Dal BIM al Building Energy Modeling

Per quanto sia nato in un ambito eminentemente architettonico, l’approccio alla base del Building Information Modeling può essere esteso a tutte le discipline coinvolte nel progetto, dall’architettura alle strutture fino agli impianti, ma non solo. La quantità e l’organizzazione delle basi di dati che rappresentano sulle quali poggia questa metodologia consente interessanti proiezioni anche in altri ambiti strettamente correlati al comportamento e alle prestazioni dell’organismo edilizio, fra i quali quello energetico è oggi di particolare attualità. Ed è proprio questo il tema del BEM, acronimo di Building Energy Modeling, metodologia utilizzata da una sempre più ampia famiglia di software dedicati all’analisi energetica che attraverso modelli di calcolo e simulazioni basate su dati parametrici sono in grado di stimare il fabbisogno energetico degli edifici.

Il BEM, in particolare, consente di creare un modello finalizzato all’analisi energetica sulla base di un modello BIM, che per potere essere utilizzato a questo scopo deve essere preventivamente esportato in formato IFC. Il processo così riassunto si articola in realtà in più fasi, che possono essere sintetizzate in raccolta dei dati, modello BIM, modello di analisi energetica, modello energetico e output. In pratica, a partire dalla base di dati utilizzati per la creazione del modello BIM è possibile arrivare a una rappresentazione virtuale del comportamento energetico dell’edificio; i due modelli, parametrico e energetico, vengono poi integrati allo scopo di verificare eventuali incongruenze in modo da ottenere un modello finale il più possibile fedele al reale comportamento dell’edificio.

La fase di raccolta dei dati relativi all’edificio oggetto di analisi, in particolare, è un momento chiave per l’affidabilità del modello energetico, e deve perciò includere la maggiore quantità possibile di dati in modo da ottenere una rappresentazione il più possibile fedele del manufatto. Oltre ai parametri geometrici, quindi, devono essere comprese informazioni come destinazione d’uso, tipologia di attività svolte, tasso di occupazione, collocazione geografica, impianto strutturale dell’edificio e altro ancora. Naturalmente il grado di approssimazione del modello alla realtà sarà tanto più elevato quanto più dettagliate saranno le informazioni considerate, e di conseguenza più accurate le analisi derivanti da questo processo.

Per quanto riguarda la strutturazione e l’utilizzo delle informazioni per la creazione del modello BIM, queste consentono essenzialmente di descrivere 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, con un livello di dettaglio variabile in funzione degli obiettivi. Una volta completata la modellazione BIM dell’edificio, è possibile passare all’analisi delle sue proprietà energetiche e alla conseguente elaborazione del cosiddetto Energy Analysis Model o EAM, 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 gestibili 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. Nel successivo passaggio viene invece determinato il fabbisogno energetico dell’edificio analizzando tramite appositi software i parametri di riscaldamento, raffrescamento, ventilazione, illuminazione, tasso di occupazione e tipologia di attività ospitate, considerando tutte le variabili geografiche, climatiche, di orientamento che lo caratterizzano in modo da ottenere una modellazione il più possibile fedele del suo comportamento energetico nelle reali condizioni di esercizio. Tramite appositi software è così possibile eseguire analisi energetiche dinamiche, definire i fabbisogni e su questa base generare le opportune configurazioni impiantistiche.

 

Giornalista professionista della redazione di BIMportale, specializzato nel settore delle costruzioni, si occupa dai primi anni ’90 di tecnologie applicate alla progettazione e al cantiere. Ha all’attivo numerose pubblicazioni e collaborazioni con le principali testate di settore relative a tecniche costruttive, progettazione 3D, organizzazione e gestione dei processi di cantiere.