وبلاگ

مدلسازی اطلاعات ساخت(BIM)

Building-Information-Model

دهه اخیر با رشد وتوسعه  شگفت انگیز جوامع بشری، نیاز به توسعه زیر ساخت های فیزیکی بیش از پیش مورد توجه شرکت های توسعه یافته و در حال توسعه واقع شده است. کشورهای توسعه یافته به دنبال استفاده از دانش نوین مدیریتی، تکنولوژی ها و ابزارهای  نوین مدیریتی و تکنولوژی ها وابزار های نوین ساخت هستند تا بدین تریتب کارآی و بهره وری را درپروژه های ساخت ارتقاء بخشیده ارزش ایجاد شده از طریق پروژه های زیر ساخت را توسعه داده و در زمان و هزینه صرفه جویی های بیشتری انجام دهند کشور های درحال توسعه نیز به تبدیل کشور های توسعه یافته درصدد به روز رسانی و توسعه زیر ساخت های فیزیکی در مدت زمان معقول وبودجه مناسب هستند تا بدین تریب ااز قافله پیشرفت جا نمانند.

بدین ترتیب در سال های اخیر استانداردها، متدولوژی ها و راهنماهای متعددی توسط سازمانهای خصوصی و دولتی درسراسر دنیا برای هدایت ومدیریت موفق پروژه های ساخت ایجاد شده اند ( مانند استاندارد PMBOK یا متدولوژی PRINCE2) و فناوریهای نوین ساخت( مانند فناورهای نوین سازه های فلزی یا بتنی ) به کمک اجرای پروژه ها برای کاهش زمان ساخت، کاهش هزینه، افزایش کیفیت ساخت آمده اند. امروزه نه تنها دانش مدیریتی اجرای پروژه های ساخت توسعه زیادی یافته بلکه فناورهای نوینی هم به کمک این دانش مدیریت آمده است. فناوری مدل سازی اطلاعات ساخت از جمله این فناورهای نوین است که درکنار سایر فناورهای نوین در این زمینه مانند سیستم های مدیریت اطلاعات پروژه(PMIS) (برای آشنایی با سیستم مدیریت اطلاعات پروژه(PMIS) کلیک کنید) از منظر مدیریت ساخت  کمک قابل توجهی به موفقیت پروژه خواهد کرد. شکل 1 نمای کلی از مدلسازی اطلاعات ساخت را نمایش می دهد:

 

نمایش نمای کلی از مدلسازی اطلاعات ساخت

BIM چیست

چندین سال است که سه بعدی کردن المان های پروژه به فهم بهتر پروژه و هماهنگی بهتر دیسیپلین های مختلف پروژه کمک زیادی کرده است. مهندسین معماری از نرم افزارهای تخصصی مانند رویت REVIT استفاده می کنند و نقشه ها را به صورت سه بعدی  مدل کرده، جذابیت بصری  طرح ها ونقشه ها را افزایش داده اند. مهندسین مکانیک از نرم افزارهای مخصوص برای طراحی  خطوط لوله، فرایند، داکت،HVAC  مانند نرم افزار  (Plant Design Managment System)PDMS( E3D)استفاده کرده و از طراحی داکت ها، خطوط لوله و پمپ خانه های پروژه های ساده ساختمانی تا پلنت های پتروشیمیایی و نیروگاهی را شبیه سازی و مدل می کنند. پس شبیه سازی و ساخت مدل از پروژه در دیسیپلین های مختلف  چند سالی است که جای خودر ا در پروژه های ساخت باز کرده است و منافعش را به ذی نفعان پروژه نشان داده است. حال با وجود در دست داشتن مدل شبیه سازی شده سه بعدی از پروژه می توان به کمک ابزارها و نرم افزارهای نوینی مانند نویس ورکز (NAVISWORKS) یا سینکروپرو(SYNCHRO PRO) یا بکسلBEXELL می توان داده های بیشتری را به مدل سه بعدی اضافه کرد و در مدیریت پروژه از آن بهره برد.

با اتصال اطلاعات زمانی فعالیت های هر المان در مدل سه بعدی شما به بعد چهارم پروژه دست خواهید یافت که توان مدیریت زمانی پروژه را به شما می دهد. مدل‌های چهاربعدی امکان درک دقیق‌تر از ترتيب و توالي مراحل مختلف ساخت، تعریف سناریوهای «چه می‌شود اگر … » برای انتخاب بهترین روش مدیریت کارگاه با نمایش پيشرفت کار، تعيين محل ماشین‌آلات، تحليل حرکت ماشین‌آلات و جرثقیل‌ها، کنترل دسترسی‌ها و بازشوها، شناسایي تداخلات بين گروه‌های کاری و برنامه‌ریزی تخصيص منابع و تخمين مقادیر را فراهم می‌آورند.

هزینه فعالیت های هر المان با اتصال بانک اطلاعات فهرست بها به مدل  یا ورود برآورد هزینه فعالیت ها در بانک اطلاعاتی متصل به مدل ،بعد پنجم مدل سازی اطلاعات ساخت را ایجاد می کند بدین ترتیب امکان مدیرت هزینه پروژه، برنامه ریزی جریان نقدی پروژه، پیش بینی هزینه های آینده، پیش بنی خرید وتهیه برنامه خرید پروژه و تهیه لیست متریال (MTO: Material Take Off) فراهم می شود.

بدین ترتیب می توان اطلاعات دیگری شامل اطلاعات تجهیزات (مشخصات فنی)، دیتاشیت ها، اطلاعات کاتالوگ تجهیزات، اطلاعات نگهداری و تعمیرات تجهیزات و… را دربانک های اطلاعاتی متصل به مدل اضافه کرد و از آن در طول چرخه عمر پروژه بهره برد.

 

مدلسازی اطلاعات ساخت یا Building Information Model به اختصار BIM ، فرایندی هوشمند بر اساس یک مدل سه‌بعدی است که هماهنگی بین اجزای مختلف یک پروژه را با یک پایگاه اطلاعات کامل(Data Base) ایجادکرده و به تمامی ذی نفعان پروژه در انجام کارا و موثرتر وظایف خود در طول چرخه حیات پروژه کمک می کند

مدل‌های BIM یک مدل سه‌بعدی نیستند. تمرکز اصلی در BIM  بر ایجاد پایگاه‌های جامع از اطلاعات مربوط به‌تمامی مراحل چرخه حیات پروژه از مطالعات توجیهی تا طراحی مفهومی تا تدارکات، ساخت و نصب، راه‌اندازی، بهره‌برداری، پایان و نگهداری از پروژه می‌باشد. شکل2 ساختار فرایند مدل سازی اطلاعات ساخت BIM  را نمایش می دهد:

 

 

 

ساختار فرایند مدل سازی اطلاعات ساخت BIM

 

 

مزایای مدلسازی اطلاعات ساخت (مدلBIM)

مزایای مدلسازی اطلاعات ساخت (مدلBIM) برای کارفرمایان

  • ارزیابی اولیه‌ی طراحی برای اطمینان از تأمین ملزومات پروژه
  • شبیه‌سازی بهره‌برداری به‌منظور بررسی عملکرد و نگهداری ساختمان
  • ریسک مالی پایین به علت تخمین‌های قابل‌قبول هزینه و کاهش تغییرات صورت‌وضعیت‌ها
  • بازاریابی بهتر پروژه به علت وجود پویا نمایی‌های سه‌بعدی از داخل و بیرون ساختمان
  • در اختیار داشتن تمام اطلاعات ساختمان و بخش‌های مختلف آن تنها در یک فایل
  • افزایش کیفیت تصمیم‌گیری در پروژه
  • بهبود ارتباطات
  • ارزیابی مدل‌های مختلف بر اساس هزینه
  • تحلیل مصرف انرژی ساختمان بر اساس نیازهای کارفرما و کاهش هزینه‌های بهره‌برداری از طریق بهینه‌سازی

مزایای مدلسازی اطلاعات ساخت (مدلBIM) برای مشاوران ، مهندسین طراح

  • طراحی بهتر به کمک تجزیه‌وتحلیل دقیق مدل‌های دیجیتالی و شبیه­سازی مجازی و دریافت اطلاعات باارزش از کارفرمایان.
  • واردکردن عوامل پایداری در طراحی ساختمان برای پیش‌بینی عملکرد محیطی آن.
  • برآورده کردن بهتر الزامات آیین‌نامه‌های به‌وسیله‌ی کنترل‌های تحلیلی و بصری.
  • تهیه‌ی سریع نقشه‌های ساخت و یا تولید
  • دید بهتری از پروژه با استفاده از مدل بصری
  • بالا بردن توان مشاور برای اثبات کارآیی مدل پروژه در جلسات
  • تحلیل پایداری، متره و تخمین هزینه‌ها هم‌زمان و با صرف کمترین وقت به علت وجود تمامی اطلاعات در یک مدل واحد
  • ارائه ساخت‌پذیری مدل‌های مختلف از اسکلت در زمان محدود با تخمین هزینه و زمان‌بندی آن توسط مشاور
  • به اشتراک‌گذاری نقشه‌های مختلف تیم‌های طراحی تأسیسات، سازه و معماری روی یک مدل و شناسایی تعارضات به‌صورت خودکار
  • ارائه برنامه زمان‌بندی دقیق برای پروژه با استفاده از بعد چهارم و شبیه‌سازی فرآیند ساخت و آشکار ساختن مشکلات احتمالی
  • پیش‌بینی عملکرد ساختمان برحسب مصرف انرژی، نورپردازی و آکوستیک
  • هرگونه تغییرات در پروژه، نامه‌نگاری‌ها و اطلاعات کنترلی می‌تواند بر روی مدل وارد و یا برداشت شود
  • با استفاده از اطلاعات موجود روی مدل می‌توان حجم کار انجام‌شده و درصد پیشرفت فیزیکی و مالی پروژه را به‌راحتی به دست آورد

مزایای مدلسازی اطلاعات ساخت (مدلBIM) برای پیمانکاران ساخت

  • انجام متره و برآورد و تخمین هزینه
  • تشخیص زودهنگام اشکالات طراحی نظیر شناسایی تداخلات و اطلاع به مشاور و کارفرما
  • تجزیه‌وتحلیل ساخت‌پذیری و برنامه‌ریزی ساخت
  • تأییدات درون کارگاهی، کنترل، هدایت و دنبال کردن فعالیت‌های ساخت
  • پیش ساختگی بیرون کارگاه و مدولاریزه کردن
  • برنامه‌ریزی ایمنی کارگاه
  • مهندسی ارزش و اجرای مفهوم ساخت ناب
  • پایش پیشرفت پروژه با استفاده از مدل چهاربعدی و پنج بعدی
  • هماهنگی بین تأمین‌کننده‌ها و جلسات خرید
  • یکپارچه کردن صورت‌وضعیت‌ها و سهولت در تهیه آن
  • دستیابی به چگونگی ساخت، توجیه پیمانکاران جز و کارگران با استفاده از مدل بصری و دید بهتری از پروژه
  • جانمایی تاورکرین، هماهنگی برای خرید مصالح، سفارش قطعات با استفاده از مدل BIM
  • تهیه خودکار برنامه‌ی زمان‌بندی بر اساس حجم کارهای انجام شده و فازهای مختلف اجرای پروژه طبق اطلاعات واردشده به مدل
  • زمان‌بندی، توالی کارها و گروه‌های کاری با استفاده از مدل BIM
  • بررسی شرایط ایمنی و الزامات HSE

این گروه، به علت ارتباط بهتر با کارفرمایان، طراحان، پیمانکارن جزء و کارگران در کارگاه بر اساس کاربردهای فوق، از مزیت‌های زیر بهره­مند می‌شوند:

  • سودآوری بالاتر
  • ارائه خدمات بهتر به کارفرمایان
  • کاهش هزینه و زمان پروژه

شکل زیر، یک مدلسازی اطلاعات ساخت BIM  را نمایش می دهد:

ابعاد BIM چیست

سطوح  BIM (BIM Levels) نمایان گر میزان همکاري بخش هاي مختلف تاثیرگذار در پروژه با یکدیگر هست.

سطح صفرBIM- ( BIM 0 Level)

نقشه هاي دوبعدي طراحی شده با کامپیوتر که براي اطلاعات ساخت و تولید استفاده می شوند. خروجی ها و توزیع آنها به صورت کاغذي و یا چاپ الکترونیکی و یا ترکیبی از آنها انجام می پذیرد.

سطح یک BIM– (BIM 1 Level)

درسطح اول یا به عبارتی بعد سوم BIM،  عموماً شامل ترکیبی از طراحی هاي کامپیوتري سه بعدي براي تصویر کلی کار و نقشه هاي دوبعدي براي مدارک قانونی و اطلاعات تولید می شود. تبادل الکترونیکی داده ها از طریق یک محیط اشتراک داده عمومی که عموماً توسط پیمانکار مدیریت می شود، انجام می پذیرد .عناصرمختلف نظیرمعماری، سازه و برق و مکانیک توسط ابزارهای بیم سه بعدی می شوند.

سطح دو BIM– (BIM 2 Level)

درسطح دوم که همان بعد چهارم BIM، می باشد بعد زمانی  و ترکیب آن با اجزای مختلف به پروژه ها اضافه مشود. از این رو با تکنولوژی بعدچهارم مدلسازی اطلاعات ساخت، نرم افزارهای کنترل پروژه مثل primavera و MS Project به پروژه قابلیت اتصال خواهند داشت.

سطح سه BIM– ( BIM 3 Level)

سطح سوم مدل سازی اطلاعات ساخت که به بعد پنجم معروف است مدل سازی اطلاعات ساخت براساس اضافه کردن هزینه می باشد. دراین بعد با متصل کردن اطلاعات مربوط به هزینه های هر فعالیت، اطلاعاتی دقیق در مورد هزینه ها را از پایگاه اطلاعات جامع می توان استخراج کرد. این اطلاعات می تواند شامل هزینه های تعمیر و نگهداری، تعویض عناصر یا هزینه های جاری باشد. اطلاعات استخراج شده در بعد پنجم BIM امکان پیش بینی هزینه مقادیر هر جزء در پروژه را فراهم می سازد. همچنین با وارد کردن قیمت برآوردی هر یک از اجزاء پروژه در مدل BIM، امکان برآورد کلی هزینه پروژه را مقدور می سازد.

با تخصیص بودجه به پروژه و گزارش های منظم هزینه ای می توانیم راندمان پروژه و کار انجام شده را براساس بودجه تخصیص داده شده، تحلیل کنیم. لازم به ذکر است برای انجام این آنالیز می بایست اطلاعات دقیقی از هزینه ها در مدل BIM وارد شود تا تحلیل ذکر شده از دقت کافی برخوردار باشد.

سطح چهارم BIM– (BIM 4 Level)

درسطح چهارم یا همان بعد ششم ، در مدلسازی BIM اطلاعات چرخه حیات پروژه از قبیل مدیریت دارایی ها و نگهداری به مدل سه بعدی اضافه می شود. این اطلاعات شامل تاریخ نصب، شرایط نگهداری، عملکرد بهینه قطعه، طول عمر مفید، تاریخ انقضا، شرکت تولید کننده قطعه و … است. در واقع سطح چهارم مدل BIM را می توان روشی پیشگیرانه در جهت برنامه ریزی و مدیریت هزینه های دارایی ها، نگهداری پروژه و همچنین توجیه اقتصادی هزینه های ذکر شده دانست.

LOD چیست

سطح جزیئات مدل  Level of Detailیا Level of Development که به LOD معروف است، نشان دهنده میزان کار یا میزان سطح جزئیات مدل است و در دو قسمت مدل و اطلاعات کاربرد دارد و با یک عدد سه رقمی معمولا بین 100 تا 500 شناخته می شود:

  • LOD 100 : مدل به صورت مفهومی است، اجزا بطور گرافیکی با علامت ها و نماد مشخص می شوند.
  • LOD 200 : طراحی تقریبی وجود دارد و اندازه ها یا کلیات مونتاژ در این مرحله بدست آمده است.
  • LOD 300: هر عنصر گرافیکی به صورت دقیق نمایش داده می شود. اندازه ها، نحوه مونتاژ، مشخصات طرح کاملا مشخص است.
  • LOD 350: به این مرحله اصطلاحا پیش نمایش جهت ساخت گفته می شود که هر عنصر با جزئیات وابسته اش در ارتباط با طراحی صنعتی مورد نظرش نمایش داده می شود.
  • LOD 400: هر عنصر یا جزء گرافیکی که اندازه، مشخصات طرح، شیوه مونتاژ و… مشخص دارد، با جزئیات کامل نحوه نصب نشان داده می شود.
  • LOD 500: در مدل سازی با سطح جزییات 500 تغییرات لازم حین اجرای پروژه در مدل اضافه میشود وبدین ترتیب می توان خروجیهای as- built ( چون ساخت ) نقشه ها ودیتاشیت ها و… را از مدل استخراج کرد.

نرم افزارهای BIM

نرم افزار رویت چیست

امروزه با گسترش استفاده از مدل سازی اطلاعات ساخت، نرم افزارهای بسیاری مورد توجه علاقه مندان در حوزه ساخت سازی شده است. از نرم افزار های حوزه BIM  می توان به Tekla Structure،  BIMobject،  ARCHICAD، BIM 360 و Revit اشاره کرد. . نرم افزار Revit توسط شرکت autodesk منتشر شده که  به دلیل داشتن مزایای بسیار ، در طراحی و ترسیم مدل های سه بعدی کاربرد بسیاری دارد. مزایای نرم افزار رویت (Revit) به شرح زیر است:

  • امکان طراحی سه بعدی ساخت
  • قابلیت تبادل اطلاعات با نرم افزارهای طراحی دیگر را دارد
  • توانایی در مدل سازی هوشمند (بطور همزمان امکان مدل سازی ۲ بعدی و ۳ بعدی وجود دارد)
  • یادگیری آسان
  • قابلیت اشتراک گذاشتن یک پروژه بین چند کاربر
  • امکان به روز رسانی و پشتیبانی در بخش های مختلف نقشه
  • و …

نرم افزار NAVISWORKS چیست

نرم افزار NAVISWORKS نیز که توسط شرکت AUTODESK توسعه داده شده است ، برای مدیریت مدل های 3 بعدی به کار میرود در واقع نمی توان انتظار داشت در NAVISWORKS به مدل سازی بپردازید. از آنجایی که این نرم افزار با سایر زیرمجموعه های AUTODESK  تعامل دارد، امکان یکپارچه سازی اطلاعات پروژه و تبدیل مدل سه بعدی به مدل های چهار بعدی یا پنج بعدی برای کاربران این نرم افزار فراهم مشود .درحقیقت با استفاده از نرم افزارهایی همچون NAVISWORKS  وsynchro pro می توان بانکهای اطلاعاتی مختلف  مانند برنامه زمانبندی  پروزه ،هزینه المانها ،اطلاعات تجهیزات ودیتاشیتها ، اطلاعات مربوط به نگهداری وتعمیرات  تجهیزات و… را به مدل اضافه کرد .

کاربردهای BIM

با بهره گیری از مدل BIM می توانیم یک مدل مجازی که تمامی مراحل چرخه حیات پروژه را در برمیگیرد، تهیه کنیم. کاربردهای مدل BIM در هر یک از مرحله های چرخه حیات پروژه به شرح زیر است:

مرحله پیش از ساخت

  • در BIM امکان یکپارچه سازی اطلاعاتی که افراد مختلف در پروژه در خصوص طراحی و مدلسازی ارائه می کنند، وجود دارد.
  • شناسایی تداخل ها و Clash Detecting بین دیسیپلین ها نظیر معماری، برق، پایپینگ، ابزار دقیق و …. و بر طرف کردن آنها با هماهنگی طراحان مربوطه.
  • با استفاده از مدل سه بعدی BIM امکان برآورد و متره دقیق پروژه میسر است.
  • شناسایی دقیق گستره، المان ها، برآورد هزینه های پروژه با استفاده از ابعاد چهارم و پنجم مدل BIM .

مرحله ساخت

  • امکان مدیریت دقیق زنجیره تامین، انبار، تدارکات در پروژه.
  • نظارت بر فضاهای گروه های کاری.
  • در بعد چهارم BIM امکان مدیریت و کنترل پروژه با اضافه کردن نرم افزار های مرتبط نظیر P6 و MSP وجود دارد.
  • در بعد پنجم BIM مدیریت هزینه های پروژه امکان پذیر است.
  • امکان تدوین نقشه های چون ساخت یا As Built با بهره گیری از فناوری اسکن لیزری و نظارت بر پیشرفت پروژه فراهم شده است.
  • مدیریت پایگاه داده های پروژه با وارد کردن اطلاعات دقیق اجزای مختلف و مدارک مربوط به پروژه امکان پذیر است.

مرحله پس از ساخت

  • برنامه ریزی و مدیریت هزینه های دارایی، نگهداری پروژه.
  • امکان ارائه طرح توجیه اقتصادی هزینه های دارایی و نگهداری پروژه.

 

 

 

مطالب زیر را از دست ندهید

دیدگاهتان را بنویسید

درخواست مشاوره رایگان

    در صورت نیاز به مشاوره می توانید فرم را تکمیل نمایید و یا با ما در ارتباط باشید.

    فهرست مطالب