Metodologia BIM: la norma UNI 11337 per la digitalizzazione nel settore delle costruzioni

Il percorso verso la digitalizzazione del settore delle costruzioni e, in particolare, verso tutto ciò che riguarda l’adozione della metodologia BIM (Building Information Modeling), è avvenuto e avviene secondo modalità diverse nei diversi contesti internazionali. Similmente a quanto avvenuto nel Regno Unito, anche in Italia l’introduzione del BIM nel mercato pubblico, ma anche privato, è spinta principalmente dagli interventi del legislatore (D. Lgs. 50/2016 e D.M. 560/2017) e dalla pubblicazione di norme tecniche volontarie.

Metodologia BIM: normativa italiana UNI 11337

Nella fattispecie, la norma di riferimento per la metodologia BIM è la norma tecnica UNI 11337: Edilizia e opere di ingegneria civile – Gestione digitale dei processi informativi delle costruzioni, della cui redazione si occupa il tavolo: UNI / CT 033 (Prodotti, processi e sistemi per l’organismo edilizio) / GL 05 (Codificazione dei prodotti e dei processi costruttivi in edilizia).

A oggi pubblicata nelle sue parti 1, 3 – non trattata in questo approfondimento in quanto suscettibile di prossime riedizioni – 4, 5, 6, al termine del processo di elaborazione consterà di 10 parti. La norma guarda all’intero mondo delle costruzioni, a qualsiasi tipologia di prodotto (edificio o infrastruttura), a ciascuna fase del processo e a ogni tipologia di intervento, sia sul nuovo sia sul costruito.

Le parti pubblicate dalla norma UNI 11337:2016, pur non trovando ancora un’applicazione diffusa e completa nel panorama italiano, stanno portando quantomeno a una condivisione della terminologia e delle procedure proprie di un processo BIM-based.

UNI 11337-1: modelli, elaborati e oggetti informativi per prodotti e processi

La prima parte della norma UNI 11337 definisce uno schema per la caratterizzazione delle informazioni, dei mezzi attraverso cui esse vengono scambiate, del prodotto e del processo edilizio. Il framework proposto è fondamentale per affrontare le parti più operative della norma con un linguaggio comune e la necessaria consapevolezza. In primo luogo, la norma chiarisce come per parlare concretamente di “digitalizzazione del processo” è necessario che i dati scambiati siano:

La norma non dà una spiegazione chiara di che cosa si intenda per “dati strutturati”, ma è facile pensare che il normatore intendesse la messa in atto di un sistema di codifica dei dati finalizzato a produrre contenuti informativi organizzati, analogamente a quanto avviene all’interno di un database.

I dati devono poter essere utilizzati anche da chi non li ha prodotti attraverso strumenti elettronici.

I dati strutturati elettronicamente devono essere organizzati anche secondo relazioni logiche o concettuali, ontologiche.

Nell’ottica di massimizzare la fruibilità dei dati indipendentemente dagli specifici strumenti elettronici proprietari utilizzati per leggerli/rielaborarli.

Nel settore delle costruzioni, tali dati possono essere scambiati attraverso dei veicoli informativi che si distinguono in:

  • elaborati informativi: se sono finalizzati a fornire una rappresentazione della realtà (è quel genere di documentazione sulla quale si fonda il processo edilizio tradizionale)
  • modelli informativi: se invece sono finalizzati a restituire una virtualizzazione della realtà, una sua copia digitale. I modelli informativi sono costituiti da componenti virtuali denominati oggetti e da essi è sempre possibile estrarre uno o più elaborati informativi.

Nel processo digitale delle costruzioni, è previsto che i modelli informativi (e gli oggetti digitali che li compongono) e gli elaborati informativi digitali riferiti ad una singola opera o complesso di opere siano raccolti in un ambiente di conservazione e condivisione dei dati che prende il nome di ACDat (Ambiente di Condivisione dei Dati).

A seconda che un dato processo informativo, relativo a un determinato intervento, sia basato su elaborati informativi (digitali o anche non digitali), su modelli informativi o sulle soluzioni intermedie che si possono manifestare, la norma individua cinque livelli di maturità digitale del processo delle costruzioni.

Infine, la prima parte della norma UNI 11337:2016 propone una sua struttura informativa del prodotto e del processo delle costruzioni.

metodologia BIM norma UNI 11337
Suddivisione temporale del processo informativo delle costruzioni secondo la UNI 11337-1.

Il normatore specifica che non esiste una diretta corrispondenza fra gli stadi e le fasi previsti dalla UNI 11337-1 e quelle definite dall’assetto normativo dei lavori pubblici, sebbene sia comunque possibile stabilire le seguenti relazioni:

  • il progetto di fattibilità è parte della fase informativa funzionale spaziale
  • il progetto definitivo è parte della fase informativa autorizzativa
  • il progetto esecutivo è parte della fase informativa tecnologica.

UNI 11337-4: evoluzione e sviluppo informativo di modelli, elaborati e oggetti

Il contenuto essenziale di questa parte della norma è la definizione dello schema italiano di riferimento per la definizione del livello di sviluppo degli oggetti costituenti i modelli BIM.

Il concetto di “livello di sviluppo”, sintetizzato nell’acronimo LOD (dall’espressione inglese Level of Development), rappresenta il “livello di approfondimento e stabilità dei dati e delle informazioni degli oggetti digitali che compongono i modelli”.

In altre parole, così come retrostante ai concetti di progettazione preliminare, definitiva ed esecutiva vi è un grado di accuratezza e definizione sempre maggiore nei contenuti progettuali proposti, allo stesso modo oggetti sviluppati a LOD crescenti sono caratterizzati da un contenuto informativo via via più dettagliato e affidabile.

Va specificato che la natura di quello che è stato genericamente definito “contenuto informativo” è duplice. Esso infatti racchiude sia gli aspetti di carattere grafico, quindi quanto l’oggetto simula morfologicamente l’oggetto reale, sia quelli di carattere più strettamente informativo, ossia quanti, quali e quale sia il livello di definizione degli attributi alfanumerici e documentali che completano il patrimonio informativo dell’oggetto digitale.

Lo schema di riferimento fornito dalla norma prevede sette livelli di sviluppo fondamentali, che vengono specificati in maniera più puntuale in relazione a differenti macro-tipologie di intervento, dando origine a quattro diverse scale di riferimento:interventi di nuova costruzione, interventi di restauro, interventi territoriali e infrastrutture, mezzi e attrezzature di cantiere.

Il concetto di LOD scaturisce dalla necessità di indicare sinteticamente e attraverso uno schema condiviso la complessità degli oggetti digitali e, per estensione, dei modelli informativi che si richiede vengano modellati.

Tuttavia, va riconosciuto che tale specifica non può ritenersi esaustiva e univocamente determinante il contenuto informativo atteso per tutti gli oggetti digitali (anche perché la norma non può offrire esempi per tutte le possibili casistiche) e in questo senso è consigliabile fare delle valutazioni specifiche in fase di definizione del piano di implementazione BIM.

metodologia BIM norma UNI 11337
Il concetto di LOD e delle sue componenti geometrica ed informativa secondo la UNI 11337-4, e confronto con le specifiche inglese e americana.

UNI 11337-5: flussi informativi nei processi digitalizzati

La UNI 11337-5 si pone come obiettivo quello di definire i ruoli, gli strumenti e le modalità di gestione dei flussi informativi necessari a permettere un’efficiente produzione, gestione e trasmissione delle informazioni nell’ambito della metodologia BIM.

Con questa finalità, introduce uno schema preciso per la formulazione da parte della Committenza dei requisiti inerenti alla gestione informativa dell’appalto e per il loro successivo accoglimento da parte del soggetto aggiudicatario. Queste diverse necessità trovano corrispondenza in tre documenti programmatici introdotti dalla norma:

Capitolato Informativo (CI)

Documento elaborato dal committente, che può eventualmente avvalersi di consulenti specialisti in materia, nel quale questi esprime i propri requisiti informativi anche, ma non solo, inerenti all’implementazione della metodologia BIM (la norma UNI 11337-6 offre una disamina dettagliata dei contenuti attesi di un CI).

Offerta di Gestione Informativa (oGI)

Documento con il quale il soggetto proponente, in fase di gara, esprime in che termini intende recepire o rispondere alle richieste espresse dalla committenza nel CI.

Piano di Gestione Informativa (pGI)

Redatto a seguito dell’aggiudicazione dei servizi o dei lavori oggetti dell’appalto, costituisce il documento programmatico operativo condiviso dal soggetto aggiudicatario (che ne è l’autore), dal committente (che lo approva) e dagli altri eventuali attori che intervengono nel processo. Il pGI, in sostanza, va a specificare con un taglio operativo la proposta che l’aggiudicatario aveva formulato con l’oGI.

Metodologia BIM norma UNI 11337
metodologia BIM norma UNI 11337

Le immagini rappresentano un estratto della specifica americana di LOD redatta da BIM Forum e scaricabile gratuitamente qui. Le schede esemplificative incluse nella UNI 11337-4 sono sostanzialmente analoghe a quelle dello standard americano.

metodologia BIM norma UNI 11337
Flusso informativo per la definizione dei requisiti inerenti alla produzione, gestione e trasmissione delle informazioni nel processo digitale delle costruzioni.

Con riferimento al tema del controllo dei flussi informativi di commessa, la UNI 11337-5 delinea le caratteristiche dell’ACDat, l’ambiente condiviso di raccolta dei dati già definito nella UNI 11337-1. I requisiti che la norma identifica e che devono guidare la scelta della specifica soluzione software scelta per fungere da ACDat sono:

  • accessibilità da parte di tutti gli attori coinvolti nel processo sulla base di permessi funzione del ruolo ricoperto
  • conservazione e possibilità di aggiornamento nel tempo dei dati contenuti nella piattaforma
  • tracciabilità delle revisioni apportate ai dati caricati nella piattaforma
  • supporto di una vasta gamma di formati di dato
  • facilità di interazione con i dati (interrogazione, download, ecc.)
  • garanzia di riservatezza e sicurezza dei dati.

Infine, la norma individua le nuove funzioni (figure professionali) connesse alla realizzazione di un processo digitale delle costruzioni. Tali figure saranno oggetto di specifico approfondimento nella parte 7 della norma, di cui si attende a breve la pubblicazione.

metodologia BIM norma UNI 11337 - fig. 6
Le nuove funzioni introdotte dalla UNI 11337-5.

UNI 11337-6: linee guida per la redazione del Capitolato Informativo

La sesta parte della norma è probabilmente quella che sta trovando maggiore applicazione. Il motivo del suo successo risiede nel fatto che essa risponde all’esigenza concreta di un generale committente, deciso a declinare il processo edilizio di cui è promotore secondo metodi e strumenti afferenti alla metodologia BIM.

Definendo delle Linee Guida per la redazione del Capitolato Informativo, infatti, la norma non fa altro che tracciare uno schema che supporti il committente nella formulazione dei requisiti necessari per un’efficace gestione digitale delle informazioni e dei flussi informativi.

Lo schema si compone essenzialmente di due parti: una parte tecnica e una parte gestionale.

La parte tecnica attiene alla componente più strumentale del Building Information Modeling. Con essa il committente è chiamato a specificare, fra le altre cose:

  • le caratteristiche hardware e software che gli strumenti adottati dal destinatario del CI dovranno rispettare
  • i formati richiesti per lo scambio dei dati
  • specifiche “buone pratiche” di modellazione, orientate a garantire la qualità dei modelli
  • i sistemi di classificazione e il criterio di denominazione degli oggetti da adottare, requisiti fondamentali per dare struttura al database informativo BIM, magari in conformità con standard aziendali interni già implementati.

In questa sezione dovranno inoltre essere definiti chiaramente i requisiti necessari a garantire l’interoperabilità dei dati scambiati, ovvero andranno regolamentati aspetti quali l’ambito di utilizzo dei formati aperti e dei formati proprietari e le specifiche sulla codifica dei modelli in formato IFC (Industry Foundation Classes – ISO 16739:2013).

La sezione gestionale del Capitolato Informativo è pensata per definire requisiti informativi di natura metodologica. In questo senso, risulta determinante il primo dei sedici paragrafi che il normatore suggerisce di considerare, ossia quello riguardante “Obiettivi informativi strategici e usi dei modelli e degli elaborati”. Qui il committente è chiamato a specificare con quali finalità intende richiedere l’utilizzo della metodologia BIM, quali aspetti del processo edilizio intende efficientare tramite una gestione digitale e model-based delle informazioni.

Da questi obiettivi derivano a cascata i contenuti di altri dei paragrafi previsti da template della UNI 11337-6, quali:

  • i Livelli di Sviluppo (LOD) degli oggetti digitali
  • il processo di analisi e risoluzione delle interferenze progettuali (clash detection) e delle incoerenze informative (model e code checking)
  • le modalità di gestione informativa.

Un’altra componente consistente della sezione gestionale del CI riguarda  il controllo dei flussi informativi, indipendentemente dal fatto che essi riguardino o meno modelli BIM. Si tratta sostanzialmente di requisiti che determinano le modalità di implementazione dell’ACDat e, in particolare, specificano le politiche per la tutela e sicurezza delle informazioni, le loro modalità di condivisione, le procedure di verifica e validazione di modelli, oggetti ed elaborati, le modalità di archiviazione e consegna finale della documentazione prodotta.

Da questo sintetico excursus sui contenuti della norma UNI 11337:2016, nelle sue parti a oggi in vigore, risulta evidente come il tema della digitalizzazione dei flussi informativi nelle costruzioni sia complesso, regolato da una pluralità di aspetti che richiedono conoscenze specifiche.

Quanto illustrato conferma come dietro l’acronimo BIM risiedano un insieme di variabili e di possibilità che non consentono di considerare il Building Information Modeling semplicemente come un sistema alternativo di rappresentazione del progetto, ma obblighino invece chiunque decida di abbracciare questa metodologia ad approfondire il tema e a comprendere in che maniera questo approccio innovativo al processo edilizio possa efficientare il proprio business.

Articolo di Michele Carradori
In collaborazione con BIS-lab®, laboratorio di R&S del Gruppo Contec.

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