articolo tratto da: https://www.autodesk.com/autodesk-university/article/Improving-Efficiency-Dynamo-Existing-Buildings-2022

 

L’efficienza di un team di progetto è talvolta rallentata dalle ripetitive e noiose operazioni manuali di modellazione, inserimento dati o quantificazione.

L’uso di script Dynamo ci permette di risparmiare tempo e ridurre al minimo l’errore umano, oltre a fornire gli strumenti per i controlli di qualità. Questo articolo darà un’idea di quando e dove Dynamo può essere utilizzato per gestire i dati e automatizzare il posizionamento degli oggetti nei progetti di edifici esistenti. Questo approccio non è così ovvio perché il BIM in generale, e Revit in particolare, sono originariamente orientati alle nuove costruzioni.

Verrà fornito un esempio di esplorazione, applicazione e adattamento dei flussi di lavoro utilizzando il modello Revit e le procedure Dynamo per l’automazione. Il risultato è un modello parametrico e ricco di dati, ospitato su BIM 360, pronto per la fase di costruzione del progetto.

 

Descrizione del progetto
 
Historic photo
 
L’emblematico Padiglione Roger-Gaudry dell’Università di Montreal è stato il primo edificio costruito dall’università sul Mount Royal. Fu terminato nell’arco di quasi 15 anni, tra il 1928 e il 1943, con una pausa dovuta alla Grande Depressione. L’edificio è composto da tre volumi: una torre centrale di 22 piani, affiancata simmetricamente da due ali sporgenti di 6 piani. Il concetto è conforme ai principi dell’architetto Ernest Cormier, con la presenza di verticalità, simmetria e facciate pulite e prive di ornamenti. L’edificio comprende 22 ali e 3.500 finestre in totale. L’attuale progetto di ristrutturazione comprende la sostituzione delle finestre e le opere murarie adiacenti. Si tratta di 17 ali, per un totale di circa 2.100 finestre su 49 facciate.
L’uso del BIM migliora le possibilità di essere più efficaci e produttivi e di realizzare progetti complessi, come questo, che richiedono il coordinamento di più parti, consentendo il follow-up della costruzione e la gestione del cantiere in tempo reale. La preparazione della base del progetto, il modello, può essere piuttosto impegnativa e non così semplice, nonostante le forme regolari dell’edificio.
 
 

Le sfide di questo progetto possono essere motivate non solo dalle dimensioni dell’edificio stesso, ma anche dalla necessità di presentare al cliente diversi scenari di progetto e le rispettive valutazioni di budget durante le prime fasi del progetto. Il numero di operazioni ripetitive per la collocazione/quantificazione degli oggetti e la quantità di dati da inserire per tutti questi elementi escludono l’approccio “manuale”.

Questo articolo intende fornire una panoramica generale delle possibilità di automatizzare alcuni di questi compiti utilizzando le procedure di Dynamo. La descrizione dei metodi di organizzazione dei modelli alla base di questi script vi darà un’idea della loro applicazione ai vostri progetti. L’elenco degli script menzionati in questo articolo non è assolutamente definitivo.

Modellazione
La modellazione con Revit non riguarda solo la rappresentazione 3D, ma soprattutto la “I” di BIM (“informazioni”), i dati che stanno dietro al modello e che ci permettono di essere efficienti e produttivi in un modo nuovo. In questa fase, le parti coinvolte dovrebbero avere una chiara comprensione di ciò che esattamente dovrebbe essere consegnato all’utente finale/cliente o di quali informazioni sarebbero necessarie per la stima e il budgeting. Questo determina non solo il LOD del modello, ma anche i principi di modellazione. Inizialmente erano state modellate solo le pareti esterne, ma lo sviluppo del progetto ha presto richiesto la modellazione anche degli interni.

Esterni
Il modello è stato creato utilizzando un processo basato su immagini che comprende nuvole di punti e ortofoto. La forma regolare dell’edificio ha permesso di specchiare e copiare alcuni gruppi di oggetti. Tuttavia, la creazione di modelli BIM per un edificio esistente è sempre un processo che richiede molto tempo e impegno.

Orthophoto (left) and the model (right). Photo credit: iScan expertise laser 3D.

In questa fase sono state prese diverse precauzioni, tra cui:

  • set di lavori per ogni ala, più divisioni per muratura/aperture/tetto per facilitare la gestione del progetto in generale e delle viste in particolare
  • Le finestre non sono state collocate in pareti esterne in mattoni, ma piuttosto in pareti posteriori “secondarie” per avere una certa indipendenza sullo scopo del lavoro (“muratura contro finestre”), ma anche per permettere la distinzione della facciata
  • Pannelli tra le finestre con elementi speciali in muratura modellati come facciate continue, per avere un ulteriore livello di informazione sulla quantità di elementi.
  • Diversi parametri condivisi aggiunti per pareti, finestre, ecc., a volte post-factum, in base alla necessità quotidiana di alcuni dati
    Interni
  • La modellazione si è basata sui disegni CAD ricevuti dal cliente. Anche con un sistema di layer altamente strutturato utilizzato dal cliente, c’erano ancora molte irregolarità all’interno dei disegni che a volte causavano difficoltà nell’automatizzarne l’uso. I disegni di base in CAD devono ancora essere in qualche modo standardizzati e puliti prima del loro utilizzo. È utile fare questo lavoro preparatorio per conoscere le loro particolarità e correggere le discrepanze più comuni e utilizzare Dynamo da lì. È probabile che le incertezze/difetti/irregolarità siano ancora presenti.

Con un numero di piani che variava da 6 a 10 all’interno delle 22 ali dell’edificio, il numero di elementi ripetitivi era immenso, il che ha richiesto l’uso estensivo di Dynamo in questa fase della modellazione; ad esempio, il posizionamento di porte e stanze (basato sul CAD) e la numerazione delle porte (in base al numero di stanza).

A volte l’affinamento degli script e il tentativo di prevedere tutte le situazioni esistenti (in questo caso in 20 disegni CAD) richiede troppo tempo. Per motivi di efficacia, si è deciso di effettuare manualmente alcuni aggiustamenti nel modello dopo il posizionamento degli oggetti. Gli script ci hanno permesso di posizionare automaticamente circa l’80-90% degli oggetti e, anche con un po’ di pulizia manuale, si è trattato di un vero e proprio risparmio di tempo.

Per il posizionamento degli elementi dai disegni CAD originali sono stati utilizzati due metodi: diretto e indiretto.

Metodo diretto
Non è stata necessaria alcuna preparazione aggiuntiva. Lo script Dynamo legge il disegno CAD della planimetria inserito e preleva i blocchi con i numeri di stanza da un determinato livello del CAD, ne controlla la posizione e posiziona la stanza, utilizzando un nodo Dynamo di base. Il numero della stanza segue il testo del blocco.

Metodo indiretto
A volte è inevitabile un’ulteriore pulizia dei disegni CAD originali, perché non sono così puliti e regolari e presentano diversi blocchi per le porte, ad esempio, su più layer. Per ridurre al minimo la pulizia, i dati necessari per il posizionamento degli oggetti (in questo caso, le porte) sono stati prima estratti dal CAD, utilizzando lo strumento di estrazione dati di AutoCAD. Le porte sono state posizionate dallo script Dynamo utilizzando un file Excel.

Door data extracted using AutoCAD Data Extraction Tool.

Dynamo script for doors placement.

 

The model after running the script (left) and after adjustments (right).

 

 

Gestione dei dati
Avendo il modello principale delle pareti esterne pubblicato su BIM 360, l’interno è stato collegato per fornire il quadro completo e tutti i dati necessari per l’effettiva preparazione dei disegni di costruzione. In questa fase, dovevano essere presentati diversi scenari per il cliente. Per semplificare la distinzione delle zone, la gestione delle quantità e il futuro follow-up della fase di costruzione del progetto, sono state effettuate diverse operazioni con Dynamo, come la numerazione degli elementi, l’aggiunta di parametri come l’ingresso/uscita dal contratto, l’assegnazione di tipi speciali di pareti, ecc.

L’aggiunta di parametri è un’operazione piuttosto elementare, ma Dynamo la semplifica notevolmente, soprattutto quando deve essere effettuata dopo la modellazione vera e propria; ad esempio, per filtrare un gruppo di muri in base a diverse caratteristiche e aggiungere il valore di un parametro solo per quei muri.

 

Parameter value by script.

Numerazione delle finestre
La numerazione delle finestre era un’operazione assolutamente necessaria per questo progetto, dalla presentazione degli scenari al follow-up dei lavori di costruzione. Con la portata di questo progetto, eseguire questa operazione manualmente sarebbe stato assurdo. Dynamo consente di ridurre al minimo i tempi di questa operazione e di escludere i comuni errori umani.

 

 

Dynamo script fragment.

 

 

Quantificazione
La quantificazione è una delle operazioni più dispendiose in termini di tempo e richiede di mantenere le informazioni tracciabili e leggibili in termini di filtraggio/selezione. Dynamo è perfetto per questo. Il modo in cui l’edificio è stato modellato diventa cruciale in questa fase. Il risultato, sotto forma di tabella Excel, può essere facilmente condiviso tra le parti o importato in altri software utilizzati.

La stima del budget per questo progetto è stata complessa non solo per le sue dimensioni, ma anche per la necessità di presentare al cliente diversi scenari possibili: filtrare i dati dall’intero edificio fino a diverse ali o per settore, a est o a ovest, per piano, dato che alcuni di essi dovevano far parte di altri progetti di ristrutturazione interna, ecc. La programmazione di Revit non è stata utilizzata a causa del livello di dettaglio necessario.

Sono stati sviluppati diversi meccanismi per ottenere tutte le informazioni, come ad esempio set di lavoro multipli, come menzionato in precedenza, parametri, volumi di “zonizzazione” e calcoli matematici direttamente all’interno di script. Tutti questi preparativi hanno permesso di filtrare e organizzare le informazioni in uscita sotto forma di tabelle Excel, facilmente integrabili con la documentazione di bilancio del progetto.

 

View with added “zoning” volumes.

 

Finestre
Nell’ambito di questo progetto sono presenti circa 25 tipi di finestre, le cui informazioni sono molto dettagliate.

Lo script ha permesso di ottenere in pochi minuti tutte le informazioni su tutte le finestre nell’ambito del progetto (per parametro), per ala (per workset), per facciata (per parametro “secondario” backwall), per numero di identificazione (per parametro), per piano (per calcolo matematico), all’interno/esterno della zona di progetti interni pianificati (per volume “zoning”), con l’indicazione del tipo e delle dimensioni di apertura (larghezza x altezza), e l’ID di un oggetto.

Elementi speciali in muratura
Con lo sviluppo del progetto, si è reso necessario quantificare le murature connesse alla sostituzione delle finestre.

 

Specialty masonry elements.

 

I pannelli con elementi speciali in muratura sono stati modellati come facciate continue, che oltre ad altri dati forniscono anche informazioni sulla quantità di questi blocchi ondulati per pannello ai fini della stima e del pre-ordine. Pertanto, le informazioni sono state organizzate per entrata/uscita dal contratto (per parametro), ala (per gruppo di lavoro), piano (per calcolo matematico), all’interno/esterno della zona dei progetti interni pianificati (per volume “zonizzato”), con un tipo di elemento, le dimensioni (larghezza x altezza del pannello) e la quantità di elementi per pannello, nonché gli ID.

Pareti in mattoni
Le pareti dell’edificio hanno rappresentato uno dei compiti più impegnativi nel processo di quantificazione di questo progetto. Ad esempio, la separazione per piano può essere predefinita in fase di modellazione; tuttavia, in questo caso, a causa delle scarse informazioni tecniche sulla condizione esistente, l’idea è stata abbandonata. Questo avrebbe potuto far risparmiare tempo nelle fasi iniziali del progetto, ma è diventato un problema in seguito. Dynamo ci ha aiutato a risolvere questi problemi matematicamente, senza una vera e propria correzione del modello.

L’operazione di quantificazione dei muri, che sembra abbastanza semplice utilizzando la programmazione di Revit, non è ovvia, considerando che Revit e Dynamo hanno ciascuno il proprio metodo specifico per calcolare le quantità. Per le pareti, gli script di Dynamo devono essere adattati a seconda di come sono posizionate le pareti, del tipo di connessioni tra di esse, della presenza di aperture, ecc. Queste informazioni vengono “assorbite” automaticamente dai programmi di Revit. Queste complicazioni, tuttavia, sono compensate dal livello di dettaglio delle informazioni che si possono ottenere con Dynamo rispetto alle schedulazioni standard di Revit.

Questo script illustra che, oltre a far risparmiare tempo nel caso di attività ripetitive, le procedure di Dynamo possono anche aiutare ad alleggerire alcune decisioni di modellazione prese nelle prime fasi di un progetto.

 

Script for walls.

 

L’uso di Dynamo ha permesso di ottenere un file Excel con le informazioni relative a tutti i muri in mattoni per ogni contratto (parametro), ala (workset), piano (matematica), all’interno e all’esterno della zona dei progetti interni pianificati (volume) con il tipo di muro, le sue dimensioni (lunghezza e area) e gli ID. Tutti questi file Excel, ottenuti con le procedure di Dynamo, sono stati utilizzati a fini di stima/budget, fornendo diversi scenari per la pianificazione del progetto.

Conclusione
Per questo progetto in corso, avere un modello che contiene tutti questi dati semplifica quello che verrà dopo, la fase di costruzione, e ci permette di usare BIM 360 per la supervisione del cantiere su questo progetto nel corso dei prossimi anni. La pianificazione della fase di modellazione di un progetto dovrebbe iniziare prima di creare un nuovo progetto in Revit. Allo stesso tempo, il modello può essere regolato e adattato durante il processo. Non esiste una soluzione magica universale per tutti i tipi di compiti e sfide del nostro settore, ma questo articolo intendeva fornire un esempio dei flussi di lavoro e del possibile utilizzo delle procedure Dynamo per progetti complessi e su larga scala che coinvolgono edifici esistenti.