BIM | |
---|---|
ben tanult | Építési információs modellezés és menedzsment [d] |
Médiafájlok a Wikimedia Commons oldalon |
A BIM ( Épületinformációs Modell vagy Modellezés ) épületek és építmények információs modellje (vagy modellezése) , amely tágabb értelemben bármilyen infrastrukturális objektumot jelent, mint például mérnöki hálózatok (víz, gáz, villany, csatorna, kommunikáció), utak, vasutak. , hidak, kikötők és alagutak stb.
Az épületinformációs modellezés egy épület építésének, felszerelésének, üzemeltetésének és javításának (valamint bontásának) megközelítése (az objektum életciklus-menedzsmentjéig ), amely magában foglalja az összes építészeti, tervezési, technológiai tervezési folyamatban összegyűjtött és komplex feldolgozást. , gazdasági és egyéb információk az épületről annak minden összefüggésével és függőségével együtt, amikor az épületet és mindent, ami vele kapcsolatos, egyetlen tárgynak tekintjük.
Egy épület vagy más épületobjektum háromdimenziós modellje , amely adatbázishoz kapcsolódik , amelyben a modell minden eleméhez hozzá lehet rendelni az összes szükséges attribútumot . Ennek a megközelítésnek a sajátossága abban rejlik, hogy az építési objektum valójában egyetlen egészként van megtervezve: bármely paraméterének megváltoztatása a hozzá tartozó paraméterek és objektumok automatikus változását vonja maga után, egészen a rajzokig, vizualizációkig, specifikációkig és ütemezésekig.
A BIM koncepciója az 1970-es évek óta létezik. [1] [2] [3]
Az "épületmodell" kifejezést (a mai értelemben használt értelemben) először az 1980-as évek közepén használták munkákban: Simon Ruffle 1985-ös, 1986-ban megjelent cikkében [4] , majd Robert cikkében. Aish [5] - a RUCAPS szoftver fejlesztője, amelyre a szerző hivatkozott a szoftver London Heathrow repülőtéren történő használatának ismertetésekor. [6] Az Building Information Model kifejezés először G. A. van Nederveen és F. P. Tolman cikkében jelent meg. [7]
Az "Épületinformációs Modell" és az "Épületinformációs modellezés" (beleértve a "BIM" rövidítést is) azonban csak 10 évvel később vált széles körben használatossá. 2002-ben az Autodesk kiadott egy fehér könyvet Building Information Modeling [8] címmel, és hamarosan más szoftvergyártók is bejelentették, hogy részt vesznek a területen. [9] Az Autodesk , a Bentley Systems és a Graphisoft , valamint más iparági megfigyelők által 2003-ban megjelent bejegyzéseken keresztül [10] Jerry Lizerin segített népszerűsíteni és szabványosítani a kifejezést, mint az építési folyamat digitális ábrázolásának általános elnevezését. [11] A digitális információk cseréjének és interoperabilitásának elősegítését korábban különféle terminológiák szerint javasolták: a Graphisoftot "virtuális épületként", a Bentley Systems-t "integrált tervezési modellként", az Autodesk vagy a Vectorworks pedig "épületi információs modellezésként" használták.
Az olyan alkalmazások úttörő szerepét, mint a RUCAPS, a Sonata és a Reflex, a Lizerin [12] , valamint az Egyesült Királyság Királyi Mérnöki Akadémia is elismerte . [13]
Mivel a Graphisoft már régóta fejleszt ilyen megoldásokat, mint versenytársai, a Laiserin az ArchiCAD alkalmazását "az egyik legkiforrottabb BIM megoldásnak a piacon" minősítette. [14] 1987-es indulása óta az ArchiCAD -et egyesek a BIM első implementációjának tekintik, [15] [16] mivel ez volt az első olyan személyi számítógépes CAD termék, amely képes 2D és 3D geometria létrehozására is. az első kereskedelmi BIM termék személyi számítógépekhez. [15] [17] [18]
Oroszországban a kilencvenes évek óta tárgyalják az információs modellezés alapelvei alkalmazásának kérdéseit (a jelentésben közel álló kifejezéseket tekintve) [19] [20] . Kezdetben főleg az ArchiCAD és a Softdesk [19] használatáról volt szó , azonban a 90-es évek végére megjelentek saját fejlesztéseik a szoftverek terén. Híres akkori programok a Maestro és az ARCO, amely a 2000-es években átalakult Project Studio CS termékcsaládgá [21] . A 2000-es évek végén az ASCON a Mind (Model in Drawing) koncepciójú CS termékcsaláddal versenyzett [22] . Később ugyanez a cég az 1C-vel együtt egy új, BIM technológiát megvalósító alkalmazás fejlesztésébe kezdett - a Renga [23] .
Az Egyesült Államok épületinformációs modellezési szabványainak nemzeti tervezési bizottsága a következő meghatározást adja: [24]
Az épületinformációs modellezés (BIM) az épület fizikai és funkcionális jellemzőinek digitális ábrázolása. A BIM egy megosztott tudásforrás egy ingatlanról szóló információkhoz, amely szilárd alapot biztosít a döntéshozatalhoz annak teljes életciklusa során, amely a legkorábbi koncepciótól a bontásig létezik.
A hagyományos épülettervezés nagyrészt 2D műszaki rajzokon alapult (tervek, homlokzatok, metszetek stb.). Az épületinformációs modellezés ezt kiterjeszti a 3D-n túl a három alapvető térdimenzió (szélesség, magasság és mélység) növelésével, az idővel a negyedik dimenzióval (4D) [25] és a költséggel az ötödik dimenzióval (5D). [26] A közelmúltban egy hatodik dimenziót (6D) vezettek be, amely a környezeti és épületfenntarthatósági szempontokat képviseli, valamint egy hetedik dimenziót (7D) a létesítmények életciklus-kezelésére, bár ezekre a dimenziókra vonatkozóan egymásnak ellentmondó definíciók léteznek. [27] [28] A BIM tehát nem csak a geometriát fedi le. Számos tényezőt vesz figyelembe, mint például a térbeli kapcsolatokat, a világításelemzést, a földrajzi információkat, valamint az épületelemek (például a gyártói alkatrészek) számát és tulajdonságait.
A BIM magában foglalja a tervezést "objektumok" - homályos és meghatározatlan, általános vagy termékspecifikus, tömör formák vagy üres térbe orientált (mint például egy helyiség alakja) - kombinációiként ábrázolják, amelyek geometriájukat, kapcsolataikat és tulajdonságaikat hordozzák. A BIM tervezőeszközök lehetővé teszik, hogy egy épületmodellből különféle információs anyagokat kinyerhessen rajzok és egyéb célokra. Ezek a különböző anyagok automatikusan illeszkednek, és minden objektumpéldány azonos definícióján alapulnak. [29] A BIM szoftverek paraméteresen is meghatározzák az objektumokat; vagyis az objektumok paraméterként és más objektumokkal való kapcsolatként vannak definiálva, így ha a kapcsolódó objektumon változtatásokat hajtanak végre, a függő objektumok is automatikusan megváltoznak. [29] Minden modellelem tartalmazhat attribútumokat, amelyek automatikusan kiválasztják és rendszerezhetik őket, költségbecsléseket, valamint az anyagok nyomon követését és elszámolását biztosítva. [29]
A projektben résztvevő szakemberek számára a BIM lehetővé teszi egy virtuális információs modell átvitelét a fejlesztő csapattól ( építészek , tájépítészek, földmérők , építőmérnökök stb.) a fővállalkozóhoz és az alvállalkozókhoz, majd a tulajdonosokhoz/üzemeltetőkhöz; minden szakember egyetlen közös modellhez ad adatokat. Ez csökkenti az információvesztést, amely hagyományosan akkor fordul elő, amikor egy új csapat "tulajdonos" egy projektet, és több információt biztosít a tulajdonosoknak vagy a projekt többi résztvevőjének.
A BIM alkalmazása túlmutat a projekt tervezési és tervezési szakaszán, lefedi az épület teljes életciklusát, és minden folyamatot támogat, beleértve a költséggazdálkodást, az építésmenedzsmentet, a projektmenedzsmentet, a létesítmény üzemeltetését és a zöld épületkezelést.
Az információs modellek készítése a projekt elvi koncepciójától az épület üzemeltetésének befejezéséig és bontásáig minden időre kiterjed. Az információs folyamatok ezen időszak alatti hatékony kezelésének biztosítása érdekében BIM-menedzser (más néven virtuális tervezési tervező, VDC, projektmenedzser - VDCPM) nevezhető ki. A BIM Managert az ügyfél megbízásából a fejlesztőcsapat veszi fel az előzetes tervezési fázistól kezdve, hogy a BIM objektum-orientált tervezés előrehaladását a kiszámítható és számszerűsített teljesítménymutatókhoz képest fejlessze és nyomon kövesse, interdiszciplináris épületinformációs modelleket tartson fenn, amelyek az elemzést, ütemezést, dinamika és logisztika. [30] A cégek jelenleg is fontolgatják a BIM különböző részletezettségi szintű fejlesztését, mivel a BIM alkalmazásától függően különböző részletezési szintek szükségesek, és különböző modellezési erőfeszítések kapcsolódnak az épületek különböző részletezettségi szintjén lévő építési információs modelljéhez. [31]
Az építőiparban érdekelt feleknek a szűkös költségvetések, a munkaerő-korlátok, a gyorsított ütemezések és az egymásnak ellentmondó információk ellenére is be kell fejezniük a projekteket. Az építés fő tervezési területeit, így az építészeti és építőmérnöki, a villany- és vízvezeték-tervezést jól össze kell hangolni, hiszen a kivitelezés és a további üzemeltetés során egy helyen és időben nem lehet ellentmondás. Az épületinformációs modellezés segít az ilyen eltérések korai szakaszban történő észlelésében az eltérések pontos helyének azonosításával.
A BIM koncepció lehetővé teszi egy létesítmény virtuális megépítését a tényleges fizikai megépítés előtt a bizonytalanság csökkentése, a biztonság növelése, a problémák megoldása, valamint a különböző tényezők lehetséges hatásainak modellezése és elemzése érdekében. [32] Az alvállalkozók a tervezés minden szakaszában kritikus információkat vihetnek be a modellbe az építés előtt, és bizonyos rendszereket előre gyárthatnak vagy összeszerelhetnek a helyszínen. [32] Ily módon a költségek minimálisra csökkenthetők, az építőanyagok pontosan időben szállíthatók, nem pedig a helyszínen tárolhatók.
Az építőanyagok mennyisége és általános tulajdonságai a kezdeti szakaszban könnyen kinyerhetők. A munkakört is így határozzák meg már a tervezési szakaszban. Vizuálisan az összes infrastruktúra-rendszer, összeállítás és sorozat relatív léptékben megjeleníthető a teljes kivetített objektummal vagy objektumcsoporttal. A BIM az ütközésészlelés engedélyezésével is megelőzi a hibákat, aminek következtében a számítógépes modell vizuálisan kiemeli azokat a helyeket, ahol az épület részei (például vasbeton szerkezetek, csövek vagy csatornák) esetleg nem illeszkednek megfelelően.
A BIM kompenzálhatja a projektmunkával kapcsolatos információvesztést a tervezőcsapattól, az építési csapattól és az épület tulajdonosától/üzemeltetőjétől azáltal, hogy lehetővé teszi minden csapat számára, hogy hozzáadja és hivatkozzon minden információt, amelyet a BIM-modell kiegészítései és szerkesztései során kap. Ez jelentős előnyökkel járhat a létesítmény tulajdonosa/üzemeltetője számára.
Például a tulajdonos bizonyítékokat és okokat találhat a szivárgásra az épületében. Ahelyett, hogy a fizikai épületet a szokásos módon megvizsgálná, a modellhez fordulhat, és láthatja, hogy gyanús helyen van egy vízszelep. A modellben szerepelhet az adott szelepméret, a gyártó, az alkatrészszám és a múltban valaha feltárt egyéb információ is, a modell karbantartásához rendelkezésre álló megfelelő számítási erőforrásoktól függően. Ezekkel a problémákkal kezdetben Leite és Akinci foglalkozott, amikor kifejlesztették az objektumtartalom és a fenyegetések sebezhetőségi ábrázolását, hogy támogassák a sérülékenység észlelését vészhelyzetekben. [33]
A dinamikus épületinformációk, például az érzékelők mérései és az épületrendszerekből származó vezérlőjelek szintén beépíthetők a BIM szoftverbe az épület üzemeltetési és karbantartási elemzésének támogatására. [34]
Voltak kísérletek információs modellek létrehozására régi, már létező objektumok számára. A megközelítések magukban foglalják a kulcsfontosságú mérőszámokra való hivatkozást, például az objektumállapot-indexet (FCI), vagy a 3D lézeres szkennelési felmérések és fotogrammetriai technikák használatát (akár önmagában, akár kombinálva), hogy pontos objektumméréseket kapjanak, amelyek egy modell alapjaként használhatók. Például egy 1927-ben épült épület modellezése sok feltételezést igényel a tervezési szabványokról, az építési előírásokról, az építési módszerekről, az anyagokról stb., ezért bonyolultabb, mint a modell tervezése során.
A meglévő létesítmények megfelelő karbantartásának és kezelésének egyik kihívása annak megértése, hogyan használható a BIM az épületkezelési gyakorlatok és a „tulajdonlási költség” elvek holisztikus megértésének és megvalósításának támogatására, amelyek támogatják az építési termék teljes életciklusát. Például az APPA 1000 – Total Cost of Ownership and Asset Management elnevezésű amerikai nemzeti szabvány magában foglalja a BIM-et, hogy figyelembe vegyen számos kritikus követelményt és költséget az épület életciklusa során, beleértve, de nem kizárólagosan: energiainfrastruktúra cseréjét és karbantartását, közműveket és biztonságot. rendszerek; az épület külső és belső folyamatos karbantartása és anyagcseréje; tervezési és funkcionalitási frissítések; feltőkésítési költségek.
A BIM a zöld épületekben, vagy a "zöld BIM" egy olyan folyamat, amely segíthet az építészetnek, a mérnöki és építőipari cégeknek az építőipar fenntarthatóságának javításában. Ez lehetővé teszi az építészek és mérnökök számára, hogy a környezeti kérdéseket integrálják és elemezzék terveikben az épület teljes életciklusa során. [35]
Az első épületmodellezésre kifejlesztett szoftvereszközök az 1970-es évek végén és az 1980-as évek elején jelentek meg, és olyan munkaállomástermékeket tartalmaztak, mint a Chuck Eastman Building Description System és a GLIDE , RUCAPS, Sonata, Reflex és Gable 4D sorozat. A korai alkalmazások és a futtatásukhoz szükséges hardver drágák voltak, ami korlátozta széles körű elterjedésüket. Az 1984-ben kiadott ArchiCAD Radar CH volt az első személyi számítógépen elérhető modellező szoftver. [17]
Az összes szükséges információ összegyűjtésének nehézségei miatt, amikor a BIM-mel dolgozik egy építési projekten, néhány vállalat kifejezetten BIM környezetben való munkára tervezett szoftvereket fejlesztett ki. Ezek a csomagok abban különböznek az építészeti tervezési eszközöktől, mint például az AutoCAD , mivel lehetővé teszik további információk (idő, költség, gyártói információk, fenntarthatósági és karbantartási információk stb.) hozzáadását az épületmodellhez. Ilyen szoftver például az 1C: ERP USO 2.0 (építőipari szervezet USO-menedzsmentje), olyan modulokkal, amelyek a projekt befektetési vonzerejének felmérésétől az épületek üzemeltetéséig működnek, beleértve a hitelesítő adatok és a 3D-s modell összekapcsolását. tervezési jellemzők beszerzése a modellelemekből, és fordítva, az adatok megjelenítése 1C-től 3D-ig. [36]
A gyenge szoftver-interoperabilitás régóta akadályozza az ipar hatékonyságát általában, és különösen a BIM bevezetését. 2004 augusztusában az Egyesült Államok Nemzeti Szabványügyi és Technológiai Intézete (NIST) jelentése [37] szerint az Egyesült Államok tőkebefektetési ágazata évente 15,8 milliárd dollárt veszített az „ipar, az üzletág rendkívül széttagolt természetéből adódó nem megfelelő interoperabilitás miatt”. a papíralapú gyakorlatok, a szabványosítás hiánya és az érdekelt felek közötti következetlen technológiai átvétel.”
Az országosan jóváhagyott BIM szabvány korai példája az AISC (American Institute of Steel Structures) által jóváhagyott CIS/2, az Egyesült Királyságból származó, nem védett szabvány.
Manapság a BIM-et gyakran társítják az ipari referenciaszabványokkal ( IFC ) és az aecXML adatstruktúrákkal az információk megjelenítésére. Az IFC -ket a BuildingSMART (korábban International Interoperability Alliance) fejlesztette ki, mint semleges, nem védett vagy nyílt szabványt a BIM adatok különböző szoftveralkalmazások közötti cseréjére (egyes védett adatstruktúrákat olyan CAD-szállítók fejlesztettek ki, amelyek a BIM-et is tartalmazzák szoftvereikben).
2016. június 11-én elfogadták az épületinformációs modellezés építőipari felhasználásának jogi kereteinek megteremtését biztosító utasításlistát [38] , elsősorban állami megrendelésre.
A normák, követelmények és törvények kialakításának aktív szakasza az Orosz Föderáció elnökének V. V. Putyin elnökének 2018. július 19-én kelt, Pr-1235 számú pr-1235. sz. rendelete után kezdődött, amely egy tőkeépítési létesítmény információkon alapuló életciklus-kezelésére való átállásról szól. modellezési technológia. [39]
2019 végén az FAA FCS vezetésével kísérleti projektet hajtottak végre az orosz szoftverben létrehozott információs modell államvizsga letételére. A projektet az oroszországi Glavgosexpertiza, a Moszkvai Állami Szakértelem, a Szentpétervári GAU "Állami Szakértői Központ", a GAU SO "Állami Szakértői Osztály" alkalmazottai hajtották végre. Informatikai fejlesztői csoportok résztvevői a NEOLANT, a Renga Software, a SeaSoft Development, a Credo-Dialogue szakemberei. A pilot projekt eredménye a módszertani anyagok, a BIM terület jogszabályi kereteinek fejlesztése, valamint a szoftver funkcionalitásának bővítése volt. [40]
2020 negyedik negyedévében 16 GOST-ot és 6 SP-t fogadtak el és tettek közzé Oroszországban. Az „Információs modell” kifejezést a cikk tartalmazza. 48. § -a „Építészeti és építési tervezés” és az SPDS új kiadása , amely 2021. január 1-jén lép hatályba: GOST R 21.101-2020 Építési tervdokumentációs rendszer. A tervezési és munkadokumentáció alapvető követelményei. Az állami szakértelem átadására szolgáló információs modellek alapvető formátuma egy nyílt formátum - IFC
2020 júniusában az Orosz Föderáció Digitális Fejlesztési, Távközlési és Tömegmédia Minisztériuma új osztályozó tervezetet javasolt az orosz szoftver-nyilvántartás számára, beleértve egyebek mellett a BIM új, különálló programosztályát - 9.9. Épületek és építmények információs modellezési rendszerei, építészeti és építési tervezés (BIM, AEC CAD). Egy új osztályozó elfogadásáig a szoftver az „Információs rendszerek meghatározott iparági problémák megoldásához” [41] osztályba tartozik.
Az Orosz Föderációban 2019-ben végzett tanulmány [42] szerint a befektetési és építőipari szektorban vizsgált 541 szervezet közül mindössze 22% használt információs modellezési technológiákat munkája során. Hasonló eredményt mutatott a 2017-es felmérés [43] . A BIM elterjedését hátráltató fő okok között leggyakrabban a megvalósítás magas költségét és a szakképzett munkaerő hiányát tüntetik fel. A válaszadók túlnyomó többsége tervezőnek vallotta magát – 68%, szemben az ingatlanfejlesztők 7-9%-ával. A BIM használatának túlsúlyát a tervezési szakaszban (más szakaszok előtt) az öt legnépszerűbb szoftvereszköz is jellemzi - Revit , ArchiCAD , Tekla , Renga , Infraworks . Mindegyik elsősorban a BIM modellek létrehozására irányul, nem pedig azok kezelésére.
Az Orosz Föderáció kormányának rendelete értelmében az építőiparnak 2022. január 1-jétől meg kell kezdenie az információs modellezési technológiára való átállást. Elsőbbséget élveznek az orosz szoftverek. A BIM bevezetési folyamatának egyik aktív résztvevője, elsősorban a szakosodott szakemberek képzése terén, beleértve a hatóságokat is, a DOM.RF Lakásfejlesztési Intézet [44] .
2021 tavaszán a DOM.RF égisze alatt szakértői találkozók sorozata indult, hogy összehozza az építőiparban a BIM-re való átállás résztvevőit: informatikusokat, kormányzati tisztviselőket, üzleti, banki és szakértői közösséget [45]. . Az első, április 26-án megtartott ülésen az Építésügyi Minisztérium , a Digitális Transzformációs Minisztérium , a Glavgosexpertiza , a Rosatom állami vállalat , a regionális vizsga- és építésfelügyeleti szervek, a BIM Akadémia és a nagy fejlesztők képviselői vettek részt . A megbeszélések fő témái a személyzeti és kormányzati ügyfelek képzése, a szabályozási keretek fejlesztése, valamint a BIM nagyszabású megvalósításához szükséges orosz szoftverek megalkotása voltak. A DOM.RF kijelentette, hogy kész a BIM-problémák megvitatásának fő platformjává válni [46] .
2021. augusztus 1-jén egy speciális képzési platform "Digitális Akadémia" indul Oroszországban [47] . Egy oktatási intézmény megoldja a BIM használatára való átállás egyik fő problémáját - a szakemberhiányt . Az Akadémia új, információmodellezési szakmai kompetenciákkal rendelkező munkatársakat képez, hallgatókat és végzetteket a nulláról képez, és a meglévő szakemberek készségeit is fejleszti. Évente körülbelül 4000 BIM szakember fog diplomát szerezni. Az előzetes becslések szerint az orosz építőiparnak 240 000 szakemberre lesz szüksége [48] .
A BIM viszonylag új technológia az iparágban, és általában lassan alkalmazkodik a változásokhoz. Sok felhasználó azonban biztos abban, hogy a BIM idővel még fontosabb szerepet fog játszani a dokumentációban. [49]
Ennek a megközelítésnek a hívei azzal érvelnek, hogy a BIM a következőket kínálja:
A BIM emellett sok olyan adatot is tartalmaz, amely egy épület építési teljesítményének elemzéséhez szükséges. [50] Az épülettulajdonságok a BIM-ben felhasználhatók egy bemeneti fájl automatikus generálására az épület építési teljesítményének modellezésére, és jelentős mennyiségű időt és energiát takaríthat meg. [51] Ezen túlmenően ennek a folyamatnak az automatizálása csökkenti a hibákat és a következetlenségeket az épületszerkezeti teljesítményszimulációs folyamatban.
Szótárak és enciklopédiák | |
---|---|
Bibliográfiai katalógusokban |
|