Commento alla lezione 19 del 25-05-2015: "MODELLI GERARCHICI"

BIM (Building Information Technology)

Siamo dentro il 6°ciclo che noi chiamiamo "Progetti delle modificazione. Interconnessioni dinamiche. Strutture gerarchiche e modelli intelligenti." L’argomento di cui noi parliamo è come e attraverso quali logiche, quali strumenti, quali sviluppi, all’interno del concetto del modello inteso in senso scientifico (5° ciclo), che è alla base di molti sviluppi dell’informatica, a terreni a noi vicini, come alcuni di questi concetti approdano compiutamente all’interno del mondo della progettazione architettonica, in una maniera di pensare al progetto di architettura in un ‘insieme di interconnessioni dinamiche, in una logica “what if”.

La lezione si può chiamare in varia maniera, ma se volessimo utilizzare la terminologia standard, entriamo nell’ambito che si chiama Building Information Modeling. Modeling rientra in questa definizione, cosi come informazione. Organizzazione futura dei dati durante il ciclo della costruzione. Tipicamente è un database, a 3 dimensioni, in tempo reale, dinamico, che aumenta la produzione nel momento della costruzione. A noi interessa cercar di radicare alcune delle basi concettuali/conoscitive e anche delle ampie possibilità di sviluppo nella ricerca architettonica. Ma allo stesso tempo, il concetto di BIM, con le varie implementazioni, sono abbastanza considerate all’ordine del giorno per chi intende praticare l’architettura in ambito professionale.

Revit, interfaccia

Un po’ come avveniva nei primi anni 2.000 si richiedeva una formazione di base nel campo della grafica via computer, software come Autocad, grafica e rendering, ormai lo standard è avere almeno un infarinatura del BIM. Il concetto di BIM non è un software, ma è una maniera di organizzare le informazioni. Dal punto di vista dello standard si considera RevitAutodesk un po’ la casa madre, ma attraversa molti software CAD. Affrontiamo l’argomento dal punto di vista concettuale, e quali sono gli aspetti costituenti di questo sistema, attraverso i nostri cicli.

Leonardo 6.0

Facciamo 2 griglie. Come faremmo a comunicare col sistema raster? Bucando lo schermo, o una porzione di esso, se utilizzo un sistema spreadsheet? Ogni casella contiene o un’informazione o un risultato. Dopodichè ho un pacchetto di operazioni già definite che mi consentono di modificare le cellule. E’ un livello basico o si può articolare? Avviene un sistema ad albero. Lo possiamo definire come sistema gerarchico? Certamente, perché se io muovo il tronco in basso muovo tutto l’albero, cosi come se tocco in mezzo. Questo quando la parola BIM non era usata, spesso si parlava di “Object Moduling”, o modelli gerarchici, focalizzandoci su questo concetto, partendo dal foglio elettronico.

Tempi progettazione CAD/BIM

Ora so come mandare informazioni di tipo vettoriale. Ma qual è la differenza col raster? Esistono delle nozioni, maniera descrittiva più efficiente, attraverso la dichiarazione di entità. Dopo aver acquisito queste nozioni, cosa succede ora? Come faccio a portare l’efficienza di questo sistema gerarchico all’interno di un modello che sia tridimensionale? Questo è il grande problema del BIM.  Proviamo a trasmettere dall’uno all’altro un elemento poligonale molto semplice. Cosa gli dico a lui col sistema vettoriale? Innanzitutto parlo e esplicito l’identità: polilinea, e gli do un nome, ad esempio Carlo.

L A1-B2: L C2-C4; L E4-E6; L E6-D6

Leonardo 6.0

Qual è il salto. Ora immaginiamo che tutta questa informazione sia racchiusa nell’entità “polilinea Carlo”. Prima dovevamo resettare e ripassare di volta in volta queste informazioni, anche se era una semplice duplicazione. Qual è il salto logico? E’ pensare non più sui singoli dati e sulla loro descrizione, ma ragioniamo su un pacchetto (oggetto, block, famiglia), cioè ragiono esclusivamente su “polilinea Carlo”. Quindi quando rivoglio quel pacchetto, dall’altra parte gli dico prendi il “pacchetto Carlo”, e non gli dico più prendi quelle informazioni. Cosa posso dirgli? "Piazzalo", "inseriscilo", "copialo", "ingrandiscilo", "scalalo", "ruotalo", ecc… Cosa succede a questo punto? Che ho una serie di “istanze” (è la parola chiave), di pacchetti "Carlo", inserite nel mio mondo. Questo blocchi quando sono inseriti nel sistema, sono delle “instance”, che presentato caratteristiche che sono inserite qua, in cui la descrizione è fatta una volta per tutte. Qual è la prima conseguenza di questo sistema che viene da pensare? Il trucco è entrare dentro il blocco, cioè decido che questo coso ha una finestra qui, poi la modifica avverrà su tutto il resto in automatico, la modifica a livello del blocco si ripercuote in tutte le “instance”. Ho una descrizione organizzata gerarchicamente, in cui alcuni tipi di informazioni sono indicazioni che appartengono all’”istance”, mentre informazioni geometriche appartengono al “block”, che una volta modificato mi si ripercuotono in tutte le “instance". E’ uno strano dare avere tra rigidità e flessibilità, per certi punti di vista. L’altro aspetto molto importante è che è un sistema molto più efficiente di quanto fatto precedentemente, perché viene fatto una volta sola il passaggio delle informazioni del blocco, perché dopo viene solo piazzato. 

Istanze

Ma perché è gerarchico? Io posso organizzare gerarchicamente queste cose, esattamente come facevo con l’albero. Esempio: blocco 1=triangolo, e blocco 2= quadrato., che formano il blocco Carlo. Poi posso creare altri sistemi, poligono + cerchio, e lo combino col sistema prima, ma li posso combinare per quante volte voglio, cioè un’istance può diventare blocco, e succede esattamente quello visto prima dell’albero. Cioè se io muovo i miei discorsi alla base, è come se scuotessi l’albero, se muovo il livello più basso è come se movessi il tronco. In questo senso è gerarchico. Ma poi che idea mi viene in mente che ha a che vedere con la griglia? Ragioniamo sul blocco Carlo. Cosa gli abbiamo dato? Informazioni di natura geometrica, che può essere tridimensionale o bidimensionale. Qual è il salto logico? Gli posso associare altre proprietà. Ma non gerarchico, ma in parallelo: è un database. E’ questa la base del BIM. C’è Carlo, che ora chiamo “muro”, o “infisso”. Carlo che ha? Ha un set di informazioni tridimensionali che ne permettono l’efficienza, la facilità di modifica, e l'organizzazione gerarchica: che posso chiamare blocco, e l’altra è istance, che può diventare blocco a livello gerarchico. Ma Carlo muro è anche associato a un database, è un record, è una riga di questa struttura.

Organizzazione gerarchica

I Field sono ipoteticamente infiniti, ma dipende da quelli che mi interessano: quanto costa? quanto pesa? voglio una foto? voglio che questo database sia collegata col manifacturing, cioè non sono dati statici, ma dinamici? Per esempio se il fornitore del mattone abbassa i prezzi, quindi la variazione mi si ripercuote su tutto. La geometria è legata al database. Il passaggio ovvio immediatamente successivo qual è?  Che ha un vero e proprio foglio elettronico: da 1° livello di informazione, da 2° livello geometrico, ho un terzo elemento che è il foglio elettronico, che mi fa i calcoli. Il dato geometrico è collegato al dato del database, per farmi un modello di spreadsheet, si crea un circolo. Quindi ogni volta che ho un blocco e un’istance in più, ho verifiche sia a livello geometrico sia a livello di spreadsheet, quindi posso verificare dei risultati. Questo sistema qua è la base di un BIM, cioè c’è una circolarità tra le informazioni e le informazioni hanno un aspetto interattivo, paragonabile a un foglio elettronico in cui posso fare un’operazione "What if".

Circolarità del processo

Cosa succede se uso il mattone B invece che il mattone B? La cosa usuale è utilizzare lo stesso modello, prima col mattone A e un altro col mattone B e faccio differenze. Entra per la prima volta l’interattività, ed avrà conseguenze importantissime. Sono variazioni che avvengono in tempo reale, un discorso di interattività nel riscontro di come si sono mosse queste informazioni. Dopodichè cosa succede? Una volta che si è mosso il meccanismo, la circolarità intrinseca, poi cosa mi viene in mente? Mi faccio dei valori di tipo energetico, per livelli ulteriori. Dei ragionamento di bellezza, li metto nel modello, cosi come l’intelligenza artificiale, lo metto nel modello. Perché una volta capito il meccanismo, io posso inserire quello che voglio e interrelare le informazioni. E’ troppo importante oggi questa questione, perché il mondo dell’architettura che si deve realizzare tende a questi modelli, ma dietro ci sono delle difficoltà, ovviamente, soprattutto quando la costruzione è assai complessa, ma non si usa per l’innovazione formale e concettuale, quanto per la realizzazione.

Questa cosa qua fa capire che all’inizio non si sapeva come chiamarla, inizialmente fu chiamata “3d database”, perché all’interno di un oggetto 3d era visto come contenitore di informazioni. Ma ormai la parola BIM è contenitore di queste cose, dove la parola “information” è la parola chiave, perché noi ci siamo abbastanza dentro, eccome.

Quindi gli script e parametrizzazione, in questo punto dove sono inseriti? Quindi perché si mette come parola chiave “symbol”? perché in alcuni programmi veniva chiamato cosi. Ma perchè molti salti umani vanno verso l’astrazione, e qui in particolare il grosso salto logico è l’instance, cioè contenitore di informazioni, che potremmo chiamare “symbol”, è iperinformativa, simbolica. E’ una terminologia utilizzata originariamente il symbol. Era una cosa molto pratica per immagazzinare molte informazioni, specialmente quando i pc non erano ancora cosi potenti, cioè le informazioni di descrizioni venivano mandate ogni volta, pur essendo magari 50 o 1.000 oggetti tutti uguali, mentre cosi diventa tutto più economico, più efficace, più intelligente, che dipende dalla capacità di chi costruisce, è incorporata nel prodotto, ma è la riflessione di chi lo fa, se uno è furbo o stupido, l’intelligenza dipende dall’utente, come anche la creazione dei layer, ma qui è ancora più potente,

più semantico, perchè tutte queste entità sono nominabili, perché il modello lo posso assemblare, muovere, rifare, attraverso caratteristiche che io mi scelgo;

+interattivo; deriva dalla circolarità che abbiamo descritto, dal punto di vista dei costi, geometrico, ecc…

In un “listato” vero e proprio cosa succede? Se un sistema non è gerarchico, enuncio la “shape” e la descrivo. Invece in questo caso gli dico che sto creando un blocco, chiamato “object”, che appartiene a questa logica qua. Con 4 caratteristiche, dopodichè c’è la descrizione. Se volessi 5 copie mi basta descrivere le 4 caratteristiche e non ogni volta tutta la descrizione.

Tutorial SketchUp. Lui lo chiama “componente” (l’object di prima), lo copio e sto creando delle istance. Modifico il componente originale, e faccio un estrusione per esempio. Creo un secondo oggetto e lo collego al primo, ma il risultato sta a un livello superiore. Ma a sua volta può essere componente.

Ora qualche esempio. Progetti di una certa complessità sono sempre più fatti con questo sistema. Ma soprattutto cosa viene in mente dopo un po’? E’ che una volta che si ha un sistema di questo tipo, è creare uno standard sulla base di questi. Quindi in diversi paesi esteri la presentazione dei progetti non è solo copia elettronica, ma addirittura è organizzata in BIM, e in futuro diventerà normativa. Il dare/avere di questo approccio, ad esempio è l’implementazione con Java, ma la sua struttura per blocchi e componenti, ti tende a far pensare così, per blocchi e componenti, cioè l’approccio di Zaha Hadid non manco per niente fatta per componenti, ma parametrica. Quindi tende ad essere abbastanza guidato entro certi binari. Comunque hanno grossi impatti a livello normativo, organizzativo, ecc… Nel percorso ciclico, all’inizio si aveva solo una direzionalità, orario per esempio. Mentre ci si può muovere anche in senso antiorario, cioè voglio cambiare dati lì e vedere in automatico cosa succede indietro al modello, e non vedendo il risultato. Cioè dati-risultato, e risultati-dati, cioè un What if al contrario, schematizzandolo con frecce. La cosa interessante è che nel senso normale, cioè inserendo dati io ottengo un solo risultato possibile, mentre facendo il percorso inverso, imponendo il risultato, ci posso arrivare attraverso molte combinazione di dati, quindi ci sono più modi per arrivare al risultato. Una delle ditte è la Bentley, e il software è microstation. Ibrido tra un programmo nato per Bèzier e un BIM, la Gehry Technologies, a fine anni ’90 erano già fatti con sistema BIM, ma non per fare scatole ma per fare Guggenheim, ma anche UNStudio, cioè modellano l’aspetto formale e dopo implementano con BIM.

Analisi dell’architettura: ci fa capire cosa succederà alla Casa dell’architettura, venerdì 29 maggio 5.30 sua conferenza. Dal 1988 ha cominciato a lavorare su Terragni in ci l’approccio al modello sia critico. Che cos’è che si cercava di fare in quella fase? Costruire modelli non solo intelligenti, ma anche semantici e interattivi, attraverso l’implementazione di strutture gerarchiche. Quindi erano contenitori che si proiettavano nell’analisi critica dell’edificio. Il problema era come costruire un modello che permettesse il rendering finale ma soprattutto che avesse tutto il livello di complessità dentro. Quindi rispetto alla potenzialità del BIM era un percorso formativo progettuale concettuale per far capire queste cose.

Questo è il momento principale del corso perché tutte queste cose sono entrate nel progetto dell’architettura, cioè questo mondo “antifissità” è entrato nell’architettura, cioè questa struttura di base è mobile e negoziabile, che è alla base sia dell’imprinting che dei modelli gerarchici, la struttura mentale di base è la stessa, senza i quali non potremmo fare i nostri salti. E’ chiaro che il modello gerarchico è al centro di questo sistema.