La società contemporanea sta vivendo una profonda trasformazione determinata dalla diffusione pervasiva delle Tecnologie dell’Informazione (IT) che stanno modificando radicalmente il modo di vivere, lavorare, produrre documenti e scambiare informazioni. Profondi mutamenti si sono già innescati anche nell’industria dell’ambiente costruito, dovuti all’impiego delle IT o ITC (Information Technologies in Construction): l’elemento più evidente di questi mutamenti è sintetizzato dall’acronimo BIM, che sta sia per Building Information Model sia per Building Information Mode(l)ling. Il termine ha assunto una grande popolarità e diffusione a livello internazionale e si sta progressivamente diffondendo anche in Italia, offrendo nuove prospettive per il settore delle costruzioni e suscitando grande interesse tra gli attori coinvolti.

Le caratteristiche del BIM

In generale, prendendo spunto dalle parole di Charles M. Eastman, il BIM è «una rappresentazione digitale del processo costruttivo che facilita lo scambio e l’interoperabilità delle informazioni in formato digitale». La sigla BIM è acronimo di Building Information Modeling: il processo di creazione e gestione del modello di informazioni attraverso l’intera vita di un edificio, dalla fase progettuale a quella di uso e manutenzione, passando per la fase di realizzazione. La stessa sigla è utilizzata inoltre per indicare il Building Information Model, ovvero il modello stesso. Un BIM può contenere virtualmente qualsiasi informazione riguardante l’edificio o le sue parti, ma è fortemente orientato e caratterizzato dalle richieste della committenza, che ne definisce i vincoli e ne controlla l’evoluzione. Per BIM si intende, dunque, sia il modello di gestione delle informazioni relative a un progetto, sia il processo stesso di gestione dei dati. Sintetizza un processo collaborativo incentrato sulla progettazione di uno o più modelli 3D, molto più coerenti tra loro di quanto non possano esserlo i più tradizionali disegni, relazioni e tabelle.

Il Building Information Modeling si basa sulla teoria che, se i dati necessari per progettare e costruire un edificio venissero inseriti e sviluppati all’interno di un singolo sistema messo in rete tra i professionisti coinvolti, potremmo costruire il progetto prima nel mondo virtuale: il sistema consentirebbe di creare modelli tridimensionali affidabili e di aggiungere una quarta dimensione (una stima dei costi, perfettamente integrata ai disegni) e una quinta dimensione (una programmazione delle attività e delle fasi costruttive). Associando una stima dei costi alle varie opzioni progettuali, il modello consente di effettuare istantaneamente analisi di costi/tempi/benefici di diverse opzioni progettuali o di diverse sequenze costruttive. In generale, in una progettazione collaborativa di tipo BIM, progettisti e specialisti possono simulare e risolvere i problemi prima che si manifestino in cantiere (come ad esempio le interferenze tra sub-sistemi) molto prima di cominciare i lavori. Inoltre, le soluzioni sviluppate con simulazioni in quarta e quinta dimensione (costi e tempi) permettono di programmare le attività di cantiere in modo molto più efficiente e integrato e di governare la fase di gestione e manutenzione. 

BIM come processo e implicazioni organizzative

Il rovescio della medaglia è che questo processo impone di dover cambiare radicalmente molte delle prassi a cui i professionisti sono abituati ed è destinato a mettere in discussione abitudini e ruoli consolidati, poiché impone una gestione coerente ed esplicita dei ruoli professionali, in termini di competenza decisionale, gestione di informazioni e responsabilità. Il BIM rivela dunque la sua natura più profonda: non è un software ma un processo aziendale; nascendo da una tecnologia, impone in realtà una strategia industriale con l’ambizione di cambiare, anzi, di trasformare il settore delle costruzioni in un momento, almeno in Europa, di difficile congiuntura. Attraverso l’ottimizzazione delle varianti progettuali può essere fatta una scelta informata e consapevole tra una serie di alternative virtuali, prima valutate soprattutto per criteri puramente estetici. Ciò suggerisce uno spostamento di paradigma nel processo progettuale verso verifiche preliminari svolte nella fase iniziale, per prefigurare diversi aspetti prestazionali dell’edificio e ridurre quanto più possibile gli errori e l’indeterminatezza. Uno degli effetti è l’aumento generale della qualità del progetto: il BIM permette di anticipare molte decisioni nelle prime fasi, nel caso in cui le scelte progettuali siano davvero critiche, difficilmente emendabili e con una maggior ricaduta sui costi complessivi. La congruenza dei dati nelle varie rappresentazioni (disegni, capitolati, etc.) riduce inoltre gli errori progettuali e le ambiguità, garantendo una maggior precisione e trasparenza nei computi, nella gestione delle varianti, nel controllo preventivo delle interferenze. 

Da un lato, dunque, introdurre il BIM offre nuovi metodi per collaborare all’interno del team di progetto; dall’altro, impone nuovi assetti organizzativi. L’uso di modelli BIM in un team di progetto si muove nella direzione di una maggior trasparenza nel processo progettuale, sia per quanto riguarda il tipo di informazioni correlate al progetto, sia per quanto riguarda il coordinamento tra i diversi specialisti coinvolti. Essi, infatti, collaborano simultaneamente sullo stesso database di progetto, ma con la possibilità di modificarne solo alcuni set di dati: in questo modo si promuove un processo più collaborativo, che procede per progressivi controlli e aggiustamenti del progetto, nel quale tutte le informazioni sono contenute in un unico file di database, sono tracciate (chi fa cosa) e sono coerenti. Questo modus operandi impiega meglio la professionalità dei progettisti, stimolandoli verso un approccio meno individualistico e più ricco, costituendo di fatto un miglioramento della produttività e del lavoro progettuale, con collaborazioni più approfondite ed efficaci tra gli architetti e gli altri professionisti coinvolti.

Il Building Information Modeling (and Management) rappresenta dunque un processo in cui ruoli, responsabilità e identità professionali sono destinati a cambiare radicalmente, spostando l’attenzione dallo strumento puramente operativo ai processi organizzativi e aziendali: si tratta, in realtà, di un metodo di gestione (di programmazione e di project management) esteso al ciclo di vita, in cui si governano i flussi informativi e decisionali. Ciò determina la necessità, per i progettisti, d’interrogarsi sulle modalità attraverso le quali organizzano e svolgono il loro lavoro, sulla loro produttività, sulle loro responsabilità nella qualità del progetto. Il BIM costringe a mettere in discussione una serie di modelli, economici e professionali, fino ad oggi consolidati e reiterati, in cambio di un rinnovamento davvero profondo e migliorativo della pratica professionale.

Vi sono oggi almeno tre ordini di motivi per cui il Building Information Modeling (and Management) non può più essere ignorato dagli architetti. Innanzitutto vi sono motivi endogeni alla pratica professionale, legati alle attuali difficoltà e alle dirompenti opportunità che il processo BIM potrebbe offrire ai progettisti, a costo di rinnovare profondamente prassi e modo di lavorare; vi sono poi motivazioni più generali, legate alle tendenze profonde e di più ampio respiro che investono il settore delle costruzioni, in Italia ma non solo, negli ultimi anni; vi sono, infine, motivazioni legate alle politiche intraprese con chiarezza e sempre maggior decisione dalla Commissione europea, precedute dalle scelte di campo di alcuni Stati (Inghilterra e paesi scandinavi) e che coinvolgono adesso i maggiori paesi europei di riferimento (Francia, Spagna, Germania).

Le opportunità del BIM per i progettisti

Malgrado tali processi non siano ancora ampiamente diffusi nella pratica professionale, il ricorso al BIM si giustifica in ragione della possibilità di gestire la multidisciplinarietà nel progetto e di fornire un servizio notevolmente implementato in termini di corretta prefigurazione e previsione di tempi, costi e qualità, nella prospettiva di costi e di tempi calanti a fronte invece dei costi crescenti legati all’uso degli strumenti convenzionali. In effetti, il progetto diventa un continuo flusso di lavoro, dal concepimento fino alla messa in servizio, senza sforzi superflui e senza perdita di informazioni, ma va gestito e organizzato alla luce di logiche completamente diverse rispetto a quelle cui siamo abituati. È questo il vero nodo della questione: progettare in un processo BIM (Building Information Modeling) e BIMM (con il Management) impone di mettere profondamente in discussione abitudini e ruoli dei professionisti coinvolti, poiché presuppone una gestione coerente ed esplicita del flusso di informazioni attraverso logiche organizzative, contrattuali e finanziarie assai differenti da quelle consolidate.

Da un lato, dunque, l’impiego di processi BIM offre nuovi metodi collaborativi tra professionisti; dall’altro, introduce nuovi assetti organizzativi. Questa transizione non sarà semplice né indolore, ma aprirà il campo a un nuovo modo di intendere la professione di architetto ed il progetto stesso. È utile ricordare che, in America, sono stati proprio gli architetti a guidare la diffusione del BIM nel settore delle costruzioni (dati del 2007), partendo da un contesto di difficoltà, superati, nel 2012, dagli appaltatori.

Il BIM come strumento per migliorare la produttività e ridurre l’errore nell’intero processo edilizio

Diverse ricerche, soprattutto inglesi e americane, hanno valutato dal punto di vista della produttività industriale e della qualità offerta le inefficienze associate alla tradizionale pratica di progettazione e costruzione, con risultati seriamente preoccupanti. Uno studio sviluppato da Paul Teicholz con il CIFE (Center for Integrated Facility Engineering), presso la Stanford University, esprime la produttività del settore delle costruzioni, raffrontato con gli altri settori industriali, valutata dal 1964 al 2012. Nel periodo considerato, la produttività del settore manifatturiero in generale è più che raddoppiata. La sola industria delle costruzioni ha visto, invece, un decremento della produttività di circa il 10%.

Le statistiche sono drammatiche e mettono in luce ostacoli di tipo organizzativo all’interno del settore. É infatti evidente che, nel settore delle costruzioni, non sono ancora stati raggiunti i livelli di adeguatezza nell’uso degli strumenti informatici, di automazione e di efficienza dei sistemi di gestione e scambio delle informazioni propri dell’industria manifatturiera. In questa cornice di scarsa produttività, i costi generati dalle inefficienze associate alla tradizionale pratica di progettazione e costruzione sono stati oggetto di ricerche specifiche: il più esplicito è probabilmente un interessante studio del NIST (National Institute of Standards and Technology) sui costi aggiuntivi imprevisti per gli imprenditori delle costruzioni, dovuti a metodi inadeguati di scambio e uso delle informazioni. Lo studio ha tenuto conto sia dello scambio sia della gestione delle informazioni e mostra anche le enormi quantità di tempo e risorse spese nel cercare e verificare, a ogni passaggio, le informazioni necessarie per descrivere il progetto e i suoi elementi. Spesso, infatti, l’incompatibilità tra i sistemi utilizzati dai diversi professionisti impedisce uno scambio rapido e accurato di informazioni, concetto noto con il termine interoperabilità. Secondo lo studio NIST la mancanza di interoperabilità costa 53 ?/m2 all’insieme degli operatori coinvolti nella realizzazione di un progetto, e 2 ?/m2 per anno a chi si occupa della gestione del patrimonio. É un caso significativo dell’interesse nei confronti del BIM: migliorare l’interoperabilità dei software per le costruzioni significa migliorare l’integrazione tra i protagonisti dell’edilizia, con vantaggi economici evidenti per tutto il settore. 

La Direttiva europea e la diffusione del BIM nei principali paesi europei

La Direttiva europea 2014/24/EU del 15 gennaio 2014 sugli appalti pubblici esprime in modo chiaro l’indicazione di introdurre il Building Information Modeling all’interno delle procedure di procurement degli Stati membri. All’art. 22 c.4, nella versione inglese della direttiva, troviamo infatti: «For public works contracts and design contests, Member States may require the use of specific electronic tools, such as of building information electronic modelling tools or». Il riferimento al BIM implica l’utilizzo di strumenti, tecniche e metodologie che mettono in relazione tutte le parti del processo e del progetto, obbligando di fatto alla collaborazione e al coordinamento di committenti, progettisti e imprese, nell’ambito degli appalti pubblici. Questa direttiva nasce dal lavoro che diversi Stati membri avevano già intrapreso a livello istituzionale e governativo riguardo al BIM, e che l’Inghilterra aveva anticipato nel giugno 2011. Con la pubblicazione della sua “Building Information Modeling Working Party Strategy” il governo inglese ha precocemente sancito l’intenzione di imporre collaborative 3D BIM in formato elettronico riferito alle informazioni relative a progetti, asset, documenti e dati entro il 2016. La strategia nasce dal rincorrere un potenziale forte risparmio nel settore (stimato al 20% del volume totale attuale) ritenuto raggiungibile con l’introduzione dell’obbligo, entro il 2016, di presentare progetti in ambito BIM 3D per le opere pubbliche di importo lavori superiore a cinque milioni di sterline.

In questa cornice, il Governo francese ha adottato un approccio molto simile, concettualmente, a quello britannico, con la sua “Mission Numérique Bâtiment”, istituendo una piattaforma nazionale che coinvolge i principali stakeholder; nel luglio 2015 anche la Spagna ha presentato la sua strategia governativa per la transizione al BIM, secondo il modello inglese e il 15 dicembre 2015 anche il Governo tedesco ha presentato la sua della piattaforma nazionale “Planen-Bauen 4.0”.

Il Building Information Modelling è, in realtà, un metodo di gestione con cui si governano i flussi informativi e decisionali. Ciò spiega perché sia divenuto oggetto di politiche e di strategie industriali di più ampio respiro per il settore delle costruzioni da parte di governi sì diversi, ma accomunati dall’obiettivo di contrarre la spesa pubblica e controllare i tempi di gestione della commessa. Ciò ha richiesto una profonda innovazione dei modelli organizzativi e dei quadri contrattuali, incrementando il ruolo dei soggetti economici e finanziari privati. Il BIM, quale metodologia, rientra perciò in un contesto assai più vasto - la digitalizzazione - in cui la finalità ultima è l’accrescimento di efficienza di un settore industriale e la definizione di una vera e propria strategia per le costruzioni.

A livello comunitario, dunque, l’Europa ormai detiene la massima concentrazione mondiale di politiche e di strategie governative inerenti al BIM e alla digitalizzazione, e la Commissione europea sta cercando di armonizzare gli sforzi compiuti dai singoli Stati membri in un approccio condiviso, tramite il neo costituito “EU BIM Task Group”, che attualmente include quattordici Stati membri comunitari.

L’Italia? 

Non è semplice tracciare i contorni di un processo in rapido movimento. Alcuni importanti precedenti sono stati il progetto “InnovANCE” e il lavoro dei diversi enti di normazione, attraverso i quali si sta cercando di sviluppare una base comune per dare impulso a una progettazione in chiave BIM. L’accademia si è mossa istituendo un “BIM Academic Forum” per valutare l’introduzione del BIM nei curricula universitari, e le principali rappresentanze professionali hanno cominciato a interessarsi al tema. In generale, dunque, il panorama è assai disomogeneo e frammentato: il settore delle costruzioni italiano sembra scontare una situazione di debolezza strutturale e di scarsa visione e strumentazione istituzionale. A ciò contribuiscono le dimensioni aziendali ridotte, le incertezze nella definizione delle responsabilità degli operatori, i ritardi nell’utilizzazione diffusa della normativa tecnica e, non ultime, le carenze nella ricerca.

A livello istituzionale, il 2 febbraio 2016 è stata pubblicata in Gazzetta ufficiale la legge delega per la riforma del Codice Appalti (Legge 11/2016). La norma getta le basi del nuovo Codice Appalti, fissando i criteri con cui il Governo dovrà recepire la Direttiva europea 2014/24/EU (e altre direttive sui contratti di concessione e per i settori speciali). Secondo la bozza circolata nei giorni scorsi, sarà incoraggiato l’uso del BIM (Building Information Modeling) per la simulazione elettronica delle informazioni edilizie; il BIM per l’edilizia e le infrastrutture saranno obbligatori inizialmente negli appalti pubblici di importo superiore alla soglia comunitaria (5.225.000 euro per i lavori e le concessioni, 135.000 euro per i servizi e i concorsi pubblici di progettazione aggiudicati dalle autorità governative centrali, 209.000 euro per i servizi e i concorsi pubblici di progettazione aggiudicati da altre Amministrazioni). Successivamente si passerà anche agli appalti di importo inferiore.

L’Italia tuttavia non ha definito un tavolo governativo che indirizzi e guidi gli stakeholder nell’adozione del BIM: in assenza di una strategia governativa esplicita e organizzata continua a restare alcuni passi indietro. La diffusione del BIM appare comunque sempre crescente, sebbene ancora molto sbilanciata sull’attenzione al solo software (come se bastasse sostituire lo strumento di rappresentazione), evidentemente nutrita da un interesse genuino da parte di professionisti e operatori.