Technologia BIM zrewolucjonizowała świat i rynek architektury. Jest to zmiana tak duża, że porównuje się ją z cyfryzacją procesu projektowego pod koniec lat dziewięćdziesiątych. Co do tej pory się zmieniło i jakie były losy modelowania informacji o budynkach znajdziesz w poniższym artykule.
Jeszcze 40 lat temu żaden architekt nie śnił o rzędach komputerów zamiast desek kreślarskich w swojej pracowni. Po wydaniu przez firmę Microsoft systemu operacyjnego Windows a następnie wprowadzeniu na rynek pierwszych programów do komputerowego wspomagania projektowania (Computer Aided Design – CAD) cyfrowy sposób projektowania i wykonywania dokumentacji technicznej zyskiwał coraz większe grono zainteresowanych. Programy „cadowskie” typu Autocad były stworzone dla techników kreślarzy wykonujących swój zawód w firmach nie tylko budowlano-projektowych ale także w fabrykach i zakładach produkujących sprzęt mechaniczny czy samoloty. Umożliwiały one wprowadzanie danych na bieżąco do pliku projektu a następnie zapisy i korekty bez potrzeby rozpoczynania na nowo procesu rysowania. Oprócz tej głównej zalety, wprowadziły odzwierciedlone narzędzia do mierzenia, liczenia objętości, modelowania w wymiarze 3D oraz wizualizacji. Programy te jednak miały swoje wady. Opcje dostępne w interfejsach były przeznaczone do kreślenia strikte technicznego i nie podążały za sposobem myślenia architektów. Komplety rysunków budowlanych, przy każdej zmianie czy rewizji, trzeba było poprawić „ręcznie”, to znaczy jeżeli w elewacji zmieniało się okno to należało je poprawić również na rzucie odpowiedniej kondygnacji. Jeżeli zmieniła się powierzchnia pomieszczenia to należało osobno policzyć jej wartość i wprowadzić nowe liczby do tabeli. Poprawek zwykle jest setki i za każdym razem należało zmienić w odpowiedniej ilości miejsc dane aby tą korektę wykonać. Zauważono również, że studenci uczący się projektowania w tych programach, mają gorszy poziom skupienia i ciężej im odnaleźć się w gąszczu graficznych informacji. Często oddalając i przybliżając kadr monitora chwytają się nowych rzeczy nie kończąc starych, a jak wiadomo taki sposób pracy prowadzi do częstych błędów, przeoczenia czy nawet zaniechania. Powyższe skutkowało zwiększeniem kosztów zrealizowania obiektu budowlanego poprzez brak skoordynowania informacji na linii budowa – studio projektowe oraz wiele przeróbek elementów budynku. Już lepiej wrócić do ręcznego kreślenia na kalce – człowiek po prostu więcej myśli na początku rysowania tak aby uzyskać efekt końcowy pracy na odpowiednim poziomie.
Z pomocą przyszedł BIM. Building Information Modeling, jako technologia zatriumfowała dzięki rozwiązaniu tych problemów oraz podejściu do inwestycji w sposób bardziej interaktywny i dostępny dla osób biorących udział w procesie budowlanym. Dzięki BIM stajemy się wirtualnymi uczestnikami wszystkich etapów projektowych i wykonawczych. Zdalny podgląd modelu 3D zawiera elementy z których każdy ma opisane parametry i informacje wyjściowe jak objętość, materiał, położenie a nawet koszt czy, w przypadku konkretnych rzeczy, nazwę producenta. Edycja elementów odbywa się na zasadzie wprowadzenia nowego parametru lub korekty. Dany obiekt – jak za dotknięciem czarodziejskiej różdżki – zmienia się wszędzie, na każdym możliwym widoku i rysunku. Architekt, dzięki temu jest bardziej odciążony i ma więcej czasu na poświęcenie innym zagadnieniom w swoim zawodzie. Podążając tym sposobem myślenia, możemy jednym pociągnięciem myszki rysować na rzucie całą ścianę która posiada odpowiednie informacje jak ilość warstw, ich grubość oraz materiał a nawet współczynnik przenikalności cieplnej. To jedno pociągnięcie na rzucie generuje model 3D ściany a więc możemy ją zobaczyć w widoku perspektywicznym. Jak już się pewnie domyślasz, możliwe jest również „krojenie” tych elementów w dowolnym miejscu i pod dowolnym kątem. Daje to olbrzymie możliwość kontrolowania na bieżąco tego co dzieje się w twoim projekcie a komunikacja między wszystkimi uczestnikami inwestycji staje się wygodniejsza i prostsza. Dodatkowo, inwestor oraz wykonawca wspomagani są szeregiem platform umożliwiających odczyt informacji zawartych w modelu BIM na bieżąco. Jeżeli jakaś poprawka zostaje wprowadzona przez architekta to zmiana ta jest automatycznie widoczna w każdej możliwej jednostce informacji u odbiorcy i na budowie.
W czasie rozwoju BIM’u narodziły się odpowiednie standardy wykonywania pracy projektowych oraz przekazywania danych. Pierwszymi krajami, które wprowadziły taką systematykę były USA oraz Wielka Brytania gdzie obecnie każdy obiekt publiczny oraz prywatny o strukturze bardziej skomplikowanej niż dom jednorodzinny, musi być wykonany z pomocą omawianej technologii. Rządy tych Państw bardzo wcześnie zrozumiały jakie korzyści niesie ze sobą wprowadzenie takiego prawa. Największymi plusami dla gospodarki to zwiększenie szybkości wykonywania obiektów budowlanych, możliwość dokładniejszego kosztorysowania na etapie koncepcyjnym, mniejsze ryzyko kolizji budowlanych oraz brak wystąpienia zjawiska złej koordynacji na placu budowy.
BIM wykonywany jest w stopniach dokładności. „Level of Detail” (LOD) to inaczej poziom uszczegółowienia parametrów elementów i informacji wprowadzanych do interaktywnego modelu. Każdy poziom jest opisany i zestandaryzowany, tak aby odpowiednio się wpasować w wymagania inwestora jak i cykl projektowy. O ile koncepcja biurowca będzie wykonana na poziomie LOD2 o tyle w późniejszym etapie budynek powinien być zamodelowany do dokładności LOD4 a nawet LOD5 – tak aby odpowiedzieć na potrzeby wykonawcy na budowie i sprostać dokładnym przedmiarom materiałowym. Jest to bardzo potrzebne rozwiązanie. Na przykład projekt koncepcyjny nie wymaga zestawienia prętów stali zbrojeniowej a zapotrzebowanie na ten materiał może być określone bardzo ogólnie, zwykle w kg na m3 betonu konstrukcyjnego. Dokładność modelu i jego parametrów, na poziomie LOD2, nie przewiduje wprowadzania każdego połączenia pręta z osobna natomiast przy dalszym procesie projektowym rozwiązanie tych zagadnień jest bardzo przydatne. Wykonawca posiadając możliwość podejrzenia układu prętów w konstrukcji żelbetowej w każdym miejscu budynku w perspektywie 3D ma nad budową całkowitą kontrolę. Ilość kolizji i błędów zmniejsza się o około 80% w stosunku do realizacji inwestycji z płaskich rysunków 2D.
A jak się przedstawia współpraca międzybranżowa…? W Polsce jest to temat wciąż otwarty a większość średnich i małych pracowni projektowych do dzisiaj nie wprowadziła BIMu do swojej oferty. Jest to zjawisko dla inwestorów i architektów dość uciążliwe, szczególnie jeżeli szukamy projektanta branżowego w tej samej cenie co kiedyś. Instalatorzy oraz konstruktorzy wciąż pracują w technologii CAD 2D. Architekt otrzymuje od swoich podwykonawców rysunki płaskie, które następnie musi przetworzyć i sprawdzić w modelu BIM. W przypadku pełnej integracji – tzw. poziomu 3D – architekt musi jedynie odpowiednio zaimportować plik w formacie .ifc i wprowadzić odpowiednie komendy sprawdzające model od danej branży. Program automatycznie analizuje otrzymane dane i sprawdza kolizje.
Nadzieją na przyspieszenie tej swoistej transformacji jest wprowadzenie w przyszłości, przez resort infrastruktury, odpowiednich rozporządzeń nakładających obowiązek na inwestora zmówienia projektu na poziomie pełnej integracji 3D oraz rozpowszechnianie wiedzy o tej technologii poprzez edukację i kampanie informacyjne.
Skoro posiadamy wszystko w 3D i mamy możliwość zestawienia każdego obiektu w scenie to dlaczego by nie zaplanować zagospodarowania placu budowy… a nawet nie przewidzieć dokładnie procesu budowy i osadzić go w osi czasowej (poziom 4D). Skoro wprowadzamy każdą możliwą informację w dany obiekt to dlaczego nie możemy od razu zawrzeć instrukcji konserwacji belki stalowej albo nazwę producenta i koszt danego mebla biurowego oraz sposób jego eksploatacji (poziom 5D).
BIM to teraźniejszość i technologia jutra. Otwiera nowe ścieżki rozwoju dla każdej osoby związanej z branżą budowlaną i inżynieryjną. O ile kiedyś największa ilość pracy i mobilizacji zespołu przypadała na fazy końcowe, do rozpoczęcia budowy, o tyle teraz kluczowym okazuje się planowanie wstępne oraz organizacja zespołu i czasu pracy. Wybór technologii, materiałów i producentów odbywa się podczas projektu koncepcyjnego dzięki czemu mamy nad wszystkim większą kontrolę w pozostałych fazach projektowych jak projekt budowlany czy projekt wykonawczy. Nie ma co ukrywać, że dokumentacja wykonywana w powyższy sposób będą droższa. Ilość energii włożona w projekt jest większa mimo przyspieszenia procesu – po prostu więcej myślimy i planujemy J. Obsługa oprogramowania stworzonego do tych zaawansowanych działań wymaga też bardziej wykwalifikowanych projektantów. Cena przekłada się na jakość wykonywanych usług a to „programuje” budowę, gdzie ilość omyłek i poprawek znacząco spada. Dzięki temu możemy zamówić wcześniej odpowiednie materiały, zmieścić się w planowanym budżecie i ominąć wiele nieścisłości.
Widzimy w BIM’ie olbrzymi potencjał a naszą misją jest jak najlepsze wykorzystanie tkwiących w niej możliwościach. Jeżeli zainteresował Cię powyższy artykuł a w planach masz inwestycję i chcesz mieć nad nią pełną kontrolę to zapraszamy do kontaktu. Z przyjemnością odpowiemy na twoje pytania.
Zachęcam do polubienia Nas na Facebook’u lub Instagram’ie za pomocą poniższych ikonek.
Z pozdrowieniami,
Łukasz Kinaszewski
