تکنولوژی BIM (Building information Modeling)
20 دقیقه مطالعه
در سراسر جهان ،استفاده از مدل BIM (مدل سازی اطلاعات ساختمان) یک فرایند حیاتی کارآمد و حتی اجباری است برای حصول اطمینان کافی نسبت به برنامه ریزی صحیح، طراحی مناسب و حتی ساخت ساختمان ها بسیار می باشد. در ادامه به سوالات سیستم BIM چیست ، چگونه از BIM استفاده می شود و سطوح BIM چیست٬ خواهیم پرداخت.
BIM چیست؟
BIM مخفف کلمه (Building information Modeling)مدل سازی اطلاعات ساختمان یا مدیریت اطلاعات ساختمان است. این یک فرایند کاملاً مشارکتی است که به معماران ، مهندسان ، توسعه دهندگان املاک و مستغلات ، پیمانکاران ، تولید کنندگان و سایر متخصصان ساخت و ساز اجازه می دهد تا یک ساختار یا ساختمان را در یک مدل سه بعدی طراحی ، برنامه ریزی و ساخت کنند.
همچنین می تواند با استفاده از داده هایی که صاحبان ساختمان یا سازه به آن دسترسی دارند ، به بهره برداری و مدیریت ساختمان بپردازند (مدیریت اطلاعات ساختمان). این داده ها به دولت ها ، شهرداری ها و مدیران املاک اجازه می دهد تا براساس اطلاعات حاصل شده و به دست آمده از مدل (حتی پس از ساخت ساختمان) تصمیمات آگاهانه تری بگیرند.
از نقشه های معمولی روی کاغذ تا مدل سازی با استفاده از CAD و BIM
در گذشته از نقشه ها برای بیان اطلاعات مربوط به یک بخش خاص ساختمان استفاده می شد. در این رویکرد ۲ بعدی تجسم ابعاد و الزامات بسیار دشوار بود. بعد از نقشه ها٬ CAD (طراحی رایانه ای) بود که به تهیه کنندگان کمک کرد تا مزایای طرح ها را در یک محیط دیجیتالی ببینند. بعدا، طراحی به وسیله CAD تبدیل به طراحی های ۳ بعدی شد ، که تصاویر واقعی تری را به نقشه ها میداد. اکنون استفاده از سیستم BIM (مدل سازی اطلاعات ساختمان) که چیزی فراتر از یک مدل سه بعدی است به شکل یک استاندارد برای ساخت و طراحی پروژه های ساختمانی درآمده است.
مفهوم BIM از دهه ۱۹۷۰ در حال توسعه است ، اما فقط در اوایل دهه ۲۰۰۰ به اصطلاح مورد توافق تبدیل شد. تدوین استانداردها و تصویب BIM در کشورهای مختلف با سرعت های مختلف پیشرفت کرده است.
هدف از BIM
هدف مدیریت ساخت، کنترل زمان، هزینه و کیفیت انجام پروژه‌ها است. مدیریت ساخت پروژها در بر گیرنده اقدامات اساسی زیر است:
۱-مشخص کردن اهداف پروژه و برنامه‌ها شامل تعریف دامنه، بودجه، زمانبندی، مشخصه‌های عملکردی مورد نیاز و انتخاب عوامل و دست اندرکاران پروژه؛
۲-ارتقا کارآمدی و بازدهی پروژه از طریق مدیریت کارآمد تأمین و تدارکات نیروی انسانی، مصالح و تجهیزات؛
۳-مدیریت کامل فرآیندهای برنامه‌ریزی، طراحی، برآورد هزینه، برگزاری مناقصه و تعیین پیمانکاران، و ساخت و تحویل پروژه؛
۴-ایجاد سازوکارهای مناسب و برقراری ارتباطات مؤثر برای حل مناقشات؛
خوشبختانه، فناوری VDC، مدیریت ساخت پروژه‌ها را تسهیل کرده‌است. این فناوری که از فناوری بیم (BIM) در ایجاد مدل مجازی بهره می‌گیرد. امکانات بالقوه و بالفعل مختلفی را برای مدیریت فرایندهای طراحی و ساخت در اختیار مدیران ساخت پروژه‌ها قرار می‌دهد و مدیران طرح و ساخت پروژه‌ها می‌توانند با بهره‌گیری از آن فرایندهای مختلف پروژه را قبل از شروع عملیات ساخت واقعی شبیه‌سازی کنند. به کمک این فناوری ارزیابی اقتصادی بودن پروژه¬ها، برنامه زمانبندی و فرایندهای طراحی قبل از شروع عملیات اجرایی انجام می‌شود. همچنین این فناوری نقش مؤثری در مدیریت تدارکات، مدیریت ساخت و نصب، مدیریت کیفیت، مدیریت زمان، مدیریت هزینه، مدیریت ایمنی، مدیریت امور قراردادی و مدیریت تحویل پروژه‌ها دارد.
جهت بکارگیری BIM دو روش اصلی وجود دارد:
روش مخزن مرکزی (Central Repository Approach)
روش مخزن گسترده (Distributed Repository Approach)
در روش مخزن مرکزی فرض بر این است که تمام اطلاعات پروژه در یک فایل واحد پایگاه داده (Data Base) ذخیره می‌شوند. به عنوان مثال، تمام اطلاعات زمانبندی و تخمین مالی پروژه به اطلاعات مدل سه بعدی آن اضافه خواهد شد. این روش خیلی معقول و کاربردی نمی‌باشد. زیرا جنس اطلاعات مورد نیاز طراح با پیمانکار متفاوت است. در حالیکه، طراح درگیر مسائلی از قبیل بررسی مصرف انرژی ساختمان و بکار بستن آیین‌نامه‌ها و طراحی فضاها می‌باشد، پیمانکار علاقه‌مند به تعیین برنامه زمانبندی کار و تخمین هزینه‌ها می‌باشد؛ بنابراین برای اینکه کار تخمین شروع شود، باید کار طراح تمام شده باشد. این امر حداقل در مراحل ابتدایی کار عملی نیست.
روش مخزن گسترده روشی است که اکثر طراحان و پیمانکاران از آن استفاده می‌کنند. در این روش، مدل BIM به دسته‌ای از پایگاه داده‌های جداگانه، که توسط برنامه‌های مستقلی ایجاد شده‌اند، دسترسی دارد. به عنوان مثال، تمام اطلاعات مورد نیاز جهت تخمین مالی پروژه در برنامه مستقل مربوطه قرار دارد. این برنامه جهت انجام کار خود احتیاج به یک ارتباط دو طرفه با مدل سه بعدی BIM دارد تا به مبادله اطلاعات لازم بپردازد. این کار در همان مراحل اولیه طراحی امکان‌پذیر می‌باشد؛ بنابراین با وجود استفاده از منابع مستقل داده به دلیل خاصیتی به نام Interoperability تمام اطلاعات گروه‌های مختلف درگیر در پروژه یکپارچه می‌گردند. به این ترتیب گروهای طراحی شامل معماری، سازه، تأسیسات برقی و مکانیکی مدل‌های خود را به صورت جداگانه در نرم‌افزارهایی از قبیل Autodesk Revit تهیه نموده و در نهایت به کمک نرم‌افزارهایی مانند Autodesk NavisWorks روی هم‌گذاری شده تا مدل یکپارچه BIM بدست آید.
چگونه اطلاعات BIM به اشتراک گذاشته می شود؟
اطلاعات در یک مدل BIM از طریق فضای آنلاین قابل دسترسی متقابل که به عنوان یک محیط داده مشترک (CDE) شناخته می شود به اشتراک گذاشته می شود و از داده های جمع آوری شده به عنوان “مدل اطلاعاتی” یاد می شود. مدل های اطلاعاتی را می توان در تمام مراحل یک ساختمان(از ابتدا تا زمان بهره برداری و حتی بازسازی و نوسازی.) استفاده کرد.
اکنون که توضیح دادیم BIM چیست و چگونه می توان از آن استفاده کرد ، به تعریف سطوح BIM میپردازیم.
سطوح BIM چیست؟
سطوح مختلف BIM را می توان برای انواع مختلف پروژه ها به دست آورد. هر سطح نشان دهنده مجموعه ای متفاوت از معیارها است که سطح خاصی از بلوغ را نشان می دهد. سطح BIM از ۰ شروع می شود و به ۴D ، ۵D و حتی ۶D می رسد. هدف از این سطح سنجش میزان کارایی ، یا میزان اشتراک و مدیریت اطلاعات در کل فرآیند است.
بنابراین هر سطح شامل چه مواردی است و چگونه می توانید تشخیص دهید که در کدام سطح کار می کنید؟ در زیر شرح مختصری از سه سطح اول و توضیح اینکه چه معیارهایی در هر مرحله وجود دارد ، آورده شده است.
سطح ۰ BIM: نقاشی های کاغذی + همکاری صفر
در روش مخزن مرکزی فرض بر این است که تمام اطلاعات پروژه در یک فایل واحد پایگاه داده (Data Base) ذخیره می‌شوند. به عنوان مثال، تمام اطلاعات زمانبندی و تخمین مالی پروژه به اطلاعات مدل سه بعدی آن اضافه خواهد شد. این روش خیلی معقول و کاربردی نمی‌باشد. زیرا جنس اطلاعات مورد نیاز طراح با پیمانکار متفاوت است. در حالیکه، طراح درگیر مسائلی از قبیل بررسی مصرف انرژی ساختمان و بکار بستن آیین‌نامه‌ها و طراحی فضاها می‌باشد، پیمانکار علاقه‌مند به تعیین برنامه زمانبندی کار و تخمین هزینه‌ها می‌باشد؛ بنابراین برای اینکه کار تخمین شروع شود، باید کار طراح تمام شده باشد. این امر حداقل در مراحل ابتدایی کار عملی نیست.
سطح ۱ BIM: نقشه های ساخت ۲D + مدل سازی ۳D
استفاده از مدل سازی سه بعدی ( ۳D CAD) برای کارهای مفهومی و همچنین استفاده از نقشه های دو بعدی برای تهیه اطلاعات تولید و سایر اسناد ، احتمالاً به این معنی است که شما در سطح ۱ BIM کار می کنید. در این سطح ، استانداردهای CAD مطابق استاندارد BS 1192: 2007 و اشتراک الکترونیکی داده های انجام شده از یک محیط داده مشترک (CDE) که معمولا توسط پیمانکار مدیریت می شود٬ استفاده می کند. بسیاری از شرکت ها در سطح ۱ BIM هستند ، که همکاری زیادی را شامل نمی شود و هر یک از سهامداران داده های خود را منتشر و مدیریت می کنند.
سطح ۲ BIM: تیم ها در مدل های سه بعدی خاص خود کار می کنند
سطح ۲ BIM در یک محیط مشترک شروع به اضافه شدن می کند. BIM سطح ۲ در آوریل ۲۰۱۶ در همه پروژه های مناقصه عمومی در انگلیس به عنوان یک الزام اجباری شناخته شد.
در سطح ۲ ، همه اعضای تیم از مدل های CAD سه بعدی استفاده می کنند اما گاهی اوقات در یک مدل نیستند. با این حال ، نحوه تبادل اطلاعات ذینفعان آن را از سایر سطوح متمایز می کند. اطلاعات مربوط به طراحی یک محیط ساخته شده از طریق یک قالب فایل مشترک به اشتراک گذاشته می شود.
وقتی شرکت ها این اطلاعات را با داده های خود ترکیب می کنند ، در وقت صرفه جویی می کنند ، هزینه ها را کاهش می دهند و نیازی به کار مجدد ندارند. از آنجا که داده ها به اشتراک گذاشته می شوند ، نرم افزار CAD باید قادر به ارسال یک قالب فایل مشترک مانند IFC (کلاس بنیاد صنعت) یا COBie (عملیات ساختمانی ساختمان تبادل اطلاعات) باشد.
سطح ۳ BIM: تیم ها با یک مدل سه بعدی مشترک کار می کنند
در سطح BIM 3 شرکت ها نسبت به سطح ۲ بیشتر همکاری می کنند. سطح ۳ به جای اینکه هر یک از اعضای تیم در مدل سه بعدی خود کار کنند از یک مدل پروژه مشترک استفاده می کنند. این مدل در یک محیط “مرکزی” وجود دارد و همه می توانند به آن دسترسی داشته و اصلاح کنند که در اصطلاح به آن Open BIM می گویند.
مزایای سطح ۳ BIM عبارتند از:
تجسم سه بعدی بهتر کل پروژه
همکاری آسان بین چندین تیم و معاملات
ارتباط ساده و درک نیت طراحی
کاهش کار و بازنگری در هر مرحله از پروژه
سطح ۴ ، ۵ و ۶ BIM: افزودن اطلاعات زمان بندی ، هزینه و پایداری
سطح BIM 4 عنصر جدیدی را وارد مدل اطلاعات می کند به نام زمان. این اطلاعات شامل داده های زمانبندی است که به تشریح زمان هر مرحله از پروژه یا توالی اجزای مختلف کمک می کند.
سطح ۵ BIM برآورد هزینه ، تجزیه و تحلیل بودجه و پیگیری بودجه را به مدل اطلاعات اضافه می کند. هنگام کار در این سطح از BIM ، دارندگان پروژه می توانند هزینه های انجام شده در طول پروژه را ردیابی و تعیین کنند.
سطح BIM سطح ۶ برای محاسبه میزان مصرف انرژی ساختمان قبل از ساخت آن مفید است. این اطمینان می دهد که طراحان چیزی بیش از هزینه های اولیه یک دارایی را در نظر می گیرند. سطح ۶ BIM پیش بینی دقیق نیازهای مصرف انرژی را تضمین می کند و ذینفعان را قادر می سازد ساختارهایی با انرژی کارآمد و پایدار بسازند.
مزایای سطح ۴ ، ۵ و ۶ BIM :
برنامه ریزی و زمانبندی سایت با کارایی بیشتر
کاهش کارایی کارآمدتر بین مراحل در مرحله ساخت
تجسم هزینه در زمان واقعی
تجزیه و تحلیل هزینه ساده
کاهش مصرف انرژی در طولانی مدت
مدیریت عملیاتی بهتر ساختمان یا سازه پس از واگذاری
آینده BIM
سیستم BIM اهداف و مقاصدی را مشخص کرده است که به وضوح برای همه کسانی که در سطوح مختلف کار می کنند مفید است. با پیچیدگی روزافزون BIM ، BIM 4D ، ۵D و حتی ۶D BIM نقشی را در این روند بازی می کند.
علاوه بر این ، در سراسر کره زمین سعی در کاهش ضایعات در ساخت و ساز وجود دارد. بیشتر این به ناکارآمدی های زنجیره تأمین ، درگیری ها و بازسازی ها نسبت داده می شود. با همکاری مشترک در یک محیط BIM ، همه اینها بسیار کم می شوند و زمینه را برای فردایی بهتر فراهم می کنند.
