BIM به عنوان آینده ی ساخت و ساز

BIM به عنوان آینده ی ساخت و ساز

چرا BIM(مدل سازی اطلاعات ساخت) به عنوان آینده ی ساخت و ساز مورد توجه قرار گرفته است؟

مدل سازی اطلاعات ساخت، ابزار ارزشمندی برای همه ی کارکنان در صنعت AECO (Architecture , Engineer , Construction , Owner) می باشد. در طول سال ها مفهوم Collaboration( همکاری) به طور محسوسی محبوب شده است و پذیرش گسترده ای از معماران و مهندسان به آن می باشد. این مقاله به منظور توضیح تفاوت های ظاهری BIM( مدل سازی اطلاعات ساخت) و ویژگی های آن در آینده ی صنعت ساخت و ساز را به ما می گوید. ما با درک BIM( مدل سازی اطلاعات ساخت) سطوح مختلف پیشرفت، سطح تکمیل( LOD)، ابعاد BIM و در نهایت آنچه را که در آینده باقی می ماند می رسیم.

BIM چیست؟

مدل سازی BIM( مدل سازی اطلاعات ساخت) به فرآیند کار مبتنی بر هماهنگی داده ها اشاره دارد که در آن همه ی اطلاعات مرتبط با پروژه و ذی نفعان در تمامی زمان ها در یک پروژه با استفاده از یک مدل غنی سه بعدی به اشتراک گذاشته می شود. این مدل برای مدیریت کل چرخه ی عمر ساختمان از لحاظ ساخت و ساز تا عملیات و نگهداری استفاده می شود. این ویژگی طراحی و ساخت مدلی مجازی را برای فرآیند تصمیم گیری ضروری می کند.

اکنون بگذارید سطوح پیشرفت BIM( مدل سازی اطلاعات ساخت) را درک کنیم:

 سطوح پیشرفت BIM

سطوح پیشرفت بر اساس سطح همکاری در یک پروژه ی ساختمانی تعریف می شود. با افزایش همکاری، سطح پیشرفت نیز افزایش می یابد. در حال حاضر، چهار نوع سطح پیشرفت وجود دارد:

BIM سطح ۰

BIM سطح ۱

BIM سطح ۲

۲BIM سطح ۳

1. BIM سطح ۰

سطح ۰ به معنای همکاری نمی باشد. اطلاعات به وجود آمده در قالب اتوکد دو بعدی(۲D CAD) می باشد و خروجی هم با چاپ یا رسانه ی الکترونیکی به نمایش گذاشته می شود. به عنوان مثال نقشه های ساختمانی معماری، نقشه های مکانیک و غیره به طور مستقیم در CAD ساخته می شوند. تبادل اطلاعات بین افراد در پروژه وجود ندارد. این سطح اساسا مربوط به دوران CAD است که رو به اتمام می باشد.

2. BIM سطح ۱

این سطح پایه می باشد که به عنوان “سطح ورودی BIM” شناخته می شود و به این صورت مدیریت اطلاعات بهتر می شود. این روند مدیریت اطلاعات مربوط به ساخت و ساز ساختمان یعنی تولید، توزیع و کیفیت را ایجاد می کند. این یک فرآیند یکنواخت و تعریف شده برای همکاری و یک سیاست نامگذاری نامتناهی می باشد.

“BIM در سطح ۱ به عنوان مدیریت داده های ساخت به صورت دیجیتالی می باشد که در چهارچوب CAD 2D& 3D برای یک محیط داده ی مشترک می باشد. با استفاده از سیاست نامگذاری سازگار و سیاست های طراحی و مدیریت اطلاعات برای همکاری از آن استفاده می شود. ”

تعداد زیادی از شرکت ها در سراسر جهان در این سطح کار می کنند. زیرا در مدیریت ریسک هایی که در ساخت ساختمان و اطلاعات آن است تاثیر گذاشته و کمک می کند. BIM در سطح۱ با یک روش داده ی محیطی مشترک(CDE) یا Common Data Environment ، یک برنامه ی مبادله ی داده و سیاست تعریف نامگذاری شناخته می شود. CDE یک مخزن مشترک ایجاد می کند که در آن تمام اطلاعات مربوط به پروژه ذخیره و مدیریت می شود.

این ابتدایی ترین سطح BIM می باشد و همکاری بین رشته های مختلف را شامل نمی شود. زیرا فقط اطلاعات را حفظ و مدیریت می کند. این سطح از بزرگترین مزیت BIM یعنی همکاری بین رشته های مختلف برای رسیدن به هدف ساخت و ساز، تعمیر و نگهداری و بهره برداری بهره نمی برد. با درک این موضوع، کشورهایی مانند انگلیس از آوریل سال ۲۰۱۶ تا کنون بر روی سطح ۲ BIM کار می کنند و بسیاری از کشورهای دیگر هم با تعیین یا تصویب سطح۲  از این قضیه پیروی می کنند.

3. BIM سطح ۲

تمایز سطح ۲ BIM کار کردن در یک محیط همکاری برای تمامی رشته ها می باشد. این سطح امکان تبادل اطلاعات برای یک پروژه ی خاص را فراهم می کند و فرآیند همکاری بین شرکت کنندگان پروژه و سیستم های مختلف را تعریف می کند. این نوآوری به منظور استقرار، جمع آوری و نگه داری یک منبع ساختمان در کل چرخه ی حیات خود می باشد که استراتژی های فزآینده ی سودمندی را به ما می دهد. هنگامی که تبادل اطلاعات در یک روش ساخت و از پیش تعیین شده اتفاق می افتد، این مدل سه بعدی غنی از اطلاعات، یک نیروگاه اطلاعاتی می شود که می تواند مجددا مورد استفاده قرار بگیرد.

اگرچه همکاری در هسته ی سطح ۲ BIM می باشد، اما لازم نیست تمامی افراد در یک پروژه دقیقا بر روی یک مدل سه بعدی کار کنند. آنها می توانند در مدل هایی جداگانه کار کرده و سپس بین آنها ارتباط برقرار کنند. برای این منظور، افراد باید از نرم افزارهایی که می توانند مدل های سه بعدی را که با فرمت های رایج ( مثل IFC) ذخیره می شوند، استفاده کنند. به این ترتیب مدل تشکیل شده یک نمای کلی از پروژه را به تمام افراد حرفه ای می دهد. برای مثال با پیوند مدل معماری BIM با مدل MEP در BIM می توان از یکی از پلت فرم های MEP BIM و CLASH DETECTION برای حل مشکلات در مرحله ی طراحی استفاده کرد.

اطلاعات کل پروژه و داد های مستند شده و ذخیره شده در فرمت دیجیتال می باشد. مزایای متعددی برای کار بر روی محیط مشترک BIM می باشد که مهم ترین آنها عبارت اند از:

• افزایش کارایی
• کنترل بهتر هزینه
• کاهش ریسک ها
• کم کردن هزینه ها
• از بین رفتن مسائل مربوط به هماهنگی
• بهبود برنامه ریزی تولید
• عملکرد بهتر کربن (انرژی)

دولت انگلیس از این مزیت سطح ۲ BIM  از سال ۲۰۱۶ برای همه ی پروژه های عمومی استفاده کرده و مجوز می دهد. چندین کشور دیگر مانند کشورهای اسکاندیناوی و سایر کشورهای اروپایی به منظور بهینه سازی روند ساخت و ساز، ظرفیت خاصی را دنبال می کنند.

برای اجرای سطح۲ BIM توسط AECO و صنعت مدیریت دارایی، سازمان ها وکارکنان باید این تغییرات را با نقش قبلی خود در سازمان دوباره با فرآیندهای جدید و مدیریت اطلاعات منطبق سازند. استانداردهای از پیش تعریف شده ی سطح ۲  BIM، فرآیندها و شیوه های مدیریت اطلاعات را برای اجرای موفقیت آمیز و عملکرد خوب سازمان ها برای این سطح پیشرفت بیان می کنند.

4. BIM سطح ۳

انگلیس برای تصویب فن آوری های BIM پیشتاز می باشد. در حال حاضر دارد تلاش می کند که از سطح ۲ BIM به سطح بعدی برود. اگرچه سطح ۳ BIM هنوز به طور کامل تعریف نشده است، اما دولت انگلیس دیدگاه های استراتژی خود را در این سطح قرار داده است. وجه تمایز بین سطح ۲ و سطح ۳، رویکرد مبتنی بر داده های ابری(CLOUD) می باشد که بر قابلیت انتقال و همکاری داده ها تمرکز دارد. این داده اتصالات متصل به هم یک مدل سه بعدی هوشمند مبتنی بر داده ی ابری را به هم متصل می کند و در نتیجه باعث کارایی بیشتر در انتها می شود.

در مقایسه با سطح ۲ BIM، تمامی کاربران استفاده کننده از سطح ۳ BIM بر روی یک مدل داده ی ابری کار می کنند و بر روی آن ذخیره می شود. این به این معنی می باشد که نیازی به ایجاد یک مدل جداگانه برای معماری BIM یا مدل MEP BIM نمی باشد. تمامی داده ها بر روی یک منبع ذخیره می شوند که همان ابر داده ای می باشد و تمامی کاربران می توانند از طریق اینترنت به آن دسترسی داشته باشند.

سطح ۳ خدمات مدل سازی BIM اجازه می دهد که اطلاعات به طور مستقیم بر روی تمامی فعالیت های ساخت و ساز و عملیات از جمله ساخت و مدیریت امکانات تاثیر بگذارد. این همکاری باز باعث طول عمر بیشتر مدیریت تمام داده ها می شود. این مرحله هنوز در حال رشد می باشد و انتظار می رود که در آینده ی نزدیک بهبود یابد.

خلاصه ای از تمام سطوح BIM در زیر آمده است:

BIMسطح ۰: بدون هماهنگی

BIMسطح ۱: اطلاعات رایج محیطی(CDE)

BIM سطح ۲: هماهنگی منظم بین اجزا

BIM سطح ۳: بر اساس اطلاعات محیطی داده ابری(iBIM)

سطح جزئیات(LOD)

سطح جزئیات(LOD) ویژگی های عناصر مدل سیستم های ساختمانی را مشخص و توضیح می دهد. اینها در صنعت AECO قادر به بیان و تعیین محتوا و قابلیت قابل اطمینان BIM در مراحل مختلف طراحی و ساخت و ساز با دقت بالا هستند. این قضیه کمک می کند تا متخصصان به سوالات زیر پاسخ دهند:

• مدل باید دقیق باشد؟
• چه مقدار از اطلاعات باید در مدل گنجانده شود؟

نمونه های مختلف پروتکلی که توسعه داده شده به سوال های بیشتری که در مورد مسئولیت های شغلی کاربران برای استفاده از مدل BIM می باشد پرداخته است. تفاوت های ظریف LOD در زیر توضیح داده شده اند:

1. LOD 100 ( هندسه ی مفهومی/ ارائه ی نمادین)

در این LOD، عناصر مدل سازی می شوند تا کلیات را نشان دهند نه شکل و اندازه و مکان و غیره را. این قضیه نشان دهنده ی توزیع عمومی عنصر و هر مقدار حاصل از این مدل تقریبی می باشد.

2. LOD 200 ( هندسه ی تقریبی/ طرح شماتیک)

مدل های به وجود آمده در LOD200 سیستم های تعمیم یافته را با مقادیر، اندازه، شکل، مکان و جهت گیری نشان می دهند.

3. LOD 300 ( هندسه ی دقیق)

عناصر با مقادیر دقیق، اندازه، شکل، جهت و موقعیت مکانی را در مدل سازی نشان می دهند. عنصر در ابعاد واقعی مدل شده است و به درستی در مدل قرار می گیرد.

4. LOD 350 ( اسناد ساختمانی)

این مدل ها برای اهداف هماهنگی استفاده می شوند. از این رو، هر عنصر متصل شده با نزدیک به BIM Coordination مدل سازی می شود. همراه با پشتیبانی ها، اتصالات و غیره.

5. LOD 400 ( ساخت و ساز/ مدل ساخت و ساز)

در LOD400، عنصر به سطح دقیق و مورد نیاز برای ساخت اجزا مدل می شود.

6. LOD 500 ( مدل ساخته شده)

این مدل ها به عنوان مدل ساخته شده شناخته می شوند و شرایط واقعی عنصر را نشان می دهند.

ابعاد BIM چیست؟

ابعاد BIM مشابه سطح های پیشرفت BIM نیستند. در حالی که سطح های پیشرفت بر اساس سطح همکاری تعریف شده بودند، ابعاد نوع داده ای را که بر اساس نمایندگی هندسی در دسترس می باشد تعیین می کند.

ابعاد به طور خلاصه در زیر توضیح داده شده اند:

۳D: این مدل به اطلاعات سه بعدی اشاره دارد.

۴D: ترکیبی از مدل سه بعدی و برنامه های زمان بندی شده می باشد.

۵D: اطلاعات هزینه ی BIM به آن اضافه می شود.

۶D: با استفاده از تجزیه و تحلیل انرژی برای پایداری، استفاده از انرژی به صورت پایدار و بهینه سازی شده در این مدل BIM به دست می آید.

۷D: این مدل همان مدل ساخته شده است که که پس از ساخت و ساز تحویل داده می شود. این مدل از نگهداری و طول عمر ساخت مورد استفاده قرار می گیرد.

توجه داشته باشید که ابعاد BIM به همین چند مورد گفته شده محدود نمی شود و عموما بر اساس پروژه، موقعیت، حساسیت ها، و … تعداد ابعاد می تواند تا بی نهایت اضافه شود.

آینده ی BIM

امروزه بسیاری از کشورها که قبلا از سطح ۱ BIM یا سطح ۲ BIM به عنوان روش های ترجیحی برای پروژه های ساختمانی و ساخت استفاده می کرد اند، در برنامه خود اجرای سطح ۳ را در فرآیند کار قرار داده اند که مزایای قابل توجهی دارد. از جمله:

• بهره وری بیشتر

یکی از بزرگترین مزایایی که VDC (Virtual Design & Construction) به ارمغان می آورد همکاری می باشد. اطلاعات درون تیم و تیم های مقابل کار را راحت تر می کند. از این رو، موجب صرفه جویی در وقتی که برای اصلاحات بوده می شود. در نتیجه بهره وری تیم افزایش می یابد.

• مدیریت کارآمد داده های بزرگ

ساخت و ساز ساختمان شامل مقدار زیادی از اطلاعات در سراسر رشته های مختلف می باشد. این روش برای مدیریت داده ها در کار بهتر می باشد.

• ساختمان های با کیفیت بهتر

با کنترل بهتر اطلاعات، اجرای پروژه های پیچیده ی ساختمانی آسان تر می شود. علاوه بر این، BIM به ایجاد ساختمان های پایدار و سبز کمک می کند.

• بهبود مدیریت سرمایه ها

مدل های غنی از اطلاعات در نگه داری سرمایه ها در طول چرخه ی عمر ساختمان کمک می کنند و همچنین به عنوان پایه ای برای پروژه های نوسازی و نوسازی(Refurbishing) در آینده می باشند.

• طراحی بدون خطا

با پذیرش وسیع روش شناسی MEP BIM، Coordination، Clash Detection طراحی ساده تر از قبل می شود.

• کاهش ضایعات در روند ساخت و ساز

همان طور که طرح های زده شده از خطا مصون می باشند، تمام اصلاحات در محیط به حداقل می رسد. در نتیجه ضایعات کاهش می یابد.

نتیجه گیری :

BIM راه حلی است که از سال ۱۹۸۰ به وجود آمده است. اگرچه Vectorworks (1985), RUCAPs (1986) و ArchiCAD (1987) نرم افزارهای اولیه بودند که قادر به ساخت در محیط مجازی بودند، اما در سال ۱۹۹۲ بود که اصطلاح BIM به طور رسمی به وجود آمد. از آن زمان به بعد، هیچ برگشت و پسرفتی وجود نداشته است. با معرفی محاسبات ابری و واقعیت مجازی، BIM اینجا جایی برای ماندن دارد.