollo AP-203 è il più comune. </li></ul><ul><li>Questo protocollo viene usato per scambiare dati che descrivono progetti rappresentando elementi tridimensionali o combinazioni di questi elementi. </li></ul><ul><li>In Europa un protocollo molto simile, chiamato AP-214, svolge la stessa funzione. </li></ul>
  30. 30. File STEP - Bentley <ul><li>Scambio di file STEP AP203/AP214 </li></ul><ul><li>I protocolli applicazione (AP) vengono utilizzati per lo scambio dei dati. </li></ul><ul><li>Ciascun protocollo applicazione si riferisce a un'area di applicazione diversa. </li></ul><ul><li>Ad esempio, AP227 ha come oggetto la tecnologia degli impianti nello spazio e contiene numerose entità relative a tale area, come tubi o gomiti. </li></ul><ul><li>Inoltre, questi protocolli applicazione utilizzano determinate entità piuttosto diffuse e note con il nome di risorse generiche, come la geometria e la topologia, per definire i modelli di solidi. </li></ul>
  31. 31. Esempio file STEP
  32. 32. Schemi principali <ul><li>AP 201 Schema dettagliato </li></ul><ul><li>AP 202 Schema d' associazione </li></ul><ul><li>AP 204 Progetto meccanico con la Rappresentazione dei Perimetri </li></ul><ul><li>AP 205 Progetto meccanico con Rappresentazione delle Superfici) </li></ul><ul><li>AP 206 Progetto meccanico con la Rappresentazione delle 3Dimensioni </li></ul><ul><li>AP 208 Processo di Cambiamento di Prodotto per tutta la sua Durata </li></ul><ul><li>AP 214 Dati Principali per i Progetti di Designazione della Meccanica Automobilistica </li></ul><ul><li>AP 224 Definizione dei prodotti meccanici per la pianificazione di processo </li></ul><ul><li>AP 225 Elementi per l'edificazione strutturale usando rappresentazioni di forma esplicita </li></ul><ul><li>AP 228 Servizi per edifici </li></ul><ul><li>AP 230 Struttura per costruzioni con parti in acciaio </li></ul><ul><li>AP 231 Dati per in processi ingegneristici </li></ul><ul><li>AP 233 Rappresentazione di dati per i sistemi ingegneristici </li></ul><ul><li>AP 235 Informazioni dei materiali di prodotto </li></ul><ul><li>AP 236 Prodotti e progetti per la fornitura </li></ul><ul><li>AP 237 Dinamiche dei fluidi </li></ul><ul><li>AP 238 Fabbricazione integrata CNC </li></ul><ul><li>AP 239 Product Life Cycle Support attraverso il Ciclo Vitale di prodotto </li></ul><ul><li>AP 240 Pianificazione di Processi </li></ul>
  33. 33. Protocolli <ul><li>Il protocollo AP203 viene applicato alle rappresentazioni di componenti e assemblaggi meccanici. </li></ul><ul><li>Il protocollo AP214 viene applicato alle rappresentazioni di dati relativi al design automobilistico. </li></ul><ul><li>I file AP203 attuali contengono solitamente il modello di rappresentazione contorno, i dati di assemblaggio e un numero limitato di altre informazioni relative al prodotto. </li></ul><ul><li>I file AP214 contengono generalmente colori, livelli e risorse generiche. </li></ul>
  34. 34. Protocolli <ul><li>La rappresentazione contorno di un modello è un modello CAD rappresentato tramite i relativi contorni. </li></ul><ul><li>Ad esempio, un modello di superficie è costituito soltanto dalle superfici utilizzate per crearlo. </li></ul><ul><li>I modelli di solidi comprendono informazioni geometriche, come superfici, curve e punti, nonché informazioni topologiche come margini, vertici e facce. </li></ul><ul><li>Le informazioni geometriche forniscono dati sulla forma del modello, mentre quelle topologiche riguardano la connettività tra questi elementi geometrici e la totalità degli elementi geometrici. </li></ul>
  35. 35. Schemi
  36. 36. gbXML <ul><li>The Green Building XML (gbXML) open schema helps facilitate the transfer of building properties stored in 3D building information models (BIM) to engineering analysis tools. Today, gbXML has the industry support of leading 3D BIM vendors such as Autodesk, Bentley, and Graphisoft. </li></ul>
  37. 38. gbXML
  38. 39. gbXML
  39. 40. gbXML
  40. 41. Scambio dati dei contorni <ul><li>Rispetto allo scambio di geometria semplice, lo scambio di dati relativi ai modelli di rappresentazione contorno necessita di un certo grado di approssimazione e di riparazione. La conversione risulta difficile per via delle informazioni di connettività aggiuntive contenute nel modello e delle diverse interpretazioni date dal sistema sulla validità del modello. </li></ul>
  41. 42. Contorno <ul><li>Ad esempio, in un modello di rappresentazione contorno, i vertici devono essere posizionati su determinati margini. </li></ul><ul><li>Dal punto di vista del sistema modelli ingegneristico, il punto, che rappresenta il vertice, deve essere posizionato a una distanza di 0,001 unità dalla curva che rappresenta il margine. </li></ul><ul><li>Tuttavia, quando il file viene esportato e nuovamente importato in un sistema di destinazione, questo considera il vertice posizionato su un margine solo se il punto che rappresenta il vertice è posizionato a una distanza di 0,0000001 unità dalla curva che rappresenta il margine . </li></ul>
  42. 43. Tolleranze <ul><li>Viste le diverse tolleranze dei sistemi, un modello considerato valido nel sistema di esportazione può non esserlo nel sistema di importazione. </li></ul><ul><li>Inoltre la geometria considerata valida nel sistema di esportazione può non esserlo nel sistema di importazione. </li></ul><ul><li>Pertanto, lo scambio di modelli di rappresentazione contorno spesso non riesce completamente. </li></ul><ul><li>La correzione del modello importato è necessaria affinché questo possa essere utilizzato successivamente nel sistema di importazione. </li></ul>
  43. 44. GreenBuildingXML <ul><li>Sito GreenBuildingXML – Link </li></ul><ul><li>Schema di GreenBuildingXML – Link </li></ul>
  44. 46. Standard BIM <ul><li>BuildingSMART alliance – link </li></ul><ul><li>Industry Foundation Classes (IFC) – Link – Slide </li></ul><ul><li>IFC2x3 – Link </li></ul><ul><li>IFC2x4 Beta 3 – Link </li></ul>
  45. 47. Fasi di utilizzo
  46. 48. Prodotti BIM <ul><li>Le principali applicazioni commerciali del BIM </li></ul><ul><li>Revit® AutoCAD </li></ul><ul><li>MicroStation </li></ul><ul><li>ArchiCAD </li></ul>
  47. 49. Analisi dei prodotti commerciali <ul><li>Autodesk AEC – Link </li></ul><ul><li>Graphisoft – Link </li></ul><ul><li>Nemetschek – Link </li></ul><ul><li>Bentley – Link </li></ul>
  48. 50. Confronto BIM <ul><li>BIM Reviews – Link </li></ul>
  49. 51. SketchUp Plugin <ul><li>IFC2SKP – Importa IFC </li></ul><ul><li>SpaceDesign – Report componenti </li></ul>
  50. 52. FreeCAD <ul><li>FreeCAD – Link </li></ul><ul><li>An Architecture module that allows BIM-like workflow, with IFC compatibility. </li></ul>
  51. 53. BIM Server <ul><li>BIM Server – Link </li></ul>
  52. 54. Software da considerare <ul><li>DesignBuilder - Link </li></ul><ul><li>Tekla BIM – Link </li></ul><ul><li>Codebook – Link </li></ul>

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