IL FORMATO DI INTERSCAMBIO BIM: IL COSIDDETTO OPEN BIM

Sui formati di interscambio si sono scritti e postti articoli e focus  innumerevoli, data l’ importanza che questo formato riveste per quel che riguarda lo sviluppo di un progetto di un opera edile e o infrastrutturale, in metodologia BIM soprattutto stante il loro obbligatorio utilizzo in sede di gara pubblica, ed il loro periodico e costante  aggiornamento. E’ infatti di appena settembre 2021 il rilascio del formato più avanzato di Ifc noto appunto come ifc rail nella sua edizione 4.3 con una gamma di oggetti che traducono in corrispondenti classi di oggetti  elementi BIM della progettazione ferroviaria .

In questa sede tuttavia oltre a voler brevemente riassumere la genesi e lo sviluppo illustrando le ragioni pratiche per cui è stato creato, vogliamo ribadirne  pregi e  difetti del loro utilizzo, ma soprattutto l’evoluzione che questo formato vede di anno in anno nel tentativo di correggerne i limiti di utilizzo, ed i limiti nella restituzione puntuale degli oggetti intelligenti AEC.   

Chiariamo intanto cosa si intende per formati di interscambio o formati aperti, di un modello bim. E’ noto infatti che qualsiasi modellatore tridimensionale che sia BIM o no, utilizza dei formati di files che consentono di generare ed editare volumi complessi costituiti da insiemi  di punti spazialmente referenziati, sia in un sistema cartesiano o geografico, quindi punti tipo ENZ (Est Nord Zeta), o in coordinate geografiche di tipo Lat. Long. Questi modelli sono  costituiti da forme e geometrie complesse che rappresentano manufatti costruiti, strutturati con schemi di programmazione differenti e quindi non compatibili  e lavorabili in ogni software 3D. Per molti anni lo standard di riferimento  in cui era utile esportare un modello 3D era il dwg, di Autocad, semplicemente perchè alla fine era il prodotto leader e più diffuso rispetto ad altri simili ed altrettanto eccellenti prodotti, e quindi tutto ciò che è disegno produttivo di tipo tecnico, sia meccanico, edile, che topografico territoriale, impiantistico. AutoCad è stato ed è il softwares tecnico per definizione sul cui formato si sono basate anche tutte le procedure standardizzate ISO e DIN tedesche, le PAS britanniche, etc in materia di elaborati tecnici, regole di rappresentazione, organizzazione dei files, e caratteristiche grafiche della rappresentazione assistita da computer.

L’ambito, però si è andato rapidamente evolvendo, in particolar modo nel settore dell’ edilizia in cui, come già trattato in precedenti post con l’avvento del disegno 3D parametrico intelligente, e degli oggetti AEC (Architectural, Engineering, Costruction) che strutturano un modello 3D come  assemblaggio di oggetti tra loro mutuamente collegati in rapporti di hosting, e talvola in schemi anche più complessi  per associazione di formati di files anche differenti tra loro (quando federati )

FORMATI OPEN BIM PER USI DIVERSI

Descriviamo intanto l’organizzazione logica di un ifc.I formati IFC costituiscono una evoluzione costante di uno schema gerarchico che vede ll progetto come nodo principale con tutte le sue informazioni  nome dell’organizzazione, autore, cliente, dati commerciali, etc, parliamo quindi di tutti i relativi  metadati, immediatamente al di sotto c’è lo spazio topografico, con tutti i dati descrittivi del luogo, coordinate cartografiche, informazioni di sito, orografia, etc. Poi segue il nodo immediatamente dipendente, riferito all’edificio con tutti i livelli di cui è costituito, in termini proprio di piani, quote ubicative rispetto allo zero di progetto in cui sono elencate gli elementi dell’edificio,  oggetti divisi nelle classi degli IFC, cioè quelli aventi come hosting di piano, muri, porte, finestre, arredi, ma anche oggetti di disciplina, pilastri fisici ed analitici, sistemi di travi fisiche ed analitiche, irrigidimenti strutturali, armature, carpenterie, per quel che riguarda gli elementi di ambito strutturale, ma anche poi subsistemi di impianti, idrico, elettrico, meccanico etc. Sono tutti oggetti codificati e tradotti da quelle che sono le categorie di oggetti AEC modellabili  in un software di bim authoring, sia esso Revit, Archicad, Allplan ed altri. 

Per quanto concerne le edizioni di Ifc, esse si contraddistinguono nelle cosiddette MDV ossia viste di modello in cui prevalgono un certo tipo di informazioni rispetto ad altre a seconda dell’uso che debba farsi. Peraltro si tratta di schemi che procedono secondo un percorso temporale che vede i primi risalenti ai progetti pilota del 2010, ai primordi del BIM, della GSA cioè la General Service Administration, l’agenzia non governativa Americana che ha l’incarico di manutenere e provvedere alla costruzione degli edifici pubblici in tutti gli Stati Uniti, ossia le sedi di attività amministrative ed in generale di interesse pubblico, fino agli schemi di IFC dedicati al sistema di classificazione degli oggetti manutentivi come il COBie 2.4 Deliverable Design finalizzato alla gestione delle tabelle COBie (quelle per il tracciamento e gestione degli oggetti manutentivi nel processo standardizzato Britannico) o secondo standard tipicamente orientati al processo costruttivo come il Ifc 2x2 Coordination Design. La prerogativa di questi continui aggiornamenti è quella di tradurre nel formato descrittivo tridimensionale degli ifc sempre più elementi e funzioni legate ad esigenze progettuali di specifici ambiti disciplinari anche di tipo infrastrutturale e non solo legate al singolo edificio .

Il formato per lungo tempo in uso è l’ifc 2x3 Coordination View 2.0  che traduce piu o meno tutti gli oggetti delle categorie disciplinari di Revit ed è quello di interscambio per la stragrande maggioranza  di prodotti correlati,  cioè software di calcolo strutturale  e relativo software di NX modeling o in generale di analisi degli oggetti BIM,  clash detecting, simulazioni 4d QTO, come Naviswork , Solibri model etc

Le successive versioni di ifc come la  Ifc 4.0 hanno ampliato la gamma di categorie traducibili inserendo classi che includono le coordinate Geospaziali, e gli oggetti infrastrutturali come i ponti IfcBridges, le strade ifcRoads, e le relative sottocategorie nell’intento di ampliare la gamma di oggetti provenienti dai bim Authoring infrastrutturali, come Civil 3D  o Civil Design. Dicevamo poi all’inizio di questa nostra trattazione, dei nuovi formati IFC rail 4.3 che sono stati studiati da una commissione miste italiana e cinese nell’ ambito di un progetto di ricerca volto ad ampliare le proprietà di un modello infrastrutturale cosiddetto di BIM lineare includendo classi e set di oggetti dedicati alla progettazione di tratte ferroviarie, incluso le geometrie di curve tipiche dei tracciati stradali, vedasi ifc_clothoid, ifc_track ravvisabili anche negli oggetti della progettazione stradale. Si tratta tuttavia di un formato molto giovane in via di sperimentazione non ancora diffuso, ma già in uso nella piattaforma Muif della RFI italiana 

INTERFACCE DI VISUALIZZAZIONE OPEN SOURCE

Abbiamo intanto detto che un formato ifc è prodotto da ogni softwares di BIM authoring, attraverso il pannello di esportazione che include tutte le relative opzioni di inclusione dati, come la scelta del MVD, l’inclusione di set di proprietà e livello di dettaglio, che di conseguenza ne definisce i contenuti  permettendo, di solito  anche di generare dei property set personalizzati, cioè delle raccolte di dati specifici. Di conseguenza cosi come si esportano, si possono poi reimportare dentro il bim authoring con lo scopo di visualizzarli nel contesto in cui sono stati creati, senza poterli modificare, se non rigenerandoli .Tuttavia esistono interfacce creata appositamente come visualizzatori di modelli ifc , spesso Open source, e quindi gratuiti con la tipica clausola di svilupparli ulteriormente, da parte degli utenti, oppure anche inclusi all’interno di quei programmi inclusi nel workflow BIM che processano i dati per le valutazioni quantitative a scopo economico, cioè i programmi di contabilità, computo metrico, gestione economica della commesse etc.

struttura gerarchica delle classi IFC

Un visualizzatore IFC in genere permette una rappresentazione secondo varie modalità grafiche wireframe, a colori omogenei con ombre o in maniera realistica consentendo una navigazione 3D, una visualizzazione prospettica o assonometrica,  oppure con la possibilità di attivare dei piani di taglio verticali e orizzontali, parallele ai piani ortogonali,  che in vista piatta corrisponde all’ unico surrogato di piante e prospetti, bidimensionali sempre però ottenute da un modello 3D tagliato, le viste 2D, o con grafica descrittiva tipo annotazioni e quote per un IFC, si ripete non sono contemplate. Ovviamente lo scopo è quello di mostrare tutte le proprietà quantitative e qualitative, dei singoli oggetti o delle classi di oggetti cui appartengono. In alcuni casi i visualizzatori più evoluti consentono anche la federazione di modelli ifc consentendo un navigazione 3D del modello BIM federato. Tra quelli più utilizzati, segnaliamo ll software Xbim explorer, l’ifc viewer di Autodesk nelle varie versioni, l’FZK viewer elaborato da gruppo di ricerca dell’università tedesca di Karlsruhe, Dalux BIM prodotto molto performante evoluto  e tanti altri facenti parte di piattaforme commerciali che offrono soluzioni cloud per la gestione di tutto il flusso commerciale BIM.