BIM zmienia sposób projektowania i prowadzenia inwestycji budowlanych. Często kojarzy się przede wszystkim z modelem obiektu w 3D. To jednak tylko część tej metodyki. BIM pozwala także porządkować i zarządzać informacjami potrzebnymi na kolejnych etapach inwestycji.
Co oznacza skrót BIM?
BIM to skrót od Building Information Modeling, czyli modelowania informacji o budynku. W budownictwie oznacza sposób tworzenia, porządkowania i wykorzystywania danych o projektowanym obiekcie.
Podstawą jest cyfrowy model, który rozwija się razem z inwestycją. Na początku korzystają z niego projektanci. Później informacje mogą trafić do wykonawców, a po zakończeniu budowy także do osób odpowiedzialnych za użytkowanie obiektu.
BIM obejmuje więc model oraz sposób pracy z zapisanymi w nim informacjami. Dane można tworzyć, aktualizować i przekazywać wraz z postępem inwestycji.
BIM to więcej niż model 3D
Zwykły model 3D pokazuje przede wszystkim kształt budynku oraz położenie jego elementów. W BIM każdy z tych elementów ma też określone znaczenie. Okno jest zapisane jako okno, ściana jako ściana, a przewód jako część konkretnej instalacji.
Do takich elementów można przypisać ich właściwości. Okno może mieć określony materiał, typ szklenia czy producenta. Ściana może mieć zapisaną budowę i parametry techniczne.
Geometria odpowiada więc za wygląd i położenie elementu. Dane opisują jego cechy i funkcję.
BIM a CAD – na czym polega najważniejsza różnica?
Różnica między CAD a BIM dotyczy przede wszystkim sposobu tworzenia projektu. W CAD podstawą są rysunki 2D lub modele 3D, które odwzorowują geometrię obiektu. Projektant określa za ich pomocą m.in. wymiary, kształt i położenie elementów.
W BIM poszczególne części budynku są zapisane jako konkretne obiekty z przypisanymi danymi. Program rozpoznaje więc ścianę jako ścianę, drzwi jako drzwi, a urządzenie jako urządzenie o określonych właściwościach.
CAD koncentruje się głównie na przygotowaniu dokumentacji i geometrii. BIM wiąże elementy projektu z informacjami, które mogą być później wykorzystywane w dalszej pracy nad inwestycją.
Współpraca projektantów w środowisku BIM
Przy jednym projekcie pracują zwykle przedstawiciele kilku branż. Architekt odpowiada za model architektoniczny, konstruktor za konstrukcję, a projektanci instalacji opracowują m.in. wentylację, instalacje sanitarne i elektryczne.
Ich modele można później ze sobą zestawić. To pozwala sprawdzić, czy rozwiązania przygotowane przez jedną branżę pasują do pozostałych.
Taka praca ułatwia m.in.:
- koordynację architektury, konstrukcji i instalacji,
- porównywanie modeli poszczególnych branż,
- kontrolowanie zmian wprowadzanych do projektu,
- ograniczanie rozbieżności w dokumentacji.
Jeżeli architekt zmieni układ pomieszczenia, pozostałe branże muszą sprawdzić swój projekt. Zmiany może wymagać np. konstrukcja albo przebieg instalacji. Informacja o zmianie nie pozostaje więc wyłącznie w jednym fragmencie projektu.
Co zawiera model BIM?
Model BIM może zawierać znacznie więcej niż samą geometrię obiektu. Do poszczególnych elementów przypisuje się konkretne dane. Opisują one ich cechy, parametry i sposób działania.
W praktyce mogą to być m.in.:
- materiały, z których wykonano element,
- parametry techniczne, np. moc, wydajność lub nośność,
- właściwości elementów, np. odporność ogniowa czy izolacyjność,
- informacje o instalacjach, np. przebieg rur, przewodów i kanałów,
- dane o wyposażeniu, np. typ urządzenia, producent lub model.
Przykładowo – centrala wentylacyjna może mieć przypisaną wydajność, moc, producenta, model i wymagania serwisowe. Jej zapis w modelu obejmuje więc znacznie więcej niż samo położenie i wymiary. Te dane mogą być potrzebne podczas projektowania, budowy i późniejszej obsługi obiektu.
Jak wykorzystuje się informacje zapisane w modelu?
Dane zapisane w modelu pomagają sprawdzać i rozwijać projekt. Projektant może ocenić parametry konkretnego elementu. Może też przeprowadzić analizę lub porównać kilka rozwiązań. Ułatwiają również sprawdzenie zależności między poszczególnymi częściami projektu przy jego koordynacji.
Później z tych informacji może korzystać wykonawca. Odczyta z modelu dane potrzebne do wykonania konkretnego elementu lub montażu urządzenia. Po oddaniu budynku część informacji może trafić do jego zarządcy.
Dobrym przykładem jest ściana. Dane o jej materiale, właściwościach i parametrach mogą najpierw posłużyć do analiz projektowych. Później wykorzysta je wykonawca, a po latach mogą przydać się przy przebudowie lub remoncie.
Poziomy dojrzałości BIM – co określają?
Poziomy dojrzałości BIM pokazują, jak zorganizowana jest praca z modelami i danymi przy inwestycji. Oceniają m.in. sposób tworzenia dokumentacji, przekazywania informacji i współpracy między uczestnikami projektu.
Na niższych poziomach zespoły pracują głównie na własnych plikach i przekazują je sobie w ustalonych formatach. Na wyższych poziomach wymiana informacji jest bardziej uporządkowana, a dane poszczególnych uczestników są ze sobą coraz mocniej powiązane. Poziomy dojrzałości pozwalają więc określić, jak daleko dana organizacja lub projekt zaszły we wspólnej pracy z informacją.
Standardy BIM i wymiana informacji między programami
Przy jednej inwestycji poszczególne zespoły mogą pracować w różnych programach. Przykładowo:
- architekt może przygotowywać model w Autodesk Revit lub Archicadzie,
- konstruktor może korzystać z Tekla Structures albo Revita,
- projektant instalacji może pracować w Revit MEP lub innym oprogramowaniu branżowym,
- wykonawca może używać Navisworks lub Solibri do koordynacji i sprawdzania modeli.
Problem pojawia się wtedy, gdy model trzeba przekazać dalej. Sam plik nie wystarczy, jeśli po jego otwarciu znikną przypisane do elementów informacje albo część danych zostanie odczytana błędnie.
Dlatego w BIM ważna jest interoperacyjność, czyli możliwość wymiany danych między różnymi programami. Dzięki niej model można przenieść do innego narzędzia z zachowaniem potrzebnych informacji. Ułatwia to współpracę między branżami i ogranicza konieczność ponownego wprowadzania tych samych danych.
Czym jest format IFC?
Do wymiany modeli BIM wykorzystuje się m.in. format IFC, czyli Industry Foundation Classes. Jest to otwarty format wymiany danych, który pozwala przenosić model między różnymi programami.
IFC daje możliwość przekazania geometrii obiektu wraz z informacjami przypisanymi do jego elementów. Dzięki temu po otwarciu modelu w innym narzędziu można zachować dużą część jego struktury i danych. Ma to duże znaczenie przy współpracy nad inwestycją. IFC ogranicza zależność od jednego programu i ułatwia przekazywanie modeli między kolejnymi uczestnikami procesu.
BIM w projektowaniu, budowie i eksploatacji obiektu
BIM można wykorzystywać przez cały cykl życia obiektu. Zaczyna się już na etapie jego projektu i może trwać przez budowę aż do późniejszego użytkowania. W tym ujęciu informacje są rozwijane i wykorzystywane wraz z kolejnymi etapami życia budynku. Poniżej szczegóły.
BIM na etapie projektowania
Na etapie projektowania powstaje cyfrowy obraz planowanego obiektu. Można na nim sprawdzić przyjęte rozwiązania jeszcze przed rozpoczęciem budowy.
Model pozwala sprawdzić, ile miejsca jest dostępne i jak rozmieszczono poszczególne elementy. Pokazuje też przebieg instalacji. Można również sprawdzić, jaki skutek wywoła planowana zmiana. Jeżeli przesunięcie ściany ograniczy miejsce na instalację, problem można zauważyć jeszcze podczas pracy nad projektem.
Takie analizy pozwalają poprawić rozwiązania przed przygotowaniem ostatecznej dokumentacji.
Realizacja inwestycji
Podczas budowy model może służyć jako punkt odniesienia dla prowadzonych prac. Wykonawcy mogą sprawdzić, gdzie ma znaleźć się dany element i jak został zaprojektowany. Model pomaga też zestawić planowane rozwiązania z sytuacją na budowie.
Na tym etapie szczególne znaczenie ma wykrywanie kolizji. Rura może przecinać element konstrukcyjny. Dla urządzenia może zabraknąć miejsca. Kanał wentylacyjny może znaleźć się na tej samej wysokości co inna instalacja.
Wykrycie takiego problemu przed wykonaniem robót pozwala zmienić rozwiązanie wcześniej. Ogranicza to poprawki, dodatkowe koszty i przestoje na budowie.
BIM podczas eksploatacji budynku
Po oddaniu obiektu model może wspierać jego bieżącą obsługę. Zarządca może sprawdzić, jakie urządzenie znajduje się w danym miejscu, jaki jest jego typ oraz kiedy wymaga przeglądu.
Takie informacje przydają się podczas konserwacji, napraw i wymiany wyposażenia. Mogą również pomóc przy modernizacji. Zamiast od początku ustalać, jakie rozwiązania zastosowano w budynku, można sięgnąć do danych zgromadzonych wcześniej.
BIM jako narzędzie o wielu zastosowaniach
Wartość BIM rośnie, gdy informacje utworzone na jednym etapie pozostają dostępne na kolejnych. Nie trzeba wtedy za każdym razem odtwarzać wiedzy o obiekcie ani zbierać od początku tych samych danych.
Ma to szczególne znaczenie przy dużych inwestycjach. Przez wiele lat mogą pracować nad nimi różne zespoły. Każda zmiana może zostać zapisana i przekazana dalej. Dzięki temu kolejne osoby nie muszą zaczynać pracy od zera.
Na tym opiera się ciągłość danych w BIM. Model może zmieniać się wraz z budynkiem, a zgromadzona wcześniej wiedza pozostaje dostępna na dalszych etapach inwestycji.
