مدل سازی ساختمان
امروزه مدل سازی ساختمان کاربرد گسترده‌ای از طراحیها و ساخت تا بهره‌برداری و حتی مرحله تخریب ساختمان‌ها پیدا کرده است.
این فناوری با نمایش دیجیتال خصوصیات ساختمان مدیر پروژه و ذینفعان را در هر مرحله برای تصمیم‌گیری درست یاری می‌کند.
مدل‌سازی ساختمان کلیه فعالیت‌های مدیریت ساخت، بر اساس اسناد قرارداد، به دو مقوله نقشه‌ها و مشخصات وابسته هستند،
به این صورت که به کمک نقشه‌ها کمیت کار و براساس مشخصات فنی، کیفیت آن تعریف می‌گردد در واقع معیار های ارزیابی عملکرد
پیمانکاران بر اساس این دو مقوله، تعیین می‌گردند.
ما از قبل می‌دانیم که در روش مرسوم مدیریت ساخت، از یک سو نقشه ها و مشخصات به صورت جداگانه ارائه می‌گردند و از سوی
دیگر نقشه‌های اجرایی گروه‌های مختلف طراحی، به صورت جداگانه ولی هماهنگ با یکدیگر تهیه می‌شوند. مشکلات این روش بر همگان
آشکار بوده و شاید برخی از بدترین آنها عدم هماهنگی‌ها، اشتباهات و دوباره کاری‌ها باشد که نهایتاً علاوه بر بالا بردن هزینه ساخت،
منجر به پایین آمدن کیفیت کار می‌گردد. یکی از هیجان انگیزترین پیشرفت‌های اخیر در زمینه مدیریت ساخت، معرفی تکنولوژی مدل‌سازی
ساختمان یا به اختصار BIM و ربات ساختمان ساز می‌باشد.
بررسی مشخصات مدل ساز ساختمان
به‌طور کلی،مدل سازی ساختمان به نقشه‌های دو بعدی و مشخصات مربوطه، اجزاء مدل‌سازی سه بعدی، با ویژگی خاص، اضافه می‌نماید.
آن ویژگی این است که هر عضو طراحی نشان داده شده در BIM علاوه بر دارا بودن ماهیت فیزیکی سه بعدی آن آرایه‌ای از اطلاعات مربوط به
فعالیت‌ها و وظایف مختلف مدیریت ساخت را به همراه خود دارد. این اطلاعات، مربوط به کل چرخه حیات پروژه از مرحله مطالعات توجیهی تا
طراحی مفهومی، مطالعات مرحله اول و دوم، تدارکات، ساخت و نصب، راه‌اندازی، دوره بهره‌برداری و حتی پایان آن می‌باشد؛ بنابراین اگر
بخواهیم BIM را در یک جمله کوتاه خلاصه کنیم، عبارت خواهد بود از فرایند تولید و مدیریت اطلاعات ساختمان در طی چرخه حیات آن
به بیان دیگر، یک مدل مدل سازی ساختمان، نمایش سه بعدی دیجیتال از ویژگی‌های فیزیکی و عملکردی یک ساختمان و خانه هوشمند
می‌باشد.
کاربرد نرم افزار مدل ساز ساختمان BIM
مدل ساز ساختمانی
بر اساس مطالب انجام شده اخیر، کاربردهای نرم افزار مدل ساز ساختمانی BIM در مدیریت ساخت در بخش‌های زیر خواهد بود:
طراحی سه بعدی پروژه
یکی از بدیهی‌ترین کاربردهای BIM، هم برای طراحان و هم برای پیمانکاران، تبادل تصمیمات طراحی با اعضای تیم کاری و کارفرما می‌باشد. برای بسیاری از افراد،
تجسم حالت نهایی پروژه از روی نقشه‌های دوبعدی و مشخصات ارائه شده مشکل است؛ بنابراین مدل سه بعدی مدل ساز ساختمان BIM علاوه بر اینکه پروژه کامل
شده را به صورت مجازی نشان می‌دهد، قابلیت تبادل آرایه‌ای از اطلاعات در مورد سیستم‌ها، مصالح و محصولات بکار رفته در ساخت آن را نیز دارد. از سوی دیگر،
BIM امکان اجرای شبیه‌سازی سناریوهای مختلف طراحی یا ساخت و به تبع آن تحلیل گزینه‌های مختلف را به تیم کاری پروژه می‌دهد. نهایتاً به سبب امکان ارتباط
BIM با قابلیت‌های Stereoscopic Projection (تکنولوژی عینک‌های سینمای سه بعدی) تجسم طرح، بهبود چشمگیری می‌یابد و به عنوان مثال می‌توان با حرکت مجازی
در داخل فضای ساختمان درک واقعی تری از آن بدست آورد.
کنترل پروژه و تخمین هزینه
یکی از ویژگی‌های مدل ساز ساختمانی BIM این است که هر جزء تعریف شده در آن، دارای اطلاعات مربوط به طول و عرض و ارتفاع و هر آنچه دیگر که برای تخمین
کمی پروژه لازم است می‌باشد؛ بنابراین با بیرون کشیدن مصالح و اجزاء مدل و مرتبط کردن اطلاعات کمی آنها با برنامه‌های تخمین مالی، می‌توان برآورد دقیقی از
قیمت پروژه داشت. طرح و تخمین کمی آن به نحوی به هم وابسته می‌باشند که با اعمال کوچکترین تغییری در طراحی، اثرات کمی و مالی آن به راحتی برای تمام
دست اندرکاران پروژه در همان لحظه قابل رویت است. بنابر این، به کمک BIM احتمال جلو افتادن طرح از هزینه پروژه و نهایتاً ورشکستگی پروژه بعید است. در زیر یک
.M.T.O مربوط به کانال‌کشی که در ان سرعت عبور هوا ابعاد کانال و افت فشار و… مشخص است نمایش داده شده.
مدل ساز ساختمانی
تجزیه و تحلیل ساختمان
مدل‌سازی اطلاعات ساختمان می‌تواند به عنوان ابزاری برای تحلیلگر مصرف انرژی عمل کند که توانایی بررسی یک ساختمان را به‌طور مجزا در طول دوره سرمایش
و گرمایش در اوج مصرف را دارد. با تحلیل انرژی می‌توان ساختمان‌هایی با مصرف انرژی کمتر در طول چرخه عمر ساختمان ساخت.
مرور مراحل ساخت و کمک به طراحی
یکی از مزایای مهم BIM این است که به پیمانکار و تیم آن، اجازه تحلیل و آزمایش چندین روش اجرا و وسایل مورد نیاز آن، قبل از شروع عملیات را می‌دهد. این قابلیت
باعث آشکار شدن به موقع مشکلات ریز و درشت احتمالی خواهد شد که در صورت کشف دیرهنگام آنها فرایند اجرا با چالش جدی روبرو می‌شد. پس از کشف اشکالات
اجرایی، پیمانکار موضوع را با طراح در میان خواهد گذاشت تا نسبت به اصلاح طرح اقدام گردد. این مرور کاری از سوی دیگر می‌تواند منجر به تأیید استانداردهای کیفیت
و ارزیابی وضعیت ایمنی ساخت گردد.
برنامه‌ریزی تجهیز کارگاه
برنامه‌ریزی تجهیز کارگاه یکی از موضوعات خطیر در رابطه با مدیریت سایت اجرای پروژه می‌باشد که تأثیر چشمگیری روی موفقیت کلی پروژه خواهد داشت. به کمک BIM،
مدیر پروژه و پیمانکار می‌توانند در مورد بررسی وسایل کمکی موجود و پیشنهادی، مسیرهای دسترسی، روش‌های تخلیه کارگاه در مواقع خطر و مسائل ایمنی، برنامه‌ریزی
گود برداری و شمع بندی، تعیین موقعیت جرثقیل و بالابرها، تعیین محل‌های دپوی مصالح، نحوه جمع‌آوری آب سطحی و… تصمیم‌گیری کنند. برای این کار، تعدادی سناریو
در نظر گرفته شده و در صورت تأیید یکی از آنها، پیمانکار نتیجه کار را به اطلاع دست اندر کاران پروژه و در صورت لزوم، همسایه‌های پروژه خواهد رساند.
برنامه زمان‌بندی و توالی عملیات ساخت
برنامه‌ریزی و زمان‌بندی عملیات ساختمانی یکی از مهم‌ترین موضوعات فرایند مدیریت ساخت می‌باشد. این تلاش‌ها در حین مراحل ساختمان سازی ادامه می‌یابد و به‌طور مداوم تحت
نظر قرار می‌گیرد تا پروژه از مسیر صحیح خارج نشود. با اضافه کردن داده‌های برنامه زمان‌بندی به مدل اطلاعات ساختمانی سه بعدی، بعد چهارم که زمان می‌باشد، به آن
اضافه می‌گردد. بعد چهارم مدل، به دست اندرکاران پروژه کمک می‌کند تا قادر به تجسم برنامه زمان‌بندی شوند و عملاً متوجه گردند توالی صحیح عملیات ساخت، تا چه حد
در موفقیت پروژه مؤثر می‌باشد. برنامه زمان‌بندی به عنوان بعد چهارم ، یک ابزار توانمند برای مرحله بندی، هماهنگی و تبادل عملیات برنامه‌ریزی شده با پیمانکاران جزء، طراحان،
کارفرما و سایر دست اندرکاران پروژه می‌باشد. تعیین برنامه زمان‌بندی با BIM باعث بهینه شدن توالی عملیات ساخت و مدیریت تدارکات پروژه می‌گردد.
یکپارچه‌سازی اطلاعات پیمانکاران
بسیار متعارف است که پیمانکار جزء و تأمین کنندگان مصالح، مدل BIM مخصوص به خود را ایجاد نمایند. این مدل‌ها نسبت به مدل ایجاد شده توسط پیمانکار اصلی، از جزئیات
بیشتری برخوردارند و مشتمل بر اطلاعاتی هستند که در اختیار پیمانکار اصلی نیست. اطلاعات مزبور، شامل مشخصات محصولات، جزئیات ساخت و روش‌های نصب می‌باشند.
نهایتاً این مدل، جهت مرور کامل هماهنگی‌ها و تحلیل سیستم‌ها با جزئیات کامل، قابلیت یکپارچه شدن با مدل پیمانکار اصلی را دارد. صرفه جویی زمانی و هزینه‌ای این یکپارچه
سازی زود هنگام، بسیار زیاد است.
مدل ساز ساختمانی
هماهنگی بین سیستم‌ها
یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های BIM توانایی تشخیص تصادم یا تداخل اجزای ساختمانی است. این ویژگی، مشابه عملکرد غلط‌یابی نرم‌افزارهای ویراستار متن می‌باشد. ویژگی
تشخیص تصادم، شناسایی، مشاهده و گزارش‌دهی تداخل بین اجزاء و سیستم‌های مختلف را در مدل سه بعدی امکان‌پذیر می‌سازد. یک مثال در این مورد، گزارش عبور یک تیر
سازه‌ای از کانال و لوله‌های تأسیساتی، توسط BIM است. با این قابلیت، هر گونه تداخل بین اجزای تأسیساتی و سازه‌ای با یکدیگر یا با بخش معماری قبل از کارگاه و در مدل BIM
شناسایی می‌شوند. گزارش‌های بسیاری از پیمانکاران در رابطه با شناسایی این تداخل‌ها قبل از اجرا ثبت شده‌است. بدیهی است شناسایی تداخل اجزاء قبل از شروع عملیات
ساخت، منجر به صرفه جویی زمانی و هزینه‌ای بسیاری خواهد شد. یکی از نتایج ملموس آن، کاهش شدید RFI (تقاضای اطلاعات و نامه نگاری بین پیمانکار و طراح، به دلیل اشکالات
نقشه‌ها در حین اجرا) تا حدود ۸۰٪ می‌باشد.
پیاده‌سازی طرح و عملیات کارگاهی
پس از هماهنگی‌های کامل طرح، اطلاعات موجود در BIM جهت تعیین محل قرارگیری مصالح و سیستم‌ها در کارگاه، قابل کاربرد است. اطلاعات مربوط از مدل BIM، مستقیماً قابل
انتقال به تجهیزات نقشه‌برداری می‌باشند.
طراحی و پیش بینی قبل از اجرا
یکی از مزایای BIM که ممکن است فرصت‌های بسیاری جهت بهبود مدیریت عملیات ساخت ایجاد کند، پتانسیل بالای آن برای اعمال روش‌های پیش ساختگی است. با داشتن یک مدل
هماهنگ BIM، جداسازی، تحلیل و بهینه‌سازی هر بخشی از پروژه قابل انجام است. مفهوم این موضوع آن است که پیمانکار می‌تواند جهت تحویل بخش‌های مختلف کار، مخصوصاً جهت
قسمت‌های تکراری، از تکنیک‌های پیش ساختگی استفاده نماید. بدیهی است پیش ساختگی، متناظر با کیفیت بالاتر و هزینه کمتر خواهد بود.
بهره‌برداری و نگهداری
یکی از جذابیت‌های استفاده از BIM، مفهوم قابلیت پاسخگویی آن به پروژه «از مرحله گهواره تا گور» است که شامل عملیات بهره‌برداری و نگهداری، پس از پایان پروژه می‌باشد. از آنجایی
که مدل BIM در حین ساخت، به‌طور مداوم به روز می‌گردد، بنابراین مدل تحویل داده شده به مهندس مسئول بهره‌برداری و نگهداری تجهیزات، همان نقشه‌های As Built نهایی خواهند بود.
علاوه بر آن، تمام اطلاعات مربوط به محصولات، مصالح و سیستم‌های نصب شده در پروژه، به‌طور مستقیم به دفترچه راهنمای استفاده از آنها، که مورد استفاده مسئول آن قرار می‌گیرد،
مرتبط می‌گردد. این جذابیت مدل‌سازی اطلاعات ساختمان سازی باعث شده که استفاده از آن در تعمیر و نگهداری ساختمان حتی در ساختمان‌های موجود که فاقد مدل هستند با انجام اسکن
لیزری از ساختمان به خصوص در مورد ساختمان‌های تاریخی مورد توجه قرارگرفته‌است که ازجمله این موارد می‌توان به استفاده از آن در تالار بریزبن استرالیا اشاره نمود.
