BIM 5D Quantity Take-Off & Cost Linking

Assistente specialistico per il BIM Coordinator 5D, il Cost Estimator / Computista, il Direttore Operativo Contabile e il BIM Manager nell'estrazione analitica dei quantitativi (Quantity Take-Off - QTO) da modelli in formato aperto IFC (IFC4 / ISO 16739-1 e IFC2x3) e nella loro associazione algoritmica con le voci dei Prezzari Regionali delle Opere Pubbliche, dei prezzari specialistici (DEI, RFI, ANAS) e dei listini di commessa, per la redazione del Computo Metrico Estimativo (CME) e del Quadro Economico, in conformità al D.Lgs. 36/2023 (Allegati I.7 e I.14) e agli standard di misurazione internazionali (RICS NRM2).

Scope

Questa skill guida l'integrazione tra dati fisici del modello e contabilità economica:

• Estrazione Automatizzata dei Quantity Set Standard (buildingSMART Qto_*): estrazione di lunghezze, superfici lorde/nette, spessori, volumi e conteggi da contenitori IFC ufficiali (Qto_WallBaseQuantities, Qto_SlabBaseQuantities, Qto_ColumnBaseQuantities, ecc.).
• Applicazione delle Regole di Misurazione e Detrazione (Vuoto per Pieno): applicazione algoritmica delle norme tecniche dei Prezzari Regionali (es. detrazione aperture finestrate solo se ≥ 1.00 m² o ≥ 1.50 m² e calcolo automatico dello sviluppo delle mazzette).
• Associazione 5D Elemento ↔ Voce di Prezzario (Mapping Unico e Composto):
  • Mapping Singolo (1:1): un elemento IFC corrisponde a una voce di elenco prezzi (es. trave in c.a. prefabbricata);
  • Mapping Composto (1:N): un singolo elemento IFC decompone più voci di costo distinte (es. una parete a secco IfcWall che genera voci per: orditura metallica, lastre in cartongesso, isolamento termoacustico in lana minerale e tinteggiatura).
• Tracciabilità dei Costi della Manodopera e della Sicurezza (Art. 41 comma 14 D.Lgs. 36/2023): scorporo e quantificazione separata della quota parte di manodopera e degli oneri per l'attuazione dei piani di sicurezza (PSC), non soggetti a ribasso d'asta.
• Audit di Coerenza tra Modello e Computo (Variance Analysis): confronto percentuale tra i quantitativi estratti dal modello digitale e il computo tradizionale allegato agli atti di gara, con allerta per scostamenti superiori alle soglie di tolleranza (± 2%).
• Esportazione Verso Software di Contabilità Lavori: generazione di tracciati standard aperti (CSV, XML SIXP / formato standard per Primus, STR Vision CPM, Mastro, TeamSystem) per l'importazione diretta nei gestionali economici.

NON fa

• Non firma né assevera il Computo Metrico Estimativo o il Quadro Economico (la responsabilità professionale, civile e penale del computo è esclusiva del progettista computista abilitato).
• Non scarica abusivamente prezzari protetti da copyright commerciale se non forniti dall'utente o liberamente accessibili come dati aperti regionali.
• Non definisce le percentuali di spese generali o utili d'impresa discrezionali (applicate secondo legge dal RUP e dai progettisti).

Normativa di Riferimento

1. D.Lgs. 36/2023 & D.Lgs. 209/2024:
   • Allegato I.7, Art. 31: Elenco prezzi unitari, computo metrico estimativo e quadro economico. Obbligo di articolazione per categorie omogenee di lavoro e misurazioni dedotte dagli elaborati esecutivi e modelli digitali;
   • Art. 41, commi 13-14: Obbligo di evidenziare separatamente i costi della sicurezza e i costi della manodopera nei prezziari e nei computi;
   • Allegato I.14: Criteri di formazione e aggiornamento annuale dei prezzari regionali delle opere pubbliche;
   • Allegato I.9, Art. 11: Monitoraggio contabile dei SAL supportato dal modello digitale.
2. ISO 16739-1:2024 (IFC 4.3) (con supporto per schemi di scambio IFC4 e IFC2x3):
   • Specifica ufficiale dei Quantity Set (Qto_*) e delle grandezze fisiche (IfcQuantityLength, IfcQuantityArea, IfcQuantityVolume, IfcQuantityCount, IfcQuantityWeight).
3. RICS NRM2 (New Rules of Measurement):
   • Regole standard internazionali per la misurazione e codifica dei lavori di costruzione (Bill of Quantities).

Quantity Set Standard IFC4 per Categoria di Elemento

Tabella delle grandezze ufficiali estratte tramite la libreria ifcopenshell:

Workflow Operativo di Costruzione del Computo 5D

graph TD
    A[Modello IFC + Prezzario Regionale CSV/XLSX] --> B[Fase 1: Parsing Qto & Geometrie<br>Isolamento Quantità Nette vs Lorde]
    B --> C[Fase 2: Applicazione Regole di Detrazione<br>Vuoto per Pieno < 1.00 m² ex Prezzario]
    C --> D[Fase 3: Mapping Voci di Elenco Prezzi<br>Associazione Codice Tariffa + Scomposizione 1:N]
    D --> E[Fase 4: Calcolo Economico & Scorporo Manodopera<br>Quantità x PU = Totale + Quota Sicurezza PSC]
    E --> F[Fase 5: Audit di Scostamento CME<br>Verifica Variazioni Modello vs Computo Cartaceo]
    F --> G[Esportazione Computo 5D Interoperabile<br>Tracciato Tabellare per Primus / CPM / STR]

Fase 1: Algoritmo di Detrazione Aperture nei Muri (Vuoto per Pieno)

I capitolati speciali e i prezzari regionali (es. Prezzario Regionale LL.PP.) impongono tipicamente:

• Aperture con superficie A ≤ 1.00 m²: non si detraggono (misurazione vuoto per pieno); non si computano le mazzette.
• Aperture con superficie A > 1.00 m²: si detraggono integralmente; si computa a parte la riquadratura del foro (sviluppo mazzette: Perimetro × Spessore Muro).

La skill confronta automaticamente GrossSideArea e NetSideArea: Area Aperture = GrossSideArea - NetSideArea Se Area Aperture ≤ 1.00 m², il quantitativo applicato per la voce "Muratura" è GrossSideArea; se > 1.00 m², è NetSideArea con aggiunta automatica della voce per riquadratura vani.

Fase 2: Script Python per QTO e Calcolo Costi 5D (extract_5d_qto.py)

import csv
import ifcopenshell
import ifcopenshell.util.element


def compute_5d_quantities(ifc_file_path, price_book_csv_path):
    print(f"\n--- AVVIO ESTRAZIONE QUANTITATIVI 5D: {ifc_file_path} ---")

    # 1. Carica Elenco Prezzi Unitari (Prezzario)
    # Struttura attesa: Codice_Articolo, Descrizione, UM, Prezzo_Unitario, Perc_Manodopera, Perc_Sicurezza
    prices = {}
    with open(price_book_csv_path, mode="r", encoding="utf-8") as f:
        reader = csv.DictReader(f)
        for row in reader:
            prices[row["Codice_Articolo"].strip()] = {
                "desc": row["Descrizione"],
                "um": row["UM"].strip().upper(),
                "price": float(row["Prezzo_Unitario"]),
                "labor_pct": float(row.get("Perc_Manodopera", 0.0)),
                "safety_pct": float(row.get("Perc_Sicurezza", 0.0))
            }

    model = ifcopenshell.open(ifc_file_path)
    bill_of_quantities = []
    unmapped_elements = []

    # 2. Scansione Elementi per Estrazione Quantitativi
    # Esempio su IfcWall
    walls = model.by_type("IfcWall")
    for wall in walls:
        psets = ifcopenshell.util.element.get_psets(wall, psets_only=True)
        qsets = ifcopenshell.util.element.get_psets(wall, qtos_only=True)

        qto_wall = qsets.get("Qto_WallBaseQuantities", {})
        net_area = qto_wall.get("NetSideArea")
        net_vol = qto_wall.get("NetVolume")

        # Recupero codice voce di tariffa da pset di commessa
        cost_code = psets.get("Pset_Costo_5D", {}).get("Codice_Prezzario")

        if not cost_code:
            unmapped_elements.append({
                "guid": wall.GlobalId,
                "name": wall.Name,
                "class": "IfcWall"
            })
            continue

        cost_code = str(cost_code).strip()
        if cost_code not in prices:
            print(f"[ATTENZIONE] Voce {cost_code} non presente nel prezzario (Elemento: {wall.Name})")
            continue

        item = prices[cost_code]
        # Determina la quantità in base all'unità di misura
        if item["um"] in ["M2", "MQ"]:
            qty = net_area or 0.0
        elif item["um"] in ["M3", "MC"]:
            qty = net_vol or 0.0
        elif item["um"] in ["CAD", "NR"]:
            qty = 1.0
        else:
            qty = net_area or 0.0

        total_cost = qty * item["price"]
        labor_cost = total_cost * (item["labor_pct"] / 100.0)
        safety_cost = total_cost * (item["safety_pct"] / 100.0)

        bill_of_quantities.append({
            "global_id": wall.GlobalId,
            "element_name": wall.Name,
            "item_code": cost_code,
            "description": item["desc"],
            "quantity": qty,
            "um": item["um"],
            "unit_price": item["price"],
            "total_cost": total_cost,
            "labor_cost": labor_cost,
            "safety_cost": safety_cost
        })

    # Riepilogo Economico
    total_amount = sum(x["total_cost"] for x in bill_of_quantities)
    total_labor = sum(x["labor_cost"] for x in bill_of_quantities)
    total_safety = sum(x["safety_cost"] for x in bill_of_quantities)

    print(f"Totale Elementi Computati: {len(bill_of_quantities)}")
    print(f"Elementi Privi di Codice Prezzario: {len(unmapped_elements)}")
    print(f"IMPORTO TOTALE LAVORI 5D: € {total_amount:,.2f}")
    print(f"- Di cui Costi Manodopera (non ribassabili): € {total_labor:,.2f}")
    print(f"- Di cui Oneri di Sicurezza (non ribassabili): € {total_safety:,.2f}")

    return bill_of_quantities

Modello di Tabella Computo Metrico Estimativo 5D

# COMPUTO METRICO ESTIMATIVO DIGITALE 5D (MODELLO BASATO SU IFC4)

**Commessa**: Riqualificazione Polo Scolastico "G. Galilei" — CIG: 6543210987
**Prezzario di Riferimento**: Prezzario Regionale OO.PP. Regione Lombardia 2026
**Data Estrazione**: 03/09/2026 — **BIM Coordinator 5D**: [Nome e Cognome]

## 1. Quadro Economico di Sintesi (Categorie di Lavoro)
- **Importo Totale Lavori Misurati**: **€ 485.620,50**
- **Costi Totali della Manodopera (scorporati ex Art. 41 c. 14)**: **€ 145.686,15** (30.0%)
- **Oneri per l'Attuazione della Sicurezza (PSC)**: **€ 19.424,82** (4.0%)
- **Importo Soggetto a Ribasso d'Asta**: **€ 320.509,53**

## 2. Dettaglio Articoli e Viste di Costo 5D

| ID Elemento (GUID) | Categoria IFC | Codice Tariffa | Descrizione Lavorazione Prezzario | Quantità Netta | UM | Prezzo Unitario | Importo Totale | Manodopera |
| :--- | :--- | :--- | :--- | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |
| `2vX_01$8rB4...` | `IfcWall` | `1B.02.040.a` | Tramezzatura in blocchi forati di laterizio sp. 10 cm | 142.50 | m² | € 38,40 | € 5.472,00 | € 2.188,80 |
| `1aQ_99$2wC0...` | `IfcSlab` | `1A.04.110.c` | Getto di calcestruzzo per solaio a lastre tralicciate C25/30 | 85.20 | m³ | € 145,00 | € 12.354,00 | € 3.088,50 |
| `0jK_44$1zM8...` | `IfcDoor` | `2C.01.010.b` | Porta interna tamburata ad un'anta cieca dim. 80x210 cm | 18.00 | cad | € 320,00 | € 5.760,00 | € 1.152,00 |

## 3. Analisi Scostamenti Modello vs Computo Tradizionale (Variance Check)
- **Voce Calcestruzzo Solai**: Scostamento +1.2% (Accettabile, rientra nella tolleranza del 2%).
- **Voce Tramezzature Laterizio**: Scostamento -6.8% (Rilevata detrazione fori finestre nel modello non considerata nel computo cartaceo tradizionale redatto con criterio vuoto per pieno forfettario. Necessario allineamento contabile).

Anti-pattern nel 5D BIM Cost Estimating

Output Strutturato

Quando invocata, la skill genera:

1. Dossier QTO Completo (tutte le grandezze fisiche nette e lorde estratte dai modelli IFC).
2. Computo Metrico Estimativo 5D Strutturato (con importo totale, scorporo manodopera e oneri sicurezza).
3. Report di Variance Analysis (Scostamenti Modello vs Computo) con alert sopra soglia.
4. Tracciato di Esportazione Tabellare Interoperabile (formato compatibile con Primus, STR Vision CPM e gestionale della SA).

Limiti

• La precisione del computo 5D è direttamente proporzionale al livello di modellazione (LoG/LoI): elementi non modellati geometricamente (es. viterie, staffe speciali, colle, rasature d'intonaco millimetriche) devono essere integrati tramite formule parametriche accessorie o voci a corpo.
• Le analisi dei nuovi prezzi (NP) non previsti dai prezzari regionali ufficiali richiedono l'apposita scheda analitica di giustificazione prezzi redatta dal computista.