30 listopada 2017
Building Information Modeling

BIM (ang. Building Information Modeling) czyli modelowanie informacji o budynkach i budowlach to komputerowa technika projektowania, która przedstawia zapisane cyfrowo odzwierciedlenie fizycznych i funkcjonalnych właściwości obiektu budowlanego.

 

Żyjemy w czasach gdzie informacja jest uważana za jeden z najważniejszych aktywów każdego przedsiębiorstwa. Sytuacja ta stała się bodźcem do rozwoju technologii zarządzania i wykorzystywania informacji. W branży budowlanej trend ten odzwierciedla się w technologii BIM, która od wielu lat istnieje na rynkach budowlanych na zachodzie i coraz odważniej wkracza również na rynek Polski. Jak wiadomo, innowacje mają tendencję do pewnego oporu. Jednocześnie należy być z nimi na bieżąco, gdyż to właśnie projekty innowacyjne są źródłem największych korzyści.

 

Wiele osób sądzi, że BIM jest rozwinięciem metod CAD, czyli Projektowania Wspomaganego Komputerowo (CAD – Computer Aided Design, również Computer Aided Drafting). To nieporozumienie – znaczenie BIM wykracza daleko poza sam proces opracowania projektów. O ile celem CAD było usprawnienie przygotowania dokumentacji, celem BIM jest zautomatyzowanie procesu realizacji inwestycji. Można bronić tezy, że CAD jest pewnego rodzaju podzbiorem BIM – z pewnością jeszcze przez lata rysunki i „papierowa” dokumentacja będą istotnym produktem biur korzystających z oprogramowania BIM, jednak ich znaczenie będzie maleć. Najważniejszym składnikiem nazwy BIM jest słowo „Informacja”.

 

Do modelowania stosuje się oprogramowanie komputerowe wspomagające projektowanie. Model powstaje przy użyciu trójwymiarowych obiektów, takich jak ściana, strop, dach, sufit, okno, drzwi, którym nadawane są odpowiednie parametry. Zmiany w elementach tworzących model są odzwierciedlane w trójwymiarowej reprezentacji modelu, w zestawieniach danych geometrycznych i materiałowych.

 

BIM to stosunkowo nowa technologia i przede wszystkim proces, który bazując na zgromadzonych danych analizuje i przewiduje rezultaty na różnych etapach życia budynku. Building Information Modelling jest inteligentnym, opartym na modelowaniu procesem projektowania budynków i infrastruktury. Model reprezentuje fizyczne właściwości i cechy użytkowe projektowanego obiektu. Stanowi też bazę danych o budynku. Najprościej mówiąc BIM oznacza inwestycje budowlaną, którą można stworzyć w wirtualnym świecie zaczynając od koncepcji aż do oddania do użytku obiektu, a nawet późniejsze nim zarządzanie. Budynek wykonany w technologii BIM posiada wszystkie cechy realnego obiektu.

 

W ramach projektowania w BIM informacje dotąd rozproszone w cząstkowych opracowaniach branżowych organizowane są w przejrzysty sposób, w formie modelu. Osnową jest model budowlany tworzony zwykle przez architektów. Model ten uzupełniany jest opracowaniami branżowymi, co dokładnie odzwierciedla proces, jaki odbywa się na budowie. Nowoczesne otwarte oprogramowanie sprawia, że wielobranżowy proces projektowania odbywa się równolegle, a projektanci poszczególnych branż mogą obserwować postęp prac i są cały czas „na bieżąco”, co znacznie upraszcza uzgodnienia i eliminuje możliwość kolizji.

 

Ogólna dostępność informacji i jej czytelność powoduje wzrost znaczenia wszystkich uczestników procesu inwestycyjnego już na początkowych etapach projektowania inwestycji. Specjaliści zaangażowani w ten proces mają pełną wiedzę na temat projektu i mogą na bieżąco reagować na powstające problemy. Podejmowane decyzje są w pełni świadome, co ogranicza ogólny poziom ryzyka i liczbę błędów. Model BIM może też być powiązany z danymi dotyczącymi harmonogramu budowy, a także z rzeczywistym rynkiem materiałów i wyrobów budowlanych (poprzez Internet). Projekt BIM może więc stać się narzędziem do bezpośredniego zautomatyzowanego sterowania realizacją inwestycji, a także może być nieocenioną pomocą podczas późniejszej eksploatacji budynku.

 

Technologia BIM stawia szczególne wymagania oprogramowaniu używanemu przez architektów. Nie wystarczy samo operowanie wirtualną przestrzenią 3D. Istotą pracy architekta jest również koordynowanie rozwiązań branżowych. By oprogramowanie do projektowania architektonicznego mogło być uznane za „oprogramowanie BIM”, musi ono umożliwiać stałe interaktywne porozumiewanie się architektów ze współpracującymi z nimi specjalistami innych branż. Architekci muszą mieć możliwość udostępniania wyników swej pracy na każdym etapie projektowania, a opracowania branżowe powinny być na bieżąco integrowane z głównym modelem BIM. Wprowadzane zmiany muszą być widoczne dla wszystkich członków wielobranżowego zespołu projektantów, by mogli oni na bieżąco koordynować przebieg prac. Te trudne wymagania spełnia wyłącznie najbardziej zaawansowane oprogramowanie CAD. Niestety określenie „BIM” traktowane jest często jako niewiele znaczący slogan reklamowy odnoszący się ogólnie do projektowania 3D, co jest źródłem wielu nieporozumień.

 

Wśród krajów Unii Europejskiej we wdrażaniu technologii BIM najbardziej zaawansowana jest Wielka Brytania. Już w maju 2011 roku rząd brytyjski przyjął dokument „Government Construction Strategy”, zawierający długofalowy plan unowocześnienia sektora budowlanego, którego zasadniczym elementem jest wdrożenie technologii BIM. Plan ten jest konsekwentnie realizowany. Począwszy od bieżącego roku wszystkie projekty obiektów finansowanych centralnie z funduszy publicznych są wykonane w technologii BIM. Rząd brytyjski spodziewa się dzięki temu oszczędzić na inwestycjach ok. 15-20% ich kosztów. Takie oszczędności oczekiwane są w pierwszych latach po wprowadzeniu BIM jako standardu, później mają one rosnąć. W maju 2013 rząd brytyjski opublikował dokument „UK Construction Strategy 2025”, z którego wynika że w perspektywie 2025 roku wdrożenie nowych technologii w budownictwie ma przynieść 33% redukcji kosztów, a przyspieszenie procesów inwestycyjnych ma sięgać 50%. Optymalizacja sprawności energetycznej budynków ma sprawić, że emisja dwutlenku węgla związana z eksploatacją nowych inwestycji będzie średnio o 50% mniejsza w stosunku do inwestycji realizowanych obecnie. BIM nie jest jedynym elementem tej strategii, lecz jest elementem najważniejszym.

 

Działania zmierzające do wprowadzenia projektowania BIM jako standardu podejmowane są w wielu krajach. Polska jest na początku tej drogi. Należy się jednak liczyć z tym, że wprowadzenie technologii BIM do projektowania wymusi Komisja Europejska uznając ją jako wymóg w stosunku do inwestycji współfinansowanych ze środków unijnych. Wdrożenie technologii BIM powinno stać się jak najszybciej obowiązującym kierunkiem rozwoju polskich biur projektowych i pracowni architektonicznych. W przeciwnym razie Polska będzie na przegranych pozycjach w dziedzinie konkurencyjności w budownictwie, a polscy projektanci będą musieli zadowolić się opracowywaniem inwestycji o drugorzędnym znaczeniu.

 

Zalety technologii BIM

 

- Wgląd w wirtualny obraz inwestycji - (model 3D, 4D, 5D) pokazujący obraz planowanego stanu faktycznego obiektu w przewidzianym dla niego otoczeniu, czy automatyczne wykrywanie niezgodności w czasie projektowania pozwalają uniknąć problemów na etapie realizacji a co za tym idzie wystąpienia dodatkowych, nieprzewidzianych wcześniej kosztów.

 

- Ułatwienia we współpracy między inwestorem, wykonawcą i projektantem - dzięki dostępowi do aktualnego modelu obiektu można obserwować postępy prac projektowych i w przystępny sposób nadzorować proces projektowy. BIM stwarza też możliwość szybkiego opracowania symulacji różnych wersji projektu, w celu wybrania tego najbliższego oczekiwaniom inwestora.

 

- BIM ułatwia modyfikację projektu - zmiany koncepcyjne wprowadzane w projekcie są nanoszone do modelu 3D i automatycznie znajdują odzwierciedlenie w raportach ilościowych oraz dokumentacji projektowej.

 

- Ułatwienia we współpracy na etapie projektowania - w dobrze opracowanym sprawnym systemie projektanci gromadzą i wymieniają dane, współpracując i udostępniając sobie niezbędne informacje. Technologię BIM wykorzystuje się już na etapie tworzenia (powstawania) projektu. Dzięki temu wszyscy uczestnicy procesu inwestycyjnego są w stanie szczegółowo sprawdzić wirtualnie wszystkie techniczne aspekty planowanej realizacji jeszcze zanim ciężki sprzęt rozpocznie prace.

 

- Model może być wykorzystany po wybudowaniu budynku (Facility Management) - utworzony, uaktualniony model powykonawczy może służyć jako baza danych informująca o danym obiekcie. Zarządzający budynkiem w zdalny sposób są w stanie zaplanować ewentualne pracy konserwacyjne czy remontowe oraz mogą analizować stan budynku w kontekście z istniejącym modelem.

 

Projektowanie architektoniczne

 

W jaki sposób technologia Building Information Modeling wpływa na projektowanie architektoniczne? W każdym projekcie architektonicznym należy umieścić dużą liczbę danych pochodzących np. od konstruktorów, czy instalatorów, które mają wpływ na jego ostateczny kształt. I tutaj ważną rolę odgrywa modelowanie informacji o budynku.

 

Jednym z największych wyzwań współczesnej praktyki architektonicznej jest integracja informacji (podział na specjalizacje). Integracja informacji w ramach jednej bazy danych umożliwia automatyczną identyfikację zmian i rozpoznanie ewentualnych kolizji. Taka metoda daje przewagę technologii BIM nad tradycyjną dokumentacją rysunkową. Wykorzystanie modeli 3D ogranicza czas potrzebny na żmudną interpretację rysunków 2D, pozwala rozwiązywać problemy na „wirtualnym placu budowy” w środowisku lepiej zrozumiałym dla wszystkich zaangażowanych w proces projektowy.

 

Najważniejszym składnikiem nazwy BIM jest słowo „Informacja”


Szczególna cecha BIM – integracja informacji o budynku daje architektom możliwość podejmowania właściwych decyzji projektowych w oparciu o wyniki analiz i symulacji właściwości elementów budynku (termika, konstrukcja). Dzięki technologii BIM wielobranżowy projekt stanie się źródłem zorganizowanego i spójnego strumienia informacji płynącego nie tylko na budowę, ale też do podwykonawców, dostawców materiałów budowlanych i dostawców elementów wyposażenia. Projekt BIM będzie więc narzędziem bezpośredniego sterowania realizacją inwestycji jako całością i na tym polega rewolucja BIM, dotycząca nie tylko firm projektowych, ale też całego przemysłu budowlanego.

 

BIM to więcej niż kolejny program do opracowywania dokumentacji projektowej. Wymóg korzystania z modeli trójwymiarowych stawia przed projektantami i wykonawcami spore wymagania jednocześnie oferując możliwość tworzenia wirtualnego budynku i sprawdzenia przyjętych rozwiązań jeszcze zanim zostaną one zrealizowane.

 

Marek Figiel

 

Źródło: iwb.com.pl, pmj.pl, projektowaniebim.pl