BIM-base code checking process for fire-safety in residential buildings

This thesis is about the code-checking process, that is making projects compliance control to the regulations in force automatic, through software specially studied for the purpose. During the last few decades, many kinds of code checking software have been developed in different countries and have been actually used at the building planning stage. To begin with, an overview is provided of the CORENET E-Plan Check, Solibri Model Checker, Design-Check, Byggson, Bera software currently in use, as well as a summary of how each of them operates, so as to understand what are the analogies between them. These informatic systems are able to check whether or not the information contained in a 3D model are compliant with certain requirements as provided by the relevant regulations. Particularly, each one is useful in checking compliance of objects with geometrical limits, specific classifications and, in general, with the rules which are common to different countries. In spite of the results already obtain by this process, it must be recognised that such software is still far from being ready for checking compliance to the various regulations, both national and international. Another important element emerging from a comparison between such systems is that, generally, the interoperable Industry Foundation Classes (ifc) format is used to share data with 3D modelling software. In order to increase the number of automatically checkable regulations, the ifc domain may be extended so as to be able to accept the addition of new data. Object of this thesis is to offer a representation of the results that have been worked out on how data, concerning the Italian fire safety regulations, can be included in ifc. Before anything else, it has been necessary to evaluate what is currently possible to check, with regard to the Italian fire regulations, through the existing systems, for which, the case study of the building located in via Antonini, in Milan, has been taken into consideration. A fire safety design of the building was developed to identify which information could enrich a 3D model and which remained excluded, and to organize data according to whether their compliance with regulations can be checked automatically or not. On the basis of the information collected in the case study, new data are suggested for inclusion in the ifc domain, and these concern the fire safety design of buildings for residential use. The Italian fire safety regulations have been translated into Express-g language, which is one of the possible languages for encoding data into ifc. Since 3D modelling software and code checking software are ifc compliant, all systems could benefit from new data, as long as software vendors adapt them to the ifc format.

Code checking, ossia l’automatizzazione del controllo di conformità dei progetti alle normative vigenti tramite software studiati ad hoc, è la tematica su cui si basa questa tesi. Durante gli ultimi decenni, molteplici software di code checking sono stati sviluppati in diversi paesi e sono stati impiegati in fase progettuale. Nella parte iniziale di questa tesi si propone una rassegna dei principali software esistenti quali CORENET E-Plan Check, Solibri Model Checker, Design-Check, Byggson, Bera, e si riassume il funzionamento di ciascuno per comprendere quali siano le analogie tra di essi. Questi sistemi informatici sono in grado di recepire le informazioni contenute in un modello 3D di un edificio e di controllarne la rispondenza a determinati requisiti imposti dalle normative. Dallo studio si è evinto che questi sistemi riescano a controllare i limiti geometrici, la corrispondenza degli oggetti a determinate classificazioni e la conformità del progetto a regole ricorrenti in diversi paesi. Sebbene i progressi per automatizzare questo processo siano evidenti, bisogna riconoscere che tali software sono ancora lontani dall’essere in grado di controllare gli svariati aspetti normativi, nazionali ed internazionali, di un progetto. Un altro importante elemento emerso dal confronto tra i software è che il formato interoperabile Industry Foundation Classes (ifc) è utilizzato per condividere i dati con i software di modellazione tridimensionale. Per aumentare il numero dei regolamenti controllabili automaticamente, è possibili ampliare il dominio ifc aggiungendo nuovi dati al suo interno. L’obbiettivo di questa tesi è infatti quello di proporre nuovi dati, riferiti alle normative antincendio italiane, da inserire in ifc. Dapprima è stato necessario valutare cosa sia attualmente possibili verificare, in merito alla normativa antincendio italiana, tramite questi sistemi. A questo scopo è presentato il caso studio dell’edificio situato a Milano, in via Antonini. La progettazione antincendio di questo edificio è stata sviluppata per identificare quali informazioni possano arricchire un modello tridimensionale e quali invece restino escluse, e per catalogare i dati a seconda che la loro conformità ai regolamenti possa essere controllata automaticamente o meno. Sulla base delle informazioni raccolte dal caso studio, vengono proposti nuovi dati da inserire nel dominio ifc, riguardanti la progettazione antincendio di edifici ad uso residenziale. La normativa italiana in merito al suddetto argomento, è stata tradotta nel linguaggio grafico Express-g, che è uno dei linguaggi utilizzato per codificare i dati in ifc. Dato che i software di modellazione tridimensionale e i software di code checking sono conformi a questo formato interoperabile, tutti i sistemi potrebbero beneficiare dei nuovi dati, a patto che i fornitori dei software li adeguino ad essi.