تاریخچه مختصری از BIM

مدل سازی اطلاعات ساخت (BIM) اصطلاحی است که طی ۲۰ سال گذشته در زمینه های طراحی و ساخت همه گیر شده است ، اما ببینیم این اصطلاح از کجا آمده است؟

تاریخچه مختصری از BIM

مزایای مدل طراحی معماری که به یک پایگاه داده رابطه ای پیوند خورده است باورنکردنی است ، زیرا پیمانکاران برای اولین بار در سال ۲۰۱۲ به محرک اصلی فرایند BIM تبدیل شدند .

BIM دقیقاً چیست؟

فرایند BIM باید بتواند خصوصیات فیزیکی و ذاتی ساختمان را به عنوان یک مدل شی گرا نشان دهد. علاوه بر این بیشتر نرم افزار های BIM دارای موتور رندر و یک محیط برنامه نویسی برای ایجاد اجزای مدل است. کاربر می تواند مدل را در نماهای سه بعدی و همچنین دو بعدی ،  مشاهده و با آن تعامل کند. همزمان با توسعه مدل  ، سایر نقشه های موجود در پروژه نیز به صورت هماهنگ تنظیم می شوند.

این پیشرفت به نیازی در صنعت معماری پاسخ داد که بتواند نقشه ها را در مقیاس های مختلف و هماهنگ با هم انجام دهد. ساعات لازم برای رسم نقشه در ایالات متحده از سال ۱۹۶۴ به طور پیوسته کاهش یافته است. بهبود بهره وری و فناوری رایانه ای که حاصل BIM است، به این روند سرعت بخشیده است.

آغاز

زیربنای مفهومی سیستم BIM به اولین روزهای محاسبات برمی گردد. در اوایل سال ۱۹۶۲ ، داگلاس سی. انگلبارت در مقاله خود با عنوان “افزودن عقل انسانی” دیدگاه عجیبی از معمار آینده به ما می دهد .

معمار شروع به وارد کردن یک سری مشخصات و داده ها می کند و تصویر روی صفحه ظاهر می شود. یک ساختار در حال شکل گرفتن است. او آن را بررسی می کند ، آن را تنظیم می کند … این لیست ها به یک ساختار  بهم پیوسته تبدیل می شوند ، که بیانگر بلوغ در طراحی است.

Englebart طراحی مبتنی بر شی ، کار پارامتریک و یک پایگاه داده رابطه ای را پیشنهاد می کند. رویایی که چندین سال بعد به واقعیت تبدیل شد.

تجسم مدل

از ریشه های رابط گرافیکی SAGE و برنامه Sketchpad در سال ۱۹۶۳ ، برنامه های مدل سازی بر اساس نمایش محاسباتی هندسه ظاهر شدند. دو روش اصلی نمایش و ضبط اطلاعات که در دهه ۱۹۷۰ و ۱۹۸۰ ظاهر شد ، هندسه توپر سازنده (CSG) و نمایش مرز (brep) بود. سیستم CSG از یک سری اشکال ابتدایی استفاده می کند که می تواند توپر یا خالی باشد ، به طوری که اشکال می توانند با هم ترکیب شوند و با هم تلاقی کنند ، از هم کم شده یا ترکیب شوند و شکل های پیچیده تری ایجاد کنند. این پیشرفت به ویژه در بازنمایی معماری بسیار مهم بود زیرا از روشهای متداول در طراحی (پنجره ها ، درها) است.
چالش دیگری که ایجاد شد این بود که معماران به روشی نیاز داشتند که به کامپیوتر بگویند چه کاری انجام دهد. توسعه قلم های سبک و سایر فناوری های جدید، از جمله پاسخ های این چالش بود.

طراحی ساختمان بانک اطلاعاتی

دیدن ساختمانها از دریچه پایگاه داده یک طبقه بندی واقعی از اجزای سازنده ساختمان را ضروری می کند. یکی از اولین پروژه های ایجاد موفقیت آمیز پایگاه داده ساخت، سیستم توصیف ساخت (BDS) بود. این برنامه با استفاده از یک رابط کاربر گرافیکی ،به کاربر اجازه می دهد اطلاعات را به طور دسته بندی شده با ویژگی ها از جمله نوع مصالح و منبع تهیه کند.

ایستمن ادعا می کند که نقشه ها برای ساخت و ساز ناکارآمد هستند . او  نتیجه گرفت که BDS بیش از پنجاه درصد هزینه طراحی را کاهش می دهد. پروژه بعدی ایستمن ، GLIDE ( زبان گرافیکی برای طراحی تعاملی ) که در سال ۱۹۷۷ در CMU ایجاد شد ، بیشترین ویژگی های یک بستر مدرن BIM را به نمایش گذاشت.

در اوایل دهه ۱۹۸۰ سیستم های مختلفی در انگلستان ایجاد شد که مورد توجه قرار گرفت و در پروژه های ساخت اعمال شد. این سیستم ها شامل GDS ، EdCAAD ، Cedar ، RUCAPS ، Sonata و Reflex است. سیستم نرم افزاری RUCAPS که توسط GMW Computer در سال ۱۹۸۶ توسعه یافت اولین برنامه ای بود که از مفهوم مرحله بندی مراحل ساخت و ساز استفاده می کرد و برای ساخت مرحله ای ترمینال سه فرودگاه هیترو استفاده شد. تاسیس مرکز مهندسی تسهیلات یکپارچه (CIFE) در استنفورد در سال ۱۹۸۸ توسط Paul Teicholz نقطه عطف دیگری در توسعه BIM است.

نمونه برجسته بعدی یک ابزار شبیه سازی مبتنی بر مدل است که در سال ۱۹۹۳ در آزمایشگاه ملی لارنس برکلی ساخته شد.

ساخت مجازی

در حالی که تحولات به سرعت در ایالات متحده اتفاق می افتاد ، اتحاد جماهیر شوروی دو برنامه نویسی نابعه داشت که در نهایت BIM را آن طور که امروز می شناسیم، تعریف می کنند. Leonid Raiz و Gábor Bojár به عنوان بنیانگذاران Revit و ArchiCAD می شوند. ArchiCAD در سال ۱۹۸۲ در بوداپست ، مجارستان توسط Gábor Bojár ، فیزیکدانی که علیه دولت کمونیست قیام کرد و یک شرکت خصوصی ایجاد کرد ، توسعه یافت. گابور با گرو گذاشتن جواهرات همسرش و قاچاق کامپیوترهای اپل خطوط اولیه کد را نوشت . نرم افزار Radar CH در سال ۱۹۸۴ برای سیستم عامل Apple Lisa منتشر شد. نام این برنامه بعدا ArchiCAD شد. ArchiCAD اولین نرم افزار BIM بود که برای رایانه شخصی در دسترس قرار گرفت.

شروع به کار این نرم افزار کند بود زیرا Bojár مجبور بود با فضای تجاری غیر دوستانه و محدودیت های نرم افزار رایانه های شخصی دست و پنجه نرم کند ، بنابراین ArchiCAD تا مدتها، در پروژه های بزرگ استفاده نمی شد. ArchiCAD از سال ۲۰۰۷ تا ۲۰۱۱ ، به طور عمده به عنوان ابزاری برای توسعه پروژه های تجاری مسکونی و کوچک در اروپا ، سود قابل توجهی کسب کرده است. بهبودهای اخیر ، ArchiCAD را به یک بازیگر اصلی در بازار تبدیل کرده است ، اگرچه برخی مشکلات مانند محیط برنامه نویسی پیچیده (اما انعطاف پذیر) وجود دارد. گرافیسافت ادعا می کند که بیش از ۱،۰۰۰،۰۰۰ پروژه در سراسر جهان با استفاده از ArchiCAD طراحی شده است. (تا ۲۰۱۲)

مدت زیادی از شروع فروش Radar CH نگذشته بود که شرکت Parametric Technology Corporation (PTC) در سال ۱۹۸۵ تاسیس شد و اولین نسخه Pro / ENGINEER را در سال ۱۹۸۸ منتشر کرد. این یک برنامه CAD مکانیکی است که از مدل پارامتری مبتنی بر محدودیت استفاده می کند. Irwin Jungreis و Leonid Raiz با دانش Pro / ENGINEER از PTC جدا شدند و شرکت نرم افزاری خود را با نام Charles River Software در کمبریج ، MA تاسیس کردند.

این دو می خواستند یک نرم افزار معماری ایجاد کنند که بتواند پروژه های پیچیده تری از ArchiCAD را مدیریت کند . آنها دیوید کانانت را به عنوان اولین کارمند خود استخدام کردند که یک معمار آموزش دیده است و رابط کاربری اولیه را که تا ۹ نسخه تغییر نکرد، طراحی کرد. تا سال ۲۰۰۰ این شرکت برنامه ای به نام “Revit” کرد  در سال ۲۰۰۲ ، Autodesk این شرکت را خریداری کرد و  “Architectural Desktop” ، متولد شد.

Revit با ایجاد بستری که از یک محیط برنامه نویسی بصری برای ایجاد خانواده های پارامتری استفاده می کند ، زمان را به عنوان “بعد چهارم” با فرایند ساخت مرتبط کرد. این کار در دنیای مدل سازی اطلاعات ساخت انقلابی ایجاد کرد. این امر پیمانکاران را قادر می سازد تا بر اساس مدل های BIM، روند ساخت را شبیه سازی کنند. یکی از اولین پروژه هایی که از Revit برای زمان بندی طراحی و ساخت استفاده شد ، پروژه برج آزادی در منهتن بود. اگرچه برنامه ساخت برج آزادی با موضوعات سیاسی زیادی روبرو شد، اما بهبود هماهنگی و کارایی در ساخت ، توسعه نرم افزاری یکپارچه را شتاب داد.