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e digitalizzazione dell`ambiente costruito
a cura di Angelo Luigi Camillo Ciribini BIM INFORMATION MODELLING MANAGEMENT E DIGITALIZZAZIONE DELL’AMBIENTE COSTRUITO BUILDING INFORMATION MODELLING E LA DIGITALIZZAZIONE DEL SETTORE DELLE COSTRUZIONI ÌÌ INFORMATION MANAGEMENT ÌÌ MODEL CHECKING ÌÌ APPALTI E CONCESSIONI ÌÌ LIVELLI DI SVILUPPO E DI DETTAGLIO ÌÌ BIM A SUPPORTO DELLA MODELLAZIONE STRUTTURALE E IMPIANTISTICA ÌÌ SPACE PROGRAMME ÌÌ 4D MODELLING E FIELD BIM III INDICE Parte Prima INFORMATION MODELLING AND MANAGEMENT: UN PUNTO DI SVOLTA? PREFAZIONE...............................................................................................................p. 1 1. INTRODUZIONE.................................................................................................. ˝ 5 2. ANALOGICO E DIGITALE................................................................................ 2.1. Retrospettive e visioni.................................................................................. 2.2.Conclusione.................................................................................................. ˝ ˝ ˝ 12 13 18 ˝ 26 ˝ ˝ ˝ ˝ 28 31 41 45 ˝ 48 ˝ ˝ 49 51 ˝ ˝ ˝ ˝ 56 57 62 69 ˝ 72 ˝ 75 3. PARADIGMI INDUSTRIALI E ARTE DEL COSTRUIRE. INFORMATION MODELLING, STRUTTURE DI COMMITTENZA, SOCIETÀ DI SVILUPPO IMMOBILIARE: ISTRUZIONI PER L’USO....... 3.1. Modernità, industrialesimo, infrastrutturazione, architettura e informazione............................................ 3.2. Modellazione, simulazione e committenza................................................... 3.3. La Committenza e la gestione della progettazione digitale.......................... 3.4. Tra Information Requirements e BIM Execution Plan................................. 3.5. Costruttori digitali. Il processo realizzativo analogico e il suo doppio digitale........................... 3.6. Progettisti di funzioni. Il processo gestionale e il suo doppio virtuale.............................................. 3.7. Il Mercato della committenza....................................................................... 4. ESISTE UN INDUSTRIAL DIVIDE NEL SETTORE DELL’AMBIENTE COSTRUITO? PER UNA INDUSTRIA DELL’AMBIENTE COSTRUITO 4.0....................... 4.1. Le strategie industriali per il settore delle costruzioni nella UE-28............. 4.2. Dall’industrializzazione edilizia al tradizionale evoluto.............................. 4.3. L’insopprimibile esigenza del cambiamento e gli effetti della crisi............. 4.4. I paradigmi industriali avanzati e la natura del settore: stationary and temporary.............................................................................. 4.5. L’identità degli attori e il nuovo Mercato: built environment clients in the digital age................................................... IV BIM E DIGITALIZZAZIONE DELL’AMBIENTE COSTRUITO 4.6. L’offerta formativa e il sistema della ricerca nell’industria dell’Ambiente Costruito......................................................... p. 5. INDUSTRIA E COSTRUZIONI.......................................................................... 5.1. Complessità e costruzione............................................................................ 5.2. Il settore delle costruzioni............................................................................. 5.3. Prodotti e processi......................................................................................... 5.4. L’Information Modelling and Management e la politica industriale per il settore............................................................. 5.5. Tutela e valorizzazione del patrimonio culturale immobiliare nella digitalizzazione........................ 5.6. Competere per filiere e per Catene di fornitura e di valore.......................... 79 ˝ ˝ ˝ ˝ 81 82 85 87 ˝ 90 ˝ ˝ 92 93 6. LA PROGETTAZIONE NELL’INDUSTRIA DIGITALE DELL’AMBIENTE COSTRUITO E LE SUE APORIE.................................... 6.1. Il Computational Design e la progettazione................................................. 6.2. La con-fusione identitaria............................................................................. ˝ 98 ˝ 98 ˝ 100 7. THINKING OUTSIDE THE BOX: L’ORIGINE DEL PROGETTO............................................................................ 7.1. La scaturigine del progetto........................................................................... 7.2. Le dimensioni del futuro............................................................................... ˝ 102 ˝ 102 ˝ 104 8. APPALTI, CONCESSIONI, PROMOZIONE IMMOBILIARE E INFORMATION MODELLING & MANAGEMENT................................... 8.1. Bandi e BIM................................................................................................. 8.2. Chiedere il BIM............................................................................................ 8.3. Competere per committenze......................................................................... 8.4. La Normativa della serie 1192...................................................................... 8.5. Fare il BIM................................................................................................... 8.6. La difficile transizione.................................................................................. 8.7. Procedure competitive e digitalizzazione..................................................... 8.8. Computazionalità e offerta............................................................................ 8.9. Appalti e Catene........................................................................................... ˝ ˝ ˝ ˝ ˝ ˝ ˝ ˝ ˝ ˝ 9. LA DIGITALIZZAZIONE DEL SETTORE DELLE COSTRUZIONI........... 9.1. Logiche di Sistema....................................................................................... 9.2. L’Information Management: fenomenologia del cambiamento del settore................................................ 9.3. L’information Modelling: le ragioni di un mito?.......................................... 9.4. BIM e Lean................................................................................................... 9.5. Il Digital Plan of Work.................................................................................. 9.6. La diffusione internazionale......................................................................... 9.7. Umanesimo industriale................................................................................. 108 108 111 112 115 116 118 120 126 129 ˝ 131 ˝ 131 ˝ ˝ ˝ ˝ ˝ ˝ 132 134 137 138 143 145 V INDICE 9.8.Strategie........................................................................................................ p. 148 9.9.Garanzie........................................................................................................ ˝ 152 9.10. Il ruolo della progettazione........................................................................... ˝ 156 9.11. Lo scenario.................................................................................................... ˝ 161 10. ECONOMIE DI INFORMAZIONE E DI CONOSCENZA PER UN NUOVO (?) PARADIGMA INDUSTRIALE....................................... 10.1. L’Ambiente Costruito................................................................................... 10.2. Processi di transizione.................................................................................. 10.3. Politiche comunitarie e settore delle costruzioni.......................................... 10.4. Le strutture di committenza e l’Information Modelling............................... 10.5. L’Information Modelling e le Imprese di costruzioni................................... 10.6. Emergenza e semplificazione........................................................................ 11. INFORMATION MANAGEMENT..................................................................... 11.1. Dicotomia del BIM....................................................................................... 11.2. A Performative Way of Thinking: processi aggregativi e prestazioni professionali........................................... 12. L’INFORMATION MANAGEMENT E I CONTRATTI RELAZIONALI...................................................................... 12.1. Relational Contracting.................................................................................. 12.2. La banalizzazione dell’Information Management nelle procedure competitive.......................................................................... 13. VISUAL PROJECT E PROGRAMME MANAGEMENT: UNA RIFLESSIONE............................................................................................. 13.1.Introduzione.................................................................................................. 13.2. BIM Project Execution Plan......................................................................... 13.3. Il Visual, Operational e Behavioural Design................................................ 13.4. Il Visual Construction Management............................................................. 13.5. Building As A Service................................................................................... 13.6. La sfida.......................................................................................................... 13.7. Merito di credito e digitalizzazione del settore............................................. ˝ ˝ ˝ ˝ ˝ ˝ ˝ 167 167 169 175 177 182 187 ˝ 194 ˝ 194 ˝ 198 ˝ 203 ˝ 203 ˝ 204 ˝ ˝ ˝ ˝ ˝ ˝ ˝ ˝ 206 206 207 208 209 210 213 218 ˝ ˝ ˝ ˝ ˝ 225 225 226 227 232 Parte Seconda INFORMATION MODELLING AND MANAGEMENT: UN METODO OPERANTE? 14. I LIVELLI DI SVILUPPO E DI DETTAGLIO.................................................. 14.1.Introduzione.................................................................................................. 14.2. L’evoluzione del concetto di LOD................................................................ 14.3. Level of Development vs. Level of Detail.................................................... 14.4. Confronto tra E202 e G202........................................................................... VI BIM E DIGITALIZZAZIONE DELL’AMBIENTE COSTRUITO 15. LO SPACE PROGRAMME.................................................................................. p. 238 15.1.Introduzione.................................................................................................. ˝ 238 15.2. Le problematiche del processo tradizionale................................................. ˝ 238 15.3. Il Functional Brief......................................................................................... ˝ 239 15.4. Il BIM per lo Space Programming................................................................ ˝ 239 15.5. Gli strumenti per lo Space Programming..................................................... ˝ 240 15.6. Un esempio di strumento per lo Space Programming: dRofus..................... ˝ 241 15.6.1. Collegamento con il modello......................................................... ˝ 245 15.7.Conclusioni................................................................................................... ˝ 250 16. IL MODEL CHECKING....................................................................................... 16.1.Introduzione.................................................................................................. 16.2. Lo sviluppo di un rule set per il Code Checking.......................................... 16.2.1. Diversi approcci di ricerca al Rule-Based Code Checking............ 16.3. Il processo del Rule-Based Code Checking.................................................. 16.3.1. Rule interpretation.......................................................................... 16.3.2. Building model preparation........................................................... 16.3.3. Rule execution................................................................................ 16.3.4. Rule check reporting...................................................................... 16.4. Un caso applicativo: le residenze Einstein del Politecnico di Milano.......... 16.4.1. La BIM Validation e il controllo interferenze................................ 16.4.2. La creazione di un ruleset per il Code Checking........................... 16.5.Conclusioni................................................................................................... ˝ ˝ ˝ ˝ ˝ ˝ ˝ ˝ ˝ ˝ ˝ ˝ ˝ 17. LA MODELLAZIONE INFORMATIVA STRUTTURALE............................. 17.1.Introduzione.................................................................................................. 17.2. La definizione dei parametri di modellazione strutturale e la loro implementazione in BIM.............................................................................. 17.3. Il piano di manutenzione in chiave BIM...................................................... 17.4. Considerazioni sulla prefabbricazione.......................................................... 17.5. Considerazioni sull’esistente e il recupero................................................... 17.6. Il processo di armature degli oggetti in ambito BIM.................................... 17.7.Conclusioni................................................................................................... ˝ 275 ˝ 275 ˝ ˝ ˝ ˝ ˝ ˝ 275 276 277 278 278 286 18. LA MODELLAZIONE INFORMATIVA IMPIANTISTICA............................ 18.1. La metodologia............................................................................................. 18.2. Il coordinamento multidisciplinare............................................................... 18.3. Modellazione e computazione...................................................................... ˝ ˝ ˝ ˝ 289 289 294 295 19. L’INFORMATION MODELLING E LE FORME DI APPALTO E DI CONCESSIONE......................................... ˝ 298 20. 4D MODELLING E FIELD BIM......................................................................... 20.1. La modellazione 4D...................................................................................... ˝ 307 ˝ 307 252 252 252 253 254 255 257 259 260 262 262 262 270 VII INDICE 20.1.1. 4D planning approaches................................................................. p. 308 20.1.2. Esempi di applicazione di tecniche 4D in grandi interventi.......... ˝ 310 20.1.3. Il modello 4D nel ciclo di vita del progetto................................... ˝ 312 20.1.4. Lo sviluppo del modello 4D........................................................... ˝ 313 20.1.5. Il 4D per la visualizzazione dei rischi del progetto........................ ˝ 316 20.2. Il 4D per la misura automatica dell’avanzamento dei processi di costruzione.............................................. ˝ 320 21. ALCUNI INTERROGATIVI SUL BIM EX PLANNING................................. 21.1.Datoperability............................................................................................... 21.2. BIM Orientation............................................................................................ ˝ 323 ˝ 323 ˝ 326 22. CASO DI STUDIO I.............................................................................................. 22.1.Introduzione.................................................................................................. 22.2. Iter di modellazione, flusso di informazioni................................................. 22.2.1. Le scelte preliminari alla modellazione......................................... 22.2.2. Estratti verbali riunioni di coordinamento..................................... 22.2.3. 4 Sezioni......................................................................................... 22.2.4.Auditorium..................................................................................... 22.2.5. Centro cottura................................................................................. 22.2.6. La progettazione costruttiva........................................................... 22.3.Conclusioni................................................................................................... ˝ ˝ ˝ ˝ ˝ ˝ ˝ ˝ ˝ ˝ 23. CASO DI STUDIO II............................................................................................. 23.1. BIM Requirements – i requisiti informativi per le analisi BIM-based............................................................................... 23.2. Il Model Checking – BIM Validation, Clash Detection e Code Checking................................................................ 23.2.1. La creazione del ruleset.................................................................. 23.2.2. La BIM Validation......................................................................... 23.2.3. La Clash Detection......................................................................... 23.2.4. Il Code Checking........................................................................... 23.2.5. La presentazione dei risultati......................................................... 23.3. La modellazione 4D...................................................................................... 23.3.1. Metodologia proposta.................................................................... 23.3.2. Scelte progettuali............................................................................ 23.3.3. Risultati conseguiti......................................................................... 23.3.4. Sviluppi futuri................................................................................ ˝ 367 ˝ ˝ ˝ ˝ ˝ ˝ ˝ ˝ ˝ ˝ ˝ 368 368 370 371 373 379 379 380 381 384 385 24. CASO DI STUDIO III........................................................................................... 24.1.Introduzione.................................................................................................. 24.2. BIM Executive Plan...................................................................................... 24.3. La geometria parametrica dell’edificio ........................................................ 24.4. Coordinamento via modello BIM................................................................. ˝ ˝ ˝ ˝ ˝ 387 387 387 389 390 329 329 330 332 335 337 346 351 359 366 ˝ 367 VIII BIM E DIGITALIZZAZIONE DELL’AMBIENTE COSTRUITO 24.5. Modellazione e programmazione temporale della costruzione (4D)............ p. 391 24.6. Modello di manutenzione............................................................................. ˝ 392 24.7.Conclusioni................................................................................................... ˝ 393 25. CASO DI STUDIO IV........................................................................................... ˝ 396 26. CONCLUSIONI..................................................................................................... ˝ 403 27. EPILOGO............................................................................................................... ˝ 423 BIBLIOGRAFIA ESSENZIALE................................................................................. ˝ 428 1 PREFAZIONE Quello che si sta per avviare nel Paese è un percorso attraverso la Transizione Digitale e la Transizione Energetica che il Settore delle Costruzioni si accinge a compiere ovunque in Europa e altrove nella direzione dell’Ambiente Costruito. Sfortunatamente, nel Nostro Paese questo viaggio prende l’abbrivo in assenza di una Strategia Industriale di matrice governativa, condivisa dalle Parti Sociali, ma le tendenze in atto nei Mercati Internazionali sono difficilmente contrastabili, anche in presenza di frammentazione dimensionale, ridotta servitizzazione, ecc.. In questo ambito, l’intreccio tra Ricerca e Formazione è assai stretto e si dipana lungo diverse direttrici: a) i Programmi Formativi; b) i Filoni di Ricerca; c) l’Accreditamento Professionale. In realtà, il percorso, inevitabilmente, in un contesto assai scadente in materia di Programme e di Project Management (ma anche di Sperimentalità Progettuale), prende avvio da una scarsa comprensione dell’argomento (a cominciare dal Building Information Modelling) che si risolve nell’identificare la Digitalizzazione con l’uso degli applicativi informatici, in particolare di BIM Authoring, vale a dire di strumenti per la produzione dei Modelli informativi. Si tratta di un fenomeno riduzionista per eccellenza, che tende, in maniera consolatoria, a circoscrivere il portato di un Cambio di Paradigma, di una Innovazione che non può essere solo Incrementale, che ha ancora al centro del proprio immaginario il Rilancio del Comparto attraverso l’incremento di Investimenti che abbiano solo una leggibilità tangibile e quantitativa, segnalando un grave ritardo culturale della classe dirigente del Paese. In altre parole, la difficoltà consiste nel promuovere un ulteriore riconoscimento del peso del Settore, che comporta, tuttavia, il prezzo di dover rinunciare ad alcune barriere disciplinari e corporative (e, dunque, identitarie). Da ciò deriva, anzitutto, una interpretazione riduttiva del ruolo e della competenza del cosiddetto BIM Manager (che rischia di divenire un soggetto ridondante e controproducente), e, soprattutto, il fatto che, laddove di esso vi sia una effettiva richiesta di Mercato, come in Francia o nel Regno Unito, si assiste a una sua preoccupante carenza. Oltre a questa considerazione, resta la constatazione che, sia in ambito manifatturiero, in Germania, con Industrie 4.0, sia in quello costruttivo, nel Regno Unito, con Digital Built Britain, non sia sufficiente un processo di acculturamento e di addestramento, bensì si renda necessario immaginare, nel medio periodo, un intero ricambio generazionale. Occorre non celare, in effetti, la prospettiva epocale che la Transizione Digitale e la Transizione Energetica segnano, che è destinata a sconvolgere assetti, ruoli, responsabilità e, in definitiva, appunto, identità. 2 BIM E DIGITALIZZAZIONE DELL’AMBIENTE COSTRUITO Purtroppo, il Sistema dell’Istruzione Superiore sembra non esserne pienamente cosciente (così come quello Inferiore, con gli Istituti Tecnici Superiori): al di là delle singole iniziative meritorie, non saranno certo, infatti, i Corsi di Laurea o di Master Universitario intitolati al BIM a risolvere poste in gioco che sono trascendenti, poiché mettono in risalto: 1) la centralità del Collaborative Working e dell’Optioneering, vale a dire di un approccio “probabilistico” alla Progettualità, che tiene assieme, sincronicamente, Fasi sinora considerate sequenziali, in una ottica lineare, anzichè circolare; 2) il primato delle Data Analytics e delle Data Metrics che, come nel caso delle Building Physics, contraddice ordinamenti dei Corsi di Studio ancorati a un mondo in cui gli steccati disciplinari erano fondamentali e nel quale i codici computazionali sono decisivi (come già, peraltro, evidente col Computational Design); 3) la difficile coesistenza tra processi ideativi e linguaggi formalizzati che, non a caso, ha spesso stentato ad avere esito positivo anche in strutture formative e scientifiche convenzionali; 4) la pervasività del Paradigma della Connessione che, unisce Information Modelling and Management, Augmented Reality, Additive Manufacturing, Ambient Intelligence e, soprattutto, confonde Edifici, Infrastrutture e Reti; 5) la prevalenza del Digical, cioè di una dimensione in cui Virtuale e Reale si sovrappongono; 6) il passaggio dalla Smart Geometry al Visualized Thinking. Naturalmente, le criticità che si possono individuare in rapporto alla Formazione, divengono amplificate per la Ricerca e per il Trasferimento Tecnologico. È, del resto, tutto l’impianto didattico e scientifico a dover essere, forse radicalmente, ripensato, per quanto siano formidabili le resistenze che sono in essere negli apparati mentali. Michael McCune e Federico Negro (WeWork) hanno illustrato alcune applicazioni di Jira e Tableau relative ad Autodesk Revit, mostrando con grande interesse come il valore aggiunto dell’Information Management stia essenzialmente nell’Intelligence consentita dalle Data Analytics applicate all’Information Modelling. Ciò appare assolutamente in linea con quanto si va realizzando a proposito dell’Asset Information Modelling finalizzato alle Operation, così come alla Simulation of the Users’ Behaviour, ovvero al fatto che ormai si è compreso che, per un Intelligent & Operational Client, veramente gli Esiti (gli Outcome) di un Processo (di Progettazione, di Esecuzione, di Gestione) appariranno sempre più marginali rispetto alla Fenomenologia dei Processi medesimi, alle sue Dinamiche Evolutive, che intrecciano Prestazioni e Comportamenti. In altre parole, la prospettiva per una Committenza Evoluta Digitalmente, e per i suoi Finanziatori e Investitori, sarà quella di incentrare, sin dall’e-Briefing iniziale, la focalizzazione sull’Operatività nel Ciclo di Vita del Manufatto, Immobile o Infrastruttura che sia (o meglio: Immobili, Infrastrutture e Reti Connesse), entro un quadro contrattuale dinamico e flessibile e, soprattutto, attraverso morfologie evolutive. Si può, dunque, facilmente comprendere come: 1) la potenza computazionale permetta di instaurare un dialogo bidirezionale in tempo reale tra il Committente, con i suoi Space Programme, e i Progettisti impegnati nel Digital Sketching, aprendo un ventaglio di Ipotesi (Optioneering) da sviluppare probabilisticamente e contemporaneamente secondo una pluralità di criteri da ottimizzare di volta in volta; PREFAZIONE 3 2) la Gamification consenta di ottenere retroazioni informative preventive sulle Modalità d’Uso del Progettando (da parte dei Macchinisti dell’Alta Velocità come delle Infermiere Specializzate), in modo da validare in tempo reale la Pre-Occupancy Evaluation; 3) la Progettazione del Manufatto, intesa come Costruzione Virtuale, debba diventare anche Gestione Virtuale, richiedendo a Coloro che Progettano (non solo, evidentemente, i Progettisti) di simulare Costruibilità e Operatività; 4) una volta realizzato il Manufatto reale (e associato a esso il suo Doppio Digitale) l’Ambient Intelligence, attraverso una opportuna Sensoristica, nel contesto dell’Augmented Reality, permetta una fruizione ottimale dei Servizi veicolati dai Contenitori. Si può, dunque, intuire come dalla Rappresentazione Tridimensionale delle Geometrie si giunga alla Visualizzazione dei Concetti (Alfanumerici) e come solo dall’adesione piena dell’intera Catena di Fornitura – possibilmente stabile e coesa – alla Trasparenza e alla Leggibilità delle Transazioni Informative si possa ottenere l’Industry of the Built Environment. La Confusione Identitaria. Middleware e Interoperabilità dei Saperi Specialistici nella Digitalizzazione dell’Ambiente Costruito L’introduzione del Building Information Modelling (BIM), più che del Building Information Model (BIM!), nelle Società di Ingegneria e nelle Imprese di Costruzioni deve essere intesa come occasione per applicare una metodologia che, quantunque non possa prescindere dagli strumenti relativi, in costante evoluzione, va molto oltre essi, invadendo, come ormai noto, le sfere organizzative, contrattuali e finanziarie. Per la Società di Ingegneria o per l’Impresa di Costruzioni, infatti, posta di fronte all’intervento sul Costruito, all’interno della Rigenerazione Urbana, si tratta di misurarsi con una sorte di cambio di paradigma che dovrebbe vertere, anzitutto, su una accresciuta reputazione imprenditoriale, utile a legittimare una politica fiscale non penalizzante, ma anche culturale. Ciò in quanto il tema della Rigenerazione o del Rinascimento Urbano non è, in realtà, per nulla inedito, passando attraverso i decenni post-bellici con declinazioni e con focalizzazioni differenti, alcune delle quali terminologicamente, peraltro, assai più originali delle contemporanee. Si osservi, infatti, come la discussione relativa all’opportunità di privilegiare la riduzione della fiscalità immobiliare si rapporti principalmente all’alternativa secondo cui meglio sarebbe adoperare la stessa leva per favorire, in antitesi, i Settori «Industriali». Allo stesso modo, però, il Settore potrebbe proporre, come sta avvenendo altrove, una versione della nozione di investimento in conto capitale e in capitale fisso sociale innovativa, in cui siano i manufatti a incrementare il valore aggiunto dei servizi erogabili colle Connected Operations. Per questa ragione, le finalità ultime delle Strategie Britanniche sulla Digitalizzazione sono dichiaratamente imperniate su questo scopo primario, quello del valore reputazionale. Ciò, peraltro, si associa alla opportunità di mitigare il rischio di insuccesso e di aumentare il merito di credito, dato che il binomio offerto da fiscalità e credito appare decisamente prioritario per la Ripresa del Settore, coinvolgendo i Decisori Politici e quelli Finanziari, che sono, in definitiva, gli interlocutori decisivi. Sotto questo profilo, evidentemente le querelle (anche giudiziarie) tra le Rappresentanze in tema di competenze, per nulla immotivate, costituiscono, però, un chiaro impedimento per raggiungere un esito positivo, nei confronti di coloro che detengono le leve decisionali. 4 BIM E DIGITALIZZAZIONE DELL’AMBIENTE COSTRUITO Il BIM diviene, allora, occasione per la Società di Ingegneria e per l’Impresa di Costruzioni di rimappare i propri processi, per riorganizzare la Catena di Fornitura e la Catena del Valore attorno a essa, definendo le attività da internalizzare e quelle da esternalizzare. Come aveva già dimostrato la normativa della serie ISO 9000, oggi giunta alla ennesima revisione, solo le logiche sistemiche permettono di accrescere la competitività sui Mercati Internazionali, laddove si gioca veramente la partita trilionaria del Settore. Al contempo, per Società di Ingegneria e Imprese di Costruzioni diviene faticoso sostenere una dicotomia tra il Costruito, che pervade i Mercati Europei, e il Costruendo che resta distintivo, sia pure forse meno che in passato, di quelli d’Oltreoceano. Naturalmente, almeno per i Mercati Domestici, questo passaggio implica una riconsiderazione del Prodotto Immobiliare, che sia di Recupero o di Sostituzione, laddove la Conservazione Programmata conferisce valenze ulteriori, così come la Sostituzione, appunto, ma deve essere socialmente e culturalmente legittimata, a fronte della polverizzazione della struttura proprietaria e della sensibilità delle comunità al cambiamento di assetto. In un certo senso, rispetto alla normativa ISO 9000, si potrebbe affermare che la natura del prodotto non solo sia influenzata da quella del processo, ma che, addirittura, possa esserne snaturata. Ad esempio, lo slittamento semantico che sta avvenendo nel Computational Design dalle Forme ai Comportamenti, dalle Geometrie agli Spazi, ben testimonia l’essenza di questa transizione, ma anche il ruolo prospettico che le Big Data Analytics eserciteranno sull’Ambiente Costruito. Qui, però, in questa transizione, si gioca definitivamente il passaggio epocale tra Costruzione e Ambiente Costruito, in quanto è l’eterogeneità dei soggetti coinvolti che deve essere ricondotta a una sorta di dialogo: di scambio informativo, di traduzione culturale che, appunto, non può essere banalmente letterale. Di conseguenza, il BIM supporta la creazione di Reti Verticali che richiedono alla Società di Ingegneria e all’Impresa di Costruzioni di istituire una struttura organizzativa in grado di influenzare il più precocemente possibile le soluzioni progettuali, poiché in esse si gioca la partita relativa alla Vita Utile di Servizio, tale per la quale la Società di Ingegneria o l’Impresa di Costruzioni deve chiedersi quali servizi possa il manufatto, direttamente o indirettamente, erogare nel Ciclo di Vita, in quanto i cespiti realizzati saranno sempre maggiormente connessi tra loro e con le reti e cogli utenti. In altre parole, il BIM costituisce il presupposto per la istituzione di Catene di fornitura ad alto valore aggiunto nonché il viatico per sfruttare al meglio le potenzialità del manufatto, una volta realizzato l’intervento. Qui si coniugano, tra District Energy Modelling e District Information Modelling, i piani dello sviluppo immobiliare rigenerativo a scala urbana, dove, tra l’altro, le Imprese di Costruzioni, così come le ICT Company, si fanno Esco, e dell’Innovazione Sociale, dove gli interventi conclusi innescano offerte di servizi agli occupanti. Probabilmente, in questa dimensione, in cui l’acquirente (o il locatario o il passeggero, per dirne due) diviene soggetto da fidelizzare e a cui nella Smart City, si possono erogare molteplici forme di servizio, l’Impresa di Costruzioni, così come il Produttore, mutano la relazione che tradizionalmente instauravano con il proprio oggetto originario, che vieppiù resta in contatto attraverso sensori, ricettori e attuatori. PREFAZIONE 5 In fondo, così come il Progettista Individuale diviene maggiormente corresponsabile delle scelte operate dai Colleghi, il Costruttore sempre meno potrà congedarsi da ciò che realizza. Può il manufatto, immobile e tangibile, nelle sue Forme e nelle sue Geometrie, divenire entità dinamica e ineffabile, nel senso che le Forme e le Geometrie del bene siano connaturate a una dimensione evoluzionista che non si risolva semplicemente nella cosiddetta flessibilità? O meglio, che la flessibilità degli Spazi e la dinamicità degli Usi siano realmente coerenti? Alla stessa scala urbana, della cosiddetta agglomerazione urbana, le Società di Ingegneria e le Imprese di Costruzioni competono e collaborano con Multi Utility, ICT Company e Financial Arranger poiché, per tutti, l’obiettivo resta quello di infrastrutturare le transazioni, quindi, di organizzare, sulla base dei flussi informativi, le Reti, le Filiere nonché le Catene di Fornitura. Le Società di Ingegneria e le Imprese di Costruzioni, nell’arco tematico che unisce professionalità e imprenditorialità assumono, pertanto, un ruolo determinante. In questo aspetto risiede, pertanto, la maggiore ambiguità del BIM, che, allorché si mostra in quanto strumento, propone sequenze mentali e procedurali, rigide, persino innaturali, oltre che, peraltro, distorte sul software, laddove l’hardware (dagli Immersive Environment all’Additive Manufacturing) non assume una minore importanza all’indirizzo del denominato Internet of Buildings, of Grids, of Infrastructures. La maggiore fallacia che, del resto, è implicita in un approccio convenzionale alla Digitalizzazione è, in effetti, non solo quella di intravedere nel BIM una conclusione, anziché un viatico, ma, soprattutto, nel non possedere la Cultura del Dato, quella che determina un progressivo slittamento di senso da Building Information Modelling a Business Intelligence Management. È curioso, infatti, che, laddove i produttori di applicativi informatici di BIM Authoring, di software di produzione dei Modelli informativi dilatino la loro offerta entro un vero e proprio Ecosistema digitale, si possa nutrire ingenuamente la fiducia che singoli prodotti informatici possano risolvere chissà che: dal tecnigrafo al CAD e, infine, al BIM. Altro sarebbe, al contrario, riconoscere come le Imprese di Costruzioni, così come le Società di Ingegneria, possano porsi oggi come interlocutori privilegiati di Committenti/Gestori, divenendo, peraltro, anche esse tali, laddove il Partenariato Pubblico Privato e il Settore dell’Ambiente Costruito propongano Modelli organizzativi e prodotti immobiliari e infrastrutturali inediti: lungo il Ciclo di Vita, in funzione della Gestione. Qui, allora, «precaria» appare la posizione di Architetti e di Ingegneri, di quei Liberi, appunto, Professionisti che, facendo leva sulla Creatività e sullo Specialismo, danno un apporto decisivo ai processi ideativi e progettuali, ma che, proprio in virtù della loro unicità, rischiano di privarsi della Cultura dell’Integrazione che, come non dice il termine Collaborazione, è, in realtà tremendamente problematico, costringendo gli uni a ragionare secondo il punto di vista degli altri. Si badi bene: qui non si vuol significare che la prevalenza delle logiche tradizionali delle Società di Ingegneria e delle Imprese di Costruzioni debbano sovrastare e annichilire il ruolo delle Libere Professioni (o delle Professioni Individualistiche): si tratterebbe di un leitmotiv usurato, lo stesso che, in parte in maniera fuorviante, ha indotto frettolosamente a demonizzare, a criminalizzare l’Appalto Integrato, laddove AIA, ad esempio, propone lo Architect-Led Design/Build Procurement Route... Al contrario, sarebbe proprio la conclamata Centralità del Progetto, in verità della Progettualità, a confermare la tesi opposta, a confermarne la validità, ma ciò non può avvenire senza che vi sia una profonda riflessione sul passaggio intercorso dalla Rappresentazione alla Simulazione. 6 BIM E DIGITALIZZAZIONE DELL’AMBIENTE COSTRUITO Può essere, ed è, che la Morfogenesi del Progetto (progetto) debba dipendere da pochi Ideatori, ma, al di là del fatto che quei pochi soggetti siano abitualmente affiancati dai molti esperti disciplinari (per cui il Primato Autoriale deve essere tutto verificato: senza scomodare Rudofsky o Ratti), è giusto la Complessità, anzi la Natura, del prodotto immobiliare e infrastrutturale a «servitizzarsi». Ciò che interroga la microprofessionalità e la microimprenditorialità non è, del resto, la necessità di conseguire economie di scala (l’Industrializzazione Edilizia del Novecento), bensì quella di conseguire economie di conoscenza (la Mass Customization), poiché la Serialità e la Ripetizioni si propongono sotto altre vesti, che, almeno in superficie, le contraddicono. È abbastanza curioso osservare una enfasi nostrana sui prodotti della tridimensionalità (le cosiddette stampanti 3D), laddove, semmai, gli elementi originali derivano dalla immediata contestualizzazione del pezzo unico al suo ambito di destinazione (tramite i point cloud) e dal processo additivo che finalizza la concentrazione di materiale sulla essenza dell’oggetto. Per non dire del cosiddetto Digital Master Builder che rivisita il profilo tardo medievale nella sfera del 4.0. Non è un caso che le maggiori riflessioni umanistiche sull’influenza della Digitalizzazione sulla Professione avvengano negli Stati Uniti, laddove si verifica la massima innovazione tecnologica: ad Harvard, a Yale, a USC. Da Peggy Deamer a Scott Marble, da Antoine Picon a Karen Kensek, da Richard Garber a David Ross Scheer, proprio laddove figurano i maggiori imprenditori del BIM vi sono le più acute riflessioni architettoniche. Phil Bernstein è chiaramente, non a caso, uno dei protagonisti di questa condizione, ma, soprattutto, WeWork Product o CORE Thornton Tomasetti dimostrano esemplarmente l’avvio di una cesura epistemologica, l’Ibridazione operativa dei saperi, l’inversione dei termini della questione. D’altronde, coloro i quali affrontano la definizione progressiva dei contenuti progettuali, dirompente, dei LOD e dei LOI sono sempre AIA e RIBA, sono gli Architetti che fanno i conti con la Digitalizzazione con grande determinazione. È evidente che, sebbene vi sia da parte di tutti i soggetti il desiderio di conservare le distinzioni, se non le distanze, è, al contrario, la con-fusione identitaria, minaccia somma per molti, a caratterizzare la Digitalizzazione. Come molti studiosi hanno evidenziato, l’adesione della Cultura Architettonica alle ragioni della Cultura Industriale novecentesca è stata contraddittoria, ma, specialmente, letteraria e metaforica, allusiva, così come lo è stata la frequentazione filosofica della stessa. Ora, però, la Con-fusione insita in questa rinnovata Cultura Industriale è assai più pervasiva, difficilmente consentirà di svicolare, ma, al contempo, l’opportunità di informare gli Oggetti con le ragioni dei Comportamenti, di concretarli spazialmente, dischiude impensate chance e pure parecchie indesiderabili challenge. Nel contesto di una frammentazione strutturale del versante committente, professionale, imprenditoriale, è comprensibile che la Distinzione sia categoria forzosamente obbligata, che Bellezza e Creatività siano parole d’ordine di uno sforzo conservativo (non necessariamente conservatore). Ma è davvero sostenibile? Non perché l’Architetto si faccia Impiantista o il Costruttore si faccia Lavanolo, si tratterebbe di una Confusione, piuttosto che di una Con-fusione, ma poiché l’accettazione della co-responsabilità sovverte lo stato consolidato delle cose. PREFAZIONE 7 La narrazione tradizionale sul BIM racconta di processi in cui le Informazioni scorrano con grande fluidità e con notevole trasparenza, permettendo agli attori di assumere decisioni con coerenza e con razionalità, sovvertendo l’improduttività e l’opacità precedenti. È come se ci si sforzasse di praticare un esorcismo, di provare consolatoriamente che il mantenimento di ruoli distinti, unito a una loro interazione coerente (leggasi meccanicistica), possa consentire che i termini del problema rimangano inalterati. La progressiva Digitalizzazione degli operatori tradizionali (leggasi con i ruoli, le identità e le responsabilità consolidate) dovrebbe rafforzare le transazioni e incrementare l’efficacia del Settore. Ma è davvero condivisibile un tale scenario? Forse esso pecca di un certo determinismo, di un certo meccanicismo, laddove, invece, la Computazionalità richiede un approccio probabilistico, capace di gestire contemporaneamente e dinamicamente più opzioni, più alternative. Il fatto è che i Modelli del processo vorrebbero ipostatizzare i fenomeni, ma il «in tempo reale» ne esalta, al contrario, la mutevolezza: i Comportamenti prevalgono sulle Prestazioni, intese come Normative. Non è che il confronto dialettico tra le ICT Company protagoniste del BIM e quelle protagoniste del PLM e dell’IoT ci dicano altro? Ambienti Immersivi ed Ecosistemi Digitali raccontano, in effetti, un’altra storia, in cui i termini della questione potrebbero, addirittura, in parte, invertirsi. In definitiva, quando il Dato si affranca dal Documento e si connette in tempo reale all’Oggetto, il Settore della Costruzione cambia radicalmente di paradigma: ironicamente, si potrebbe dire, si smaterializza... 5 CAPITOLO 1 INTRODUZIONE The divorce of design from construction, in the United Kingdom at least, was made worse when the Royal Institute of British Architects (RIBA) in 1887 prohibited its members from being in a profit-making position with respect to the organisation of building work. This breaking of the integration between design and construction – of the front-end of the project from production – was then not addressed in construction for almost a hundred years, till the advent of modern construction management in the 1960s. The real problem was not the procurement strategy, it was the maturity of the project definition and the risk which this added (which is why, over and over again, commentators kept recommending spending more time on front-end definition). This plus inappropriate risk management: risks not being allocated to those best able to bear them. To address these shortcomings, projects needed stronger overall management, from their earliest stages. Some industries were moving in this direction – defence/ aerospace for example. Others were miles behind – building say, at least where the project was ‘led’ by designers who often had neither interest nor competence in the management of projects. The result was grievous project inefficiencies with claims, cost growth, and no downstream input into upstream activities (no buildability input – let alone operability). This said, building and civil engineering received two major aids to good project management with the introduction in the late 1980s to the early 1990s of ‘construction management’ and a new family of contracts for engaging construction services – the New Engineering Contract (the NEC) – introduced in the UK in 1993 based specifically on transparent and quick resolution of disputes, the positive role of the project manager and value of partnering. [Peter Morris] Negli Stati Uniti, unitamente al Regno Unito e all’Ungheria, è stato concepito il Building Information Modelling. Negli Stati Uniti risiedono la maggior parte delle softwarehouse: Autodesk, Bentley, Trimble, Vico. Negli Stati Uniti vi sono i maggiori centri di ricerca sul Building Information Modelling e le sue derivazioni: da Georgia Tech a Stanford, da Columbia a MIT, da USC ad Harvard. Negli Stati Uniti vi sono molte committenze avanzate: da GSA alle aziende ospedaliere e alle società aeroportuali. Negli Stati Uniti, inoltre, Mc Graw-Hill Construction illustra le tendenze mondiali. Negli Stati Uniti CASE Inc. definisce Data Analytics e Data Metrics in grado di conferire al committente una profonda capacità di Intelligence sui processi. Negli Stati Uniti Flux inizia a evidenziare come i Big Data possano influire tremendamente sugli Sviluppatori Immobiliari. Negli Stati Uniti, però, a Yale nello specifico, ma anche altrove, vi è anche il più intenso dibattito culturale, evidente grazie a Phil Bernstein, Mario Carpo, Peggy Deamer, Karen Kensek, Antoine Picon, e altri, sul ruolo post-umanistico dell’architetto nell’età della digitalizzazione. 6 BIM E DIGITALIZZAZIONE DELL’AMBIENTE COSTRUITO Due recenti saggi, di David Ross Scheer, l’uno per i tipi di Routledge, e di Richard Garber, l’altro pubblicato da Wiley, mettono, infatti, in evidenza come la figura albertiana dell’architetto sia insidiata da quella, pre-rinascimentale, del maestro costruttore, e come, ad esempio, la tridimensionalità analogica dei modelli medievali non si discosti molto da quella digitale del Computational Design e dell’Information Modelling e sia rafforzata dal legame con Additive Manufacturing e Digital Fabrication. All’insegna della sostituzione del modello al disegno si sviluppa in entrambi gli autori una riflessione che sostanzialmente si gioca sulla forte preoccupazione che la digitalizzazione renda contendibile il primato dell’architetto (e dei suoi consulenti ingegneristici) così come è concepito nelle scuole di architettura (e, in parte, di ingegneria), come una entità che, a prescindere dalle logiche costruttive, domina i luoghi intellettuali della concezione. Naturalmente i toni preoccupati dei due autori hanno, però, un risvolto propositivo nell’individuare nelle potenzialità di logiche e di linguaggi inediti (o, per certi versi, antichi) ulteriori spazi di manovra per coloro che concepiscono. Parimenti, Randy Deutsch esprimeva meraviglia per il grado di collaborazione manifestato da esponenti del mondo professionale nei confronti di Flux (la cui matrice culturale è parzialmente ascrivibile alle costruzioni in legno così come a Frank Gehry) che, tuttavia, esattamente come per i Governi Europei, identifica nel Building Information Modelling un elemento di supporto alla creatività e di riduzione della ripetitività delle attività a corollario. Ma, infine, quel che è certo è che Beginning with the End in Mind, così come Delivering an Operational Building, pongono alle scuole di Architettura e di Ingegneria due temi fondamentali: 1) accettare una logica industriale, nei Data-Driven Process, di integrazione tra concezione, realizzazione e uso, in cui ai progettisti compete un ruolo oneroso, ma che può facilmente scadere nell’asservimento; 2) ammettere che, nell’ottica del Behavioural Information Modelling, il ruolo dei progettisti di funzioni (architetto, ingegneri, ma anche committente) si leghi alla dimensione imprenditoriale derivante dai profitti ottenibili nel corso dell’operazionalità del manufatto tramite comportamenti e prestazioni. È abbastanza singolare che le riflessioni più originali sul futuro delle scuole di architettura e di ingegneria, così come sugli statuti professionali non giungano anche dall’Europa e come, in Italia, il Building Information Modelling sia considerato essenzialmente sotto il profilo strumentale, allorché esso diviene instrumentum regni di un disegno, forse involontario, di cambiamento di paradigma. Certo, nel Regno Unito, NBS, vale a dire il RIBA, gestisce National BIM Library e BIM Toolkit, in Francia e in Germania le Rappresentanze professionali degli architetti dimostrano piena cognizione, sia pure, come per la Camera Federale degli Architetti, con qualche ritrosìa. Ma le scuole? Da UCL a ParisTech, da KTH a TU Delft, da TU München a Technion, il tema della Digitalizzazione è affrontato con grande originalità, ma lo statuto e il primato delle professioni non pare essere centrale, se non a University of Reading, in cui la digitalizzazione delle professioni è centrale, e in qualche scuola germanofona, ove vi è anche una componente sociologica, accanto a quella gestionale. Senza trascurare CRADLE, presso University of Helsinki. 1. INTRODUZIONE 7 Realizing how the Innovation affects the nature of its production, vale a dire, comprendere se una innovazione (al contempo di prodotto e di processo) possa generare un cambio effettivo di paradigma: questo è il quesito di fondo che ci si pone, sullo sfondo di come energia e informazione, attraverso un profondo rafforzamento della computazionalità, possano indirizzare una convergenza tra simulazione delle prestazioni e dei comportamenti, flessibilità e dilatazione delle formule contrattuali e risultati misurabili a proposito della profittabilità delle risorse finanziarie investite. In parole povere, laddove, tramite la modellistica e la sensoristica si possono osservare, misurare e regolare prestazioni e comportamenti, essi possono essere negoziati probabilisticamente nel corso del tempo e la loro commensurabilità innesca flussi finanziari imponenti, direttamente derivanti dai risultati (rilevati). In questa congiuntura si verifica, infatti, se specialismi, chiamati a dispiegare al massimo le proprie analitiche, siano in grado di farlo traguardando un tema, un obiettivo comune che una qualsiasi forma di committenza, di originazione, possa individuare e stimolare. Una futile Trans-Disciplinarità si rivela velelitaria, ma una robusta Multi-Disciplinarità diventa, invece, indispensabile, garantita e connessa grazie alle Soft Skill. Ciò che accomuna, infatti, le discipline è proprio il loro essere in grado di trattare i dati in maniera efficace, in modo da far sì che, come sostiene CASE Inc., si dia una equivalenza tra edifici e informazioni e, addirittura, come le informazioni valgano più nel loro procedere analizzabile da metriche che non per il loro esito finale, che tale non può essere all’interno di “contratti indeterminati” nel Ciclo di Vita e che, comunque, è condizionato dall’essere sempre più un organismo edilizio connesso, “a sistema” con le altre reti materiali e immateriali, con tutto ciò che infrastruttura il territorio. Performalism è il titolo di un volume e di una mostra, risalente al 2008, dedicati a Form and Performance in Digital Architecture: “the logic of form as an outcome of function was mechanistic, relying mainly on the utilitarian aspects of form and not necessarily addressing the complexity of form as a cultural, social, and political product. For architects, performance provides a wider frame for the Conception of the architectural form because it incorporates and lingers in-between the functionalist and image-based approaches of form making and conception. It also suggests breaking dichotomies between the performance of form as an object and the performance of the human subject. Form in this case is animated, acting and interacting with the surrounding objects/forms and the human subject, creating possibilities for the emergence of new realities. It is an integral part and the outcome of inclusive processes based in nature as well as culture. As such, a performative perception of form would call for its optimization as a product of technical utilization, while at the same time it would aim to incorporate symbolic, perceptual, and behavioristic aspects of form as a figure that displays a visual and sensual appeal”. Altrove, Antoine Picon, autore di un saggio nel catalogo, scriveva: “there is no architectural design without some margin of indetermination that allows for different paths to be followed. One of them, only, will usually be taken. Despite all the attempts made at a better and better codification of design procedures in order to anticipate as closely as possible the built outcome of conception, this relative indetermination of the architectural project is probably one of its most fundamental features”. Lo stesso storico francese aggiunge, poi: “architectural representation is actually always submitted to contrary tendencies, the quest for verisimilitude and the desire to preserve margins of 8 BIM E DIGITALIZZAZIONE DELL’AMBIENTE COSTRUITO indeterminacy. Actually, the necessity to balance between these two conflicting ideals might very well account for one of the most surprising features of architectural drawings. The more specific the physical effect aimed at, the more abstract becomes often the representation, as if the fundamental tension I just referred translated into an equilibrium between materiality and abstraction”. Si tratta della stessa tensione duale, dicotomica che sottolineava Phil Bernstein, laddove a Yale ci si domanda quanto il concetto di Delivery (del progetto) si apparenti più a un prodotto o a un servizio e sino a che l’ambiguità di significato possa sopravvivere alla computazione. Behaviouralism può, dunque, rappresentare una condizione in cui la progettualità diviene sempre più importante, sempre più integrata, sempre più olistica, ma questo non restituisce affatto una nozione irenica di progettazione integrale o di Total Design, bensì un luogo in cui grazie alla computazionalità, confrontata all’Ineffabile, come lo definisce Phil Bernstein, possono avvenire tremendi contrasti, poiché detenere il controllo sulle analitiche sancisce anche la contendibilità di un primato che tradizionalmente competeva all’architetto, quale integratore, laddove gli ingegneri rimanevano “solo” Consultant. Non è un caso che sia proprio Arup a percorrere le strade del Digital Optioneering negli studi per il CERN assieme a Géotechnique Appliquée Dériaz S.A. (GADZ). Al contempo, però, i comportamenti che precedono le funzioni presuppongono che si diano Forme appropriate la cui essenza dinamica potrebbe, tuttavia, sfuggire alla mentalità corrente. il che, in termini operativi, significa che i protagonisti della progettualità del settore delle costruzioni, ormai Ambiente Costruito, possano divenire sempre più altri, sempre più remoti rispetto al comparto, da ABB a Google, da Microsoft a Siemens: e che, di conseguenza, i loro referenti istituzionali nell’istruzione superiore siano altri da quelli abituali. O, meglio, che, tra quelli usuali, siano i più umanisti, dagli storici agli urbanisti, i contradditori più interessanti, poiché, in definitiva, i Big Player dei mercati internazionali potrebbero finire per competere sulle innovazioni sociali, o, almeno, sui Social Outcome. Ma non è che questo tema riguardi esclusivamente il Computational Design e nicchie del Mercato della progettazione sugli scenari globali basate su Smart Geometry e Free Form. Perché, al contrario, l’edilizia di manutenzione, come la definisce Ermete Realacci, vale a dire il progetto industriale di riqualificazione edilizia e di sostituzione architettonica e di rigenerazione urbana e territoriale, richiede presupposti analoghi entro un orizzonte di industrialesimo avanzato, ove isolati e quartieri possano essere oggetto di negozi contrattuali di durata in cui gli interventi puntuali rispondano a logiche sistemiche all’interno di una offerta in cui i lavori siano funzionali ai servizi alla persona, nei confronti di bisogni articolati di una società stratificata, promossi da catene di fornitura stabili e non (es)temporanee. A questo proposito, diverrà assai difficile negare che architettura e ingegneria (civile ed edile) possano fare a meno della meccanica e dell’informazione … Si può misurare la sensorialità? La si può condizionare? La si può contrattualizzare? Il settore delle costruzioni si sta evolvendo come industria dell’Ambiente Costruito ponendo al centro digitalizzazione e sostenibilità, il che vuol dire che modellistiche e sensoristiche varie fanno dell’edilizia un ambito infrastrutturale nella Smartness ponendo a oggetto dei contratti e dei relativi finanziamenti criteri dinamici e flessibili nel tempo dilatato dei contratti di durata che riguardano prestazioni dei manufatti e dei comportamenti degli utenti. Ripercorriamo con attenzione, quindi, i passaggi sopraddetti, iniziando dal fatto che un comparto ambisce ad assumere una dignità industriale a partire da una razionalizzazione delle forme 1. INTRODUZIONE 9 di progettazione e di produzione che, tuttavia, è chiamata a garantire il conseguimento delle specificità che l’Ambiente Costruito impone. Tale costruito è, tuttavia, anche ambiente, nel senso che esso ospita il vissuto, le attività che la Società, nelle sue molteplici declinazioni, pone in essere. Ciò pone, in primo luogo, una dialettica tra il tangibile, l’ambito edificato (da conservare e da trasformare) e quello edificando/edificabile. È chiaro che il costruito, ancor più ovviamente che il costruendo e il costruibile, possiede caratteristiche di forte oggettualità, ma, sotto le vesti della Simulation e della Performativity, questa tangibilità paradossalmente si dematerializza, nel duplice senso che diviene oggetto di negozi contrattuali sempre più estesi nel tempo e che le forme che esso assume devono riflettere tale condizione, come dimostra la dizione, peraltro usata in modi leggermente diversi, di Performalism. Si tratta evidentemente di una prestazionalità che, più che soddisfare astrattamente le esigenze degli utenti, è tenuta a generare in maniera diacronica redditività, sotto le vesti, appunto, di Prestazioni erogabili che, in buona parte, come per quelle fisico-ambientali, sono, per così dire più “spaziali” che non “oggettuali”. Del resto, anche l’accezione stesso di risparmio contenuta negli edifici ad alta efficienza energetica si trasforma nella concezione di edifici a energia positiva, edifici che, anziché consumare o essere autosufficienti, addirittura producono. In ogni caso, la provenienza privata delle risorse finanziarie, anche per gli investimenti pubblici in conto capitale o in capitale fisso, rende obbligata questa ipotesi. La digitalizzazione e la sostenibilità (nelle sue diverse manifestazioni) divengono, pertanto, strumenti e fini di questo intento, premesse di un mercato in cui i modelli (di qualunque natura), preferibilmente interoperanti e coerenti tra loro, definiscono a priori ipotesi che, in seguito, grazie ai Sensori, saranno misurate e rettificate, anche in maniera autoregolante. Ciò che, però, fa di tutto questo una opzione inedita, non semplicemente riconducibile ai cosiddetti edifici intelligenti o alla domotica, è la considerazione che non si tratti più di far agire in remoto gli oggetti in quanto tali, bensì di assicurare quelle condizioni di utenza, di Exploitation, che sono, tuttavia, richieste in maniera flessibile e dinamica nel corso del Ciclo di Vita. Se, allora, la fisicità delle opere e la loro prestazionalità non viene certo meno, è, comunque, la loro funzionalità, la loro operazionalità a divenire requisito distintivo, avvicinando il settore delle costruzioni sia all’ambito delle utility sia a quello della salute. L’organismo edilizio diventa, infatti, elemento di una infrastruttura allargata e connessa (con le altre reti, materiali e immateriali), si “infrastruttura”, non alla scala singolare, bensì a quella distrettuale, urbana e territoriale. Sotto questa prospettiva gli interventi di riqualificazione e di rigenerazione urbana si fanno, allora, grandi infrastrutture, da realizzarsi progressivamente e gradualmente, che richiedono la presenza di catene di fornitura non estemporanee, non, appunto, temporanee, non opache, bensì trasparenti, appunto, aperte. È palese, pertanto, che un simile approccio presuppone un coinvolgimento, precoce e paritario, di tutti gli attori, Stakeholder e Stockholder, che, da un lato, si confondono in tema di ruoli e di responsabilità nei contratti relazionali e che, da un altro canto, devono affrontare una Smartness della città che è, paradossalmente, anzitutto, non tanto connessione di flussi, bensì socializzazione di individualismi che hanno reso singolare lo spazio pubblico. 10 BIM E DIGITALIZZAZIONE DELL’AMBIENTE COSTRUITO È, dunque, chiaro che un impressionante dispiegamento tecnologico nella Digital Built Europe richiede che a esso si accompagni un processo umanistico di innovazione sociale. il che richiede a tutti gli attori e operatori un atteggiamento diverso, che influisce su un profondo cambiamento di statuti e di paradigmi, in gran parte incognito e, comunque, sconvolgente gli assetti attuali che hanno ancora una matrice di stampo tardo-ottocentesco. D’altra parte, non è un caso che digitalizzazione e sostenibilità siano, in primo luogo, agenti che conchiudono una storia, secolare, in cui edilizia, architettura e industria hanno giocato una partita ambigua, molto spesso meccanicistica, talvolta fallimentare. È allora questo determinismo a essere messo in causa da una contemporanea modernità che ci richiederebbe attitudini probabilistiche o, almeno, sofisticate. Le stesse che ritroviamo nella modellistica, ma che stentano a confrontarsi evolutivamente con la realtà degli accadimenti rivelata dalla sensoristica. Processi sembrano essere, senza dubbio, alla base dell’Information Modelling, o meglio della sua più corretta e meno strumentale, concezione. Si tratta, in verità, degli stessi processi che, opportunamente progettati dal punto di vista organizzativo, consentono di impostare il Programme Management di un Mega Project, come è evidente anche nella Supply Chain di HS2. Non è un caso che il BIM stia, anzitutto, per Building Information Management, in attesa di divenire Behavioural Information Management, così come che il tema richieda una riqualificazione, un aggiornamento professionale della catena di fornitura, anche perché il BIM è definito da HS2 Ltd una “common language”. Evidente è, in questo contesto, la centralità delle formule contrattuali che presuppongono l’Early Contractor Involvement (ECI), coerenti con l’Infrastructure & Building Information Modelling, ma, soprattutto, l’intento sistemico di una committenza, persino al di là della commessa in se medesima, perché l’obiettivo è, ad esempio, quello di farne un “exportable skill for UK contractors in emerging economies”. E proprio il recente Report sui committenti e l’Information Modelling diffuso da Mc Graw Hill Construction lo ha confermato definitivamente, a proposito, in particolare del ruolo propulsivo dei mandati governativi, a prescindere dai ritardi che i Late Adopter causeranno rispetto a scadenze prefissate, poiché un parziale fallimento nominale rappresenta, comunque, un successo sostanziale. Ciò, anzitutto, ci riporta alla spesso scadente applicazione presso le strutture di committenza, gli organismi professionali e le società imprenditoriali dei sistemi di gestione e, in particolare, di quelli di gestione integrata (qualità, ambiente, salute, sicurezza). Alla vigilia di una diffusione del metodo e degli strumenti dell’Information Management, ci si preoccupa nel nostro Paese di fornire indicazioni e spiegazioni comprensibili e concrete a un tessuto committente, professionale e imprenditoriale assai ignaro e desolato. Così facendo, tuttavia, si commette un errore madornale, poiché tutto si dovrebbe dire del tema fuor che la digitalizzazione non sia sconvolgente e dirompente, come, in effetti, sostengono correttamente tutti i maggiori studiosi e osservatori internazionali. Ciò a causa del fatto che sta sorgendo un malinteso tra coloro che, pur realisticamente e gradualmente, intendono favorire il cambio di paradigma (industriale) e coloro che, al contrario, vorrebbero essere confortati nell’intendimento avverso. Che cosa, in verità, si oppone a una interpretazione convenzionale della tematica? 1. INTRODUZIONE 11 Il fatto, incontestabile, che le Big & Giant Data Analytics and Metrics mutino la natura dei processi decisionali, li rendano dinamici, li rendano probabilistici. Afferma Jeremy Watson, docente a UCL con esperienze presso il Governo Britannico e presso Arup, ora riferimento di BRE, che “a major challenge with developing effective Level 3 BIM is how to embed real-time data within a static Level 2 environment. Research is needed into the interoperability of software tools, creating new meta languages and representations to allow the transparent movement of data between different systems”. Appunto: è in atto internazionalmente un grande sforzo, legato ai Data, e alla loro computazionalità, capace, nel medio termine, di sovvertire antichi equilibri e statuti. Epperò il maggior ingrediente per ottenere profitto da un simile sforzo è il desiderio per il futuribile, come sostiene sempre Watson: “we expect entirely new areas of business to develop around smart facilities management and preventative maintenance designed to improve the efficiency of building operation and ultimately the user experience of these increasingly complex systems … ”. Come è ormai chiaro dalle strategie relative alle Metriche di WeWork, Flux, Standford University, la questione sottolineata dal Direttore del BRE è “how live data taken from sensors and other measurements in buildings and infrastructure projects can be integrated with 3D design data and linked to transactional and other information to create a complete ‘enterprise view’ of a building”. Ciò induce a ritenere che senza una lucida lettura dei fenomeni da parte della classe dirigente e istituzionale del Paese non vi sia alcuna speranza di una seria riconfigurazione del settore, poiché la domanda privata e l’offerta da sole non saranno certo in grado di valicare la nostalgia per il passat(ism)o. Si tratta di una serissima emergenza strutturale che oltrepassa di molto una sterile riscrittura del codice degli appalti, in assenza di una intelligenza degli avvenimenti e che ha il suo fondamento nella rifondazione della Amministrazione pubblica e dei suoi Corpi di Stato, in coerenza con il riassetto degli Enti locali, anziché nella sua demonizzazione e nel suo affossamento. Come dare concretezza a tutto questo? È quanto il volume aspira a iniziare a delineare. 12 CAPITOLO 2 ANALOGICO E DIGITALE The various attempts to industrialise building activity throughout the 20th century were intimately related to a grand narrative regarding the necessity to adapt architecture to the age of the machine. One of its interests was to enable its proponents to occupy a middle ground between overt and thus disputable techno-optimism, the fictional mode suspending questions of immediate feasibility, and the opposite sceptical attitude … although the grand industrial narrative of the 20th century never came fully to fruition, its legacy was considerable, from new materials like plastics to key techniques of dry assemblage. The robotics narrative will probably have equally enduring effects on the built environment, and this is all the more feasible given that the digital age is marked by the multiplication of autorealising fictions. [Antoine Picon] Construction is the last bastion of the analogue world. [Mark Bew] Well … that’s our future all sorted then! I don’t want to sound like a broken record, but I guess I am. It’s great to have vision, and a picture of the future. I have no doubt it will and much more will come to pass than we haven’t even imagined yet. BUT what I’m not hearing from anyone is HOW do we bridge the gap? The vast majority of the industry are still untouched by BIM and honestly, haven’t got a clue? What is being done to deal with that? Great piece of work, but it’s going to take more than a few glossy reports and some conferences … [John Eynon] A return to vertical supply chains will facilitate greater collaboration and joint ventures, with special purpose vehicles created for mega projects. At the micro level small teams will encourage autonomy and empowerment as more responsibility is provided. This will lead to the end of traditional sub-contracting practices and a move towards the return of the master builder … Currently the industry is archaic, non-transparent and lacks innovation, in both technology and process. A culture of integration is fundamentally reliant on the acceptance that most, if not all, construction professionals are interdependent. Fragmentation, exploitation and egocentric behaviours are a detriment to a culture of integration … Design consultants and principle constructors will be appointed simultaneously, early in the life cycle, to enable concurrent working at the outline business case stage. Higher levels of vertical integration will reduce sub-contracting, removing horizontal interfaces, which restrict the flow of information. The reluctance to share information further down the supply chain due to a strong selfish mentality will cease, as organisations are enabled to conduct business as a single entity, working simultaneously with minimal barriers, sharing resources and creating common objectives. [CIC] 2. ANALOGICO E DIGITALE 13 This is evident is emerging innovative practices such as SHoP where architects assumed a broader role similar to what was historically considered a master builder. These new practices not only take responsibility for building design but also are aspects of fabrication and oversight of the overall construction delivery. Furthermore, their contribution toward a project goes beyond design intent and often involves industry research and technology/tool development. These practices are the next step in the evolution of the traditional integrated team delivery (ITD) project with much closer collaborations between thinkers and makers. [Glenn Goldman] 2.1. Retrospettive e visioni Immaginiamo di ricostruire a posteriori la visione del settore delle costruzioni al 2016, ancora nell’era dell’analogico. Essa appare contraddistinta da: –– diffusa illegalità; –– forte contrapposizione tra le parti in causa; –– disintegrazione tra gli attori della progettazione e tra questi e quelli dell’esecuzione e della gestione; –– scarsa qualificazione e polverizzazione della committenza (pubblica e privata); –– insensibilità al Ciclo di Vita delle opere in termini culturali; –– elevato contenzioso tra le parti; –– difficoltoso accesso al credito; –– modesta competenza degli acquirenti nel settore immobiliare; –– inesigibilità del credito. Si tratta di uno scenario assai familiare che difficilmente, pur nella sua inefficacia, si è mai seriamente pensato di modificare, nonostante la crisi finanziaria e industriale del settore non avesse carattere congiunturale, bensì strutturale, in nome di una crisi da risolvere con le categorie antecedenti a essa e di operatori impossibilitati, proprio a causa della stessa, a evolvere. Vediamo ora come nel Regno Unito, per tematiche, si immagina la digitalizzazione del comparto al 2050. Lo scenario The construction sector is undergoing a tremendous technology-led revolution, and is moving towards the world of digital transactions and queries. This transformation of the construction industry to a digital and innovation based sector will have profound changes. If we aim for a performance based predictive data industry based on telemetry and social interactions – our future digital built environment will have unbounded potential. La collaborazione The future of the construction industry, and the value that is created, will be based around behavioural economics and the ability of construction professionals to integrate collaboratively, create knowledge and contribute to positive organisational cultures. Economic rewards will exist for those behaving in a collaborative manner, from macro to micro-level integration teams with shared risks and rewards. This culture of integration will lead to the removal of exploitation, 14 BIM E DIGITALIZZAZIONE DELL’AMBIENTE COSTRUITO reward collaboration and encourage leadership. Motivation will improve due to smaller teams, increased empowerment and more equitable work arrangements. This will be based around fairer payment mechanisms due to increased transparency, and earlier engagement that leads to improved knowledge creation. Data sets of information relating to the entire life cycle and stakeholders will identify the most appropriate member of the supply chain to undertake tasks. This will be based on continuous performance measurement to finite detail; not just cost, time or quality. There are two sides of behavioural intelligence. The first is a base set of assumptions and data used in the assessment and evaluation of future projects, by incorporating the behavioural elements of the built environment into net present value calculations and design processes. The second is the behavioural management of labour. We recommend organisations first consider the behavioural intelligence of their end-user workforce as they will be unable to design with behavioural intelligence in mind without the appropriate orientation. They will then be able to build behavioural bases to their organisational and production processes. We recommend that organisations conduct a review of their supply chain strategies to analyse the interoperability of technology and their redundancies including physical connections and associated interface protocols. Academics must consider the impact of their innovations and ensure that the considerations for future use include the integration into globalised networks extending into microbiological impacts. Ultimately supporting an environment that is inclusive of end-users and utilises machine learning techniques to enable social and economic infrastructure to deliver the best outcomes. Designers and constructors will be appointed simultaneously, early in the life cycle, to enable concurrent working at the outline business case stage. Higher levels of vertical integration will reduce sub-contracting, removing horizontal interfaces, which restrict the flow of information. The reluctance to share information further down the supply chain due to a strong selfish mentality will cease, as organisations are enabled to conduct business as a single entity, working simultaneously with minimal barriers, sharing resources and creating common objectives. La progettazione A focus on relational contracting supports this recommendation using multi-party contracts to discourage legal disputes and costly litigation. The breakdown of traditional disciplines and the amalgamation of pre-construction activities will negate the requirement for large disparate teams within a single organisation. This will lead to more responsibility and increased motivation. Early engagement, and the appointment of design consultants to enable collaboration and knowledge creation early in the project life cycle, will become the norm at the back end of this wave. This will encourage and foster the growing nature of the SME and digital start-up which will flood the industry at this time. This wave exists in the midst of a radical change in the industry, with the adoption of BIM Level 2 and the transition from manual analogue processes to the automated input and management of outputs in a digital environment. However, this will be based on static rule sets, governed by existing processes and procurement, and project delivery strategies. 2. ANALOGICO E DIGITALE 15 La Catena di fornitura The industry should be moving beyond traditional analogue methods and working with structured and related data as a standard. We will see integrated processes and technology platforms in place that allow the efficient collation of design, construction and operational data, and a work force familiar with their application and delivery. This will enable the progressive development of predictable data sets and for other technologies to integrate more readily as a consequence. This should liberate a wave of value-added and more efficient and accurate decision making. A return to vertical supply chains will facilitate greater collaboration and joint ventures, with special purpose vehicles created for mega projects. At the micro level small teams will encourage autonomy and empowerment as more responsibility is provided. This will lead to the end of traditional sub-contracting practices and a move towards the return of the master builder. Applications for mobile technologies and personal devices such as tablets and phones that allow the user to interact with the virtual design to read and capture asset data, and execute tasks, are on the increase. Mobile systems will continue to evolve and be well on their way to becoming a workplace standard and a technology requirement as we reach 2020. L’appalto Intelligent 3D modelling is becoming more commonplace in 2014 as the industry continues to develop its standards for an integrated digital approach to design and construction, and employer demand is also increasing for integrated operational data at handover. Procurement will be automatic with the use of adaptive rule sets based on a Bayesian approach. Whilst technology and education will evolve due to improvements in science and teaching, the procurement models will simplify, with a change back to simple appointment processes as risk models shift, due to the huge increase in transparency and risk allocation strategies. Open supply chains will be paired to their most appropriate peers based on the aggregate of data on performance, inter-personal suitability, availability and specialism. The breakdown of traditional disciplines and the amalgamation of pre-construction activities will negate the requirement for large disparate teams within a single organisation. This will lead to more responsibility and increased motivation. Early engagement, and the appointment of design consultants to enable collaboration and knowledge creation early in the project life cycle, will become the norm at the back end of this wave. This will encourage and foster the growing nature of the SME and digital start-up which will flood the industry at this time. When reflecting upon Building Information Modelling in its context to a sustainability race, one realises that BIM is not just about modelling or intelligent design, but ultimately represents our emerging digital capabilities as an industry, and our future potential to meet these demands. This means that new build construction in developed countries will continue to slow down whilst in developing countries will still experience a level of growth, they will need to employ sustainable building techniques and learn from the developed economies. Le competenze The ‘hard skills’, such as engineering will remain a core activity of construction but it appears that the sector’s inefficiency manifests from a lack of soft skills and poor cultural inte- 16 BIM E DIGITALIZZAZIONE DELL’AMBIENTE COSTRUITO gration of education and skills, such as interdisciplinary teams and emotional intelligence. The premise Building Information Modelling becomes unimportant in the light of the change needed to effectively deploy true value adding processes and technology. As modularised construction and ICT intensifies, the need for skilled labour will reduce by approximately 50%. This is in line with the Government’s strategy for 2025 and is based on 2004-2013 UK Construction employment data (ONS 2013). Conversely, there will be a rise in information management and computational design role. 50% reduction in skilled labour for construction is the basis of jobless growth in construction. Skilled labour will be needed to maintain autonomous systems and will see the field population reduce to a minimum level. This should see the risk to site operatives be removed from the construction process but a rise in the risk of people plant interfaces in complex operations. Organisations should consider automation and design for manufacture strategies as early as possible in the asset lifecycle, and how algorithmic methods can be used to determine the exploitation of mechanisation. As construction becomes less labour intensive, the skill base will need to be agile and feature strong links to academia as the nature of working in construction becomes precise, and the level of definition required to deliver self assembled projects is down to the molecular level. Education and learning within the built environment remains primarily siloed, with lacklustre attitudes to collaboration incorporated within curriculum programmes. The education system itself is still distinctly removed from professional practice, with courses being developed to fill interim skills gaps. New entrants and existing construction workers/ professionals look beyond existing institutional educational courses provided, to open, mostly free, educational resources. Skills remain firmly within their disciplinary silos, but employers will look to sub-contract these skills requirements to individuals best able to meet their needs. Company capability assessments will be created and openly published. This will aid those organisations that are not embedding digital workflow and process into their daily process. With the decentralisation of the traditional professional institutions, construction workers/professionals will seek to broaden their knowledge and skills beyond their trade/professional background, due to unobstructed fluidity of learning. Career paths will become more flexible and interchangeable, due to a digitally-enabled construction industry. The tradition for education to cast learning by role, will diminish in favour of developing a wider understanding of processes and the relationships and interdependencies between different roles. Course curriculums will adapt to offer more ‘T’ shaped learning (where the horizontal line is breadth of knowledge and the vertical is the depth). Construction roles will be diluted/hybrid versions of their previously heavily-siloed forms. There will be a significant focus on up-skilling the existing workforce. The emergence of T-shaped professionals who are able to understand data and its transfer process, starts the development of a knowledge based profession within the construction industry. Employers will also begin to look at ‘non-cognitivÈ employees who bring new skills and processes to impact existing ones positively, possibly managed by an agile form of project management. Computational and analytical skills will emerge as a valued area of knowledge by employers, to aid in the analysis of the data produced from our virtual information and help in the future development of smart cities, which will start to emerge and develop within the next wave. 2. ANALOGICO E DIGITALE 17 The use of augmented reality tools, with digital tutors and global classrooms creates a learning environment that is 24/7, with year-round access, and across multiple education platforms. The requirement of institutional-approved will adapt to, open access and ready availability of learning initially created through MOOCs within the analogue and digital decision waves. Whilst education has become less restricted by immediate surroundings, virtual communities and support still exists to ensure access is maintained to relevant learning and institutions remain as certification and research centres. Il contratto This leads to a paradigm shift in commercial environments where new forms of contract and insurance will be needed in response to an integrated horizontal and vertical business models and supply chains that transacts in real-time. Moving from an analogue world to a world where decisions are driven through emergent information (via computational support), it is important to keep in mind that a human interface is always required for sense making of data and final accountability in contracts. We base our decisions on historic information, and information is not instantaneous, its ‘sticky’. This means we are deciding our choices now with information that is actually out of date. This is one of the reasons why construction is risky and in most cases, requires large organisations to manage risk and uncertainty. La connessione Ambient intelligence and smart cities can only be constructed if technology is interoperable. The specification of products will become critical and opportunistic substitutions (swapping for cheaper and poorer quality intentionally) will be detrimental to the end users of smart cities. Improved connectivity will have supplied new data during the converging information performance stage of 2020-2030, and the learning derived from real time building use will continue to be systematically embedded into artificial intelligence. This embedded learning will provide opportunities to develop almost instantaneous reactive decision making, and will also provide intelligence that can forecast and predict requirements for intervention. This wave exists in the change period from Level 2 to Level 3 with reactive digital transactions creating a collaborative model. This wave will still be governed by the principles of analogue decisions, however, collaboration and data transactions become the driving force throughout the industry at all levels of the asset supply chain. Behavioural intelligence management will set the foundations of the demountable organisations already seen in mega-projects. This will impact the business practices of top to middle range supply chain members. Procurement will become almost instantaneous and will shift the paradigm of procuring construction projects. Mobile capital will also impact the way we transact with the construction supply chain. Clients will introduce self-procurement, which makes use of a standard kit of digital parts (a digital version of Lego), and integrated real-time data sets, an example of this is the real-time data from public transport that powers the apps on our devices today. As the integration of RuleBased design processes increases, nano-second procurement will become possible (transacting in real-time). It will be supported by automated regulatory Checking, enabling the faster deliv- 18 BIM E DIGITALIZZAZIONE DELL’AMBIENTE COSTRUITO ery by 50% as envisaged by the construction:2025 Strategy. This will require incumbent supply chains to think about their business. La manodopera It would look much like the rental service based market for consumers. Robotic and autonomous systems will enable service models for lower tier supply chain members and specialist contractors, fundamentally changing the labour market in construction. Additive manufacturing techniques are redefining the supply chains of other sectors and how products are procured and delivered. As these manufacturing techniques become mature and traditional logistical paradigms break down, it is likely that skill and sector migration will occur. Migration meaning both geographical and sectoral. This is a direct effect of globalisation, which has already seen the homogenisation of culture; and boundaries of sectors must follow. Talent will soon be a fierce battleground for organisations and as clients currently assess the behaviours of their supply chains, larger tier 1 supply chain members will need to address their business models and management of human resources. The group’s ambition is for an industry which positively embraces technology and the potential of data transaction, in order to help improve performance of our assets and meet client expectations. The group’s vision of the future integrates both technological and digital advancement, filtered through the sociological impacts of our industry, such as employment and wellbeing of labour. 2.2. Conclusione Che cosa ci indica questa lunga sequela di previsioni e di osservazioni? Che sostanzialmente occorra ragionare più in profondità sul settore delle costruzioni, anche in funzione di alcune strategie industriali recentemente definite da Francia, Germania e Regno Unito, così riassumibili: 1) gli scenari e le volontà dei Governi citati intrecciano inevitabilmente due livelli, l’energetica (o meglio, la sostenibilità e la resilienza) e la digitalizzazione, accomunati da un forte fabbisogno e da una elevata offerta di computazionalità (i Project e i Programme sono sempre più Data-Driven e, nell’ottica del Ciclo di Vita, committenti, progettisti, esecutori e gestori diventeranno sempre più interattivi e meno definiti – siloed – in termini di ruoli e di responsabilità, cosa che sfugge alle Rappresentanze Professionali che non intuiscono che il loro ‘primato ideale’ sta diventando contendibile). Per dire, al fine di ottimizzare consumi e usi nel Ciclo di Vita contrattualizzato, Vinci ha utilizzato un Building Information Model per Vélizy con Foncière des Régions e Skanska ha fatto lo stesso per il nuovo ospedale di Solna del Karolinska Institut con lo Stockholm County Council; 2) la modellistica e la modellazione saranno nel settore delle costruzioni sempre più alla base delle transazioni contrattuali (oggi palesi con l’Energy Performance Contracting, domani coi cosiddetti Contratti relazionali e, in seguito, col Self Procurement in tempo reale: al 2050), tanto che Perfomance (dei manufatti) e Behaviour (degli utenti) si ibridano e, anche terminologicamente, per indicare il settore delle costruzioni si parla esplicitamente di settore dell’Ambiente Costruito per intendere un ambito in cui (vedi gli Energy Performance Contract) gli User Profile condizionano direttamente l’oggetto del negozio contrattuale che diviene gradualmente flessibile e dinamico e, comunque, esteso 2. ANALOGICO E DIGITALE 3) 4) 5) 6) 19 a una parte non banale del Ciclo di Vita di un parco immobiliare) e l’attenzione crescente alla Post Occupancy Evaluation (o al Soft Landings) Analogica si evolverà in una Pre Occupancy Evaluation Digitale (simulando in fase di progettazione i comportamenti degli utenti per valutarne gli effetti di consumo energetico sui risultati contrattuali attesi oppure per formare il personale sanitario già nel corso della costruzione dell’ospedale, comprimendo i tempi di avvio del presidio); iniziative e categorie, più o meno vaghe, come Smart City, District Energy Modelling, Covenant of Mayors nascondono una nozione che si riassume nell’Urban District: la riqualificazione o la rigenerazione urbana comportano il fatto che gli Urban District o gli Îlot Urbain siano porzioni di città o di territorio passibili di operazioni di sviluppo/ trasformazione immobiliare i cui attori principali siano Public Utility, TLC Company e Arranger finanziari (e sempre meno, in prima istanza, promotori immobiliari, ovverosia questi ultimi in alleanza coi primi: vedi, ad esempio, Issy Grid). Il portato di tutto ciò è che il distretto urbano diventa esso stesso Infrastruttura connessa ad altre infrastrutture (di mobilità e di energia, analogiche e digitali). Più dozzinalmente, già oggi un PAES dovrebbe riflettere, per essere credibile, l’identità sociale e industriale del territorio di riferimento (a Rimini una politica energetica per il patrimonio immobiliare dipende dalla capacità di un tessuto di micro imprenditorialità ricettiva individualistica e spontaneistica, cresciuto incrementalmente senza correlazione con la dimensione metropolitana della città di fare sistema e di reinventare un turismo non più pop, a Bologna il raggiungimento degli obiettivi stabiliti dal Patto dei Sindaci dipende sempre meno dagli investimenti in conto capitale nei lavori pubblici per il Retrofitting, sempre di più nelle capacità del Comune non solo di promuovere per gli stessi il partenariato pubblico privato in una logica di terziarizzazione immobiliare e non semplicemente di differimento della spesa pubblica, ma, soprattutto, di facilitare le condizioni affinché i flussi finanziari per gli investimenti dei privati su efficienza energetica e miglioramento sismico possano avere luogo, rinforzando le misure governative sulla fiscalità agevolata); in Horizon 2020 il tema della popolazione (attiva) che invecchia vede la riqualificazione dell’Ambiente Costruito come primo anello concentrico di una triade che include azione farmacologica e azione clinica nei passaggi successivi, il che vuol dire, ad esempio, che l’Ambient Intelligence, unita all’Information Modelling, più che ai soliti luoghi comuni della domotica, potrebbe condurre a una dimensione in cui finanza e sviluppo immobiliare divengono attori di innovazione sociale. Si guardi, il CSTB, che, dai tempi della ricostruzione sino a quelli della digitalizzazione, agisce come corpo di ingegneria dello stato ma anche il Manuale del Governo Federale Tedesco Ready; l’apporto di capitali privati nei lavori pubblici è spesso inteso al fine di differire l’erogazione di provviste finanziarie pubbliche, ma, in realtà, il fatto saliente consta nel fatto che le logiche finanziarie, attraverso l’operazionalità del manufatto, danno, in termini funzionali e spaziali, letteralmente forma a esso, proprio perché ciò che genera reddito con rischio mitigato è sempre meno il bene immobiliare in quanto tale, bensì la sua dematerializzazione, nel senso del suo generare livelli di servizio; si nota sovente come l’esito principale dell’Information Modelling presso i progettisti sia quello di richiedere loro di diventare esecutori e gestori digitali, vale a dire di assumersi un maggior carico di responsabilità sul fine. Ciò che, tuttavia, pare stressarli maggiormente è 20 BIM E DIGITALIZZAZIONE DELL’AMBIENTE COSTRUITO l’anticipazione, nel senso che le opzioni devono essere precoci e inambigue, in attesa che nuovi paradigmi industriali (Industrie 4.0) consentano una variabilità differita delle scelte. Se uniamo quanto sopra all’elenco dei temi espressi in un recente bando di ricerca del Governo Federale Tedesco all’interno del Programma Zukunft Bau, riportati appresso, possiamo iniziare a trarre qualche considerazione sugli orizzonti che sono caratterizzati da digitalizzazione ed efficienza energetica. A) Efficienza energetica ed energie rinnovabili a livello edilizio e urbano –– tecnologie e tecniche di costruzione ad alta efficienza energetica; –– impianti tecnici efficienti per l’edilizia; –– produzione e stoccaggio di energia; –– trasferimento delle più recenti tecnologie di risparmio energetico negli edifici esistenti; –– approcci olistici per la creazione più edifici energeticamente positivi; –– procedure di appalto per case energeticamente positive, nuovi strumenti per l’analisi e il calcolo (miglioramento della base normativa); –– miglioramento delle prestazioni energetiche nelle forme contrattuali; –– sviluppo di soluzioni di networking nel quartiere e in termini di mobilità elettrica. B) Riqualificazione degli edifici esistenti –– tecnologie di riqualificazione; –– miglioramento dell’efficienza energetica in edifici esistenti; –– prefabbricazione e razionalizzazione della riqualificazione; –– elementi prefabbricati multifunzionali; –– nuove tecnologie per esigenze di conservazione; –– capacità di trasformazione degli edifici; –– ammodernamento dei collegamenti nella casa; –– soluzioni di riqualificazione energetica e della costruzione rispetto al distretto urbano; –– coinvolgimento degli utenti nelle strategie di riqualificazione; –– soluzioni tecniche e concettuali per l’attivazione del portafoglio di interventi. C) Edifici sostenibili, qualità costruttiva –– ulteriore sviluppo di strumenti di pianificazione per l’edilizia sostenibile; –– sistemi di monitoraggio e di analisi per la messa in servizio e il funzionamento degli edifici; –– miglioramento della qualità dell’abitare e gestione/valorizzazione della biodiversità; –– miglioramento della durabilità/adattamento di selezionati prodotti da costruzione, sistemi e strutture dalla vita utile prevista; –– soluzioni per ridurre i rifiuti di costruzione, analisi e cernita dei rifiuti da costruzione per categorie di rifiuti, sostituzione e riciclabilità delle risorse scarse. D) Cambiamento demografico –– costruzione orientata all’utente nel contesto degli attuali sviluppi sociali e dei cambiamenti demografici; –– adeguamento degli edifici esistenti nel contesto del cambiamento demografico; 2. ANALOGICO E DIGITALE 21 –– nuove soluzioni economicamente efficaci per la costruzione senza barriere architettoniche; –– fornitura di servizi user-friendly; –– sistemi di assistenza per sistemi HVAC e per ridurre il consumo di energia. E) Nuovi materiali e tecniche –– sviluppo continuo di materiali e prodotti; –– combinazioni di materiali che portano a una maggiore efficienza e riciclabilità; –– materiali e metodi di costruzione a risparmio energetico; –– costruzione modulare; –– nuove tecniche di fissaggio e di montaggio per migliorare l’efficienza nel processo di costruzione. F) Miglioramento dei processi di progettazione e costruzione –– ottimizzazione dei processi attraverso norme tecniche/miglioramento del quadro normativo; –– standard di ricerca pre-normativa, garanzia e controllo della qualità; –– miglioramento degli strumenti di gestione per garantire la costruzione di alta qualità; –– miglioramento dell’organizzazione del settore delle costruzioni; –– incremento delle competenze nell’economia della costruzione per l’efficienza e l’innovazione energetica; –– miglioramento della qualità della costruzione con soluzioni RFID; –– miglioramento della pianificazione, esecuzione e gestione di edifici che utilizzano il BIM; –– strumenti e procedure per migliorare i processi di pianificazione integrata; –– nuove soluzioni per sistemi di conoscenza ed esperti per il trasferimento nella costruzione. G)Qualità della vita –– continuo sviluppo di metodi per l’analisi dei costi del Ciclo di Vita, di metodi per la determinazione del valore di Mercato e per la stima delle prestazioni di beni immobili; –– nuova concezione dell’abitare; –– sistemi per una migliore gestione del rischio nel patrimonio immobiliare; –– valutazione della soddisfazione degli utenti; –– metodi per il rilevamento del benessere climatico, acustico, olfattivo e visivo; –– sistemi di informazione e di controllo tramite misurazione intelligente, casa intelligente, assisted living e telematica per migliorare l’efficienza energetica, la soddisfazione degli utenti e ridurre i costi operativi. È difficile, tuttavia, di fronte a situazioni così diverse, ipotizzare quale, tra dieci anni, sarà la più plausibile, anche se la digitalizzazione appare ormai inevitabile in molteplici ambiti. Anche nell’ambiente tematico, pur circoscritto, del Building Information Modelling (BIM), specie in un Paese piuttosto attardato sul tema, è assai arduo stabilire la velocità con cui si manifesteranno i processi evolutivi. 22 BIM E DIGITALIZZAZIONE DELL’AMBIENTE COSTRUITO Da una parte, infatti, l’Information Modelling è concepito come un tema strumentale, riducendone così di molto la portata e, in definitiva, ben poco cogliendo l’essenza epocale delle trasformazioni in atto. Si tratta, però, di una interpretazione del tutto consona a un Paese corto mirante che è ormai da tempo incapace di futuro. Perché, in effetti, il Building Information Modelling, come prodromo ed epifenomeno della digitalizzazione dell’Ambiente Costruito, propone una fondamentale dislocazione, in quanto, benché l’Information Modelling nasca come Product Modelling, come legato agli oggetti, la partita oggi si gioca su Building Performance e User Behaviour, come già osservato. Il punto saliente, accanto a una crescita nella cultura della digitalizzazione (e dell’industrialesimo) di committenti, esecutori, gestori e finanziatori, è la misura del fraintendimento che può riguardare la classe professionale. Wilfried Wang si è espresso in questo modo in un recente intervento a Berlino alla AdK/Bundesstiftung Baukultur: “Ladies and Gentlemen, everyone of you who has followed the controversy surrounding the three major German Baukatastrophen knows. Everyone of you who has had to do with the public sector in building matters, will have experienced how difficult the administration and politicians make decisions and how impatient they then expect the implementation. But what conclusions the public Sector draws from the recent Bauskandalen? A few days ago the news came from the Ministry of Construction, which would want now use BIM – Building Information Modelling to cover all public buildings . Again, the flight into the technology. Another victory for the Project Manager lobby on the formerly centrally relevant Architect. Perhaps the colleagues from the Ministry should look at the results in those countries in which this software is applied”. Si tratta di una citazione assai illuminante per comprendere, comunque, come il processo di riconfigurazione del settore dei prossimi decenni sia destinato a modificare profondamente ruoli e accezioni, nonostante le molte reticenze e resistenze che saranno messe in atto. Certo è, però, che per i progettisti (e per gli architetti, in primo luogo) il compito assegnato appare assai impegnativo e, per certi versi, poco remunerativo, in quanto costringe a una rivisitazione degli statuti, dei ruoli e delle responsabilità. Il punto di svolta, all’interno della Performativity, dall’essere oggetto del negozio contrattuale, appunto, prestazioni e comportamenti nel tempo, sarà dato da committenti e da finanziatori digitalizzati, nel senso di essere dotati di una forte computazionalità, in grado di formulare obiettivi e vincoli in maniera quantificabile ed elaborabile, di rendere trasparenti le Catene aperte di fornitura, di misurare, con metriche innovative, gli andamenti attraverso i flussi e gli scambi informativi. Il punto, come rileva Michael Donn, è che “current implementations of Building Information Modelling (BIM) are buried in a historicistic mode of thinking. This mode sees writers about BIM and practictioners identifying how current and past building design processes can be made more efficient through this technology. The role of the players in the design team is viewed in a frame that expects design to follow traditional paths”. L’essenza del problema consiste nel fatto che, poiché ai progettisti è affidato un compito “produttivo” essenziale nei processi gestiti attraverso l’Information Modelling, non è certo sufficiente ricorrere alle accezioni di collaborazione (consapevole) e di integrazione (multidisciplinare), aspetti che pure sono fondamentali. I progettisti e, in particolare, gli architetti, devono, pertanto, confrontarsi in maniera inedita con la cosiddetta Early Performance Design Analysis, sia sul piano della modellistica sia su quello della configurazione. 2. ANALOGICO E DIGITALE 23 Sostanzialmente, si tratta della capacità di anticipazione delle scelte progettuali alle fasi precoci della progettazione, cercando, al contempo, di mantenere aperte alcune opzioni produttive, proprio come la Quarta Rivoluzione Industriale immaginata dalla Bosch e da altri in Germania sta ipotizzando e come, forse, l’Additive Manufacturing (più comunemente definito come 3D Printing) consentirebbe. Si tratta di un apparente ossimoro che, al contrario, è perfettamente coerente con un approccio al Lean Design che prevede che la scomposizione funzionale-spaziale e tecnologica del manufatto sovrintenda a una evoluzione differenziata delle singole parti, smentendo la classica impostazione per livelli di allineamento e di progressione della concezione dell’intervento. Ciò che suscita elementi di riflessione è la constatazione che si ritrovi una forte convergenza a proposito del potenziale di sconvolgimento degli assetti della progettazione consolidati tra gli studi compiuti nel Regno Unito (da Jennifer Whyte o da Stephen Emmitt) e quelli condotti negli Stati Uniti sui processi ideativi BIM-Based (Ross Scheer, Kensek, Marble, ecc.) caratterizzati dal paradigma della anticipazione delle scelte. Alcuni esempi sono proposti di seguito: 1) Tyler Goss (CASE Inc) sottolineava come le metriche informative consentano di monitorare gli andamenti delle attività progettuali; 2) Belinda Hodgkinson (Knight Sinclair Merz) notava come il Lean Design relativo all’Information Modelling richieda un approccio sartoriale basato sull’Elemental Breakdown Structure disallineando la progressione decisionali delle parti dell’opera; 3) Matt Williams (Arup) metteva in risalto come lo Sketching (analogico) fosse solo molto parzialmente sostituibile con applicativi informatici come dProfiler, Affinity o dRofus nelle fasi della fattibilità e del Briefing. Ciò, in conclusione, significa che non sia possibile immaginare un approccio alla committenza e alla progettazione tradizionale nell’epoca della digitalizzazione dell’Ambiente Costruito. Ma nulla è scontato, poiché, come osservava Karen Kensek, “the current incarnations of building Information Modelling reflects the later stage of a continous evolution of computer tools that started in the 1960s”. Del resto, lo affermano Davis e Miller, “CASE has developed a Building Analytics Framework for monitoring file open rates, file sizes, errors, standards conformance, and other modelling data. Using this dashboard, anyone within the company can monitor a project’s progression at a glance and look for trends in model evolution”. Queste analitiche, in effetti, sembrano assai più feconde della robotica applicata alle costruzioni: d’altra parte, come osserva Antoine Picon, “on the one hand, following the pioneering experiments of Fabio Gramazio and Matthias Kohler at ETH Zurich, where they share the Chair of Architecture and Digital Fabrication, robots appear as a key element of future architectural development … On the other hand, it is easy to measure the limitations of the use of robots on ordinary construction sites, beginning with the innumerable problems linked to security and maintenance that they raise”. Ecco perché ritorna l’antico refrain dell’Industrializzazione edilizia, ove i temi si ripropongono e la loro declinazione può apparire più o meno diretta, più o meno sofisticata: ripartendo da Martin Wagner e Raymond Camus. Osserva, infatti, lo stesso Picon che “throughout the 20th century, machines used to prefabricate or customize, and to assemble parts, had been interpreted as tools radically distinct from the 24 BIM E DIGITALIZZAZIONE DELL’AMBIENTE COSTRUITO mind that put them in motion. Equations and flows of data seem to constitute, in contrast, a fluid milieu that tends to unite the human brain and its mechanical extensions”. Se, tuttavia, è vero che “besides the new immediacy between the mind and the built reality, robotics announces the possibility to radically overcome the constraint of large series that had hampered so many former attempts to industrialise construction”, questo anelito potrebbe essere meglio soddisfatto dall’Additive Manufacturing che presenta implicazioni e risvolti meno immediati e più sottili. Come afferma lo storico francese, “modernist industrialisation itself relied heavily on repetition by rectilinear translational motion. In short, robots introduce us to a profoundly different geometric world. Even if gravity will continue to make us distinguish between the vertical and the horizontal, while translational motion will remain an important feature of mechanics, the mental landscape of design is about to shift”. Se veramente “the complex and the multiple appear more and more as the natural condition from which designers should start”, allora anche la spesso reiterate figura del Master Builder dell’era digitale deve essere attentamente ripensata, anche perché “one may furthermore wonder whether the use the computer with its web extensions represents such a departure from the traditional practice of architecture. In many respects, bi-dimensional hand-produced drawings are no more material than computer-based ones … architectural project is indeed a virtual object. It is all the more virtual that it anticipates not a single built realization but an entire range of them. There is no architectural design without some margin of indetermination that allows for different paths to be followed. One of them, only, will usually be taken. Despite all the attempts made at a better and better codification of design procedures in order to anticipate as closely as possible the built outcome of conception, this relative indetermination of the architectural project is probably one of its most fundamental features”. David Ross Scheer pensa, al contrario, che tale margine di indeterminatezza possa venire meno. Si tratta di una questione di vitale importanza per l’immaginario delle scuole di architettura e di ingegneria. Antoine Picon, infatti, nota come “the ambiguity of architectural design reflects on architectural representation. As convincing as they may appear, the modes of representation used to convey architectural intentions do not correspond fully to the experience of the built reality … Architectural representation is actually always submitted to contrary tendencies, the quest for verisimilitude and the desire to preserve margins of indeterminacy. Actually, the necessity to balance between these two conflicting ideals might very well account for one of the most surprising features of architectural drawings … In other words, computer-aided design cannot be a labyrinthine exploration of the almost infinite possibilities offered by the machine. When form can vary endlessly, choices have to be made; decisions have to be enforced in order to break with the theoretically reversible nature of digital manipulation”. L’Additive Manufacturing (AM) consente, a partire dal Computational Design e dall’Information Modelling la Unique and Customized Mass Fabrication & Production. Osserva Holger Strauss che “the term ‘Additive Fabrication’ encompasses more than twenty different technologies of layered production of prototypes, tools or series production parts. The methods differ significantly from subtractive methods that involve removing material. Additive fabrication means fabrication without the use of tools or moulds – “tool-less” – and therefore allows for great freedom of geometry: With layered fabrication it is possible to generate undercuts without having to 2. ANALOGICO E DIGITALE 25 remove material later which is not possible with methods based on counter moulds (for example injection moulding). Projections as well as cavities can be generated. It is no longer necessary to build massive, monolithic parts with enclosed surfaces. Instead, integrated joints, articulating bodies inside enclosed envelopes (‘sphere in a sphere’), or contour-conform channels (to cool tools during mass production) can be realised. AM enhances the conventional methods”. Ciò significa che le tecnologie relative all’AM “open up a new world of product development. ‘Funktionales Konstruieren’ (functional constructing) makes it possible to work from the desired functions rather than having to realise an idea with products that are currently available. Such paradigm shift turns the approach to product development on its head. It is no longer critical to design according to available production methods (‘design for production’), but rather possible to consequently realise a functional construction (‘design for function’). This new way of designing should also be applied to the design and the production of architecture. By doing so, architecture itself will change, so will the processes of planning and realising it”. Come si può realizzare, la digitalizzazione dell’Ambiente Costruito appare proiettata ben oltre il BIM …
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