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BIM: COMPUTI METRICI AUTOMATICI, SEMI-AUTOMATICI E CON IL METODO QTO ATTRAVERSO L’ESTRAZIONE DI LAVORAZIONI E MISURE DA FILE IFC

di Andrea Brigo – Italsoft Group – Settembre 2018

Computare un’opera edile è un’attività che richiede abilità, competenze ed esperienze spesso sottovalutate. Per questo motivo nel mercato AEC (architettonico, ingegneristico, edilizio) i costi di costruzione sono spesso sottostimati.

Architetti, ingegneri, geometri, committenti e gli esecutori delle opere spesso sottovalutano e sottostimano i costi, per il semplice motivo che negli elaborati progettuali e nei capitolati, mancano delle lavorazioni che poi in cantiere emergono puntualmente, con l’apertura di dispute che partono dalle riserve contabili per poi generare nuovi prezzi, perizie di variante, atti di sottomissione e accordi bonari o aprire contenziosi da discutere in sede di collaudo amministrativo.

Noi che da oltre 30 anni ci occupiamo del computo e delle contabilizzazioni delle opere edili e impiantistiche, rivendichiamo la complessità e l’importanza della materia, in fin dei conti alla fine di una progettazione a prescindere che sia stata gestita in modalità “tradizionale” o in modalità BIM, tutto passa necessariamente da noi computisti e contabili delle opere e come sappiamo bene, gli aspetti economici rivestono sempre un’importanza fondamentale in ogni cosa, opere edili incluse.

Il BIM è per noi computisti oltre che per committenti, progettisti, esecutori e manutentori, una enorme opportunità di miglioramento delle metodologie di lavoro, la pianificazione e la sequenza delle lavorazioni (quarta dimensione o 4D) e la computazione (quinta dimensione o 5D), rappresentano nella metodica BIM, il nostro naturale campo di lavoro.

L’interoperabilità che offre la metodologia BIM passa necessariamente per il file IFC, un formato dati aperto che mira a garantire e facilitare lo scambio di informazioni tra i software del settore AEC, il file IFC è stato sviluppato, è gestito e viene certificato dal BuildingSmart International.

Il BuildingSmart International nasce nel 1995 come un consorzio industriale privato, composto inizialmente da 12 aziende con il nome di Industry Alliance for Interoperability; nel 1996 assume il nome di International Alliance for Interoperability (IAI) trasformandosi in un’associazione industriale no-profit che si apre a tutte le parti interessate. Nel gennaio 2008 assume l’attuale denominazione di BuildingSMART International, per riflettere meglio la natura e gli obiettivi dell’organizzazione. E’ un’organizzazione internazionale che mira a migliorare lo scambio di informazioni tra le applicazioni software utilizzate nel settore delle costruzioni. E’ proprio il BuildingSmart International a sviluppare le Industry Foundation Classes, l’oramai noto formato IFC, con specifiche neutre e aperte per i modelli di Building Information Model (BIM).

L’attività svolta da BuildingSMART si focalizza nel definire gli standard e nel certificare i file di interoperatività dei produttori di software. Le sue attività si evidenziano nel sito http://www.buildingsmart-tech.org/. Certificare il proprio file IFC in importazione e in esportazione dati è piuttosto complesso ed anche molto oneroso come riportato nel sito dell’organizzazione, la certificazione rimane volontaria e quindi non indispensabile, ma è utile ad accertare e dimostrare che il proprio software soddisfa i requisiti imposti dall’organizzazione, ciò non toglie che altre software house possano utilizzare il formato pur non essendo certificate.

E’ di fondamentale importanza sapere che il formato IFC è normato e reso disponibile dai diversi software, come vedremo in seguito, in versioni diverse che riportano un numero d’informazioni estremamente diverse tra versione e versione.
La versione più diffusa a settembre 2018 in cui stiamo scrivendo questo articolo, è denominata IFC nella versione 2×3 e presenta per noi computisti molte limitazioni. Essendo la prima versione pubblicata dall’organizzazione internazionale ed essendo anche la più facile da certificare, è stato adottata da molte software house, molte ù hanno certificato il loro file IFC 2×3 sia in inport dei dati che in export come riportato dal sito dell’organizzazione indicata. Tra il 2016 ed il 2017 è stata rilasciata anche la versione del formato più completa denominata IFC 4.

I software più importanti e diffusi consentono già di gestire l aversione 4 (Revit e Archicad ad esempio) ma ancora non hanno certificato il loro formato in inport e export. Nei prossimi anni il BuildingSmart rilascierà le specifiche anche per la versione IFC 5, con ulteriori progressi.

La computazione delle lavorazioni realizzate in modalità BIM salvate nel file di interoperabilità IFC deve tener conto pertanto di quale versione del file IFC andrà a fare riferimento il 2×3 o la versione 4, la differenza è notevole per il tipo ed il numero di dati aggiuntivi trattati, inoltre la computazione paga al momento la mancanza di definizione delle informazioni riportate dai progettisti nei modelli e dalla classificazione e associazione di categorie e tipologie degli elementi (e della loro denominazione) spesso del tutto inappropriata per la computazione.

Il problema per noi computisti è che la versione più diffusa del formato IFC, il 2×3, non contiene purtroppo le informazioni fondamentali per una computazione completa, a prescindere dal dettaglio dei LOD dei modelli (mancano purtroppo e non sono previste nella registrazione dei dati della versione IFC 2×3 le informazioni relative ai materiali e quindi alle stratigrafie, ad esempio ai loro spessori).

Al momento, l’interoperabilità BIM garantita con il formato IFC 2×3 utilizzato dalla maggior parte dei software del mercato per una computazione esecutiva automatica massiva pertanto NON può essere facilmente utilizzata!

Le lavorazioni che con l’analisi del file BIM IFC nella versione 2×3 si possono al momento computare, sono purtroppo ancora troppo poche, mancano troppe informazioni e misure per poterle computarle automaticamente e le mancanze sono purtroppo troppo rilevanti sia per numero che per il valore complessivo delle lavorazioni.

COMPUTAZIONE SEMI-AUTOMATICA

Alcuni produttori di software di computazione propongono soluzioni semi-automatizzate MOLTO laboriose, basate su plug-in di Revit o Archicad, ma non concordiamo sul fatto che siano funzionali (leggasi facili, veloci ed efficienti) dal momento che richiedono l’analisi del file IFC nella sua attuale parzialità e limitazione della versione 2×3, a cui ancora oggi come anticipato si aggiunge la mancanza di una classificazione utile al computo con classi e tipologie omogenee da parte dei professionisti, in pratica è ancora troppo presto per cimentarsi in tentativi di automatismo.
Quel che penalizza la computazione semi-automatica del file IFC della versione 2×3 è che richiede necessariamente delle associazione con le variabili di misure a seconda della lavorazione da computare, la rilevazione di altre misure direttamente dai database dei software che generano il file IFC 2×3 o da analisi di componenti delle lavorazioni di elenco prezzi necessari, per colmare la mancanza di informazioni del file IFC nella versione 2×3 in esame, queste associazioni devono essere fatte nel file IFC per ogni disciplina architettonica, strutturale, impiantistica, rendendo la computazione automatica un lavoro veramente complesso, lungo, assai laborioso e quindi nella maggior parte dei casi poco conveniente specie se consideriamo che comunque è SEMPRE necessario completare grandi parti del computo manualmente. Ma è una situazione assolutamente transitoria.

Generare automaticamente in modo massivo dal file IFC nel formato 2×3 una parte del computo deve fare pertanto i conti con la necessità di effettuare questi accoppiamenti d’informazioni e dover comunque aggiungere le moltissime lavorazioni mancanti, si deve essere consapevoli che richiede un impegno che spesso pregiudica il vantaggio della generazione semi-automatica di una parte del computo ottenuto essendo indiscutibilmente laborioso e che per questo motivo non è un caso che ancora oggi, la computazione semi-automatica resti poco utilizzata dagli specialisti del settore eccezione fatta per alcuni casi particolari molto specifici e certamente non generalizzabili.

Il problema si amplifica enormemente se le provenienze dei file IFC 2×3 derivano da progettisti e da software diversi per le diverse discipline architettonica, strutturale e impiantistica, dove gran parte dei file IFC dovrebbero essere reimportati e trattati con tutti i passaggi sopra indicati per ogni disciplina, con i problemi di modellazione, di classificazione, di categorizzazione e di tipologie di elementi mancando ancor poggi generalmente le figure professionalità previste dal BIM (BIM Manager e BIM Coordinator) nei team di progetto, insomma il lavoro del computista che vuole sfruttare l’interoperabilità del BIM in modo automatico o semi-automatico, si complica per il momento di non poco.

Senza contare le problematiche relative a come sono riportate le misure geometriche degli elementi estratti automaticamente, sono noti i problemi di Revit nel generare le misure geometriche dei muri se non si tengono conto di alcune regole spesso disattese di costruzione e unione degli elementi, in tal caso la tolleranza di precisione va da un 7% ad un 12%, valori assolutamente inaccettabili per noi computisti.

Ma per fortuna il file IFC di interoperabilità pur nel formato 2×3 offre anche altre possibilità!

QTO – LA TECNICA DEL QUANTITY TAKE OFF (ESTRARRE MANUALMENTE MISURE DA UN FILE IFC 2X3)

Il Quantity Take Off più conosciuto come QTO è uno dei molti nuovi temi che afferiscono al Building Information Modeling. Una volta importato il modello IFC in un BIM Viewer, l’opera si rende visibile e navigabile in 3D direttamente dall’applicativo di computazione e si integra con le funzioni di computo metrico per poter ottenere direttamente le misure necessarie ad ogni articolo direttamente nella scheda del preventivo scelta allo scopo dai modelli 3D dell’opera.

Questo tipo di soluzione software offre la possibilità di:

  • scegliere quali elementi computare “tenendo sempre sott’occhio” quali parti del modello computare
  • filtrare per categoria o tipologia gli elementi e/o selezionare con gruppi di selezione gli elementi selezionati da cui vogliamo estrarre le misure per la scheda di computo selezionata
  • sorvegliare quali sono le misure estratte e se caso completarle e correggerle
  • quali elementi sono computati e quali rimangono da computare

Il riferimento è al concetto di editing informatico WYSIWYG, acronimo di “What You See Is What You Get” ossia “Quello che vedi è quello che ottieni”.

Inoltre, fattore di fondamentale importanza, poiché ogni articolo di computo metrico rimane collegato agli oggetti da cui sono state ottenute le misure, in modo che in caso di modifiche al modello originale nel file IFC di riferimento il preventivo si aggiorna in modo automatico sia al variare delle misure dell’elemento sia nel caso si camcellino o si aggiungano elementi.

Riassumendo

Per quali diverse ragioni il BIM con il formato d’interscambio IFC in versione 2×3 non può essere utilizzato facilmente per una computazione automatica massiva esatta, completa e rapida e preferiamo la tecnica del QTO?

  • per il fatto che ancora manca una cultura di modellazione e soprattutto di classificazione delle categorie e tipologie di elementi anche in ottica di computazione (le denominazioni, le categorie, le tipologie de gli elementi sono mal associati e categorie e tipologie non sono classificate in ottica di generazione del computo per WBS da parte del team di progetto delle diverse discipline architettoniche, strutturali, impiantistiche, in sintesi è ancora presto specie in Italia, ma presto la norma UNI 11377 quando le sue parti saranno tutte pubblicate ci darà una mano a codificare le diverse professionalità del team di progetto (BIM Manager, BIM Coordinator, Bim Specialist, responsabile alla gestione dei dati) e un po’ alla volta queste difficoltà si ridurranno
  • attualmente i software supportano e hanno certificato il formato di esportazione IFC nella versione 2×3 in cui mancano le informazioni necessarie alla computazione (ad esempio per definire le stratigrafie e gli spessori delle murature) ed anche se queste informazioni qualche eccellente professionista le definisce negli elementi del modello perché il software ad esempio architettonico glielo permette, le informazioni vengono poi perse nella registrazione del formato IFC nella versione 2×3. Dovendo operare poi con diversi file IFC provenienti dalle diverse discipline architettoniche, strutturali, impiantistiche, il lavoro si complica ulteriormente. Problema risolvibile solo quando i produttori di software permetteranno l’esportazione del formato IFC 4, già normato dal 2016, prevedendo sin dall’origine la presenza delle informazioni necessarie a noi computisti, evitando di dover ricorrere a complesse associazioni, plug-in o aggiunte manuali rilevanti di lavorazioni/misure mancanti, evitandoci associazioni e di dover completare il computo manualmente per tutte le lavorazioni mancanti. Anche in questo caso la via è tracciata, è solo questione di tempo
  • con il QTO con semplicità ed immediatezza grazie alla modalità di editing informatico WYSIWYG, filtro e seleziono gli oggetti da computare dal modello 3D dell’opera verificando nel Viewer BIM le selezioni e verificando riga per riga cosa sto estraendo come misure per popolare direttamente le schede del computo, verificando cosa rimane da computare, ottenendo l’aggiornamento del computo al variare degli elementi e/o delle relative misure. Questa modalità resterà operativa anche quando la maggior parte della lavorazioni sarà importabile automaticamente dall’analisi del file IFC 4, almeno per le parti complementari non gestite.

In conclusione

Illudere il mercato che già ora con il BIM si possono eseguire computi automatici massivi dettagliati e completi facilmente e velocemente è inesatto e semplicemente è ancora troppo presto, ed in qualità di esperti è secondo noi più corretto informare il cliente delle possibilità offerte e dei suoi limiti, senza illuderlo con promesse che si rivelano poi nell’uso comune deludenti.

Per ottenere una computazione automatica massiva si rendono oggi necessarie operazioni spesso troppo complesse per il tipo di computo da affrontare e per il livello di IFC messo a disposizione, ma per fortuna di noi computisti, il QTO per l’estrazione manuale di precisione delle informazioni con un BIM VIEWER appositamente predisposto, ci fornisce un grande aiuto ed è già una soluzione efficiente, semplice e matura.

Cambierà molto quando i modelli e quindi l’edificio virtuale, sarà arricchito di informazioni di dettaglio con i codici di elenco prezzi di ogni materiale nativamente e sarà adeguatamente classificato in ottica di computo con categorie e tipologie correttamente identificate per WBS e quando il modello di interscambio sarà almeno l’IFC in versione 4, che potrà finalmente contenere e gestire queste informazioni che oggi non prevede il formato 2×3 (come i materiali e gli spessori e quindi le stratigrafie), quando le geometrie dei materiali saranno trattate non solo graficamente (ad esempio su Revit), ma anche come entità geometriche corrette come alcuni software hanno già cominciato a trattare.

Ben venga quindi la metodologia BIM e il formato IFC 2×3 per scambiare dati e geometrie tra discipline architettoniche, strutturali, impiantistiche, per le verifiche clash detection, il code checking, il 4D, ma per il 5D per il computo esecutivo di dettaglio, se il denaro che rischiate è il vostro, il metodo il QTO da file IFC 2×3 con il supporto di adeguate check list di verifica delle lavorazioni da computare, resta per noi l’unico metodo professionale certo e sicuro per rilevare misure velocemente e con semplicità, sorvegliando cosa stiamo estraendo, per evitare di dimenticare qualche costo per strada evitando “scorciatoie” che in realtà a conti fatti attualmente non si rivelano per il momento poi così utili per la maggior parte dei casi. Accontentiamoci per il momento di questo enorme passo avanti!

COMPUTAZIONE AUTOMATICA

Siamo totalmente favorevoli alla generazione automatica massiva del computo dal file d’interscambio IFC, per questo motivo stiamo lavorando per implementare dal BIM il 4D e il 5D dal file IFC nella versione 4, sperando che nel frattempo architetti, ingegneri, geometri, implementino prima possibile modelli completi con livelli di LOD dettagliati con categorie e tipologie di elementi ben classificati anche in ottica di computazione, con informazioni sulle codifiche dei listini prezzi già interni al modello e speriamo che parallelamente i software facciano progressi nel supportare l’esportazione del formato IFC 4 con tutte le informazioni necessarie dall’origine e con geometrie corrette.

Nel frattempo continueremo ad utilizzare il QTO da file IFC nella versione 2×3 …ed a porre riserve negli appalti per carenze sugli elaborati utilizzati per la computazione che continueremo ad analizzare…

Entro il 2019 la situazione evolverà e il computo massivo del BIM con il formato IFC 4 potrà diventere con ogni probabilità una realtà produttiva!