مدل سازی اطلاعات ساختمان (BIM) چیست؟

بیشتر شرکت‌هایی که از مدل سازی اطلاعات ساختمان (BIM) استفاده می‌کنند، بازده مثبت سرمایه گذاری خود را با چرخه‌های عمر کوتاه‌تر پروژه و صرفه جویی در هزینه‌های کاغذی و مواد تجربه می‌کنند. به نظر می‌رسد BIM در افزایش بهره وری نیروی کار نیز مؤثر است. در مطالعه‌ای که از یک شرکت کوچک ساخت و ساز صورت گرفت،نشان داده شد که بهره وری نیروی کار را از 75 درصد تا 240 درصد افزایش می‌دهد.

به دلیل این مزایا، دولت‌های مختلفی مانند انگلیس، فنلاند و سنگاپور استفاده از مدل سازی اطلاعات ساختمان را برای پروژه‌های عمرانی مجاز دانسته‌اند. به هر روی، اگر می‌خواهید بفهمید مدل سازی اطلاعات ساختمان چیست، جای خوبی آمده‌اید؛ با میز خدمت صنعت ساختمان همراه باشید.

تاریخچه مدل سازی اطلاعات ساختمان

ایده BIM در دهه 70 مفهوم سازی شد و در ابتدا سیستم توصیف ساختمان (BDS) نامیده می‌شد. اصطلاح «مدل ساختمان» برای اولین بار در سال 1985 در مقاله طراحی معماری در طراحی با کمک رایانه استفاده شد. در سال 1992، اصطلاح «مدل اطلاعات ساختمان» برای اولین بار در مقاله‌ای در مورد اتوماسیون در ساخت و ساز به کار گرفته شد.

هر چند که 10 سال بعد بود که اصطلاح مدل سازی اطلاعات ساختمان و مدل اطلاعات ساختمان به طور عمومی مورد استفاده قرار گرفت. در سال 2002 بود که Autodesk مقاله‌ای با عنوان «مدلسازی اطلاعات ساختمان» را منتشر کرد و توسعه دهندگان و فروشندگان مختلف نرم افزار در این زمینه شرکت کردند. به مرور زمان این اصطلاح شکلی استاندارد به خود گرفت تا به عنوان نام عمومی برای دیجیتالی کردن روند ساخت و ساز شناخته شود.

[vc_row_inner css=”.vc_custom_1600706405982{margin-top: -30px !important;background-position: center !important;background-repeat: no-repeat !important;background-size: cover !important;}”][vc_column_inner css=”.vc_custom_1599304242411{margin-bottom: 10px !important;padding-right: 50px !important;padding-left: 50px !important;}”][cdb_courses_carousel posts_per_page=”6″ orderby=”rand” slides_per_view=”3″ autoplay=”true” show_prev_next_buttons=”true” wrap=”true”][cdb_featured_courses columns=”3″ products_query=”size:12|order_by:date|post_type:product|categories:97″][cdb_featured_courses columns=”2″ products_query=”size:12|order_by:date|order:ASC|post_type:product|categories:97″][/vc_column_inner][/vc_row_inner][vc_row][vc_column_text]

مدل سازی اطلاعات ساختمان (BIM) چیست؟

مدل سازی اطلاعات ساختمان، به معنای بهبود در هماهنگی ساخت و ساز، تضمین کیفیت و صرفه جویی در هزینه است. اولین چالش BIM کنار آمدن با تعریف آن است، چیزی که سردرگمی در آن وجود دارد. هر چیزی که توسط مدل‌های سه بعدی یا ابزار طراحی به کمک رایانه تقویت شود، اکنون تحت برچسب BIM قرار می‌گیرد.

به عبارتی دیگر، مدل سازی اطلاعات ساختمان نمایشی دیجیتالی از مشخصات فیزیکی و عملکردی یک ساختار است. BIM یک منبع دانش مشترک برای اطلاعات در مورد یک مرکز است که پایه قابل اتکا برای تصمیم گیری در طول چرخه زندگی آن است.

به نظر می‌رسد این تعریف همان چیزی است که مورد قبول بقیه صنعت ساخت و ساز در سراسر جهان است. همانطور که قبلاً ذکر شد، BIM فراتر از هندسه است، این سیستم مدل‌سازی «روابط فضایی، تجزیه و تحلیل، اطلاعات جغرافیایی، کمیت‌ها و خصوصیات اجزای ساختمان» را پوشش می‌دهد.

زیرمجموعه های مختلف BIM از نظر ابعاد شامل موارد زیر هستند:

• 3D (مدل شی)
• 4D (زمان)
• 5D (هزینه)
• 6D (بهره برداری)
• 7D (پایداری)
• 8D (ایمنی)

این ظرفیت چند بعدی BIM به عنوان مدل سازی «nd» تعریف شده است زیرا تعداد تقریباً نامحدودی از ابعاد را می‌توان به مدل ساختمان اضافه کرد.

ویژگی‌های اصلی مدل سازی اطلاعات ساختمان به شرح زیر هستند:

• از مدل‌های سه بعدی برای ضبط، برنامه ریزی، طراحی، ساخت و داده‌های عملیاتی سازگار و هماهنگ استفاده می‌شوند.
• درک بهتری از هزینه‌های پروژه، برنامه و قابلیت ساخت را فراهم می‌کند.
• داده‌های سازگار را چه در محل کار و چه در ساختمان استفاده و به اشتراک می‌گذارد.
• پاسخ سریع را برای تغییر با فرآیندهای هوشمندتر و سریع‌تر فعال می‌کند.

عناصر اصلی در مدل سازی اطلاعات ساختمان

مدل سازی اطلاعات ساختمان به یک روش کار مشترک گفته می‌شود که مبتنی بر تولید و تبادل داده و اطلاعات بین طرف‌های مختلف پروژه است. برای عملکرد مؤثر، BIM نیاز به ادغام پنج عنصر دارد: فرآیندها، سیاست‌ها، افراد، اطلاعات و فناوری‌ها.

• فرآیندها: به ترتیب خاصی از فعالیت‌های کاری با شروع، پایان و شناسایی واضح ورودی و خروجی هر مرحله اشاره دارند.
• سیاست‌ها: به اصول و قواعدی جهت هدایت روند تصمیم گیری اشاره دارند. سیاست‌ها برای تدوین استانداردها و بهترین شیوه‌ها برای به حداقل رساندن اختلافات بین طرف‌های درگیر تنظیم شده‌اند.
• افراد: همیشه تفاوت ایجاد می‌کنند و بنابراین مهمترین عنصر هستند. مدیریت مؤثر توسط افراد فقط می‌تواند منجر به موفقیت BIM شود. افراد مهم در مدل سازی اطلاعات ساختمان معمولاً عبارتند از: رئیس BIM، معاون BIM، مشاور BIM و تکنسین BIM.
• اطلاعات: دو نوع اطلاعات وجود دارند: مدل‌ها و اسناد. مدل‌ها داده‌های دیجیتالی هستند که بازنمایی و تولید یک نسخه ساده شده از یک شیء، جاده، پل، ساختمان و سایر موارد را بر عهده دارند. آنها در یک پرونده ذخیره می‌شوند و می‌توانند مبادله شده و به اشتراک گذاشته شوند تا از فرآیند تصمیم گیری برای ساخت ساختمان‌ها و سایر موارد استفاده کنند. اسناد، نسخه دیجیتالی مقالات، نقشه‌ها، چاپ‌ها، تصاویر و فیلم‌ها هستند.
• فنآوری‌ها: منظور از فنآوری‌ها، ابزارهای نرم افزاری و سخت افزاری هستند که برای مدیریت مراحل مختلف فرآیند مدل سازی اطلاعات ساختمان استفاده می‌شوند.

اهمیت مدل سازی اطلاعات ساختمان

مدل سازی اطلاعات ساختمان می‌توان مشکلات ساختمانی را برطرف کرد. این امکان استفاده هوشمندانه از منابع، بهینه سازی گردش کار و بهره وری و سودآوری را فراهم می‌کند. همچنین این اجازه را به همه طرف‌های علاقه مند می‌دهد تا از طریق قابلیت همکاری بین سیستم عامل‌های مختلف، اطلاعات یکسان را همزمان ارزیابی کنند که از طریق ارتباط و همکاری مؤثرتر به نتایج بهتری منجر می‌شود.

نقش مدل سازی اطلاعات ساختمان تقریباً فراتر از نتایج معمول است. با استفاده از BIM، مالکان می‌توانند:

• کیفیت ساختمان را بهبود ببخشند.
• هزینه‌های چرخه عمر ساختمان را به طور قابل توجهی کاهش دهند.
• پروژه‌های طراحی را از ابتدا تا انتها درک کنند.
• بهره وری عملیاتی را بهینه سازی کنند.
• میزان تصرف و نرخ استفاده را افزایش دهند.

در ساخت و ساز، از مدل سازی اطلاعات ساختمان می‌توان برای نظارت بر بهره وری از یک فرآیند ساخت استفاده کرد. BIM این فرصت را می‌دهد که قبل از ساختن سازه در محل، راه حل‌های قبلی را امتحان کرد؛ با یک مدل قابل ساخت، ساختار می‌تواند به صورت واقعی نمونه سازی شود. طرفین پروژه می‌توانند طرح را راحت‌تر درک کرده و بررسی کنند و به شما صحت و کامل بودن آن را تضمین کرده و گزینه‌ها را از نظر هزینه و سایر پارامترهای پروژه تجسم و ارزیابی کنند. BIM منجر به برقراری ارتباط بهتر بین طرفین پروژه و کیفیت بهتر فعالیت‌های مربوطه شود.

B برای ساختمان

مدتی است که مدل سازی اطلاعات ساختمان بخشی از صنعت ساخت و ساز است. این فرآیند طراحی، به طور مشترک با استفاده از یک سیستم منسجم از مدل‌های رایانه‌ای است، نه به عنوان مجموعه‌های جداگانه از نقشه‌ها! BIM اکنون در حال اجرا برای انواع ساخت و سازها، اعم از ساختمان، جاده، راه آهن، پل، تونل و سایر مکان‌ها است.

امروزه حتی می‌توانیم آن را در مراحل مختلف ساخت و ساز مانند برنامه ریزی، طراحی، ساخت و نگهداری اعمال کنیم. BIM فقط به ساختمان‌ها مربوط نمی‌شود، بلکه به تمام بخش‌هایی که با ساخت و ساز ارتباط دارند از جمله جاده‌ها، راه آهن، تاسیسات، پل‌ها، تونل‌ها، سازه‌ها، معماری، توپوگرافی و سایر نیز اشاره دارد.

I برای اطلاعات

اطلاعات، قلب مدل سازی اطلاعات ساختمان است. BIM نحوه مدیریت و تبادل اطلاعات مربوط به کل چرخه زندگی یک پروژه و قطعات آن را تغییر می‌دهد. با در دسترس قرار دادن اطلاعات بصری و غیر بصری مربوط به هر جنبه از ساخت و ساز، BIM طراحان، مهندسان، سازندگان، تولید کنندگان و مالکان را قادر می‌سازد تا درک کاملی از یک پروژه، قبل از ساخت واقعی آن داشته باشند. بنابراین امکان تحویل به موقع، جلوگیری از خطا و تولید همراه با کارآیی بالا را فراهم می‌کند .

M برای مدل سازی

به راحتی می‌توان گفت که M در مدل سازی اطلاعات ساختمان، پایه‌ای برای مدل و مدیریت است. با استفاده از BIM، نه تنها یک نسخه ساده از یک جسم، سازه یا ساختمان مدل سازی می‌شود، بلکه روند ساخت نیز به طور مؤثرتری سازمان یافته و کنترل خواهد شد.

سطح مدل سازی اطلاعات ساختمان

در حال حاضر چهار سطح مدل سازی اطلاعات ساختمان وجود دارند:

سطح صفر

سطح صفر در BIM، در واقع فقدان آن را نشان می‌دهد. در سطح صفر هیچ همکاری بین اشخاصی که اطلاعات مربوط را جمع‌آوری می‌کنند وجود ندارد. بیشتر داده‌ها، نقشه‌ها و تبادل اطلاعات خواهند بود و با استفاده از مدارک انجام می‌شوند.

سطح یک

وقتی داده‌ها شکلی از ساختار را به خود گرفتند، به سطح یک BIM رسیده‌اند. در این مرحله همکاری‌های زیادی بین اشخاص مختلف در حال انجام است.

سطح دوم

در سطح دوم، همکاری بین تیم‌ها و روند مدل سازی اطلاعات ساختمان دنبال می‌شود. هنوز یک منبع داده واحد وجود ندارد، اما هرگونه اطلاعات جمع آوری شده به اشتراک گذاشته می‌شود.

سطح سوم

در این سطح، همکاری کامل و جامعی در برنامه ریزی، ساخت و چرخه عمر عملیاتی یک دارایی ساخته شده حاصل می‌شود. داده‌ها با استفاده از یک منبع واحد داده به اشتراک گذاشته، جمع آوری و ذخیره می‌شوند. این رویکرد جهانی برای داده‌های دارایی ساخته شده به عنوان استفاده از استاندارد‌های باز (Open BIM) شناخته می‌شود، که این هدف نهایی صنعت ساخت و ساز است.

مزایای مدل سازی اطلاعات ساختمان

با پیشرفت‌های مداوم فنآوری، نسل‌های بعدی BIM یکی از جنبه‌های اساسی ایجاد یک ساختار آینده نگرانه بی عیب و نقص است. با این حال، آنچه که انقلابی د نظر گرفته می‌شود و قبلاً نیز در بسیاری از موارد انجام شده است، فرآیندهایی است که با تجسم در زمان واقعی، کل فرآیند را دیجیتالی می‌کند.

هوش مصنوعی این پتانسیل را دارد که در فرآیند مدل سازی اطلاعات ساختمان نقش مهمی را ایفا کند. با پرداخت عمیق‌تر به این موضوع، مشخص می‌شود که صنعت ساخت و ساز به دو روش مشخص سود می‌برد. اولین مورد این است که هوش مصنوعی از بسیاری از عملکردهای مشترک در همه مشاغل مانند منابع انسانی پشتیبانی خواهد کرد. دوم، هوش مصنوعی می‌تواند به مدیریت تجارت کمک کند تا پیش بینی و برنامه ریزی تقاضا را تعیین کند.

از تکنیک‌های هوش مصنوعی می‌توان برای بهینه سازی آزمایش و کنترل کیفیت محصولات و ساختارهای طراحی استفاده کرد. برای بهره وری بیشتر، ساخت و ساز باید از یک مدل مفهومی به یک مدل قابل ساخت تبدیل شود  و این جایی است که فنآوری‌هایی مانند «واقعیت افزوده» یا «واقعیت ترکیبی» نقش مهمی در امکان پذیر کردن فرآیند مهندسی دیجیتال دارند.

در کنار این، مصالح ساختمانی جدید مانند بتن خود ترمیم شونده، آئروژل‌ها یا نانومواد و همچنین رویکردهای ساختاری نوآورانه‌ای مانند چاپ سه بعدی و ماژول‌های از پیش نصب شده، می‌توانند ضمن بهبود کیفیت و ایمنی، هزینه‌ها را کاهش دهند و سرعت ساخت را افزایش دهند.

چگونه BIM تضمین کیفیت را بهبود می‌بخشد

حتی اگر یک فرآیند طراحی با مدل سازی اطلاعات ساختمان شامل همکاری و تکرارهای بیشتری باشد، احتمال تقابل در طراحی کمتر است. لازم نیست تغییرات در همه برنامه‌های دیگر به صورت دستی منتشر شود، زیرا هر متخصص به سادگی در حال ویرایش مجموعه داده‌های یکسان است. خطاهای کمتری رخ خواهند داد و هیچ خطایی در نتیجه وجود اطلاعات ناقص در برخی از زیرمجموعه‌های خاص طراحی ساختمان ایجاد نخواهد شد.

مدل سازی اطلاعات ساختمان تضمین کیفیت را بهبود می‌بخشد و در عین حال مدت زمان صرف شده در بررسی متقابل اسناد را کاهش می‌دهد. نگهداری داده‌ها، استفاده از ابزارهای خودکار را برای انجام تشخیص تصادم بین عناصر مختلف عملکرد ساختمان که توسط تیم‌های مختلف ساختمانی و طراحی انجام می‌شود، آسان می‌کند.

چگونه BIM روند ساخت و ساز را بهبود می‌بخشد

نگه داشتن تمام اطلاعات مربوط به یک پروژه توسط BIM، ایجاد مدل‌های متوالی برای هر مرحله از ساخت را آسان می‌کند. این قسمت اساسی از برنامه ریزی معماری است که توسط  مدل سازی اطلاعات ساختمان به شکلی آسان بهبود می‌یابد.

نرم افزار BIM امکان ایجاد مدل‌های دقیق‌تری برای هر مرحله از پروژه را فراهم می‌کند. این‌ها را می‌توان با انیمیشن، یادداشت‌های هماهنگی و یک مسیر قابل پیش بینی برای نتیجه مطلوب تکمیل کرد و می‌توان آن‌ها را به ترتیب و در متن طرح نهایی نیز مشاهده کرد. به راحتی می‌توان به اطلاعات، هم در زمینه و قالب بسیار خاصی که متخصصان ساخت و ساز به آن احتیاج دارند و هم در پروژه نگاهی انداخت.

به عنوان مثال، مدیران پروژه می‌توانند بازده محصول نهایی خارجی را مشاهده کنند، سپس برای بررسی و پشتیبانی از سازه استفاده کرده و سپس لوله کشی و برق را به طور جداگانه بررسی کنند. سازندگان می‌توانند به سادگی برنامه ساخت و ساز را برای اتاق‌ها، کف‌ها یا مناطق خاصی بررسی کنند. طراحان می‌توانند همان مناطق را به عنوان نتیجه نهایی بررسی کرده و ببینند که چگونه نور خورشید بر کیفیت دید در ساعات مختلف روز با استفاده از نرم افزار تأثیر می‌گذارد.

طراحان و تیم‌های ساختمانی قادر به تعامل مؤثر با هر سطح از جزئیات مورد نظر هستند، در حالی که همچنان مطمئن هستند اطلاعاتی که مشاهده می‌کنند دقیق است و با دیگر عناصر پروژه منافات ندارد. این امکان را برای سرمایه گذاری دقیق در پیش ساخت مواد با استفاده از هر تعداد ابزار مختلف فراهم می‌کند.

کلام آخر

مدل سازی اطلاعات ساختمان آنقدرها که به نظر می‌رسد پیچیده نیست! اما از اهمیت زیادی برخوردار است. مدل سازی اطلاعات ساختمان به عنوان یک فنآوری، تکنیک و فرآیند آماده است تا هر تعداد از مشاغل مربوط به برنامه ریزی در فضای فیزیکی، ساخت و ساز، بازسازی، مدیریت پروژه و سایر موارد را بهبود ببخشد. تیم‌های ساختمانی، مهندسان، معماران، طراحان داخلی، مدیران ساختمانی و بسیاری از سهامداران باید با BIM سازگار شوند تا تأثیرات مثبت آن را در روند ساخت و ساز مشاهده کنند.