مدلسازی اطلاعات ساختمانی یا به اختصار BIM یک رویکرد نوین در مدیریت پروژه‌های ساختمانی است که از فناوری‌های پیشرفته برای ایجاد مدل‌های دقیق و جامع از اطلاعات ساختمان استفاده می‌کند. این رویکرد، به تجمیع و مدیریت اطلاعات ساختمان از آغاز تا انتها می‌پردازد و از مزایای زیادی برخوردار است که به بهبود کیفیت، کارایی، و هماهنگی در پروژه‌های ساختمانی کمک می‌کند.
برای اطلاعات بیشتر  با ادامه مطلب همراه ما باشید:

مدل سازی سه بعدی اطلاعات ساختمانی (BIM)​​​​​​​ - فرایند ساخت قبل از ساخت

            اصول مدلسازی اطلاعات ساختمانی:

مدلسازی دقیق:
   - با بهره‌گیری از نرم‌افزارهای مدرن مدلسازی، تمام جزئیات فیزیکی و اطلاعات ساختمان به صورت دقیق در مدل‌ها ایجاد می‌شوند.
هماهنگی بهتر:
   - بررسی هماهنگی و تداخلات در مدل‌های ساختمان به منظور جلوگیری از مشکلات در فرآیند اجرا انجام می‌شود.
مدیریت اطلاعات:
   - جمع‌آوری و مدیریت اطلاعات پروژه در یک پلتفرم مشترک باعث افزایش شفافیت و هماهنگی در سراسر تیم می‌شود.
بهبود ارتباطات:
   - افزایش ارتباطات و تبادل اطلاعات بین اعضای تیم پروژه از طریق مدل‌های دقیق ساختمان صورت می‌گیرد.

            نرم‌افزارهای مرتبط با BIM:

Autodesk Revit:
   - یکی از محبوب‌ترین نرم‌افزارهای BIM که امکان مدل‌سازی دقیق ساختمان و هماهنگی اطلاعات را فراهم می‌کند.

ArchiCAD:
   - نرم‌افزار مدل‌سازی BIM با امکانات گسترده برای طراحی و مدل‌سازی ساختمان.
Navisworks:
   - به عنوان یک ابزار تداخل‌یاب BIM، Navisworks از ترکیب مدل‌های مختلف بهره می‌برد.

               مراحل انجام کار با BIM:

1. تدوین استراتژی BIM:
   - تعیین اهداف و استراتژی‌های BIM برای پروژه و تشکیل تیم BIM.
2. مدلسازی اولیه:
   - ایجاد یک مدل اولیه با اطلاعات کمتر جهت ارزیابی مزایا و چالش‌های BIM.
3. مدیریت اطلاعات:
   - جمع‌آوری و مدیریت اطلاعات پروژه به صورت مداوم در طول فرآیند.
4. هماهنگی و تداخل‌یابی:
   - بررسی و رفع تداخلات و هماهنگی مدل‌ها در طول زمان.
5.استفاده در مراحل ساخت:
   - انتقال اطلاعات مدل به مراحل ساخت برای اجرا بهینه‌تر پروژه.
6. پیگیری و به‌روزرسانی:
   - پیگیری اطلاعات پروژه به صورت دائمی و به‌روزرسانی مدل بر اساس تغییرات.

استفاده از BIM نه تنها به بهبود کیفیت ساختمان کمک می‌کند بلکه در بهینه‌سازی هزینه‌ها و زمان اجرا نیز تأثیرگذار است. استفاده از نرم‌افزارها و رویکردهای BIM با توجه به نیازهای پروژه و مشتریان، توسط شرکت‌های پیشروی مانند یاران سازه تدبیر با دقت و حرفه‌ای انجام می‌شود.

تعریف و تاریخچه BIM:

Building Information Modeling (BIM) یک روش کاری دیجیتال جامع است که برای برنامه‌ریزی، اجرا و مدیریت شبکه‌ای ساختمان‌ها استفاده می‌شود. BIM این امکان را فراهم می‌کند تا مدل‌های سه بعدی دقیق ساختمان‌ها ایجاد، مدیریت و به‌روزرسانی شوند. این مدل‌ها شامل تمام داده‌های مرتبط با ساختمان هستند، از مراحل برنامه‌ریزی و ساخت تا بهره‌برداری و نگهداری. BIM امکان پاسخگویی به مشکلات یا تغییرات در مراحل ابتدایی را فراهم می‌کند و این به طراحی بهینه‌تر چرخه زندگی کلی یک ساختمان ایجاد می‌کند.
معرفی مدل‌سازی سه بعدی و نرم‌افزارهای طراحی به کمک رایانه (CAD) در دهه ۱۹۸۰، پایه‌گذاری برای BIM بود. اصطلاح "مدل‌سازی اطلاعات ساختمان" برای اولین بار در سال ۲۰۰۲ توسط جری لیزرین برای توصیف رویکرد یکپارچه در جمع‌آوری اطلاعات و فناوری‌ها در صنعت ساخت استفاده شد.
از آن زمان، BIM تحت تأثیر تکامل مداوم فناوری‌های دیجیتال و افزایش نیازهای بهره‌وری و پایداری در صنعت ساخت. به سرعت به استاندارد صنعت تبدیل شده است امروزه، روش کاری دیجیتال جزئی اساسی از ساختمان‌سازی مدرن است و به صورت جهانی برای ارائه دید کلی و کنترل بهتری بر روی کل فرآیند مورد استفاده قرار می‌گیرد. این اطمینان از برنامه‌ریزی به کاهش هزینه‌ها برای سرمایه‌گذاران منجر می‌شود. کارشناس BIM، کارستن اشپیس، می‌گوید: "BIM ارتباط است" و افزوده است: "مزایاي حاصل از آن شامل افزایش قابلیت اطمینان در برنامه‌ریزی، شفافیت بالا، کیفیت، قابلیت اطمینان بیشتر از نظر زمان و هزینه، در نظر گرفتن چرخه زندگی ساختمان، بهبود انتقال به فاز عملیاتی و موارد دیگر است. تبادل شفاف داده و اطلاعات BIM بین همه شرکت‌کنندگان پروژه ;i کلید موفقیت است، این امکان را فراهم می‌کند تا همیشه نگاه دقیقی به پروژه‌ساخت در تمام مراحل ساختمان داشته باشید."

برنامه‌ریزی BIM - حوزه‌های کاربرد

BIM در بخش‌های مختلف صنعت ساختمان مورد استفاده قرار می‌گیرد، به عنوان مثال در معماری، مهندسی عمران، فناوری ساختمان و مدیریت تسهیلات.

    -معماری:

معماران از BIM برای ایجاد و تجسم مدل‌های دقیق سه بعدی ساختمان‌ها استفاده می‌کنند. این امکان را فراهم می‌کند تا طراحی‌های خود را بهبود بخشند و به بهترین شکل با سایر شرکت‌کنندگان در پروژه ارتباط برقرار کنند.

    -ساختمان‌سازی:

BIM همکاری بین افراد مختلف پروژه را ترویج می‌کند. علاوه بر این، برنامه‌ریزی دقیق‌تر و کنترل هزینه‌ها، برنامه‌ها و منابع امکان‌پذیر می‌شود که منجر به بهره‌وری بیشتر در اجرای پروژه‌های ساختمانی می‌شود.

    -مهندسی سیستم‌های ساختمانی (TGA - تجهیزات فنی ساختمان):

مهندسان از روش BIM برای یکپارچه‌سازی سیستم‌هایی مانند گرمایش، تهویه مطبوع، تهویه هوا، مهندسی برق، اتوماسیون ساختمان یا لوله‌کشی به مدل ساختمان استفاده می‌کنند. BIM امکان هماهنگ‌تر کردن زمینه های مختلف فنی را فراهم می‌کند و به شناسایی و حل اختلافات احتمالی در مراحل ابتدایی کمک می‌کند.

    -مدیریت تسهیلات:

BIM مدیریت تسهیلات را با ارائه اطلاعات دقیق درباره شرایط و ویژگی‌های ساختمان‌ها و تجهیزات آنها پشتیبانی می‌کند و این امکان را فراهم می‌کند تا کارهای نگهداری و تعمیر به بهترین شکل برنامه‌ریزی و اجرا شوند، عمر خدمت بهره‌وری‌تر شود و هزینه‌های عملیاتی کاهش یابد. با وجود حوزه‌های کاربرد متفاوت، همه با یک هدف مشترک عمل می‌کنند: بهینه‌سازی چرخه زندگی کل یک ساختمان از طریق استفاده کارا از اطلاعات و فناوری‌های دیجیتال.

اطلاعات BIM چه چیزی ارائه میکنند؟
     

داده های BIM، هسته هر پروژه است. یعنی نمایانگر یک مقدار عظیم اطلاعات است که می‌تواند در طول چرخه زندگی یک ساختمان جمع‌آوری و به کار رفته شود. این اطلاعات درباره ویژگی‌های فیزیکی و کارکردی ساختمان است که می‌تواند به شکل مدل‌های سه بعدی نمایان شود. علاوه بر این، مدل‌های BIM می‌توانند با اطلاعات دیگری مانند جزئیات در مورد مواد، مکان، هندسه، هزینه، برنامه زمانی، نیازهای نگهداری و موارد دیگر غنی‌شوند. سطوح جزئیات به بُعدهای مختلف BIM تقسیم می‌شوند.
کیفیت داده برای استفاده از داده‌های BIM بسیار حیاتی است. داده‌های BIM باید دقیق، به‌روز، سازگار و قابل هماهنگ سازی باشند تا به طور مؤثر در ابزارها و فرآیندهای مختلف BIM استفاده شود. علاوه بر این، باید به صورتی ارائه شوند که با استانداردها و مقررات BIM مرتبط سازگاری داشته باشند تا همکاری بهینه و تبادل داده به صورت کارآمد امکان‌پذیر باشد.
علاوه بر این، اهمیت دارد که داده‌های BIM همچنان در طول چرخه زندگی یک ساختمان یا زیرساخت قابل استفاده باشند. از فاز مفهومی ابتدایی، طراحی، ساخت و بهره‌برداری، تا مرحله تخریب یا بازسازی. این امر داده‌های BIM را منبع ارزشمندی برای هر کسی که در هر مرحله از چرخه زندگی یک ساختمان یا تسهیلات زیرساختی شرکت دارد، می‌سازد.

استانداردها و آیین نامه های BIM:

تعدادی از استانداردها و مقررات توسعه یافته‌اند تا همکاری سریع و به اشتراک‌گذاری اطلاعات مؤثر در اجرای BIM را تضمین کنند. این استانداردها می‌توانند به دو دسته OpenBIM و ClosedBIM تقسیم شوند. این دسته‌ها در استفاده از استانداردهای مستقل از فروشنده یا متعلق به ویژگی‌های خاص برای برنامه‌ریزی BIM متفاوت هستند. مهم‌ترین استانداردها و مقررات عبارتند از:

ISO 19650:

استاندارد بین‌المللی ISO 19650 (قسمت‌های 1 و 2) اصول مدیریت اطلاعات در ساخت و ساز با استفاده از BIM را ایجاد می‌کند. این استاندارد الزامات و راهنمایی‌ها را برای سازماندهی و دیجیتالی‌کردن اطلاعات درباره اعمال ساختمانی فراهم می‌کند.

IFC (Industry Foundation Classes):

IFC یک استاندارد باز و بین‌المللی برای تبادل داده‌های مدل‌های BIM است. این امکان را فراهم می‌کند که بین نرم‌افزارهای مختلف BIM همکاری و تبادل صحیح داده برقرار شود.

COBie (Construction Operations Building Information Exchange):

COBie یک استاندارد برای تبادل اطلاعات ساختمان است. هدف از این استاندارد ثبت و مدیریت داده‌های خاص ساختمان در طول چرخه زندگی است. COBie انتقال اطلاعات برای مدیریت تسهیلات و نگهداری را ساده‌تر می‌کند.

VDI3805:

VDI3805 یک استاندارد توسط انجمن مهندسان آلمان (VDI) صادر شده است. این استاندارد یک رابط داده محصول برای تجهیزات فنی ساختمان (TGA) تعریف می‌کند. هدف آن بهبود همکاری دیجیتال بین سیستم‌ها و برنامه‌ها در زمینه مهندسی خدمات ساختمان است. این یک رویکرد استاندارد برای توضیح، تبادل و استفاده از داده‌های محصول فراهم می‌کند. این امکان را به مهندسان BIM می‌دهد تا از طریق داده‌های استاندارد، برنامه‌ریزی و نصب تجهیزات فنی ساختمانی را کارآمدتر کنند. با این حال، این به‌طور اصلی در آلمان استفاده می‌شود و تنها یک بخش از استانداردهای داده‌های BIM را نمایان می‌کند.

VDI 2552:

سری راهنماهای VDI 2552 یک رویکرد سازمان‌یافته برای اجرای موثر BIM در طراحی، ساخت و بهره‌برداری ساختمان‌ها ایجاد می‌کند. این سری تمام قوانین تکنولوژی تا تاریخ و همچنین تمام اطلاعات اساسی در مورد BIM را ادغام می‌کند، از جمله واژگان یکپارچه، مدیریت داده یا سیستم‌های طبقه‌بندی و موارد دیگر. یک فهم یکپارچه از اصطلاحات و فرآیندها برای پروسه پروژه با هدف و قابل فهم لازم است. این راهنما بنابراین از یک سو به همه افراد درگیر در فرآیندهای BIM و از سوی دیگر به تولیدکنندگان نرم‌افزار یا اجزاء، بازرسان، کارشناسان و مناقصه‌دهندگان اعمال می‌شود.

DIN EN 17412-1:

با معرفی استاندارد، مفهوم موجود درجه دقت (همچنین درجه توسعه، LOD) با عبارت جدید "درجه اطلاعات مورد نیاز" (LOIN) جایگزین می‌شود. LOD محتوای اطلاعات مدل‌های دیجیتال ساختمان را توصیف می‌کند - LOIN نیازهای الفبایی و اسناد لازم را ثبت می‌کند. DIN EN 17412-1 (مدل‌سازی اطلاعات ساختمان - درجه اطلاعات مورد نیاز - بخش 1: مفاهیم و اصول) برای همه افراد درگیر در چرخه زندگی یک ساختمان، یعنی برنامه‌ریزان، صنعتکاران تخصصی، مالکان و غیره ارائه شده است.

LOD (Level of Development):

LOD یک استاندارد است که درجه دقت مدل‌های BIM را توصیف می‌کند و آن‌ها را به چندین سطح تقسیم می‌کند. در حال حاضر تعریف اجباری برای سطوح دقت وجود ندارد. LOD مشخص می‌کند که اطلاعات (LOI) و هندسه (LOG) در یک فاز پروژه خاص باید در چه میزان در دسترس باشند و به عنوان راهنمایی برای تمام شرکت‌کنندگان پروژه عمل می‌کند. علاوه بر این، خدمات BIM می‌توانند بهتر محاسبه شوند، زیرا زحمات مدل‌سازی و جمع‌آوری داده به راحتی قابل درک هستند.

LOIN (Level of Information Need):

اصطلاح "درجه نیاز اطلاعات" با استاندارد ISO 19650-1 معرفی شد تا خدمات اطلاعات را تعریف و با جزئیات بیشتری در سری استاندارد جدید اروپایی DIN EN 1742 1 شرح داده شود. تمرکز LOIN بر روی نیازهای اطلاعات مدل ساختمان دیجیتال است. این یک جایگزین ساده برای مفهوم LOD نیست. مشتری LOIN را به عنوان یک بخش از یک تقاضای پیشنهادی تعریف می‌کند و این به عنوان پایه برای توافقات و مشخصات بعدی طرف‌های معامله‌کننده خدمات عمل می‌کند. در طول پروژه، LOIN بیشتر توسعه می‌یابد - همیشه با توجه به ذیل‌های مربوط و مرحله مربوط.

برنامه ها و نرم افزارهای مدلسازی اطلاعات ساختمان:

نرم‌افزارها و ابزارهای مختلفی برای نیازها و نقاط تمرکز مختلف کاربران BIM وجود دارد. یک عنصر مرکزی در بسیاری از پروژه‌های BIM محیط داده مشترک (CDE) است که به عنوان یک پلتفرم مشترک برای ذخیره، مدیریت و تبادل اطلاعات پروژه ایستاده است. در زیر، معرفی مختصری از برخی از برنامه‌های نرم‌افزاری BIM پیشرو و ویژگی‌های منحصر به فرد آنها، از جمله یکپارچگی آنها در یک CDE، آمده است:

Autodesk Revit:

Autodesk Revit یکی از معروف‌ترین و گسترده‌ترین نرم‌افزارهای BIM است. این نرم‌افزار همکاری بین معماران، مهندسان و پیمانکاران را پشتیبانی می‌کند و ایجاد مدل‌های 3D دقیق را امکان‌پذیر می‌سازد. Revit ویژگی‌هایی برای معماری، مهندسی ساختمان و ساخت دارد.

Graphisoft Archicad:

Archicad یک نرم‌افزار BIM قدرتمند برای معماران است. این امکان را فراهم می‌کند که مدل‌های ساختمانی 3D ایجاد و یک طراحی، اجرا و فاز عملیاتی بهینه را هماهنگ کند. این نرم‌افزار به عنوان یک رابط کاربری دوستانه و قابلیت‌های مدل‌سازی سریع شناخته می‌شود.

Allplan:

Allplan یک راه حل نرم‌افزار BIM دیگر برای معماران و مهندسان است. این امکانات برای ایجاد مدل‌های 3D، طراحی ساختارها و تبادل و هماهنگی اطلاعات را فراهم می‌کند. Allplan به خاطر مدل‌سازی دقیق و ادغام سازه‌های مهندسی مورد ارزش است.

Bentley Systems:

Bentley Systems یک مجموعه از راهکارهای BIM را برای حوزه‌های مختلف مهندسی عمران ارائه می‌دهد. شناخته شده‌ترین آنها MicroStation است، یک پلتفرم چندمنظوره برای ایجاد مدل‌های 3D و مدیریت اطلاعات ساختمان است. محصولات Bentley به خاطر قابلیت مطابقت و تطابق با پروژه‌های بزرگ و پیچیده‌اند.

liNear:

liNear یک نرم‌افزار BIM متمرکز بر طراحی مهندسی خدمات ساختمان (BBE) است. این راه‌حل پشتیبانی از طراحی، هماهنگی و ادغام سیستم‌های گرمایش، تهویه، تهویه مطبوع، مهندسی برق و لوله‌کشی را ارائه می‌دهد. این نرم‌افزار ایجاد مدل‌های 3D دقیق از نصبات TGA را امکان‌پذیر می‌سازد و همکاری بین برنامه‌ریزان و پیمانکاران را پشتیبانی می‌کند.

SOLAR-COMPUTER:

SOLAR-COMPUTER یک راه‌حل نرم‌افزاری است که به نیازهای تجهیزات فنی ساختمان (TGA) اختصاص یافته است. از آن برای برنامه‌ریزی و محاسبه سیستم‌های گرمایش، تولید برق خورشیدی و گرمایش استفاده می‌شود. SOLAR-COMPUTER از طریق یک ادغام جامع داده‌های محیطی و ساختمانی، پیش‌بینی دقیق بهره‌وری انرژی و سودآوری پروژه‌های ساختمانی را فراهم می‌کند. این نرم‌افزار ابزارها و ویژگی‌های خاصی برای برنامه‌ریزی و بهینه‌سازی سیستم‌های گرمایش و خنک‌کننده فراهم می‌کند. علاوه بر این، سیستم‌های گرمایش و سرمایش می‌توانند با در نظر گرفتن عوامل مختلفی نظیر ویژگی‌های ساختمان، موقعیت جغرافیایی و شرایط جوی شبیه‌سازی و تجزیه و تحلیل شوند.

CARF:

CARF یک نرم‌افزار CAD مناسب برای طراحی کامل کارخانه و تجهیزات فنی ساختمان و غیره است. CARF محصولات متنوعی ارائه می‌دهد، از جمله طرح حفاظت در برابر آتش، طرح تجهیزات یا طرح طراحی ساختمان و موارد دیگر. این نرم‌افزار به‌طور مداوم توسعه یافته و به شرایط فعلی تطابق داده می‌شود.

TRICAD:

TRICAD MS یک نرم‌افزار CAD 3D برای طراحی TGA و برنامه‌ریزی تسهیلات بر اساس Bentley Systems است. اطلاعات برنامه‌ریزی به نرم‌افزار جاسازی شده است، بنابراین فرآیندهای پسازاده می‌توانند از این داده‌ها برای دستیابی به BIM یا توین‌های دیجیتال استفاده و آنها را یکپارچه کنند.

Haustech CAD:

Haustech CAD یک بسته راه‌حل چندگانه ارائه می‌دهد. نرم‌افزار طراحی مناسب برای طراحی سیستم‌های خدمات ساختمان و به نیازهای لایه‌های مختلف BIM، لوله‌کشی، گرمایش، تهویه و سیستم‌های لوله‌کشی پاسخ می‌دهد. مدل‌ها می‌توانند به صورت 2D یا 3D طراحی شوند.

پروژه‌هایی که با استفاده از مدل‌سازی اطلاعات ساختمانی (BIM) برنامه‌ریزی می‌شوند، دیگر استثنا نیستند - اما متأسفانه هنوز خیلی کم هستند. یک نمونه از یک پروژه بزرگ که به طور کامل با BIM مدیریت شد، Viega World است. مدل‌سازی اطلاعات ساختمانی برای ایجاد یک توین دیجیتال از ساختمان استفاده شد، که امکان برنامه‌ریزی فرآیند ساخت و بهره‌برداری و دفع بعدی را فراهم کرد. انتقال داده‌های برنامه‌ریزی به مدل دیجیتال امکان پذیر کرد تا هر مشکلی قبل از ساخت ساختمان اصلاح شود. در طول برنامه‌ریزی، کل دوره عمر ساختمان جدید با تأکید بر پایداری مدنظر قرار گرفت و همچنین با استفاده از BIM برنامه‌ریزی شده برای تخریب آینده نیز ممکن شد. بدین ترتیب، مدل‌سازی اطلاعات ساختمانی می‌تواند برای صرفه‌جویی در هزینه‌ها و منابع، به عنوان موارد دیگر، و کوتاه‌تر شدن مدت‌زمان پروژه مورد استفاده قرار گیرد.

نتیجه

مدل‌سازی اطلاعات ساختمانی (BIM) پتانسیل تغییر و بهبود ژرف در صنعت ساخت و ساز را دارد. با استفاده از BIM، طراحی، ساخت و بهره‌برداری ساختمان‌ها می‌تواند موثرتر و پایدارتر شود. همکاری بین افراد مختلف در پروژه‌ها تسهیل شده و کل دوره عمر یک ساختمان بهینه‌سازی می‌شود. این فرآیند توسط نقدهای مختلف نرم‌افزارها و ابزارهای BIM که ویژگی‌های تخصصی برای حوزه‌های کاربرد مختلف ارائه می‌دهند، پشتیبانی می‌شود.

در آینده، BIM و صنعت ساخت و ساز به منظور تأمین نیازهای روزافزون به کارآمدی، پایداری و نوآوری تکامل خواهند کرد. یکی از چالش‌ها، ترویج فناوری‌های BIM و بهبود مداوم همکاری بین افراد مختلف خواهد بود. علاوه بر این، یکپارچگی فناوری‌های جدید مانند هوش مصنوعی، واقعیت مجازی و اینترنت اشیاء (IoT) نقش مهمی در توسعه بیشتر BIM خواهد داشت تا حداکثر بهره‌وری از این روش انقلابی به‌دست آید.