مقالات تخصصی معماری و عمران
BIM یا مدلسازی اطلاعات ساختمان
تاریخچه مدلسازی و پیدایش BIM
قبل از دهه ۱۹۷۰ میلادی نقشههای ساختمانی با مداد، جوهر و کاغذ ترسیم میشدند.
اصلاح اشتباهات نقشهها بسیار مشکل بوده و مخصوصا اگر اشتباهات روی نقشههای وابسته دیگری اثر میگذاشت، نتیجه کار وحشتناک بود.
در دهه فوق، روشهای ترسیم کامپیوتری CAD ابداع شدند که تنها روی پایانههای گرافیکی کامپیوترهای مرکزی قابل اجرا بودند.
از دهه ۱۹۸۰ به بعد با ابداع کامپیوترهای خانگی، استفاده از برنامههای CAD در دفاتر مهندسی رواج بیشتری یافت.
با این ابزار الکترونیک ترسیم، اصلاح و انتقال نقشهها بسیار راحت شد، سرعت کار بالا رفته و ترسیم اشکال پیچیده و سه بعدی وارد مرحله جدیدی شد.
تواناییهای CAD نسبت به روشهای دستی عالی بود، ولی با وجود توانایی سه بعدی هنوز قابلیت BIM را نداشت.
اصطلاح عمومی مدلسازی اطلاعات ساختمان یا BIM در اوایل ۲۰۰۰ میلادی برای طراحی نرمافزار مدیریت ساختمان و ساخت و ساز و کنترل هزینه مورد استعمال قرار گرفت.
نرم افزار BIM که یک سری نامهای اختصاصی به آن داده شده است، به یک ابزار کامل برای طراحی و ساخت و ساز تبدیل و توسعه یافته است.
هدف این پژوهش ارزیابی این روند تکاملی، ارزیابی پیامدها و اهمیت BIM برای طراحی معاصر، عملکرد حرفها و به طور کلی، برای تئوری و تاریخچه طراحی میباشد.
با پیشرفت صنعت ساخت و نیاز روز افزون به تسهیل ارتباطات و اشتراک مفاهیم بین ذینفعان و سایر اعضای تیم پروژه نیاز به نرمافزارهای کنترل پروژه، نرمافزارهای رسم کامپیوتری و… بیشتر شد.
امروزه مفهوم مدلسازی اطلاعات ساختمان به عنوان راهکاری جامع برای جایگزینی این ابزارها مطرح شده است.
تعریف bim
جهت شناخت بهتر مدلسازی اطلاعات ساختمان، لازم است با کلیات و مفهوم این فناوری آشنا شوید.
مدلسازی اطلاعات ساختمان یکی از امیدوارکننده ترین تحولات در صنایع معماری، مهندسی و ساخت و ساز (AEC)3 است.
با این فناوری میتوان یک یا چندین مدل مجازی دقیق به صورت دیجیتالی از ساختمان را پیش از اجرا و ساخت مشاهده نمود.
آنها این اجازه را میدهند تا فرآیند طراحی، تجزیه و تحلیل و ساخت بهتر صورت گیرد.
مدلسازی اطلاعات ساختمان یا BIM ایران یک راه جدید برای نزدیک شدن طراحی و مستندسازی پروژههای ساختمانی میباشد.
این فناوری از سه بخش تشکیل شده که عبارتند از:
- مدلسازی: تعریف و شبیهسازی ساختمان، تحویل آن و بهرهبرداری با استفاده از ابزار یکپارچه شده است.
- اطلاعات: تمام جزییات و اطلاعات در مورد ساختمان و چرخه عمر آن گنجانده شده است.
- ساختمان: کل چرخه عمر ساختمان (طراحی، ساخت، بهره برداری) را در نظر گرفته است.
بامدلسازی اطلاعات ساختمان، یک یا چند مدل مجازی دقیقتر از یک ساختمان به صورت دیجیتال ساخته میشود.
در این فرآیند پشتیبانی از طرحها مرحله به مرحله صورت میپذیرد و اجازه تجزیه و تحلیل و کنترل بهتر نسبت به فرآیندهای قدیمی و سنتی وجود دارد.
پس از اتمام، مدل کامپیوتری که شامل هندسه دقیق و اطلاعات مورد نیاز برای ساخت و ساز و فعالیتهای تدارکاتی پیش روی ما باشد که با استفاده از آن میتوان بالاترین کیفیت را در اجرا داشت.
مدلسازی اطلاعات ساختمان یک فرایند مبتنی بر مدلهای هوشمند است که به شما کمک کند تا برنامهریزی، طراحی، ساخت و مدیریت ساختمانها و زیر ساختها را بهتر انجام دهید.
BIM راهکار مناسب
بنا به تعريف مجموعهای از دادهها که ساخت و نگهداری يک ساختمان را در کل زمان حيات آن توصيف مینمايند در دسته سيستمهای مبتنی بر BIM دستهبندی میگردند.
BIM اطلاعات جغرافيايی، ارتباطات فاصلهها، اطلاعات زمين شناسی، خواص و قابليتهای ساختمان، اطلاعات مربوط به کاربری و نگهداری ساختمان و ديگر اطلاعات مرتبط با آن را پوشش خواهد داد.
به عبارتی ديگر BIM میبايست تمامی قابليتها و تواناییهای مرتبط با ساختمان را در کل زمان حيات آن پوشش دهد.
ساختار شکلگيری ساختمان و مواد به کار رفته در آن به همراه اطلاعات مرتبط با تاسيسات به کار گرفته شده در ساختمان دو مبحث عمدهای هستند که در قالب BIM تعريف میشوند.
خواص مدلسازی
ساخت مدل ساختمان و نگهداری اطلاعات مرتبط با ساختمان، سازه و تاسيسات آن ميتواند در هر يک از مراحل ذيل کيفيت ارائه خدمات را تا حد بسيار زيادی افزايش داده و بر عکس هزينه انجام و زمان مورد نياز آنها را کاهش دهد.
- نگهداری اطلاعات مربوط به معماری، سازه و تاسيسات
- مديريت تغييرات احتمالی در ساختمان، سازه و يا تاسيسات
- مديريت هزينههای زمان حيات ساختمان ايزولاسيون ساختمان و اطلاع از کيفيت آن
- مديريت آتشسوزی و تعبيه تجهيزات اطفای حريق
- پيشبينی هزينههای تعمير و نگهداری ساختمان
- مديريت تدارکات و وسايل بکار گرفته شده در ساخت ساختمان و تاسيسات
- زمانبندی و کنترل مراحل ساخت ساختمان
- لجستيک اسباب و ادوات به کار رفته در ساخت
- مديريت امکانات ساختمان
- مديريت تعمير و نگهداری ساختمان
- گارانتی ساختمان
- مديريت تخريب و نوسازی ساختمان
- بهسازی و احيای ساختمان
به عبارتی مشهودتر دسترسی به تاريخچه مراحل ساخت، اسباب و ادوات به کار رفته در ساختمان، نگهداری و کيفيت نگهداری آن در دورههای مختلف زمانی و اطلاعات مرتبط با تاسيسات به کار رفته در ساختمان از مهمترين قابليتهایی میباشند که با پيادهسازی سيستم BIM به آنها دسترسی پيدا خواهيم کرد.
تفاوت bim و cad
در طراحی مرسوم به روش CAD، زمان زیادی صرف مستندسازی، جمعبندی و ارائه اطلاعات طراحی میشود.
همچنین به علت مجزا بودن طراحی سیستمهای مختلف ساختمان، برای تغییر در هر بخش از طرح ساختمان، طراحان دیگر ملزم به اعمال تغییرات مجدد در طرح خود و بررسی تاثیر این تغییرات اعمال شده در طرح هستند.
اما در مدل سازی اطلاعات ساختمان BIM هرگونه تغییر در هر بخش در بخشهای دیگر طراحی نیز اعمال میشود.
در این صورت میتوان مستقیما تاثیرگذاری تغییرات را بر قسمتهای دیگر طراحی بررسی کرد.
کاربرد bim
- ترسیمات مناسب ساخت: تولید نقشههای اجرایی برای سیستمهای متنوع ساختمان
مثلا شیتهای نقشههای ساخت کانالهای فلزی ساختمان که میتوان به سرعت و درست پس از تکمیل شدن BIM تولید کرد.
- بازبینی استانداردها: این امکان وجود دارد که آتشنشانی و دیگر ادارات بتوانند برای بازبینی و بررسی مقررات خود از این مدل استفاده کنند.
- مدیریت امکانات: گروههای مدیریت امکانات میتوانند از BIM برای نوسازی، برنامهریزی فضایی، پشتیبانی و نگهداری بنا استفاده کنند.
- تخمین هزینهها: نرمافزارهای BIM در درون خود به صورت پیش فرض ویژگی تخمین هزینهها را دارند.
مقادیر مصالح به صورت خودکار و حساس به هر تغییر هر چند اندک، قابل استخراج و تغییر میباشند.
- ترتیب ساخت: مدل BIM میتواند به صورت موثر به منظور کنترل توالی ورود مصالح، ساخت و زمانبندی دریافت اجزای ساخمان به کار گرفته شود.
- تشخیص درگیری، تداخل و تصادم: به دلیل آنکه مدل BIM با مقیاس و به صورت سه بعدی ساخته شده است، عمده سیستمهای ساختمانی به صورت بصری قابل مشاهده هستند و در نتیجه تداخلات سیستمهای ساختمانی به سهولت قابل مشاهده است.
مزایای bim
- فرآیندهای موثرتر و سریعتر: اطلاعات بسیار سادهتر به اشتراک گذاشته میشوند و میتوانند ارزش افزوده ایجاد کرده و دوباره مورد استفاده قرار گیرند.
- طراحی بهتر: پیشنهادات طراحی میتوانند با دقت زیاد تحلیل شوند، شبیهسازیها با سرعت بیشتر انجام شوند و عملکردها با اطمینان زیاد ارزیابی شوند.
این مواد همگی موجب ارتقا تواناییها و راه حلهای نوآورانه میشوند.
- هزینهها و دادههای محیطی کنترل شده: عملکردهای محیطی بسیار قابل پیشبینی میشوند و همینطور هزینههای چرخه حیات قابل فهمتر میگردد.
- کیفیت بهتر تولید: در این مدل دادههای نهایی انعطافپذیر و با کیفیت بهتری خواهند بود.
- خدمت بهتر به مشتری: طرح پیشنهادی با توجه سه بعدی و بصری بودن آن برای کارفرما و بهره برداران قابل فهمتر میباشد.
- کاهش هزینههای اجرا: بر اساس آمار دولت آمریکا با به کارگیری BIM در صنعت ساختمان بیش از ۳% در هزینههای اجرای پروژههای ساختمانی صرفه جویی میشود.
- بانک اشیا و اجزای ساختمانی: با به کارگیری BIM شرکتها و سازندگان تجهیزات ساختمانی میتوانند اطلاعات مدل شده محصولات خود را به آسانی در اختیار طراحان و متخصصان قرار دهند.
مدیریت پروژه
برای هر قسمت از پروژه، کاربردهای زیادی برای مدلسازی اطلاعات ساختمان وجود دارد.
این کاربردها در مراحل مختلف برنامهریزی، طراحی (قبل از ساخت)، حین ساخت و راهاندازی (پس از ساخت) میباشند.
در طول فاز طراحی، به کارگیری BIM میتواند تاثیر آن را بر پروژه بسیار زیاد کند.
قابلیت آن در کاهش هزینه کل پروژه یکی از مهمترین اثرات به کارگیری BIM است.
اعضای گروه طراحی پروژه میتوانند ایدههای خلاقانه خود را مطرح کنند و راه حلهای خود درباره مسائل مختلف پروژه را قبل از اینکه به مشکلاتی هزینهبر تبدیل شوند، ارائه کنند.
اما دستیابی به این هدف با همکاری و هماهنگی میان همه کارکنان پروژه میسر خواهد شد.
استفاده از BIM روحیه همکاری میان اعضای پروژه را بالا میبرد.
معماران و مهندسان میتوانند ایدههای طراحی خود را آزمایش کنند.
مدیران ساخت میتوانند گزارشهای مربوط به مراحل پیشرفت کار، برآوردهای مهندسی و قابلیت ساخت را ارائه کنند.
آنها همچنین میتوانند در اوایل مراحل طراحی هماهنگسازی ۳ بعدی، مدل را میان پیمانکاران جزء و فروشندگان مصالح انجام دهند.
مالکین میتوانند به صورت بصری دریابند که آیا این طرح همان چیزی است که به دنبالش بودند و خواسته آنها را ارضاء کرده است یا باید اصلاحاتی صورت گیرد.
در طول فاز ساخت پروژه نیز به کارگیری BIM در پروژهها سودمند خواهد بود.
البته بدیهی است که قابلیت تاثیر بر هزینههای پروژه به دلیل قرار گرفتن در فاز ساخت کاهش مییابد.
اما کاربردهای مهم و متعددی از جمله برآورد هزینه، برنامهریزی مراحل ساخت، برنامهریزی و کنترل ۳ بعدی پروژه و دیگر موارد نیز وجود دارد.
در طول فاز پس از ساخت تهیه مدل بایگانی اطلاعات ساختمان، برنامهریزی نگهداری و تعمیرات ساختمان، تحلیل سیستمهای ساختمان، مدیریت ساختمان، مدیریت دارائیها، مدیریت فیزیکی فضاهای ساختمان، برنامهریزی برای حوادث غیر مترقبه از کاربردهای بیم BIM است.
مدل BIM پیش از اجرا
مدلسازی محدوده پروژه:
در این سطح از مدلسازی اطلاعات ساختمان BIM میبایست کلیات و مشخصات تعیینکننده طرح مشخص گردد.
در این سطح به معرفی محیط اجرای پروژه، مشخصات و ابعاد تعیین شده برای المانها در طراحی و مواردی همچون مفهوم هر یک از رنگها در مدل BIM پرداخته میشود.
مدلسازی عملکردی المانها:
در این سطح از مدلسازی اطلاعات ساختمان BIM لازم است مشخصات دقیق فنی و نحوه عملکرد هر یک از المانهای سازهای و غیر سازهای و تجهیزات ساختمانی به تفصیل مشخص شود.
مدلسازی فرایند تحلیل و برنامهریزی:
در این سطح از مدلسازی اطلاعات ساختمان BIM باید منابع مورد نیاز برای انجام هر یک از فعالیتها از جمله میزان مصالح مورد نیاز و ساعات کارکرد نیروی انسانی و ماشین آلات تعیین گردد.
در این مرحله، موتور برنامهریزی به اختصاص منابع برای انجام فعالیتهای ساختمانی میپردازد.
خروجی این سطح، یک مدل چهار بعدی از پروژه ساختمانی خواهد بود.
مدلسازی فرایند سازماندهی پروژه:
در این سطح از مدلسازی اطلاعات ساختمان BIM موضوعات سازمانی و مدیریتی پروژه به مدل BIM اضافه میشود.
برای مثال میتوان در این سطح هزینههای ایمنسازی محیط پروژه و برقراری نظام HSE پروژهرا محاسبه نموده و منافع آن در قبال بروز حوادث حین کار را به مدیران گزارش داد.
مدل BIM در حین اجرای پروژه:
در این مرحله از مدلسازی اطلاعات ساختمان BIM باید به نظارت بر روند پیشرفت پروژه و کنترل میزان مصرف منابع براساس فعالیتهای ساختمانی انجام شده پرداخته شود.
خروجی این مرحله میتواند رفع مشکلات اجرایی جهت دستیابی به نرخهای تعیین شده در مدل BIM یا به روزرسانی و اصلاح مدل ساخته شده برای ادامه پروژه و همچنین پروژههای آتی باشد.
از جمله کارکردهای مدل BIM در این مرحله میتوان به تدارکات پروژه و تکمیل ظرفیت انبار کارگاههای ساختمانی برای جلوگیری از بروز وقفههای اجرایی اشاره نمود.
مدیریت ایمنی پروژه، یکی از شاخههایی است که در این مرحله مورد توجه محققان حوزه مدلسازی اطلاعات ساختمان قرار گرفته است.
چرا که پژوهشها نشان میدهد که حتی مدیران پروژه و سرپرستان کارگاه بسیار با تجربه نیز در بسیاری از موارد قادر نیستند ریسکهای ایمنی را در کارگاه تشخیص دهند.
مدلسازی اطلاعات ساختمان با کنترل خودکار آییننامههای ایمنی و تطابق آن با روند پیشرفت پروژه، سبب کاهش ریسکهای ایمنی کارگاه میشود.
برای مثال، مدل BIM میتواند تعیین نماید که براساس روند پیشرفت پروژه، کدام سقفها بتنریزی شدهاند.
باید اطراف آن نرده ایمنی کشیده شود یا بتن کدام سقفها به گیرش مناسب رسیده و میتوان جک زیر قالبهای آن را باز نمود.
نتیجهگیری
علل اصلی عدم بهرهوری در صنعت ساختمان، طبیعت پراکنده سیستم تحویل پروژه سنتی، استفاده از فناوری CAD 2 بعدی سنتی بودند.
شکاف بهرهوری نیروی کار میتواند از طریق مفهوم مدلسازی اطلاعات ساختمان بسته شود.
زیرا همانطور که نتایج بررسی و تحقیق حاضر نشان میدهد، BIM در همه فازهای چرخه عمر پروژه کاربردهای مفید دارد و بعضی از کاربردهای آن در بیش از یک فاز چرخه عمر پروژه وجود دارد.
در سیستم تحویل یکپارچه پروژه با به کارگیری BIM نقش طراحان و مجریان پروژه از یکدیگر جدا نخواهد بود و رویکردی همکارانه میان همه اعضای درگیر در پروژه به وجود خواهد آمد.
با گذشت زمان هر چه از مراحل اولیه چرخه عمر پروژه دورتر میشویم، میزان تأثیر اصلاحات بر روند اجرای پروژه کمتر و هزینه انجام اصلاحات طراحی در پروژه بیشتر میشود.
در رویکرد سنتی انجام پروژه بیشترین حجم فعالیت طراحان و مهندسان پس از قطعی شدن طرح و در مرحله تهیه نقشههای ساخت بود.
اما با بکارگیری BIM و ایجاد ارتباطی مؤثر بین مراحل طراحی، تحلیل و تهیه نقشههای ساخت در جریان کاری آن، بیشتر تلاش و فعالیت فرآیند طراحی در پروژه به مرحله قبلی چرخه عمر پروژه یعنی طراحی جزئیات انتقال داده میشود.
این در حالی است که در این مرحله امکان تأثیرگذاری بر روند اجرای پروژه بالا است و هزینه اجرای اصلاحات طراحی پایین میباشد.
همچنین اختلافات در مراحل ابتدایی پروژه رفع میگردد و امکان یکپارچهسازی نقشهها با برنامه زمانبندی و بودجه پیشبینی شده فراهم میآید و صرفهجویی اقتصادی برای پروژه را به همراه خواهد داشت.
امیدوارم این مقاله مورد توجه شما قرار گرفته باشد
نویسنده : سیدعلی منتظری
منبع : بخش مقالات تخصصی سایت استوارسازان
امیدوارم این مقاله مورد توجه شما قرار گرفته باشد وبسایت کمپانی اتودسک (سازه سیستم bim)
مفید بود اطلاعاتتون
قربان شما
سلام، تفاوت رویت استراکچر و تکلا استراکچر در بیم چیه؟ کدام جامع تر هست برای هر ۴ حوزه مهندسی که مدل کاری خودشون رو روی پروژه مچ کنن؟
سلام و عرض ادب وقت شما بخیر. قطعا رویت نرم افزار گسترده تر و جامع تری هست.
سلام شما قصد ساخت آموزش دراین زمینه رو ندارین؟؟؟
سلام و عرض ارادت.
انشاا… دو ماه دیگه پکیج کامل آموزش رویت منتشر میشه مهندس
عالی بود.
عالی
خوشمان آمد از این مقاله…
خواهش میکنم.ممنون از حضور شما…