مدل سازی 7 بعدی اطلاعات ساختمان
BIM
امروزه مدلسازی اطلاعات ساخت کاربرد گستردهای از طراحی و ساخت تا بهرهبرداری و حتی مرحله تخریب ساختمانها پیدا کردهاست. این فناوری با نمایش دیجیتال خصوصیات ساختمان مدیر پروژه و ذینفعان را در هر مرحله برای تصمیمگیری درست یاری میکند. مدلسازی اطلاعات ساختمان کلیه فعالیتهای مدیریت ساخت بر اساس اسناد قرارداد ، به دو مقوله نقشهها و مشخصات وابسته هستند، به این صورت که به کمک نقشهها کمیت کار و براساس مشخصات فنی ، کیفیت آن تعریف میگردد.
یکی از هیجان انگیزترین پیشرفتهای اخیر در زمینه Building Management معرفی تکنولوژی مدلسازی اطلاعات ساختمان یا به اختصار BIM میباشد.
BIM = Building Information Modelling
اگر بخواهیم BIM را در یک جمله کوتاه خلاصه کنیم،یک مدل BIM ، نمایش سه بعدی دیجیتال از ویژگیهای فیزیکی و عملکردی یک ساختمان میباشد.
تفاوت عمده مدل BIM با یک مدل سه بعدی متعارف CAD = ذخیره اطلاعات مهم کل فرایند ساخت با تمام اجزاء آن
درونمایه این اطلاعات:
- مشخصات مصالح (وزن، حجم، طول، ارتفاع، رنگ، اندازه، میزان مقاومت در برابر حریق و…)
- راهنمای نصب و مونتاژ
- خدمات گارانتی محصولات
- الزامات نگهداری و تعمیرات
- اطلاعات قیمت اجزاء
- هزینه های پروژه و…
BIM به عبارت فنی یک مدل CAD است که به یک Data Base متصل میباشد ، به نحوی که هر گونه اطلاعات مربوط به پروژه را میتوان در آن ذخیره کرد؛ بنابراین BIM به عنوان یک منبع مشترک اطلاعات ، بین کل تیم طراحی و اجرای ساختمان ، عمل میکند. نتیجه این یکپارچهسازی اطلاعات ، افزایش هماهنگی ، کاهش خطاها و ضایعات ، دوباره کاریها ، کاهش هزینه و نهایتاً افزایش کیفیت کار میباشد.
*
طراحی در BIM
CAD صرفاً یک نمایش سه بعدی از طراحیهای دو بعدی بوده و برخلاف BIM هوشمند نیست. برای مثال، مدل سه بعدی CAD قادر به شناسایی اشتباهات موجود در آن نبوده و مخصوصاً نمیتواند اشتباهات وابسته به وضعیت موجود را در جاهای دیگر به صورت خودکار اصلاح کند. (عدم قابلیت تشخیص ارتباط بین نقشههای پلان، نما، برش و…)
مفهوم BIM ورای CAD بوده و در واقع یک سیستم مدلسازی بر مبنای Data Base میباشد. در BIM فرایند طراحی با ساخت یک مدل، متشکل از اجزاء هوشمند که معرف در و پنجره، سقف، تیرها، پلکان، سیستم تهویه مطبوع، سیمکشی و… میباشند، شروع میشود.
این اجزاء هم خودشان و هم ارتباط شان با بقیه اجزاء را میشناسند؛ بنابراین برای کسب اطلاعات در مورد یک جزء مشخص مثل پنجره از قبیل اندازه، جنس شیشه، چهارچوب و… لازم نیست چندین نقشه پلان، برش، نما و… را زیر و رو کنیم. کافی است مستقیماً به خود جزء مراجعه کرد. این جزء تمام اطلاعات مربوط به ویژگیهایش را در خودش ذخیره کرده و با اعمال هر تغییری در خواص آن، خودش را با طرح جدید تطابق میدهد.
BIM علاوه بر ایجاد ارتباط هوشمند بین اجزاء مختلف طراحی، امکان بررسی سناریوهای مختلف طراحی را برای تمام گروهها به صورت مجازی میدهد. BIM به عنوان یک مدل واقعی از ساختمان میتواند در بخش آموزش به خصوص در جهت ایجاد درک بهتر دانشجویان معماری از مفاهیم سازهای مانند یک مدل ماکت کمک کرده و آشنایی آنها را به صورت مؤثری افزایش دهد.
*
بهکارگیری BIM برای مدیریت ساخت
BIM به پیمانکاران یک فرصت خارقالعاده میدهد تا قبل از شروع به شکافتن زمین پروژه، روشهای اجرا و وسایل موردنیاز خود را برنامهریزی کنند.
کل تیم اجرایی شامل پیمانکار اصلی، پیمانکاران جزء و سازندگان میتوانند در کنار هم با استفاده از امکانات شبیهسازی مجازی فرایند ساخت، به تمرین توالی اجرا، تعیین محلهای داربستها، بالابرها و مدیریت سایت پروژه و… بپردازند و اثرات تصمیمات خود را قبل از شروع اجرا ارزیابی کنند.
علاوه بر آن به سبب وجود مفهوم Information در BIM ، مدل ساخته شده ، قابل توسعه در ورای ویژگیهای سه بعدی ، که معماران از آنها به عنوان ابزاری جهت تبادل تصمیمات طراحی خود به دیگران استفاده میکنند ، خواهد بود. به عبارتی ما میتوانیم کل پروژه را در این مدل مشاهده کنیم.
مفهوم Information به ما اجازه اضافه کردن دو بعد دیگر، علاوه بر سه بعد مسافت، را به مدل میدهد.
بعد چهارم زمان و بعد پنجم هزینه میباشد.
به کمک BIM یک پیمانکار قادر است فعالیتهای کاری پروژه را بهتر هماهنگ کند، که نتیجه آن یک محیط کاری ایمن ، با کمترین اشتباه و بدون دوبارهکاری و ضایعات و کسب بیشترین سود و کمترین هزینه خواهد بود.
بر اساس مطالب ذکر شده اخیر، کاربردهای BIM در مدیریت ساخت در بخشهای زیر خواهد بود:
- تجسم طرح
- تجزیه و تحلیل ساختمان
- مرور مراحل ساخت وکمک به طراحی
- برنامهریزی تجهیز کارگاه
- برنامه زمانبندی و توالی عملیات ساخت
- تخمین هزینه ساخت
- یکپارچهسازی اطلاعات پیمانکاران جزء و تأمین کنندگان مصالح
- هماهنگی بین سیستمها
- پیادهسازی طرح و عملیات کارگاهی
- پیش ساختگی
- بهرهبرداری و نگهداری
شرکت مهندسی برق آوران با بکارگیری فناوری و دانش مدل سازی اطلاعات ساختمان (Building Information Modeling) در پروژههای مختلف طی سالهای اخیر با هدف مدیریت ساخت، کنترل زمان، هزینه و کیفیت پروژه باعث ارتقا کارآمدی و بهینهسازی حیات پروژه های خویش گردیده است، از همین رو یکی از خدمات منحصر بفرد شرکت مهندسی برق آوران کنترل و مدیریت در تمامی مراحل پروژه از طراحی تا نگهداری آن میباشد.
به کار گیری BIM
روش مخزن گسترده (Distributed Repository Approach)
در این روش که اکثر طراحان و پیمانکاران از آن استفاده میکنند، 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 مربوط 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.
روش مخزن مرکزی (Central Repository Approach)
در روش مخزن مرکزی فرض بر این است که تمام اطلاعات پروژه در یک فایل واحد پایگاه داده (Data Base) ذخیره میشود.
برای مثال، تمام اطلاعات زمانبندی و تخمین مالی پروژه به اطلاعات مدل سه بعدی آن اضافه خواهد شد. این روش خیلی معقول و کاربردی نیست 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 هزینههاست، بنابراین برای اینکه کار تخمین شروع شود، باید کار طراح تمام شده باشد. این امر حداقل در مراحل ابتدایی کار عملی نیست.
مزایای BIM
مزایای BIM به صورت زیر میباشد:
- زنده بودن پروژه قبل از اجرا
- محاسبه انرژی پروژه و راهکارهای افزایش راندمان و بررسی امکان استفاده از انرژیهای نو
- محاسبات بار ترافیکی منطقه
- محاسبات بارهای گرمایشی و سرمایشی و نیاز هوای تازه و جابه جایی هوا با کمک ایستگاههای آنلاین اب و هوایی
- سایزینگ اتوماتیک سیستم کانال کشی و لولهکشی پروژه
- رفع برخوردهای احتمالی سیستم تأسیساتی معماری و سازه
- متر دقیق تمام تأسیسات و ساختمان حتی تا تعداد تک تک اجرهای بکار رفته در پروژه وزن بنا یا متراژ لولهها به تفکیک سایز
- ساخت ویدیو هوشمند از پروژه و با قابلیت نصب نرمافزار بر روی کلیه گوشیهای هوشمند جهت معرفی پروژه و با قابلیت تگگذاری در زمان اجرا و نگهداری
- زمانبندی دقیق ساخت و محاسبه دقیق خسارات احتمالی ناشی از درست کار نکردن یک بخش و تأخیر ان بر روی کل زمانبندی اجرای پروژه
- کاهش زمان ساخت و ساز و هزینههای ناشی از دو باره کاری در اثر دیده نشدن کار بخشهای مختلف