Una delle caratteristiche emerse con maggiore evidenza con la diffusione del Building Information Modeling è l’estensibilità del suo approccio a tutte le dimensioni del progetto, non solo quindi quella architettonica, che rappresenta la sua originaria base di partenza, ma anche quella strutturale e quella impiantistica, nonché il fatto che l’importante mole di dati e la loro strutturazione su cui poggia il BIM nel permette l’impiego anche in contesti legati non alla progettazione ma al comportamento e alle prestazioni dell’edificio come quello energetico.
Proprio da quest’ultima proiezione nasce il cosiddetto Building Energy Modeling (BEM), metodologia utilizzata da una sempre più ampia famiglia di software dedicati all’analisi energetica che attraverso specifici modelli di calcolo e simulazioni basate su dati parametrici sono in grado di stimare il fabbisogno energetico degli edifici. Il BEM, in particolare, si basa sulla creazione di un modello per l’analisi energetica derivante da un modello BIM, che a questo scopo viene preventivamente esportato in un formato di interscambio, generalmente l’IFC. Questo processo si articola in più fasi, che vengono generalmente riassunte e schematizzate in raccolta dei dati, modello BIM, modello di analisi energetica, modello energetico e output. In sintesi, dalla base di dati utilizzati per la creazione del modello BIM è possibile derivare una rappresentazione virtuale del comportamento energetico dell’edificio, e i due modelli così ricavati, parametrico e energetico, vengono poi integrati in modo da verificare eventuali incongruenze e ottenere un modello finale il più possibile fedele al reale comportamento dell’edificio.
Per quanto riguarda le specifiche fasi di questo processo, la raccolta dei dati relativi all’edificio oggetto di analisi ha un’importanza fondamentale per l’affidabilità del modello energetico, e deve perciò includere la maggiore quantità possibile di dati in modo da ottenere una rappresentazione fedele del manufatto. Oltre ai parametri geometrici, questi possono comprendere informazioni come destinazione d’uso, tipologia di attività svolte, tasso di occupazione, collocazione geografica, impianto strutturale dell’edificio e altro ancora; più dettagliate ed estese saranno tali informazioni, più elevato sarà il grado di approssimazione del modello alla realtà e, di conseguenza, più fedeli le analisi su queste basate.
L’articolazione e l’utilizzo di tali informazioni per la creazione del modello BIM sono pratiche ormai consolidate, e vengono utilizzate essenzialmente per descriverne la geometria, i materiali e i sistemi costruttivi utilizzati, le caratteristiche architettoniche e strutturali dell’edificio, le proprietà termiche, la sua distribuzione planimetrica e funzionale, tutto in funzione del livello di dettaglio desiderato. Completata la modellazione BIM dell’edificio, il passaggio successivo prevede un’analisi delle proprietà energetiche dello stesso e la creazione del cosiddetto Energy Analysis Model o EAM, una sorta di passaggio intermedio fra il modello parametrico BIM e il modello energetico BEM.
La creazione della simulazione energetica EAM può avvenire secondo diverse modalità, alcune delle quali direttamente praticabili all’interno di piattaforme BIM dotate di funzionalità di analisi energetica. In quest’ultimo caso, è possibile scegliere la modalità di creazione del modello energetico e procedere all’analisi sulla base dei dati disponibili tenendo in considerazione parametri come la tipologia dell’edificio, la sua dotazione impiantistica, le proprietà termiche di materiali e sistemi costruttivi, le stratigrafie di pavimenti, muri e coperture; una volta completata l’analisi è possibile procedere all’esportazione del modello energetico tramite il formato di interscambio selezionato anche in funzione della piattaforma prescelta per la creazione del modello BEM.
L’obiettivo della fase successiva è quello di determinare il fabbisogno energetico di un edificio analizzando tramite appositi software parametri come il riscaldamento, il raffrescamento, la ventilazione, l’illuminazione, il tasso di occupazione e la tipologia di attività ospitate, prendendo in considerazione tutte le variabili (geografiche, climatiche, di orientamento, ecc.) cui è soggetto l’edificio in modo da ottenere una modellazione il più possibile fedele del suo comportamento energetico nelle reali condizioni di esercizio. A questo scopo l’utilizzo di software specialistici permette, previa importazione del file precedentemente prodotto ed esportato, di effettuare analisi energetiche dinamiche, definire con precisione i fabbisogni e generare infine in funzione di tali analisi le configurazioni impiantistiche.
