BIM

• مدل‌سازی اطلاعات ساختمان (Building information modeling)

مدل سازی اطلاعات ساختمان (BIM) پایه و اساس تحول دیجیتال در صنعت معماری، مهندسی، ساخت و ساز (AEC) است. مدل‌سازی اطلاعات ساختمان (BIM) یک فرایند ساختمانی پیشرفته است که با استفاده از نرم‌افزارهای مدیریت اطلاعات مجازی ساختمان، اطلاعات جامع و دقیقی را در مورد یک پروژه ساختمانی ایجاد می‌کند. این فرایند از مراحل طراحی، ساخت، عمران و نگهداری یک ساختمان پشتیبانی می‌کند و برای تولید مدل‌های سه‌بعدی ساختمان و تحلیل و شبیه‌سازی مختلف مورد استفاده قرار می‌گیردBIM . معمولا از مرحله پیش از ساخت پروژه آغاز می‌شود و در مرحله طراحی نیز ادامه دارد و اطلاعات دیجیتالی موجود پس از ساخت و اتمام پروژه نیز بسیار ملزوم و کاربردی می باشد.

 تاریخچه

تکنولوژی اطلاعات ساختمانی (BIM) در دهه 1970 به وجود آمد، اما توسعه و استفاده گسترده از آن در صنعت ساخت و ساز در دهه‌های بعدی شکل گرفت. در سال 1987، یک شرکت نرم‌افزاری با نام   Graphisoft  اولین نرم‌افزار BIM را با نام ArchiCAD عرضه کرد و در سال 1992، یک کنفرانس در آمریکا با نام  BIMStorm  برگزار شد که به عنوان یکی از اولین فعالیت‌های مرتبط با BIM در دنیا شناخته می‌شود. در دهه 2000، بیشتر شرکت‌های نرم‌افزاری BIM راه‌اندازی کردند و صنعت ساخت و ساز در حال استفاده گسترده‌تر از این فناوری شد. همچنین در این دهه، استاندارد‌های مرتبط با BIM شکل گرفت و استفاده از  BIM  به عنوان یک ابزار برای تجزیه و تحلیل مشکلات طراحی و ساختمانی نیز رو به افزایش بود. در سال‌های اخیر، توسعه BIM و ارتقاء آن به یک فناوری رایج در صنعت ساخت و ساز ادامه داشته است. همچنین، استفاده از BIM در پروژه‌های بزرگ و بین‌المللی رو به افزایش بوده و شرکت‌های بزرگ ساختمانی و عمرانی نیز از این فناوری استفاده می‌کنند.

 سطوح  BIM

سطوح مختلف BIM را می توان برای انواع مختلف پروژه ها تعریف کرد. هر سطح نشان دهنده مجموعه ای متفاوت از معیارها است که سطح خاصی از موضوع را نشان می دهد .

سطح صفر BIM

سطح ۰ به این معنی است که سطح همکاری پروژه صفر بوده و این سطح تحت عنوان CAD (Computer-aided Design) مدیریت نشده تعریف می شود. این سطح بصورت ۲ بعدی است، با اطلاعاتی که بوسیله روش های سنتی نقشه کشی روی کاغذ یا روش های مشابه آن، دیجیتالی بصورت PDF، منابع کاملا منفرد اطلاعات که ارائه دهنده بخشی از اطلاعات پایه می باشند. اغلب صنایع بالاتر از این سطح در حال حاضر قرار دارند.

سطح یک BIM

این سطحی است که در آن بسیاری از شرکت ها در حال حاضر فعالیت می کنند. اطلاعات محصولات در این سطح مدل ها بین افراد تیم به اشتراگ گذاشته نمی شوند. هدف اصلی، تولید به صورت کاغذی یا الکترونیکی است. این سطح منسوخی است که امروزه به ندرت توسط متخصصان صنعت استفاده می شود.

سطح دو BIM

این سطح تحت عنوان کارهای همیاری شناخته می شود؛ همه بخش ها از مدل های سه بعدی خودشان استفاده می کنند، اما روی یک مدل تنها به اشتراک گذاشته کار نمی کنند. همیاری بصورت اینکه چگونه اطلاعات میان بخش های مختلف تبادل شود ظاهر می شود و جنبه بسیار مهمی از این سطح است. اطلاعات طراحی شده از طریق یک فرمت فایل مشترک به اشتراک گذاشته می شود که هر سازمانی را قادر می سازد تا آن اطلاعات را با اطلاعات خودشان برای ایجاد یک مدل BIM مرکزی، ترکیب نمایند و بتوانند چک کردن های پرسشی از آن اطلاعات داشته باشند. در این سطح ، همکاری صفر یا اندکی بین ذینفعان وجود دارد؛ زیرا هر کس داده های خود را ایجاد و مدیریت می کند. 

سطح سه BIM

این سطح همه ذینفعان را قادر می سازد تا همزمان روی یک مدل کار کنند و احتمال اطلاعات متناقض را از بین می برد؛ همه ضوابط با استفاده از یک مدل پروژه واحد به اشتراک گذاشته شده است که در دفتر مرکزی قرار داده شده است (معمولا یک پایگاه داده که بصورت ابری اطلاعات را ذخیره می نماید.) همه بخش ها می توانند به مدل واحد و یکسانی دسترسی و تایید داشته باشند و مزیت آن این است که این سطح آخرین لایه ریسک را برای اطلاعات متناقض از بین می برد. در این سطح همه ذینفعان را قادر می‌سازد تا همزمان روی یک مدل کار کنند.

مزایای BIM 

• بهبود تصمیم‌گیری: با استفاده از این فناوری، می‌توان اطلاعات بیشتری را در مورد ساختمان جمع‌آوری کرد و بهترین تصمیم‌ها را در طول دوره ساخت و عمران گرفت.
• بهبود هماهنگی: BIM امکان هماهنگی بهتر و بهبود ارتباط بین اعضای پروژه را فراهم می‌کند.
• بهبود کیفیت: استفاده از BIM می‌تواند به بهبود کیفیت پروژه‌های ساختمانی کمک کند و از اشتباهات بیشتری جلوگیری کند.
• کاهش هزینه‌ها و ریسک ها: با استفاده از BIM، می‌توان زمان و هزینه‌های پروژه‌های ساختمانی را بهینه کرد.
• افزایش بهره‌وری: استفاده از این فناوری می‌تواند به افزایش بهره‌وری در پروژه‌های ساختمانی کمک کند. 
• شبیه سازی با واقعیت: از دیگر مزایای شاخص مدل سازی اطلاعات ساختمان، ایجاد ابزارهای شبیه سازی می باشد که به طراحان اجازه می دهد پارامترهای دخیل در پروژه را نیز در نظر بگیرند، به طور مثال اثر نور خورشید بر فضاهای داخلی را در فصول مختلف را پیاده سازی و بررسی نمایند. همچنین امکان آنالیز انرژی پروژه را نیز فراهم می سازد. به طور کلی نرم افزارهای مدل سازی اطلاعات ساختمان (BIM) دارای توانایی‌ها و ابزارهای هستند که مهندسان را قادر می‌سازند با  شرایط محیطی و فیزیکی را نیز در مدل‌سازی تعریف کرده و اثرات آن‌ها را بر پروژه بررسی و تحلیل نمایند.
•  بهبود متقابل همکاری طرفین پروژه:

اشتراک گذاری و ارتباط متقابل بین ذینفعان پروژه تحت بستر مدل‌سازی اطلاعات ساختمان (BIM) بسیار راحت‌تر و ساده‌تر از اشتراک گذاری و ارتباط از طریق نقشه های دو بعدی است، به این دلیل که هزاران دستورالعمل در طراح های ذینفعان وجود دارد که فقط در یک محیط دیجیتال فراگیر و پیشرفته قابل اشتراک گذاری هستند. در نرم افزارهای مدل سازی اطلاعات ساختمان (BIM) ابزارهای مختلفی وجود دارد تا ذینفعان بتوانند طرح های خود را با یکدیگر به اشتراک گذاشته و حتی این طرح‌ها را با هم ادغام نمایند. این ویژگی مدلسازی اطلاعات ساختمان (BIM) ذینفعان پروژه را قادر می‌سازد که کل پروژه را با یکدیگر مرور کرده و مطمئن شوند که هر یک از آن‌ها تمام اطلاعات خود را بر روی مدل پیاده سازی نموده است و مدل نهایی به طور کامل برای شروع عملیات اجرایی آماده می‌باشد.

•  درک مناسب از مراحل پروژه: فرآیند مدل‌سازی اطلاعات ساختمان (BIM) با ایجاد یک مدل اصلی از پروژه، که در برگیرنده مدل های طراحی شده توسط طراحان بخش‌های مختلف است، این امکان را فراهم می‌کند که تمامی جزئیات اجرایی در هر فاز مانند مصالح، مراحل اجرا و تیم‌های اجرایی کاملاً مشخص باشد. این موضوع موجب افزایش چشمگیر بهره‌وری در زمان شروع عملیات اجرایی می‌شود. با استفاده از مدل‌های گرافیکی، مدل سازی اطلاعات ساختمان (BIM) می‌تواند هر کدام از جزئیات فازهای اجرایی را به تصویر بکشد و به این ترتیب مجریان پروژه قادر خواهند بود پروژه را در زمان مورد نظر تکمیل نمایند.

معایب (BIM) 

برخی از معایب مدل‌سازی اطلاعات ساختمان عبارتند از:

• نیاز به مهارت و تجربه بالا: استفاده از BIM نیازمند آموزش‌های مناسب است و کاربران باید دارای تجربه و مهارت لازم در زمینه تکنولوژی باشند.
• هزینه بالا: مدل‌سازی اطلاعات ساختمان هزینه بالایی دارد. برای پیاده‌سازی BIM، لازم است تجهیزات و نرم‌افزارهای مخصوص خریداری شود و کاربران باید در آن‌ها آموزش دیده و به روزرسانی کنند.
• پیچیدگی و مشکلات نرم‌افزاری: به دلیل پیچیدگی بالای BIM و مشکلات نرم‌افزاری، ممکن است در طول فرآیند استفاده از آن، با مشکلاتی مواجه شوید.
• مشکلات ارتباطی: استفاده از BIM ممکن است نیازمند هماهنگی بیشتری بین اعضای گروه باشد و در صورت عدم هماهنگی، ممکن است مشکلاتی در فرآیند پروژه به وجود آید.
• انتخاب نادرست ابزار: انتخاب نادرست ابزار BIM می‌تواند منجر به مشکلاتی در فرآیند پروژه شود. به همین دلیل، انتخاب ابزار مناسب با توجه به نیازهای پروژه بسیار حائز اهمیت است.

برخی ازنرم افزار های پرکاربرد BIM 

Revit

این نرم افزار را می‌توان به عنوان معروف‌ترین نرم‌افزار در بین نرم‌افزارهای BIM دانست Revit .امکان طراحی‌های دوبعدی، سه‌بعدی و چهار بعدی برای نقشه‌کشی و بررسی اجرای مراحل مختلف ساختمان در اختیار کاربر قرار می‌دهد.

در این نرم افزار شما هرآنچه که برای طراحی مورد نیاز دارید از نقشه گرفته تا اطلاعات مورد نیاز در پروژه‌ها را می‌توانید استفاده کنید؛ در این نرم افزار می‌توانید مدل‌های مورد نظر خود را به صورت دو بعدی یا سه بعدی و بعضا مجازی طراحی کنید، در این نرم افزار این امکان وجود دارد تا پارامترهای هر نقطه از مدل که قصد تغییر آن را داریم به صورت خودکار عوض شوند.

Tekla Structure

این نرم افزار برای مدلسازی‌های سه بعدی از تیر، ستوان، مهره، اتصالات و… است که می‌توان با استفاده از این نرم افزار مشکلات و ایرادات در ساخت را شناسایی و آن‌ها را بهبود بخشید. Tekla Structure دارای بخش‌های مدلینگ، نقشه‌گیری و گزارش‌گیری است که برای بخش‌های مختلفی مثل: ساخت و ساز، ساختمان و زیر ساخت‌ها و انرژی کاربرد دارد. 

شرکت های فعال و موفق حوزه فناوری BIM:

1. Autodesk (https://www.autodesk.com/)
2. Bentley Systems (https://www.bentley.com/)
3. Trimble: https://www.trimble.com/
4. GRAPHISOFT(https://www.graphisoft.com/)
5. Vectorworks (https://www.vectorworks.net/)
6. Nemetschek (https://www.nemetschek.com/)
7. Allplan (https://www.allplan.com/)

Revit (https://www.autodesk.com/products/revit/overview)