Jest to post zawierający najważniejsze i aktualne informacje na temat metody projektowania BIM. Dowiedz się, dlaczego BIM jest tak ważny dla projektów budowlanych i co można dzięki znajomości tej technologii zyskać. W drugiej części artykułu znajdziesz spis najważniejszych wyzwań, które stoją przed metodyką BIM oraz moje uwagi, jak można by im zaradzić.

BIM to proces tworzenia i zarządzania informacjami o projekcie budowlanym w całym jego cyklu życia. W ramach tego procesu, przy użyciu zestawu odpowiednich technologii, opracowywany jest skoordynowany cyfrowy opis każdego aspektu budowanego obiektu. Cyfrowy opis zawiera połączenie bogatych w informacje modeli 3D i powiązanych z nimi danych identyfikacyjnych, takich jak informacje o produkcie, jego wykonaniu i przekazaniu.

Co oznacza skrót BIM?

BIM jest skrótem od angielskiego terminu Building Information Modeling.

Building, czyli budowla, ale również budowanie jako proces. Kiedy mowa o budowli, mamy na myśli obiekt posiadający ściany i dach, a także obiekty infrastrukturalne typu mosty i drogi.

Information, czyli informacja. Słowo to nie znalazło się tu przypadkiem. Zarządzanie i generowanie informacji to podstawa całego systemu BIM. Innowacyjność tej technologii  polega właśnie na umieszczeniu danych aktualizowanych na bieżąco w jednym miejscu w momencie ich wprowadzania. Ilość gromadzonych danych przy projekcie typu BIM jest co najmniej dziesięć razy większa niż przy typowym projekcie 2D. Można powiedzieć, że BIM jest bazą danych, która rozwijana jest przez cały cykl życia budynku.

Początkowo M oznaczało modelling i takie rozwinięcie funkcjonuje najczęściej. Niewiele osób zdaje sobie jednak sprawę, że M to także akronim dla słów model i management.

Model, modelling, management – co to dokładnie znaczy?

Definicja najbardziej obszerna i dokładna to ta zaproponowana przez BuildingSMART alliance:

Building Information MODEL jest to CYFROWA REPREZENTACJA fizycznych i funkcjonalnych cech budynku. Model jest źródłem wiedzy i wszelkich danych o obiekcie. Jest on w pełni dostępny dla uczestników procesu inwestycyjnego i stanowi niezawodną podstawę dla podejmowania decyzji w trakcie cyklu funkcjonowania – od pierwszej koncepcji do rozbiórki budynku.

Building Information MODELLING jest to PROCES TWÓRCZY generowania i wykorzystania danych o budowli, jej projektowania, budowy i eksploatacji w trakcie pełnego cyklu funkcjonowania. BIM pozwala, aby wszyscy zainteresowani uczestnicy inwestycji mieli dostęp do tych samych informacji w tym samym czasie przez interoperacyjność platform technologicznych.

Building Information MANAGEMENT jest to ORGANIZACJA i KONTROLA procesów inwestycyjnych poprzez wykorzystanie parametrów cyfrowego modelu budynku dla dokonywania wymiany informacji o składnikach aktywów w całym cyklu inwestowania. Korzyści wynikają ze scentralizowanej wymiany danych, wizualnej komunikacji poprzez obiekty trójwymiarowe, wczesnego rozpoznawania możliwości, zrównoważonego, efektywnego, interdyscyplinarnego i interakcyjnego projektowania, kontroli w trakcie i na miejscu budowy i aktualizacji dokumentacji do stanu rzeczywistego (zmiany projektowe podczas budowy oraz w trakcie eksploatacji).

Czym nie jest BIM?

BIM to nie:

  • Revit, ArchiCAD czy Microstation,
  • IPD,
  • CAD,
  • ani 3D.

BIM to nie jest żaden program, to bardziej metodyka projektowania i zarządzania informacją o budynku.

Większość przełomowych zmian technologicznych, takich jak telefon, kolej czy komputer potrzebuje około jednej wymiany pokoleniowej od momentu wynalezienia danej technologii do jej pełnej akceptacji w społeczeństwie. CAD potrzebował 15 lat, aby wyprzeć odręczne rysowanie. Wdrażanie na masową skalę metodyki BIM zajmie, według szacunków, o kilka lat mniej.

Co ma w sobie BIM, czego nie ma CAD? Jak to możliwe, że tak dobrze się przyjmuje i tak dynamicznie zmienia oblicze budownictwa? Postaram się zobrazować różnice między tymi dwoma podejściami w formie tabeli porównawczej.

Tabela porównawcza CAD/BIM

CADBIM
Każdy rysunek rysujemy oddzielnie. Nie ma żadnego bezpośredniego powiązania pomiędzy różnymi widokami rysunku. Zmiany w jednym widoku musimy ręcznie aktualizować w pozostałych. Cykl nanoszenia zmian jest więc uciążliwy i trwa długo. Widoki generowane są na bazie wcześniej zbudowanego modelu. Zmiany w planie automatycznie aktualizują widok elewacji, przekroju itd.
Rysunek to składowa linii 2D, które program interpretuje jako obiekty.Rysunek to składowa inteligentnych obiektów 3D. Widoki 2D to „produkt uboczny” modelu. Na przykład ściana to nie tylko dwie równoległe linie, ale również obiekt zbudowany z warstw i materiałów o określonych właściwościach.
Cechy obiektów przypisujemy na bieżąco i w sposób umowny (symboliczny) określamy ich przeznaczenie.Obiekt jest inteligentny, tzn. posiada wbudowane właściwości, które dostosowują się do otoczenia. Np. okno „wie”, że może być wstawione tylko w ścianie i że wiąże się to z wycięciem w tej ścianie otworu. Projektant, który korzysta z gotowych obiektów, musi być świadomy zależności panujących między nimi.
Opisy, np. etykiety, są głównym nośnikiem informacji.BIM opiera się na parametrach i to one informują nas o właściwościach danego obiektu; i to na ich podstawie generowane są opisy.
W platformie 2D istnieją przerwy w informacji, które są subiektywne w interpretacji. Możemy zwizualizować model w 3D, ale nie będzie to nigdy odwzorowanie pełne. Odwzorowanie pełne następuje w momencie zakończenia budowy.Dokładny model w pełni odzwierciedla budynek rzeczywisty przed jego wybudowaniem. Interpretacja modelu jest jednoznaczna.
Proces tworzenia dokumentacji przebiega liniowo. Dokumentację przekazujemy między specjalistami, którzy pracują niezależnie od siebie.Wszystkie branże od początku mają dostęp do modelu i wspólnie budują go, wzbogacając o własne treści. Mogą również tworzyć samodzielne modele ściśle związane z modelem głównym (poprzez linki), które w końcowej fazie zostają zintegrowane w jeden model.

Wyzwania stojące przed BIM

BIM to możliwości, ale także i wyzwania. Niektóre z zagadnień, które nie są obecnie w pełni rozwiązane, to:

  1. Ustalenie jednego sprawnie działającego systemu wymiany plików bez utraty danych.
  2. Standaryzacja pracy w systemie, tak aby była jednolita dla wszystkich przedsiębiorstw.
  3. Edukacja w zakresie BIM.
  4. BIM na urządzeniach mobilnych i integracja w chmurze.
  5. Skanowanie laserowe obiektów.
  6. BIMwashing

Problem transferu danych między aplikacjami

Szerokie spektrum programów typu BIM dostępnych na rynku sprawia, że współpraca na poziomie infrastruktury informatycznej jest utrudniona. Eksporty i importy plików pomiędzy programami jednego producenta nie sprawiają zazwyczaj problemu. Na przykład Autodesk skonfigurował swoje oprogramowanie tak, aby użytkownicy mogli w ramach korzystania z niego dokonywać płynnej wymiany danych bez ryzyka ich utraty.

Problem pojawia się w momencie, gdy musimy zintegrować modele bazujące na różnych formatach. Praktycznie wszystkie aplikacje mają możliwość eksportu modelu do formatu DWG (AutoCAD). Można zapytać więc: dlaczego AutoCAD nie miałby być finalnym programem do odczytu każdego naszego projektu?

Zależy nam, aby eksport przebiegał bez utraty cennych informacji. Poniższy wykres pokazuje, jak schodkowo mogą być one tracone oraz jak przebiega ich ponowne odbudowywanie. Wyżej narysowana jest krzywa, która reprezentuje stan idealny, w którym przy przejściu od jednego etapu do drugiego nie występuje utrata danych lub jest ona znikoma.

Utrata danych jaka następuje przy przejściu pomiędzy etapami Pionowe spadki występują np. przy eksporcie modelu do formatu CAD.

Format IFC (International Foundation Class) powstały w 1995 r. ma za zadanie ujednolicenie procedury eksportu i importu między poszczególnymi programami. Zajmuje się tym również BuildingSMART alliance, która pracuje nad tym projektem niezależnie od sprzedawców oprogramowania.

Niemal wszystkie korporacje zajmujące się tworzeniem aplikacji biorą na poważnie ten format i umożliwiają eksport do niego swoich modeli. Rozszerzenie to również promują rządy takich krajów jak Wielka Brytania czy USA. Najnowsza wersja w to IFC 5 wydana w sierpniu 2018 r.

Standardy pracy w systemie BIM

Państwa takie jak USA, Wielka Brytania czy Singapur posiadają dokumenty standaryzujące pracę w systemie BIM. Wychodzą oni z założenia, że tworzenie standardów samodzielnie przez poszczególne firmy może być przeszkodą w momencie nawiązania współpracy przy wspólnym projekcie, gdzie standardy te nie pokrywają się ze sobą.

BuildingSMART alliance wydało już trzy wersje National BIM Standards[1]. Dokument ten zawiera informacje dla twórców oprogramowania, a także dla odbiorców aplikacji, czyli architektów, konstruktorów, wykonawców etc.

Aby pomóc w organizacji dobrych praktyk w pracy z BIM, wiedza budowlana została podzielona na cztery dziedziny opisujące ogólnie cykl życia budynku. Dziedziny te znane jako tetralogia BIM są reprezentowane przez schemat graficzny poniżej.

Tetralogia BIM. Zaprojektuj + Zmontuj + Zamów + Zarządzaj.

Standardem wymiany danych staje się również COBiE[2], (szczególnie pod kątem zarządzania nieruchomością) stworzony przez Billa Easta z Korpusu Inżynieryjnego Armii Stanów Zjednoczonych. COBiE pomaga gromadzić i zapisywać ważne dane z projektu, w tym tworzyć listę wyposażenia, informacji o produktach, ich gwarancjach, częściach zapasowych itp.

System edukacji. Kształcenie inżynierów przyszłości

Istnieje problem ze znajomością oprogramowań typu BIM przez inżynierów, na których wiedzę z tej dziedziny nie jest postawiony wystarczający nacisk podczas studiów. Niedoświadczony projektant, który nauczył się podstawowych komend nowego programu typu BIM, może być konkurencją dla osoby posiadającej dużo doświadczenia, która jest oporna na nowinki technologiczne. Ciekawym sposobem radzenia sobie z tym problemem jest np. rozmieszczenie stanowisk pracy w taki sposób, aby osoby starsze posiadające większą wiedzę branżową znajdowały się obok osób młodych, które szybciej przyswajają funkcje aplikacji. W ten sposób następuje wzajemna wymiana umiejętności i rozwój pracowników.

Wcześniejsza analiza porównawcza CAD vs BIM jasno daje do zrozumienia, że przy implementacji BIM niemożliwe jest po prostu przeniesienie osób dotychczas pracujących w środowisku CAD. Niezbędny jest odpowiedni trening. Trening nie tylko z zakresu obsługi aplikacji, ale również z samego procesu.

BIM na urządzeniach mobilnych i integracja w chmurze

Tablet czy smartfon stały się urządzeniami wspomagającym pracę na budowie. Niektórzy twórcy oprogramowania oferują możliwość udostępnienia modelu w chmurze, z której model następnie mógłby być pobierany na urządzenia mobilne.

Przykład wykorzystania modelu Astrum Business Park na budowie.

Mobilność i integracja w chmurze służy przede wszystkim wykonawcom. Przedsiębiorstwa znowuż obawiają się o bezpieczeństwo swoich projektów, jeśli chodzi o udostępnianie ich online, w końcu często projekty te zawierają tajne informacje. Według szacunków ponad 62% wykonawców wyraża średni lub wysoki poziom zaniepokojenia, gdy myśli o przesyłaniu plików w chmurze.

Skanowanie Laserowe

Skanowanie laserowe obecnie używane jest jako narzędzie weryfikacyjne. Koszt zakupu urządzeń wraz ze szkoleniem w ich obsłudze zamyka się w kwocie 60 000 $. Spadek cen w ostatnich latach sprawia że wiele firm decyduje się na taką inwestycję, choć kwota ta jest robi wrażenie.

Skanowanie laserowe pozwala również na:

  • poprawę bezpieczeństwa na placu budowy,
  • koordynację elementów, głównie elektryki, orurowania, wentylacji (MEP)[3],
  • prace modernizacyjne, szczególnie pomocne przy obiektach o zabytkowej architekturze posiadającej wiele detali. Dokładność skanu może sięgać nawet do 1 mm.

Wyzwaniem jest nadal przetwarzanie skanów, które przed obróbką mogą zajmować ponad 200 GB. Problemem jest również wektoryzacja chmury punktów, która nie jest pozbawiona błędów, gdy wykonywana jest automatycznie. Często wiąże się to ze żmudnym klikaniem przeskanowanych punktów, aby utworzyć z nich w oprogramowaniu BIM bryły 3D.

BIMwashing

Mówiąc najprościej, BIMwashing to zastosowanie terminu BIM do szerszego zakresu technologii i procesów niż BIM miał pierwotnie opisywać. Co ważne, BIM ma różne regionalne terminy, od PTNM we Francji do ӦNORM w Austrii. Podobnie jak w przypadku terminu-matki, wiele z nich cierpi na terminologiczny rozrost.

W 2016 r. wszedł w życie zestaw standardów, które muszą być spełnione dla wszystkich projektów budowlanych finansowanych ze środków publicznych. Stworzyło to również szereg regulacyjnych definicji „BIM”, które razem tworzą doskonały szablon tego, jak etykieta „BIM” zostaje nadużywana.  

Projektowanie w oparciu o bazę danych jest kluczową częścią „prawdziwego BIM”. W tym właśnie tkwi większość korzyści płynących z BIM. Zamiast przechowywać informacje w wielu różnych zbiorach danych, zespół ma dostęp tylko do jednego. Dzięki temu koordynacja pomiędzy zespołami jest znacznie łatwiejsza. 

Żeby zilustrować tę zaletę, przytoczę przykład: wyobraź sobie, że budowany jest nowy dom. Kierownik projektu będzie musiał skoordynować działania z architektami, inżynierami budowlanymi, wykonawcami i projektantami wnętrz, aby zapewnić osiągnięcie solidnego konstrukcyjnie wyniku, który jednocześnie będzie odpowiadał oczekiwaniom klienta. Dla każdego specjalisty w tym zespole istotne są inne informacje i każdy z nich używałby własnych formatów do oceny danych, gdyby nie to, że wszyscy pracują w oparciu o jedną bazę danych. Inaczej byłoby to marnotrawstwem energii i czasu.

„Prawdziwe projektowanie BIM” w konsekwencji prowadzi redukcji błędów i poprawia wykrywanie kolizji. Pytanie, czy rzeczywiście wszystkim chodzi o transparentność i wygodę pracy, czy zdarza się, że ktoś przedkłada ponad to partykularne zyski.

Podsumowanie

Przyszłość branży zależeć będzie m.in. od tego, czy istniejące już struktury w ramach BIM staną się „chlebem powszednim” w zarządzaniu inżynierów, czy proces ten spotka się z pewnymi oporami. W jaki sposób branża będzie do tego dążyć? Głównie poprzez wyzwania szkoleniowe, edukacyjne i kulturowe.

Szybko może okazać się, że dla większości młodych inżynierów poruszanie się w środowisku BIM będzie czymś całkowicie naturalnym. Jeśli dla Ciebie nie jest – najwyższy czas pójść z duchem czasu i to zmienić. Zapraszam do zapoznania się ofertą kursów na platformie bimv.pl

[1] http://www.nationalbimstandard.org/

[2] Construction Operations Building Information Exchange – http://www.wbdg.org/resources/cobie.php

[3] MEP – Mechanical Electrical Plumbing

Szymon Janczura

Inżynier Budownictwa po Politechnice Warszawskiej. Zainteresowany nowoczesnymi rozwiązaniami w branży budowlano-architektonicznej. Certyfikowany szkoleniowiec Autodesk Revit Architecture i Revit Structure. Twórca platformy e-learningowej bimv.pl

0 Komentarzy

Napisz komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.

*

Witryna wykorzystuje Akismet, aby ograniczyć spam. Dowiedz się więcej jak przetwarzane są dane komentarzy.

Zaloguj się używając swojego loginu i hasła

Nie pamiętasz hasła ?