Se stai muovendo i primi passi all’interno della mondo del BIM devi sapere che esiste un concetto che fa la differenza nel modo in cui gestisci un modello.

Mi sto riferendo agli oggetti parametrici.

Se il concetto di modellazione parametrica per te un mistero non temere, a breve non sarà più così. Sono convinto che per governare processi complessi come il BIM sia necessario comprendere i principi che ne governano la base (se vuoi sapere perchè mi riferisco al BIM come ad un processo e non un software te lo spiego in questo articolo ).

In questo articolo ti spiegherò cosa sono gli oggetti parametrici, come funzionano e cosa si intende quando si parla di relazioni tra gli oggetti.

Bene, direi di iniziare!  

GLI OGGETTI PARAMETRICI NEL BIM

Mentre nei disegni CAD, in seguito ad un aggiornamento ogni aspetto di un oggetto deve essere modificato manualmente, in un BIM la forma o la geometria di un elemento vengono modificati automaticamente in seguito a qualsiasi modifica.

In un software CAD lo spessore di un muro è definito esplicitamente dalla distanza (offset) di due o più linee. A seconda della posizione della linea ogni linea può assumere il significato di nucleo del muro, isolamento, rivestimento, finitura interna e altre proprietà significative dell’oggetto “muro”. Tuttavia ognuna rimane sempre una linea, le cui uniche proprietà sono di tipo grafico. Non è possibile assegnare alcun tipo di comportamento ad una linea vettoriale.

Photo by Dave Webb 

In un BIM invece intervengono i parametri. Il compito di un parametro non si esaurisce nella descrizione delle proprietà di un oggetto, ma è possibile scendere in profondità assegnando precise istruzioni di comportamento ad ogni oggetto presenti all’interno del modello.

Queste istruzioni possono interessare i comportamenti fisici dell’oggetto oppure altri tipi di comportamenti come ad esempio quelli che l’oggetto assume quando si relaziona ad altri elementi in modo tale che l’elemento possa essere programmato per rispondere in maniera automatica alle variazioni degli oggetti a lui collegati.

TIPI DI OGGETTI PARAMETRICI

Gli oggetti parametrici possono inserirsi all’interno di 2 tipologie: i primi interagiscono con altri oggetti (per esempio muri, travi, solai, pilastri), questi oggetti presentano comportamenti complessi e costituiscono il nucleo degli strumenti di progettazione BIM.

La seconda categoria di oggetti parametrici comprende prodotti come i sanitari, le porte e le finestre con dimensioni fisse. Questa categoria viene anche definita Building Object Models e può essere creata più facilmente (è più o meno il corrispettivo di un modello 3d) puoi trovare questo tipo di oggetti anche sui siti dei vari produttori e non reagisce alla presenza di altri oggetti tranne quando vengono determinati dei vincoli esterni all’oggetto (è possibile impostare una distanza che un wc deve rispettare rispetto ad una parete. Questa istruzione è data dalla quota, ma essendo esterna all’oggetto wc, modificandola non si modifica l’oggetto wc, ma solo la sua posizione.

Photo by William Warby 

In sintesi; dopo aver creato un oggetto parametrico all’interno di un modello è possibile associarlo ad altri elementi come superfici di delimitazione, livelli, muri, soffitto, etc.

COMPORTAMENTO DEGLI OGGETTI PARAMETRICI

Se per caso ti è capitato di vedere in azione software come Grasshopper o Dynamo non capendoci molto non temere. È più che normale. Questi software, all’apparenza estremamente complessi, racchiudono in sé un principio relativamente semplice: ogni nodo aggiunto o collegato è un’istruzione che va a definire il comportamento dell’oggetto modellato. Collegando diverse istruzioni viene a crearsi una relazione tra i due input.  Ogni blocco di istruzione presenta parametri o operazioni per la costruzione o la modifica dell’istanza dell’oggetto stesso.

Se sembra difficile non temere, ti faccio un esempio concreto per illustrarti questa dinamica: i “ragni” che collegano la parete vetrata ai montanti nel caso di facciate curvilinee avranno un grado di inclinazione sempre leggermente differente. Programmando il componente ragno in modo tale il parametro angolo sia collegato con il parametro che definisce la curvatura della parete, modificando la curvatura della parete si modificheranno gli angoli dei vari attacchi dei ragni.

Creando un oggetto parametrico avrai la possibilità di estrarre un numero infinito di istanze di oggetti, con forme variabili a seconda dei parametri che imposti e delle relazioni con gli altri oggetti. Le modifiche che vengono determinate dalle istruzioni assegnate vengono definite “behavior” (comportamento). Per far sì che un oggetto leghi il suo comportamento ad oggetti circostanti (come il caso che ti ho citato prima) è necessario far sì che i parametri che imposti siano condivisi.

RELAZIONI DEGLI OGGETTI PARAMETRICI

Ok Mirko, ho capito, praticamente mi stai dicendo che mi serve una laurea in informatica per poter lavorare in BIM?

Tranquillo, non è necessario conoscere i linguaggi di programmazione come Bill Gates per poter iniziare a lavorare in BIM. Molti software sono provvisti di numerose librerie di oggetti preimpostati da cui è possibile partire come base per adattarli alle tue esigenze.

Photo by Chris Ried 

Quanto più scenderai nello specifico con le istruzioni assegnate all’oggetto, tanto più sarà specifico il sistema di parametri. I parametri possono contenere qualsiasi tipo di istruzione che governa l’elemento, come “è attaccato a”, è parallelo a”, “dista x dall’elemento y” oppure “se apporto questa modifica all’elemento collegato, questo si modifica così”.

Grazie a queste relazioni, ogni tipologia di elementi può variare in base alle impostazioni dei parametri e alle condizioni degli oggetti ad essa collegati (per esempio, i muri collegati da un elemento). In alternativa, le relazioni possono definire dei requisiti da soddisfare in fase di progettazione, come lo spessore minimo richiesto ad un muro o lo spessore dei copriferri dell’armatura, o nel caso tu ti stia occupando di progettazione antincendio è possibile impostare le uscite di sicurezza affinchè mantengano la distanza necessaria al rispetto delle vie di esodo.

Esistono anche altri tipi di relazioni fondamentali: ad esempio, in un elemento in c.a. le armature sono contenute nel calcestruzzo armato di cui fanno parte, allo stesso modo la struttura è inserita all’interno del muro, mentre gli arredi sono contenuti in una stanza. In ambito BIM con il termine “aggregazione” si definiscono le relazioni tra oggetti definibili come “parte di”.

Photo by Building How

Una relazione per potersi definire tale deve includere tre tipi di informazioni: gli elementi che è possibile connettere, il modo in cui una connessione modifica le parti a cui è collegata e infine le proprietà della relazione.

Nessuno strumento di progettazione BIM contiene una definizione esplicita delle relazioni consentite o non consentite. Tali relazioni possono quindi essere individuate in modo personalizzato e programmate di conseguenza.

Operando in questo modo, i parametri agiscono da vincoli, così mentre stai apportando modifiche al progetto, il software aggiorna gli elementi su cui operi per garantire che rispetti le istruzioni che gli vengono assegnate avvertendoti inoltre se ciò che stai disegnando non rispetta i vincoli che hai posto in precedenza.

FAMIGLIE DI OGGETTI

Il primo passaggio quindi per poter procedere con efficacia è individuare all’interno di quale categoria il nostro elemento oggetto di studio compare (porta, finestra, pilastro, etc.) questo perché ogni elemento avrà una serie di caratteristiche comportamentali univoche (difficilmente una porta potrà essere sita su una falda del tetto). In questo modo è possibile fissare dei capisaldi che costituiscono una base di parametri su cui i nuovi elementi di quel tipo si possono sviluppare.

Ipotizziamo che stai disegnando una famiglia di finestre in Revit. Affinchè una finestra possa essere identificata come tale deve possedere un parametro univoco che gli assegni il comportamento di “essere inserita nel muro”. Questo parametro non è negoziabile, i parametri relativi alla dimensione, il colore, la resa termica potranno essere modificati ed inseriti successivamente.

Ogni copia dell’oggetto parametrico presente all’interno di un modello viene definita “istanza”. La peculiarità di un’istanza consiste nel fatto che apportando delle modifiche a quel tipo di oggetto che chiameremo “finestra 90×90” le modifiche si ripercuoteranno su tutte le finestre 90×90 presenti all’interno del modello, definite istanze per l’appunto lasciando invece invariate le finestre 89×89 e tutte le altre finestre presenti all’interno del modello.

Avrai ormai capito che lavorare in BIM significa fare un altro mestiere rispetto a quello dell’architetto. Non esiste un ruolo più importante di un altro, anche se puoi pensarlo, devi anche considerare che il BIM ha senso nel momento in cui gli oggetti che si modellano rispondano a delle esigenze architettoniche. Da queste premesse risulta evidente come la modellazione architettonica e la parametrizzazione degli elementi costruttivi siano il risultato di una collaborazione tra un modellatore BIM delle categorie di oggetti, che ha il compito di definire il sistema di comportamento degli oggetti BIM, e il progettista architettonico o strutturale, che ha il compito di sviluppare un progetto che risponda alle normative vigenti. Entrambi sono essenziali per la buona riuscita del progetto.

RIASSUMENDO

Un oggetto rappresentanto in CAD è composto da linee vettoriali a cui non è possibile associare alcun tipo di dato. Un oggetto rappresentato in BIM è composto da una serie di parametri. Grazie ad essi è possibile assegnare dei dati ad ogni oggetto o programmarne il comportamento.

esistono due tipi di oggetti parametrici. La differenza è data dal tipo di relazioni che possiedono con gli altri oggetti.

Collegando diverse istruzioni viene a crearsi una relazione tra due oggetti.

Una relazione per definirsi tale deve includere tre tipi di informazioni.

Ogni oggetto parametrico ha caratteristiche uniche che gli permettono di essere classificato in un determinato tipo.

Lavorare in BIM non significa fare l’architetto, sono due ruoli complementari ma distinti.

Bene direi che per oggi è tutto. Mi auguro che questo articolo ti sia piaciuto! Se hai dubbi o consigli scrivili pure nei commenti, e se non vuoi perderti nemmeno un articolo in futuro compila pure il form per iscriverti alla newsletter.

Nel frattempo, vai piano.

Un abbraccio.

Mirko