Se l’introduzione del Building Information Modeling ha permesso di mettere i dati e le informazioni al centro del flusso di lavoro del processo costruttivo, estrema importanza è da attribuire anche alla correttezza e alla qualità della loro definizione. Il flusso di lavoro utilizzato in fase di progettazione deve essere in linea con gli standard prefissati all’interno del team e gli strumenti informatici utilizzati dai progettisti garantiscano il grado di interoperabilità necessaria affinché l’informazione venga trasmessa nel modo corretto. Sulla base di queste tematiche, l’Ing. Francesco Barbieri ha condotto una duplice ricerca per la presentazione della tesi “Gestione della qualità dei modelli BIM di Autodesk Revit e studio dell’interoperabilità con i software di calcolo strutturale” per il Master di II Livello in BIM Management presso la Scuola Master “Fratelli Pesenti” del Politecnico di Milano, che gli è valsa la menzione nella categoria “Ricerca” dei BIM&Digital Awards 2020.
La ricerca è divisa in due parti: la prima si occupa della gestione della qualità e del code-checking di un modello Autodesk Revit con l’ausilio di Dynamo (di cui presentiamo una sintesi qui di seguito), mentre la seconda (di prossima pubblicazione su BIMportale) riguarda lo studio dell’interoperabilità di Autodesk Revit con i principali software di calcolo strutturale (argomento che approfondiremo con un altro articolo dedicato).

Gestione della qualità e code-checking di un modello Revit con l’ausilio di Dynamo
Adottare una metodologia di controllo e di gestione dei modelli BIM è necessario per garantire un processo di qualità che, in linea con quanto definito nel Capitolato Informativo e nel Piano di Gestione Informativa, possa permettere di raggiungere gli obbiettivi di progetto prefissati. Con questo scopo, è possibile elaborare metodi e procedure di audit che permettano di verificare periodicamente la bontà dei dati inseriti durante il processo di progettazione, garantendo la qualità delle informazioni, il rispetto degli standard aziendali e progettuali, il progresso della modellazione parametrica, l’analisi delle tempistiche di realizzazione, delle quantità e dei costi.
La quinta parte della norma UNI 11337 definisce una serie di livelli di verifica delle informazioni contenute in un modello informativo. In particolare, quella di primo livello (LC1) è una verifica interna che prevede il controllo della corretta modalità di produzione, consegna e gestione delle informazioni.
La procedura elaborata nella ricerca si concentra su un coordinamento di questo tipo, legato ad uno specifico modello disciplinare e quindi non interagente con gli altri. Una verifica di questo tipo è sostanzialmente formale: si presta molta attenzione alla codifica, alla nomenclatura e a tutti gli altri aspetti che è fondamentale controllare ed unificare durante il flusso di lavoro. Si tratta di un cosiddetto Code-Checking, ovvero di una azione di valutazione delle possibili incoerenze informative dei modelli, dei relativi componenti e degli elaborati rispetto a regole e regolamenti precedentemente definiti.

Il caso studio di un fabbricato industriale
Lo studio ha preso in esame il modello strutturale di un fabbricato industriale a telaio in c.a. implementato con l’ausilio di Autodesk Revit, nel quale le famiglie e gli elementi parametrici sono stati modellati seguendo una rigorosa codifica definita in fase preliminare, nella quale sono state messe in relazione le caratteristiche geometriche e fisiche degli oggetti con la propria nomenclatura. Dal modello sono poi stati estrapolati dati ed informazioni per effettuare un controllo della correttezza e della qualità dei dati, attraverso un codice per il confronto degli attributi inseriti nel pacchetto informativo con gli standard prefissati.
Questo processo è stato implementato attraverso l’utilizzo di script realizzati tramite una programmazione di tipo visuale con Dynamo, un’interfaccia di programmazione grafica che consente di personalizzare il flusso di lavoro in relazione alle informazioni costruttive. La procedura di verifica di primo livello opera in modo semi-automatico, sulla base dei dati inseriti nel modello informativo.
L’algoritmo creato opera monodirezionalmente da Dynamo a Microsoft Excel. Infatti, l’utente crea inizialmente un primo foglio di calcolo contenente le informazioni relative ai parametri degli oggetti informativi, che sostanzialmente rappresenta il file di partenza su cui basare la verifica del modello. La successiva esecuzione dello script crea invece un secondo foglio di calcolo in automatico, nel quale compaiono in elenco tutti gli elementi parametrici contenuti nel modello Revit seguiti dai risultati della verifica.

Lo scopo dell’analisi
L’analisi ha una duplice funzione: verificare la correttezza della modellazione – attraverso il controllo della corrispondenza tra la codifica degli elementi e l’effettivo valore dei parametri assegnati al tipo di famiglia – e la coerenza della codifica – mediante la ricerca del nome dell’oggetto nell’elenco implementato precedentemente dall’utente. Le due verifiche sono svolte dal software contemporaneamente e indipendentemente tra loro.
Lo script è stato suddiviso in più parti, distinte per colore in base alla funzione che svolgono. La prima contiene una serie di gruppi che permettono di estrapolare le principali informazioni del modello Revit, come le dimensioni del file ed il punto base di progetto, oltre ad effettuare il conteggio totale degli elementi utilizzati, suddivisi per famiglia e tipo. Da questa prima parte del codice partono una serie di diramazioni che permettono la verifica degli elementi strutturali, filtrandoli a seconda della categoria e del materiale. I gruppi iniziali permettono il filtraggio degli elementi in base al materiale. Quelli successivi contengono invece i comandi per ricavare i parametri della famiglia e le dimensioni e per importare la codifica. Il gruppo finale permette infine la scrittura del file di output.
I comandi dello script di Dynamo garantiscono infatti la scrittura dei dati e dei risultati di output in un file di Excel. Il foglio di calcolo relativo ai dati del modello contiene la data di esecuzione, le dimensioni del modello, il numero degli elementi, le unità di misura ed il conteggio totale delle famiglie e dei tipi.
Le verifiche permettono invece di ottenere dei fogli di calcolo contenenti gli esiti dei confronti, oltre all’indicazione della famiglia e del tipo e dell’ID dell’elemento, in modo da rendere possibile l’individuazione degli eventuali errori all’interno del modello e la loro correzione.
Gli errori riscontrabili riguardano la modellazione, la definizione delle famiglie e le eventuali ridondanze degli elementi strutturali aventi le stesse dimensioni. È possibile, inoltre, tenere sotto controllo la crescita del modello in fase di progettazione, attraverso il conteggio degli elementi utilizzati e il parametro della dimensione del file.
L’utilizzo di uno script di questo tipo ha permesso di analizzare una grande quantità di dati, evitando qualunque rischio di perdita delle informazioni ed evidenziando le caratteristiche più importanti in merito alla definizione, alla modellazione e alla gestione di un progetto strutturale basato su un modello di Autodesk Revit.
Una corretta modellazione non può infatti prescindere dall’utilizzo di famiglie e di tipi di famiglie univoci, correttamente e coerentemente modellati in termini di definizione della nomenclatura, dimensionamento e definizione dei parametri. Il codice di codifica elaborato è infatti composto da un carattere per l’individuazione della famiglia, da un codice per la definizione del materiale, da un carattere per identificare la tipologia di sezione e dalle dimensioni.

I vantaggi
In un contesto in cui lo scambio di informazioni tra i professionisti e i progettisti del settore AEC sta assumendo una importanza sempre maggiore, avere sotto controllo la definizione e lo sviluppo di un modello basato sul Building Information Modeling permette di limitare le sue dimensioni e di evitare la perdita di dati importanti.
Un modello ben definito e leggero dal punto di vista dimensionale può inoltre essere utilizzato per trasmissioni di file o per procedure di interoperabilità con altri software, come avviene in tema di analisi strutturale nella seconda parte di questo progetto di ricerca.
Utilizzando queste informazioni per creare del materiale condivisibile e facilmente leggibile agli utenti facilita la trasmissione dei risultati all’interno del team di progetto, permettendo di individuare gli errori, analizzarne le cause e trovare le possibili soluzioni. Per questo, con l’obbiettivo di avere una visualizzazione più immediata ed efficace dei dati del modello raccolti nella fase di analisi, si è deciso di sfruttare le potenzialità di Microsoft Power BI, un software che permette di raccogliere grandi quantità di dati e di combinarli con coerenza per la creazione di presentazioni interattive.