چرا باید به مدلسازی اطلاعات ساختمان روی آورد؟

عبارت مدلسازی اطلاعات ساختمان (BIM) شامل فرایند ایجاد مدل‌های اطلاعات دیجیتال و همچنین فرایند نگه‌داری، استفاده و مبادله‌ی این اطلاعات در طول کل چرخه‌ی حیات پروژه است.

مدل سازی اطلاعات ساختمان مفهوم جدیدی نیست، بلکه مقاله‌هایی در زمینه‌ی ایجاد و استفاده از این مدل‌ها از سال ۱۹۷۰ میلادی به چاپ می‌رسیده؛  اما عبارت BIM اولین بار در سال ۱۹۹۲ میلادی و توسط محققان Tolman و Van Nederveen به‌کار رفته‌است.

در ادامه تعریف استاندارد ملی مدلسازی اطلاعات ساختمان ایالات متحده از BIM را بیان می‌کنیم:

مدل سازی اطلاعات ساختمان (BIM) نمایشی دیجیتال از مشخصات فیزیکی و عملکردی تسهیلات است. این مدل با اطلاعاتی غنی شده که اساس تصمیم‌گیری‌ها در طول چرخه حیات پروژه خواهد بود. در واقع این مدل اطلاعات ساختمان حاصل همکاری عوامل مختلف پروژه و در فازهای مختلف در طول کل چرخه‌ی حیات آن است. هر یک از این عوامل به نحوی با وارد کردن، به روز رسانی و تغییر و اصلاح اطلاعات، مدلی ایجاد می‌کنند که با ضوابط هر فاز و نیاز های هر ذی‌نفع سازگار شود.

با دقت در شکل زیر به خوبی منظور تعریف بالا از ایجاد و انتقال پیوسته اطلاعات در بین فازهای مختلف و در کل چرخه حیات را متوجه می‌شوید.

مدل BIM

به‌طور معمول یک مدل BIM، یک مدل شیء محور از هندسه‌ی سه‌بعدی المان‌ها و فضاهای سازه است. این اشیاء با اطلاعاتی همچون جنس مصالح، مشخصات فنی، هزینه‌ها، ارتباطات با سایر اشیا و نواحی، برنامه زمان‌بندی، هزینه و سایر اطلاعات منطقی تا سطح مشخصی از جزئیات همراهند. چنین مدلی اساس تشخیص تضادها، گرفتن سکشن‌های پیوسته‌ی افقی و عمودی و محاسبات زمانی و هزینه‌ای پروژه است.

پیاده‌سازی مدلسازی اطلاعات ساختمان در فازهای مختلف پروژه:

۱- BIM در فاز طراحی:

مدل BIM در مقایسه با طراحی‌های دو بعدی مرسوم مزایای فراوانی دارد.

یکی از مهم‌ترین مزایای مدلسازی اطلاعات ساختمان این است که می‌توان سکشن‌های عمودی و افقی موردنیاز در نقشه‌های اجرایی را به‌طور مستقیم از مدل استخراج کرد. در نتیجه این نقشه‌ها با هم سازگار بوده و اگر تناقضی وجود داشته باشد، به‌طور خودکار تشخیص داده شده و در تمام نقشه‌های متأثر اصلاح می‌شود.

به‌علاوه به دلیل اینکه در مدل طیف وسیعی از اطلاعات ورودی از جمله هندسه، پارامترهای مصالح، قیمت‌ها و … را دریافت کرده و همه‌ی این اطلاعات به‌صورت یکجا قابل استفاده‌اند، می‌توان از این مدل برای انجام محاسباتی مانند برآورد هزینه و زمان پروژه و آنالیزهایی همچون آنالیز سازه، مدل‌سازی عملکرد ساختمان، آنالیز روشنایی و غیره استفاده کرد.

این مدل را می‌توان از نظر مطابقت با مقررات و آیین‌نامه‌ها نیز کنترل کرد. در مطالب بعدی در این مورد توضیحات بیشتری می‌دهیم.

به نمودار زیر توجه کنید. این نمودار نشان می‌دهد که در فرایند طراحی مرسوم، عمده‌ی تلاش‌ها و بازبینی‌ها در انتهای فاز طراحی تفصیلی انجام می‌شود و حتی تا ابتدای دوره‌ی ساخت نیز ادامه می‌یابد. تغییرات طراحی‌ها در این دوره هم خیلی محدودیت دارد و هم اعمال آن‌ها بسیار هزینه‌بر است. در حالیکه در صورت مدلسازی اطلاعات ساختمان در فاز طراحی، عمده‌ی تغییرات و اصلاحات در میانه‌ی فاز طراحی انجام می‌شود.

مدل BIM

به این ترتیب با ایجاد یک مدل اطلاعات دیجیتال جامع و استفاده از آن برای انجام محاسبات و آنالیزهای لازم، می‌توان تناقضات و تعارضات را در مراحل ابتدایی تشخیص داد؛ در نتیجه این اصلاحات خیلی قبل‌تر از شروع دوره‌ی ساخت انجام شده و نهایتا کیفیت نهایی پروژه بهبود می‌یابد.

۲- BIM در فاز ساخت:

وجود یک مدل دیجیتالی با اطلاعات کامل در میان اسناد و مدارک مناقصه، این امکان را به ما می‌دهد هزینه و زمان اجرا را با دقت خوبی برآورد کرده و سرویس‌های موردنیاز را نیز شناسایی کنیم و در نتیجه راه برای بسیاری از دعاوی احتمالی بسته خواهد شد.

با استفاده از مدل BIM سه‌بعدی، پیمانکار می‌تواند بسیاری از تناقضات اولیه را بفهمد و از اجرایی بودن طراحی مطمئن شود؛ سپس یا تصمیم به اصلاح آن بگیرد و یا مدل را به ابعاد بالاتری ارتقا دهد. حتماً عباراتی همچون بعد چهارم یا پنجم مدل اطلاعات ساختمان به گوشتان خورده است؛ در ادامه بیشتر راجع به آنها صحبت می‌کنیم:

مدل BIM-4D همان مدلسازی اطلاعات ساختمان است که با برنامه‌ زمان‌بندی ساخت همراه شده‌است. این بعد چهارم یعنی زمان قابلیت‌های مفیدی به ما می‌دهد. با استفاده از آن می‌توان توالی مراحل ساخت را اعتبار سنجی کرد، از تداخل جبهه‌های کاری و همچنین در نقطه‌ی مقابل از انتظار بیهوده منابع جلوگیری کرد، تضادهای فضایی را در طول کل پروژه تشخیص داد، برای طراحی تجهیز کارگاه و تغییرات آن در طول دوره‌ ساخت مفید خواهد بود و موارد بسیار دیگر.

در مدل BIM-5D به مدل BIM-3D داده‌های هزینه و قیمت، افزوده می‌شود که از اقل فواید این کار می‌توان به سهولت در تهیه‌ی صورت وضعیت‌ها و کنترل هزینه‌ها اشاره کرد.

۳- BIM در فاز بهره‌برداری:

فاز بهره‌برداری به‌مراتب طولانی‌تر از دو فاز پیشین است و استفاده از مدلسازی اطلاعات ساختمان می‌تواند مزایای ماندگار‌ی برای بهره‌بردار یا مالک فراهم کند؛ لازمه‌ی آن هم انتقال تمام و کمال اطلاعات دوره‌های طراحی و ساخت به مالک پروژه است.

اگر مالک اطلاعات پروژه تا این مرحله را به‌صورت نقشه‌ها و مدارک سطح پایین دو بعدی دریافت کند، نمی‌تواند مستقیماً آنها را در سیستم مدیریت دارایی و تسهیلات خود وارد کند، یعنی مجبور می‌شود اطلاعات موردنیاز خود در فاز بهره‌برداری از جمله نقشه‌های چون‌ساخت و تاسیسات برقی و مکانیکی را دستی وارد کند.

در بهره‌برداری از یک ساختمان، اطلاعات مربوط به تجهیزات نصب‌شده مانند دستورالعمل‌های نگه‌داری و استفاده و همچنین شرایط ضمانت‌نامه‌ها از اهمیت بالایی برخوردار است. مدل سازی اطلاعات ساختمان این امکان را برای پیمانکار فراهم می‌کند تا تمامی این مدارک را به مدل تجهیزات مربوطه الصاق کند تا در آینده مالک بتواند به‌راحتی از آن استفاده کند.

ویژگی مثبت بعدی، امکان ذخیره‌ی پیوسته‌ی اطلاعات در مدل مربوطه است. در دوره‌ی ساخت به‌طور معمول سازه و همچنین جاگذاری و چینش تاسیسات الکتریکی، معماری و لو‌له‌ها (MEP) دستخوش تغییراتی شده و گاهاً تفاوت‌های عمده‌ای با طرح اولیه دارد؛ به‌همین دلیل است که نقشه‌های چون‌ساخت در طول این دوره تهیه و در انتها به مالک تحویل می‌شود. در صورتی که اطلاعات ساختمان را در یک مدل BIM ذخیره کرده باشیم، برای ساختمان اصلی یک مدل دیجیتالی ایجاد می‌کنیم و هر تغییری نسبت به طرح اولیه در طول اجرا، در این مدل ضبط می‌شود. در انتهای چرخه‌حیات زمانی که تصمیم به تخریب ساختمان گرفتیم، این مدل دیجیتالی، اطلاعات دقیقی در مورد مصالح استفاده شده و محل تاسیسات به ما می‌دهد که در برنامه‌ریزی و مدیریت ضایعات ساختمانی مفید خواهد بود.

برگرفته از کتاب Building Information Modelling نوشته‌ی Borrmann-2018

در مقاله “از نقشه های دو بعدی تا مدلسازی اطلاعات ساختمان” می توانید قسمت اول این سلسله مقالات را مطالعه فرمایید.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *