Modelowanie informacji o budynku (BIM) pozwala na realizowanie złożonych procesów i analiz, których – z powodu wysokich kosztów lub czasochłonności – nie można byłoby zrealizować, stosując tradycyjne metody projektowania i wykonawstwa.

Fot 1. Wizualizacja wnętrza biblioteki (Vannesla, Norwegia). (Źródło: Archicad)

Modelowanie informacji o budynku – BIM (Building Information Modeling) pozwala na opisanie metody optymalizacji procesów na etapie całego cyklu życia budynku – począwszy od projektowania przez wykonawstwo, a skończywszy na użytkowaniu.

Z uwagi na to, że na każdym etapie takiego cyklu generowana jest duża ilość danych, kluczową rolę odgrywa odpowiedni przepływ informacji i integracja działań, m.in. w celu zapewnienia ich szybkiego i sprawnego obiegu i spójności, zwłaszcza pomiędzy projektantami i użytkownikami obiektu. Powstanie całościowego, spójnego modelu jest o tyle istotne, że umożliwia skuteczną wymianę informacji między różnymi uczestnikami procesu projektowego.

Modelowanie informacji o budynku pozwala też na skoordynowanie działań wielu branż inżynieryjnych poprzez centralny model oraz dodanie wartości na każdym etapie procesu zachodzącego podczas powstawania obiektów budowlanych. Współpraca między przedstawicielami wielu branż związanych z realizowanym przedsięwzięciem zapewnia, że projekt jest lepiej skoordynowany, powstaje szybciej i efektywniej. Z kolei na etapie budowy jest możliwa poprawa wydajności procesów oraz skrócenie czasu reakcji na zmiany, wprowadzane w projekcie lub na budowie. W ten sposób można poprawić zarówno planowanie zakupów, prac, jak i zarządzanie kosztami.

Obecnie obserwuje się tendencję, aby BIM stanowił integralną część wszystkich procesów, jakie są realizowane przy powstawaniu budynku. Niemal wszystkie dane projektowe muszą być zatem dostępne w postaci elektronicznej dla zapewnienia ich sprawnej wymiany i synchronizacji. Obszerny zbiór informacji pozwala na uwzględnienie wielu aspektów funkcjonowania obiektu budowlanego już w pierwszych fazach projektowania.

Podsumowując, modelowanie informacji o budynku pozwala projektantom na szybsze i wydajniejsze wykonywanie bardziej skomplikowanych obiektów, wraz z kompleksowym planowaniem prac, niezbędnych zakupów i wydatków inwestycyjnych. Założenia BIM wykorzystuje się do planowania, projektowania, zarządzania i prowadzenia budowy.

Model BIM

Założenia BIM wymagają, aby modelowanie informacji o budynku uwzględniało nie tylko zróżnicowane, ale też – co najważniejsze – wspólne podejście wszystkich partnerów projektowych. Istotne jest, by partnerzy ci, a najlepiej wszystkie podmioty zaangażowane w prace projektowe, budowlane, instalacyjne, integratorskie i wreszcie eksploatacyjne, spotkali się ze sobą na jak najwcześniejszym etapie inwestycji. Na model budynku składają się wszystkie inteligentne komponenty tworzące podstawę do korzystania z potencjału BIM.

Model BIM uznaje się za swego rodzaju elektroniczną deskę kreślarską, umożliwiającą stosowanie ulepszonych metod projektowania i konstruowania. Podczas prac projektowych można wybierać narzędzia przeznaczone do prezentacji wyników pracy. Projekty wzbogaca się o dodatkowe informacje, po czym mogą być tworzone raporty i analizy, takie jak: zintegrowane kosztorysy, wizualizacje, listy, przekroje, czy też widoki skojarzone.

Korzyści dla generalnych wykonawców

Dzięki modelowaniu BIM możliwe jest zastosowanie opracowanej i sprawdzonej już technologii i metodologii przy kolejnych projektach. Tym sposobem zmniejsza się ryzyko wystąpienia błędów zarówno na etapie kalkulacji, jak i przygotowania do inwestycji. Ważny jest przy tym szereg korzyści na etapie prowadzenia budowy. Oszczędza się bowiem czas, zasoby, a co najważniejsze – zapewniona jest efektywna kontrola nad przebiegiem i kosztami inwestycji. Powstaje trójwymiarowy, wielopłaszczyznowy i wielobranżowy model dostępny na każdym etapie powstawania budynku.

Modelowanie informacji o budynku zapewnia również szereg korzyści inwestorom. Istotną rolę odgrywa bowiem koordynacja pomiędzy projektantem, inwestorem a wykonawcą. Mając dostęp do aktualnego modelu obiektu, można szybko przeanalizować postępy prac. W razie potrzeby tworzone są symulacje różnych wersji projektu, aby wybrać rozwiązanie, które jest najbardziej odpowiednie dla inwestora. Należy podkreślić, że bardzo szybko można wprowadzić konieczne zmiany do modelu, z jednoczesną korektą danych w dokumentacji projektowej i zestawieniach ilościowych.

Dzięki BIM szereg korzyści zyskują również projektanci i wykonawcy obiektów w technologii budownictwa prefabrykowanego. Jest bowiem możliwe szybkie dopasowanie poszczególnych elementów systemu prefabrykacji oraz przygotowanie plików parametryzujących do maszyn sterowanych numerycznie.

BIM przy projektowaniu infrastruktury

Fot 2. Wnętrze biblioteki zaprojektowanej w technologii BIM (Vannesla, Norwegia). (Źródło: Archicad)

Technologia BIM znajduje zastosowanie na etapie projektowania infrastruktury. Przykładowo, wykonując projekt podziemnej sieci zasilającej SN lub nN, modelowanie informacji pozwala na uwzględnienie danych w zakresie istniejącego uzbrojenia bezpośrednio z systemu GIS (System Informacji Geograficznej). Bierze się przy tym pod uwagę obiekty przestrzenne, które mają dołączone atrybuty opisowe. BIM pozwala na projektowanie bazujące na inteligentnych obiektach reprezentujących przewody, rozdzielnice, transformatory itp. Istotny jest przy tym dobór elementów, a także obliczenia spadków napięć, obciążeń prądowych wraz z odpowiednimi zestawieniami i raportami technicznymi. W sposób automatyczny wykonywany jest precyzyjny kosztorys wykonawczy. Dzięki BIM można łatwo zasilić systemy ewidencji sieci kompletnymi informacjami dotyczącymi elementów nowej inwestycji.

Modelowanie informacji znajduje również zastosowanie przy projektowaniu dróg. Przykładem niech będzie projektowana obecnie obwodnica Miechowa o długości 8,4 km. Wykonawca na etapie planowania, realizacji i użytkowania zakłada zastosowanie technologii BIM. W rezultacie zasoby w ramach projektu są lepiej wykorzystywane. Poprawia się przy tym przygotowanie oraz koordynacja prac podczas realizacji inwestycji.

Technologia BIM była wykorzystywana także przy przebudowie dróg w gminie Iłowa w woj. lubuskim, już na etapie przygotowania oferty kontraktu. Inwestycję przeprowadzono w ramach kompleksowego programu poprawy bezpieczeństwa na drogach gminnych. Pracowano między innymi z programami GEO SBG, Google Earth Pro i witryną geoportal.gov.pl. Wyszukano wszystkie odcinki, które miały być poddane przebudowie. Ważna była przy tym wizja w terenie dla określenia szerokości pasa drogowego, charakteru szaty roślinnej, ukształtowania terenu, a także dostępności placów pozwalających na składowanie oraz możliwości dojazdu na poszczególne odcinki prac. W następnym etapie obliczono oddzielnie dla każdego odcinka określone wydajności. Opracowano harmonogram pracy oraz zaprojektowano drogi, wykorzystując program GEO SBG. Powstał w ten sposób trójwymiarowy model dróg w oparciu o pomiary rzeczywiste istniejącego terenu. Oprogramowanie komputerowe wspomagało bieżące analizy wydajności, a także pomiary powierzchni oraz kontrolowanie parametrów geometrycznych.

Przykłady aplikacji

Wielu producentów materiałów i instalacji znajdujących zastosowanie podczas budowy obiektów budowlanych, udostępnia projektantom nakładki wykorzystujące ideę BIM. Np. firma Xella, producent materiałów budowlanych, stworzyła nakładkę dla programu Revit. Jego producentem jest firma Autodesk, znana m.in. z AutoCAD-a. Opracowana przez Xella Polska nakładka REV-X to aplikacja, będąca samoinstalującą się biblioteką, zawierającą wszystkie materiały Ytong, Silka i Multipor. Pozwala projektantom na automatyczny dobór konkretnych bloczków, nadproży czy innych elementów w projekcie. Od razu można je zobaczyć w modelu trójwymiarowym. Równolegle dostępne są analizy ilościowe użytych materiałów wraz z ich cenami. W każdym momencie można więc wygenerować kosztorys i przesłać zamówienie na zakup materiałów do odpowiednich punktów dystrybucji.

Z kolei firma Grohe jako pierwszy europejski producent armatury łazienkowej oferuje technologię BIM dla architektów, inżynierów oraz dla całego przemysłu budowlanego. Pliki 3D w technologii BIM dla 100 top produktów są już do pobrania na stronie Grohe. Współtwórcy projektu mogą znaleźć bazę BIM na wielu portalach internetowych. Firma Grohe udostępnia swoje dane dla systemu BIM w gotowym formacie za pomocą platformy Autodesk Revit – zarówno na swojej stronie internetowej, jak i na www.bimstore.co.uk.

Pakiet oprogramowania Autodesk Building Design Suite zapewnia szeroki wachlarz rozwiązań budowlanych dla procesów przetwarzania CAD i BIM. Pozwala to architektom, inżynierom i wykonawcom na projektowanie, symulowanie, wizualizowanie i tworzenie lepszych konstrukcji. Wersja Standard pakietu jest przeznaczona dla projektantów, autorów i kreślarzy, wymagających podstawowych narzędzi do tworzenia dokumentacji.

Autor: Damian Żabicki – dziennikarz, redaktor, autor tekstów, specjalizujący się w tematyce technicznej i przemysłowej. Specjalista public relations firm z branży technicznej.

Tekst pochodzi z nr 2/2016 magazynu „Inteligentny Budynek”.