مدل سازی اطلاعات ساختمان BIM و مدیریت پروژه

BIM چیست ؟

معنی لغت BIM چیست و چه مفهومی دارد؟ که مختصر شده ی Building Information Modelling میباشد ، عبارتست از مدل سازی اطلاعات ساختمانی که به نقشه های دو بعدی و مشخصات مربوطه، اجزاء مدل سازی سه بعدی با ویژگی های منحصر به فرد اضافه می نماید. مهمترین ویژگی بیم این است که  هر عضو طراحی نشان داده شده در یک مدل BIM علاوه بر دارا بودن ماهیت فیزیکی سه بعدی آن، می تواند آرایه ای از اطلاعات مربوط به فعالیت ها و وظایف مختلف آن عضو از مرحله طراحی و مدیریت ساخت تا مرحله بهره برداری را به همراه داشته باشد.

این اطلاعات مربوط به کل چرخه حیات پروژه، از مرحله مطالعات توجیهی تا طراحی مفهومی، مطالعات فاز اول و دوم، تدارکات، ساخت و نصب، راه اندازی، دوره بهره برداری و حتی پایان آن می باشد.  بنابراین اگر بخواهیم بیم را در یک جمله کوتاه خلاصه کنیم، عبارت خواهد بود از فرآیند تولید و مدیریت اطلاعات ساختمان در طی چرخه حیات آن. به بیان دیگر، یک مدل بیم نمایش سه بعدی دیجیتال از ویژگیهای فیزیکی و عملکردی یک ساختمان می باشد.

یکی از نکات مهم BIM افزایش کارایی در مراحل مختلف پروژه، کاهش خطاها و تداخلات، بهبود تصمیم‌گیری‌ها و افزایش انطباق با استانداردهای ساختمانی است. این معماری امکان تجزیه‌وتحلیل دقیق پروژه را فراهم می‌کند و به مدیران پروژه اطلاعات دقیقی را برای مدیریت هزینه‌ها، زمانبندی و منابع موردنیاز می‌دهد. در ادامه با پله همراه باشید .

مفهوم بیم در معماری چیست؟

BIM یا Building Information Modeling، در حوزه معماری و ساختمان‌سازی به معنای مدل‌سازی اطلاعات ساختمانی است. این رویکرد نوین فناورانه به معماران، مهندسان عمران، سازندگان و تمام اعضای تیم پروژه ساختمانی امکان می‌دهد تا اطلاعات مربوط به یک پروژه را در یک محیط دیجیتال یکپارچه جمع‌آوری، مدیریت و به اشتراک بگذارند.

در BIM، اطلاعات مختلفی از جمله طراحی‌ها، مواد و مصالح، سیستم‌های مکانیکی و الکتریکی، زمانبندی، هزینه‌ها و دیگر جزئیات مربوط به پروژه در یک مدل سه‌بعدی تجسم می‌شوند. این مدل داده‌های دقیقی ارائه می‌دهد که می‌توان از آن‌ها برای تصمیم‌گیری‌های بهتر در تمام مراحل پروژه استفاده کرد. به‌علاوه، BIM امکان مدیریت تداخلات، بهبود هماهنگی تیم‌های مختلف، کاهش اشتباهات و کنترل بهبود کیفیت در ساختمان‌ها را بهبود می‌بخشد.

از نکات مهم BIM می‌توان به بهره‌وری بالاتر در پروژه‌ها، کاهش هزینه‌ها، افزایش دقت در طراحی و اجراء و امکانات تجزیه‌وتحلیل دقیق‌تر پروژه‌ها اشاره کرد. در کل، BIM به‌عنوان یک ابزار ترکیبی از فناوری، مدل‌سازی و مدیریت اطلاعات، نقش بسیار مهمی در بهبود کیفیت و کارایی در صنعت معماری و ساختمان‌سازی دارد.

زیرمجموعه‌های بیم و سطح جزئیات

بیم دارای قابلیت‌های مختلفی می‌باشند که هرکدام زیرمجموعه‌ای از سیستم کلی می‌باشند. هر یک از این زیرمجموعه‌ها،به اصطلاح به عنوان یک بٌعد شناخته می‌شوند. با توجه به اینکه فناوری بیم بصورت یکپارچه تعریف نشده و به صورت سه‌بٌعدی شروع شده و به نسبت پیشرفت در دوره‌های مختلف ابعاد دیگر نیز به آن اضافه شده است، ترتیب این ابعاد با توجه به توسعه تدریجی آن است.

با اضافه شدن بعدهای بیشتر در یک پروژه، دید و کیفیت بیشتری از اطلاعات پروژه خواهید داشت. دسته‌بندی این ابعاد بصورت موارد زیر می‌باشند:

• 3D (مدل سه‌بعدی سازه)
• ­4D (برنامه‌ریزی زمان)،
• 5D (محاسبات متره وبرآورد پروژه)
• 6D (بهره‌برداری)
• 7D (تحلیل انرژی)
• 8D (ایمنی)

این ظرفیت چند بعدی BIM به‌عنوان مدل‌سازی nD تعریف‌ شده است زیرا می‌توان ابعاد تقریباً نامتناهی را به مدل ساختمان اضافه کرد.

سطوح جزئیات (LOD) مختلف در پروژه‌ها

BIM به ما این امکان را می‌دهد تا بر اساس تجربه خود و نیازهای پروژه در مدل‌سازی ساختمان، به سطح جزئیات متفاوتی بپردازیم که به این سطوح،LOD) Level of Development) می‌گویند. دسته‌بندی LOD ها از LOD 100 شروع و می‌تواند تا LOD 500 ادامه داشته باشد که نمایش شماتیک این سطوح در شکل 7 مشاهده می‌شوند.

• سطح LOD 100:

این سطح در واقع یک شکل ساده از طرح کلی می‌باشد. در این سطح المان‌ها به صورت نماد و علائم نمایش داده می‌شوند و هیچ تشابه کاملی به المان واقعی ندارند.

• سطح LOD 200:

هر المان گرافیکی به صورت یک مشخصات کلی از طرح واقعی و با اندازه‌های تقریبی، شکل، موقعیت المان و نحوه قرارگیری نشان داده می‌شوند.

• سطح LOD 350:

در این سطح هر مدل باید بصورت یک طرح کامل و با جزئیات بیشتری در بخش اندازه‌های المان، شکل اصلی، مختصات و حتی متریال آن ارائه شود. در این سطح، هر المان با جزئیات ضروری‌ برای هماهنگی با طرح اجرایی نشان داده می‌شود. برای مثال نحوه اتصال ستون فلزی با بیس پلیت.

• سطح LOD 400:

در این سطح علاوه بر اطلاعات بالا جزئیات اتصالات و شیوه اتصال و … مشخص می‌شود. برای مثال طول و بٌعد جوش و محل دقیق آن‌ها.

• سطحLOD 500:

به‌طور کلی این سطح با LOD400 تفاوت زیادی ندارد و تنها می‌توان گفت شامل عنوان ساختاری و اطلاعات موردنیاز برای مدیریت و کامل کردن مدل می‌باشد، به‌عبارت‌دیگر اطلاعات غیر گرافیکی ممکن است به مدل المان‌ها پیوست شود. برای مثال: تاریخ ساخت، مشخصات سازنده و پیوست تصویر واقعی المان.

مزایای استفاده از نرم افزار رویت در BIM :

استفاده از نرم افزار Revit در BIM دارای مزایای بسیاری است. Revit یکی از نرم افزارهای محبوب و قدرتمند در حوزه BIM است که برای مدلسازی ساختمانی و تطبیق اطلاعات معماری، سازه‌ای و MEP (مکانیک، برق و لوله‌کشی) استفاده می‌شود. در زیر تعدادی از مزایای استفاده از نرم افزار Revit در BIM را بررسی می‌کنیم:

1- تکامل مدل ساختمان Revit:

امکان ساخت و تکامل مدل‌های ساختمانی به صورت یکپارچه و تعاملی را فراهم می‌کند. با استفاده از این نرم افزار، می‌توان به صورت همزمان بر روی مدل ساختمانی کار کرده و تغییرات را به طور آنلاین به اشتراک بگذارید. این امکان به تیم‌های مختلف اجازه می‌دهد با هم همکاری کرده و از تداخلات و خطاهای احتمالی جلوگیری کنند.

2- تجزیه و تحلیل ساختمانی:

Revit ابزارهای قدرتمندی برای تجزیه و تحلیل ساختمانی فراهم می‌کند. با استفاده از این امکانات، می‌توانید رفتار سازه‌ای ساختمان را مدلسازی کنید، بارها را تحلیل کنید، استحکام سازه را ارزیابی کنید و بهینه‌سازی‌های لازم را انجام دهید.

3- هماهنگی تمامی اجزا :

Revit  به شما اجازه می‌دهد تا تمامی اجزا و اطلاعات معماری، سازه‌ای و MEP را در یک مدل ساختمانی یکپارچه جمع‌آوری کنید. این امکان به تیم‌های مختلف از جمله معماران، مهندسان سازه و مهندسان MEP اجازه می‌دهد تا به صورت هماهنگ و همزمان روی یک مدل کار کنند و تداخلات را به طور آنلاین شناسایی کنند.

4- تولید خودکار اطلاعات:

نرم افزار Revitامکان تولید خودکار اطلاعات متنوعی را فراهم می‌کند. با استفاده از این نرم افزار، می‌توانید نقشه‌ها، برش‌ها، نمودارها، جداول مصالح و سایر اطلاعات مورد نیاز را به صورت خودکار ایجاد کنید. این امکان به شما کمک می‌کند تا زمان و زحمت زیادی را در تولید و به‌روزرسانی اطلاعات صرفاین همزمان می‌کنید و دقت و قابلیت اطمینان اطلاعات را بهبود می‌بخشید.

5- مدیریت پروژه بهتر :

Revit امکاناتی برای مدیریت پروژه را فراهم می‌کند. با استفاده از این نرم افزار، می‌توانید زمانبندی پروژه را تنظیم کنید، میزان پیشرفت را پیگیری کنید و همچنین هزینه‌های پروژه را کنترل کنید. این امکانات به شما کمک می‌کنند پروژه را به صورت بهینه‌تر و با کنترل بهتری اداره کنید.

6- افزایش بهره‌وری : 

استفاده از Revit در BIM منجر به افزایش بهره‌وری در فرآیند طراحی و ساخت می‌شود. با استفاده از این نرم افزار، می‌توانید زمان و هزینه‌های مربوط به طراحی، تجزیه و تحلیل و ساخت را کاهش دهید. همچنین، به دلیل استفاده از مدل‌های دقیق و یکپارچه، اشتباهات و تداخلات را در مراحل ابتدایی شناسایی و برطرف کردن آنها می‌توان به صرفه‌تر و سریع‌تر انجام داد.

به طور کلی، استفاده از نرم افزار Revit در BIM امکانات قدرتمندی را برای مدلسازی ساختمانی، تحلیل سازه‌ای و هماهنگی اجزا فراهم می‌کند. این نرم افزار امکانات متنوعی را برای بهبود بهره‌وری، کاهش خطاها و تداخلات، و افزایش همکاری و هماهنگی تیم‌های مختلف در یک پروژه BIM فراهم می‌کند.

معایب استفاده از نرم افزار رویت در بیم :

هرچند که Revit یکی از قدرتمندترین نرم افزارهای مدلسازی ساختمان است، اما همچنین دارای برخی معایب نیز می‌باشد. به برخی از معایب احتمالی Revit که ممکن است در استفاده از آن مواجه شوید، می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

1- پیچیدگی:

Revit یک نرم افزار قدرتمند و جامع است که برای استفاده حرفه‌ای نیازمند آموزش و تجربه است. فرآیند یادگیری و مسلط شدن به این نرم افزار ممکن است زمان‌بر و چالش‌بر باشد، به ویژه برای کاربرانی که تازه با آن آشنا می‌شوند.

2- سیستم مورد نیاز:

Revit نیاز به سخت‌افزار قدرتمندی دارد تا بتواند به خوبی اجرا شود. برای پروژه‌های بزرگ و پیچیده، نیاز به سیستم‌های قدرتمندتر و با منابع بیشتر است. این ممکن است نیازمند هزینه بیشتری برای به‌روزرسانی سخت‌افزار باشد.

3- محدودیت‌های مدلسازی :

 نرم افزار رویت در برخی موارد محدودیت‌هایی در مدلسازی دارد. به عنوان مثال، در مواردی که نیاز به سازه‌های غیرمعمول یا پیچیده است،  Revit ممکن است به‌روزرسانی‌ها و تغییرات را با مشکل مواجه کند. همچنین، در برخی موارد ممکن است برخی امکانات دقیق و جزئی در مدلسازی وجود نداشته باشد.

4- نیاز به پشتیبانی سرور: 

برای پروژه‌های گروهی و چندکاربره، نیاز به استفاده از سرور و پشتیبانی مناسب است. این موضوع می‌تواند هزینه‌های اضافی را در اختیار گروه‌های کاری قرار دهد.

5- قیمت:

 Revit یک نرم افزار تجاری است و هزینه‌ای برای خرید آن و لایسنس‌های مربوطه دارد. برای استفاده حرفه‌ای، نیاز به خرید لایسنس مناسب و همچنین هزینه‌های دوره‌های آموزشی رویت می‌باشد.

مدلسازی اطلاعات ساختمان (BIM) چه کاربرد و اهمیتی دارد؟

مدل‌سازی اطلاعات ساختمان (BIM) یک رویکرد نوین در صنعت معماری و ساختمان‌سازی است که اهمیت بسیار زیادی دارد؛ این اهمیت از جنبه‌های مختلفی قابل‌بررسی است:

1. دقت بالا و کاهش خطاها

BIM امکان ایجاد مدل‌های دقیق و جامع از ساختمان‌ها را فراهم می‌کند. این دقت به معماران، مهندسان و تصمیم‌گیران اجرایی کمک می‌کند تا تصمیمات بهتری بگیرند و خطاها و تغییرات ناگهانی را کاهش دهند.

2. تشخیص تداخلات

از سوی دیگر بیم این امکان را به شما می‌دهد که تداخلات بین اجزای مختلف ساختمان را در مراحل مختلف طراحی و اجراء تشخیص داده و برطرف کنید. این کاهش تداخلات به توقف تغییرات گران‌قیمت و اشتباهات در محیط ساختمان کمک می‌کند.

3. مدیریت بهینه منابع

بیم در معماری مدیران پروژه این امکان را می‌دهد که منابعی مانند زمان، مواد و نیروی کار را به بهترین شکل مدیریت کنند. این بهبود مدیریت منابع به صرفه‌جویی در هزینه‌ها و زمان منجر می‌شود.

4. زمانبندی بهتر

فراتر از آن مدل‌سازی بیم اطلاعات زمانبندی دقیق‌تری از پروژه را فراهم می‌کند. این به مدیران پروژه کمک می‌کند تا زمانبندی بهینه‌تری برای اجرای پروژه تنظیم کنند و دقت بیشتری در مدیریت زمان داشته باشند.

5. تعامل بهتر تیم‌های پروژه

BIM به اعضای تیم این امکان را می‌دهد که به‌صورت هم‌زمان در مدل سه‌بعدی کار کنند و اطلاعات را به‌روز نگه دارند. این تعامل به بهره‌وری تیم‌ها، افزایش هماهنگی و اشتراک‌گذاری اطلاعات در زمان واقعی کمک می‌کند.
به طور خلاصه، بیم اهمیت بسیاری در صنعت معماری و ساختمان‌سازی دارد زیرا به‌دقت، بهره‌وری، کاهش هزینه‌ها و بهبود کیفیت پروژه‌ها کمک می‌کند. این فناوری به‌عنوان یک ابزار قدرتمند در بهبود عملکرد و پایداری در ساختمان‌سازی شناخته می‌شود و نقش مهمی در آینده صنعت ساختمان خواهد داشت.

نحوه عملکرد نرم‌ افزارهای BIM

نرم‌ افزارهای Building Information Modeling به‌عنوان ابزارهای مهم در صنعت معماری و ساختمان‌سازی به‌صورت یک رویکرد جامع برای مدل‌سازی اطلاعات ساختمانی عمل می‌کنند:

1. ساخت مدل سه‌بعدی

ابتدا، نرم‌ افزارهای BIM از اطلاعات و داده‌های مرتبط با پروژه (مانند نقشه‌ها، طراحی‌ها، و اطلاعات فنی) استفاده می‌کنند تا یک مدل سه‌بعدی دقیق از ساختمان ایجاد کنند. این مدل شامل تمام اجزا و اطلاعات مرتبط با ساختمان مانند دیوارها، ستون‌ها، درها، پنجره‌ها، سیستم‌های الکتریکی و مکانیکی و غیره است.

2. تشخیص نواقص اجرایی

نرم‌ افزارهای BIM این تداخلات را به‌صورت خودکار شناسایی می‌کنند و اطلاعات تداخل را به کاربران ارائه می‌دهند. این امر به کاهش خطاها و همچنین بهبود تنظیمات طراحی کمک می‌کند.

3. مدیریت منابع و زمانبندی

نرم‌ افزارهای بیم در معماری به مدیران پروژه امکان می‌دهند تا منابعی مانند زمان، مواد و نیروی کار را به بهترین شکل مدیریت کنند. این نرم افزارها اطلاعات زمانبندی دقیقی را ارائه می‌دهند و به بهینگی استفاده از منابع کمک می‌کنند.

4. همکاری تیمی

یکی از مزایای بزرگ BIM این است که اعضای مختلف تیم پروژه به‌صورت هم‌زمان در محیط یکپارچه کار می‌کنند و اطلاعات را به‌روز نگه می‌دارند. این تعامل به بهبود همکاری تیم‌ها و ارتباط بین اعضای مختلف پروژه کمک می‌کند.

5. گزارش‌دهی و تجزیه‌وتحلیل

BIM به کاربران امکان می‌دهد تا اطلاعات را تجزیه‌وتحلیل کرده و گزارش‌های مختلفی را ایجاد کنند. این گزارش‌ها به اتخاذ تصمیمات بهتر و بهبود برنامه‌ریزی پروژه کمک می‌کنند.

در همین راستا می‌توان گفت نرم‌ افزارهای BIM به‌عنوان ابزارهای تخصصی و جامعی در صنعت معماری و ساختمان‌سازی عمل می‌کنند و به بهبود عملکرد پروژه‌ها، کاهش خطاها، صرفه‌جویی در هزینه و زمان، و بهبود کیفیت پروژه‌ها کمک می‌کنند. این نرم افزارها در تمام مراحل پروژه از طراحی تا اجرا و نگهداری ارزش بسیاری ایفا می‌کنند و به بهبود کارایی و مدیریت در صنعت ساختمان کمک می‌کنند.

حوزه عملکرد نرم‌ افزارهای BIM

نرم‌ افزارهای Building Information Modeling به‌عنوان ابزارهای مهم در صنعت معماری و ساختمان‌سازی به‌صورت یک رویکرد جامع برای مدل‌سازی اطلاعات ساختمانی عمل می‌کنند:

1. ساخت مدل سه‌بعدی

ابتدا، نرم‌ افزارهای BIM از اطلاعات و داده‌های مرتبط با پروژه (مانند نقشه‌ها، طراحی‌ها، و اطلاعات فنی) استفاده می‌کنند تا یک مدل سه‌بعدی دقیق از ساختمان ایجاد کنند. این مدل شامل تمام اجزا و اطلاعات مرتبط با ساختمان مانند دیوارها، ستون‌ها، درها، پنجره‌ها، سیستم‌های الکتریکی و مکانیکی و غیره است.

2. تشخیص نواقص اجرایی

نرم‌ افزارهای BIM این تداخلات را به‌صورت خودکار شناسایی می‌کنند و اطلاعات تداخل را به کاربران ارائه می‌دهند. این امر به کاهش خطاها و همچنین بهبود تنظیمات طراحی کمک می‌کند.

3. مدیریت منابع و زمانبندی

نرم‌ افزارهای بیم در معماری به مدیران پروژه امکان می‌دهند تا منابعی مانند زمان، مواد و نیروی کار را به بهترین شکل مدیریت کنند. این نرم افزارها اطلاعات زمانبندی دقیقی را ارائه می‌دهند و به بهینگی استفاده از منابع کمک می‌کنند.

4. همکاری تیمی

یکی از مزایای بزرگ BIM این است که اعضای مختلف تیم پروژه به‌صورت هم‌زمان در محیط یکپارچه کار می‌کنند و اطلاعات را به‌روز نگه می‌دارند. این تعامل به بهبود همکاری تیم‌ها و ارتباط بین اعضای مختلف پروژه کمک می‌کند.

5. گزارش‌دهی و تجزیه‌وتحلیل

BIM به کاربران امکان می‌دهد تا اطلاعات را تجزیه‌وتحلیل کرده و گزارش‌های مختلفی را ایجاد کنند. این گزارش‌ها به اتخاذ تصمیمات بهتر و بهبود برنامه‌ریزی پروژه کمک می‌کنند.

در همین راستا می‌توان گفت نرم‌ افزارهای BIM به‌عنوان ابزارهای تخصصی و جامعی در صنعت معماری و ساختمان‌سازی عمل می‌کنند و به بهبود عملکرد پروژه‌ها، کاهش خطاها، صرفه‌جویی در هزینه و زمان، و بهبود کیفیت پروژه‌ها کمک می‌کنند. این نرم افزارها در تمام مراحل پروژه از طراحی تا اجرا و نگهداری ارزش بسیاری ایفا می‌کنند و به بهبود کارایی و مدیریت در صنعت ساختمان کمک می‌کنند.

نکات مهم BIM که باید بدانید!

درصورتی‌که قصد استفاده از این مفهوم در معماری را دارید، لازم است که در مورد آن عمیق‌تر و بیشتر بدانید، در واقع مدل‌سازی‌های ساختمانی و اطلاعاتی، می‌توانند در روند پیش بری پروژه‌های عمرانی به شما کمک کنند که بر همین منوال، در هفت رکن اصلی آن‌ها را بررسی می‌کنیم.

1. ارتباط با نقشه‌کشی فاز 2 معماری

نقشه‌کشی فاز 2 معماری و BIM در صنعت معماری و ساختمان‌سازی دارای ارتباط مهمی هستند. در این مرحله از نقشه‌کشی، معمولاً طراحی سه‌بعدی ساختمان با جزئیات بیشتر و دقت بالاتری ایجاد می‌شود. این نقشه‌ها شامل اطلاعاتی از قبیل ابعاد دقیق، جزئیات ساختاری، تخصیص مکانی برای تجهیزات مختلف، و جزئیات معماری هستند.

بیم به‌عنوان یک ابزار مدل‌سازی سه‌بعدی و مدیریت اطلاعاتی، این مرحله از نقشه‌کشی را بهبود می‌بخشد. با استفاده از BIM، می‌توان نقشه‌کشی فاز 2 را به‌صورت تعاملی و پویا انجام داد. به‌عبارت‌دیگر، تغییرات در طراحی به‌سرعت در تمامی نقشه‌ها و اسناد مرتبط با پروژه اعمال می‌شود و همه اعضای تیم به‌روزرسانی‌ها را به‌صورت هم‌زمان مشاهده می‌کنند.

این تعامل و هماهنگی بین نقشه‌کشی فاز 2 و BIM به کاهش خطاها، تداخلات، و اشتباهات در پروژه کمک می‌کند. همچنین، BIM امکان تجزیه‌وتحلیل جزئیات بیشتری را در مورد پروژه ارائه می‌دهد و به مهندسان و معماران امکان می‌دهد تا اثرات تغییرات در طراحی را به طور دقیق‌تر ارزیابی کنند.

2. توسعه بیم با نرم افزار رویت

نکات مهم بیم در توسعه نرم‌ افزارهای مرتبط نیز حائز اهمیت است؛ یکی از نرم‌ افزارهای بسیار معروف و مورداستفاده در دنیای BIM، نرم‌ افزار “Revit” از شرکت Autodesk است.

Revit یکی از نرم‌ افزارهای بیم برجسته و تخصصی است که از طریق ایجاد مدل‌های سه‌بعدی دقیق و کامل ساختمانی، اطلاعات کاملی را از جزئیات معماری و ساختاری گرفته تا مواد مورداستفاده، تجهیزات مکانیکی و الکتریکی، و زمانبندی پروژه فراهم می‌کند. این نرم‌ افزار از امکاناتی تیم‌های متعدد پروژه، از معماران و مهندسان تا مدیران پروژه و سازندگان، به‌اشتراک‌گذاری اطلاعات و هماهنگی در تمام مراحل پروژه را تسهیل می‌کند.

با استفاده از Revit و مدل‌های BIM، تغییرات در طراحی به‌سرعت در تمام اجزای پروژه اعمال می‌شوند و همه اعضای تیم پروژه می‌توانند اطلاعات به‌روز را به‌صورت هم‌زمان مشاهده کرده و تداخلات را شناسایی کنند. این نرم‌ افزارها به بهبود کارایی، کیفیت، و مدیریت پروژه‌های ساختمانی کمک زیادی می‌کنند و نقش حیاتی در ایجاد پروژه‌های موفق و پایدار در صنعت ساختمان ایفا می‌کنند.

3. سطوح مختلف در بیم

در معماری BIM، اطلاعات ساختمانی به‌صورت سلسله‌مراتبی و در سطوح مختلف جزئیات سازماندهی می‌شوند؛ زیرمجموعه‌های BIM و سطوح جزئیات به‌تفصیل به شرح زیر تبیین می‌شوند:

1. Level of Development (LOD): LOD یک معیار مهم در BIM است که سطح جزئیات و دقت اطلاعات در مدل سه‌بعدی ساختمان را تعیین می‌کند. این سطوح از 0 تا 500 تا 1000 و به بالا اندیس‌گذاری می‌شوند. هر سطح LOD معینی از دقت و کمیت اطلاعات را در مدل تعیین می‌کند.
2. Level of Detail (LOD): LOD به‌عنوان سطح جزئیات مدل سه‌بعدی ساختمان تعبیر می‌شود. در اینجا، سه سطح LOD معمولی وجود دارد:

LOD 100: از طرفی این سطح جزئیات نمایش ساده‌ای از اطلاعات ارائه می‌دهد و مناسب برای مراحل اولیه طراحی است.

200: در این رده، جزئیات بیشتری به مدل افزوده می‌شود و اطلاعات دقیق‌تری ارائه می‌شود.

LOD 300-500: این سطوح جزئیات به طراحی دقیق‌تر و نمایش اجزای مختلف ساختمان ادامه می‌دهند.

3. Schedules and Quantities: عموماً این زیرمجموعه شامل جزئیات مربوط به زمانبندی پروژه و میزان مواد موردنیاز در طول زمان می‌شود. این اطلاعات از مدل BIM استخراج می‌شوند و به ترتیب زمانی و تعداد مواد مورداستفاده در پروژه کمک می‌کنند.
4. Cost Estimation: در مقابل این زیرمجموعه مشتمل بر جزئیات مالی پروژه است. از طریق BIM می‌توان هزینه‌های مربوط به ساخت، تجهیزات، نیروی کار، و موارد دیگر را محاسبه کرد و پیش‌بینی کرد.
5. Facilities Management: این سطح نرم‌ افزارهای بیم معلوماتی در مورد نگهداری و بهره‌برداری بلندمدت از ساختمان ارائه می‌دهد. این اطلاعات می‌توانند به مدیران ساختمان و تعمیر و نگهداری کمک کنند تا ساختمان را به‌صورت بهینه مدیریت کنند.

با درنظرگرفتن این زیرمجموعه‌ها و سطوح جزئیات، بیم به‌عنوان یک ابزار جامع برای مدیریت و اشتراک‌گذاری اطلاعات در تمام مراحل پروژه ساختمانی استفاده می‌شود و به بهبود کیفیت، کارایی، و مدیریت پروژه‌های ساختمانی کمک می‌کند.

4. هماهنگی و ارتباط بهتر

هماهنگی و ارتباط بهتر مدل‌سازی با Building Information Modeling در صنعت معماری و ساختمان‌سازی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. BIM به‌عنوان یک رویکرد جامع به مدل‌سازی سه‌بعدی و مدیریت اطلاعات در پروژه‌های ساختمانی، امکان ایجاد مدل‌های دقیق و کامل از ساختمان‌ها را به همراه دارد. در این مدل‌ها، تمام اطلاعات مرتبط با پروژه از جزئیات معماری و ساختاری گرفته تا اطلاعات زمانبندی و هزینه‌ها به‌صورت یکپارچه ذخیره می‌شوند.
برای بهبود هماهنگی و ارتباط با بیم، این نکات حائز اهمیت است:

5. استفاده از نرم‌ افزارهای BIM

استفاده از نرم‌ افزارهای BIM مانند Revit، ArchiCAD، یا AutoCAD Civil 3D اساسی است. این نرم‌ افزارها امکان ایجاد مدل‌های دقیق و اطلاعات مرتبط با پروژه را در یک محیط تعاملی و تغییرپذیر فراهم می‌کنند.

6. تعیین استانداردهای مشترک بیم در معماری

تعیین استانداردهای مشترک بیم مهم است تا اطلاعات به‌اندازه کافی تطابق یابند و قابلیت تبادل بین نرم‌ افزارهای مختلف را داشته باشند. استفاده از استانداردهای مانند IFC به بهبود این تطابق کمک می‌کند.

7. بهره‌وری بیشتر و کامل‌تر

یکی از مهم‌ترین مزایا، کاهش خطاها و تداخلات در طراحی و اجراست. بیم به مهندسان و معماران امکان می‌دهد تا تداخلات را در مدل سه‌بعدی پروژه شناسایی و برطرف کنند. این امر به حذف تغییرات غیرضروری و صرفه‌جویی در وقت و منابع منجر می‌شود.

در ادامه، بیم به مدیران پروژه کمک می‌کند تا منابعی مانند زمان، مواد و نیروی کار را به بهترین شکل مدیریت کنند. با دسترسی به اطلاعات دقیق بیم می‌توانند به بهره‌وری بیشتری از این منابع دست پیدا کرده و از هدررفت‌های ناپایدار جلوگیری کنند.

در دنیای پروژه‌های ساختمانی، کاهش هزینه‌ها همواره یک اهداف اساسی است. با کاهش تغییرات ناگهانی و بهبود مدیریت هزینه‌ها، BIM به سازمان‌ها کمک می‌کند تا هزینه‌های پروژه‌های خود را به کمترین میزان ممکن بیاورند و در نتیجه، سودآوری را افزایش دهند.

زمانبندی بهتر پروژه‌ها نیز از جمله مزایای بیم است. این رویکرد اطلاعات زمانبندی دقیق‌تری را در اختیار مدیران پروژه قرار می‌دهد. این اطلاعات به آن‌ها امکان می‌دهد تا زمانبندی بهینه‌تری برای اجرای پروژه تنظیم کرده و از دقت بیشتری در مدیریت زمان بهره‌مند شوند.

تعامل بهتر تیم‌های پروژه نیز از مزایای برجسته بیم است. اعضای مختلف تیم از جمله معماران، مهندسان، مدیران پروژه و سایر اعضای تیم می‌توانند به‌صورت هم‌زمان در مدل سه‌بعدی کار کنند و اطلاعات را به‌روز نگه دارند. این تعامل میان تیم‌ها به بهره‌وری بیشتر و افزایش هماهنگی کمک می‌کند.

نرم افزارهای بیم (BIM) چیست؟

در حوزه BIM، چندین نرم‌افزار معروف و قدرتمند برای مدل‌سازی سه‌بعدی، ترسیم نقشه‌ها و تجزیه و تحلیل ساخت و ساز وجود دارد. در زیر، به برخی از نرم‌افزارهای معروف BIM اشاره می‌کنیم:

1. Autodesk Revit: 

یکی از معروف‌ترین نرم‌افزارهای BIM است که توسط شرکت Autodesk توسعه داده شده است. Revit امکان مدل‌سازی ساختمان‌ها در محیط سه‌بعدی را فراهم می‌کند و قابلیت‌هایی برای ترسیم نقشه‌ها، تجزیه و تحلیل ساخت و ساز، مدیریت اطلاعات پروژه و هماهنگی بین طراحان و متخصصان را داراست.

2. Bentley AECOsim Building Designer: 

یک نرم‌افزار BIM قدرتمند است که توسط شرکت Bentley Systems توسعه یافته است. AECOsim Building Designer قابلیت‌هایی برای مدل‌سازی ساختمان‌ها در سه‌بعد، ترسیم نقشه‌ها، تجزیه و تحلیل ساخت و ساز و مدیریت اطلاعات پروژه را فراهم می‌کند.

3.GRAPHISOFT ARCHICAD : ARCHICAD یکی دیگر از نرم‌افزارهای BIM پرطرفدار است که به طراحان و مهندسان کمک می‌کند تا ساختمان‌ها را در محیط سه‌بعدی مدل‌سازی کنند و نقشه‌های ساختمانی را ترسیم کنند. این نرم‌افزار امکاناتی برای هماهنگی بین طراحان، مدیریت اطلاعات پروژه و تجزیه و تحلیل ساخت و ساز را فراهم می‌کند.

4. Tekla Structures:

این نرم‌افزار برای مدل‌سازی ساختمان‌های فلزی و بتنی به کار می‌رود. Tekla Structures قابلیت‌های قدرتمندی برای مدل‌سازی دقیق ساختمان‌ها، تهیه نقشه‌های ساختمانی، تحلیل سازه و مدیریت پروژه را فراهم می‌کند.

5. Trimble SketchUp:

این نرم‌افزار برای مدل‌سازی ساختمان‌ها و طراحی داخلی به کار می‌رود. SketchUp امکاناتی برای ساخت مدل‌های سه‌بعدی با استفاده از ابزارهای ساده و قابل فهم فراهم می‌کند و برای ترسیم نقشه‌ها و شبیه‌سازی‌های واقعیت مجازی نیز قابل استفاده است.

6. Vectorworks Architect:

نرم‌افزار Vectorworks Architect یکی از نرم‌افزارهای BIM محبوب است که توسط شرکت Vectorworks توسعه داده شده است. این نرم‌افزار امکان مدل‌سازی ساختمان‌ها و ترسیم نقشه‌های ساختمانی را در یک محیط سه‌بعدی فراهم می‌کند. همچنین، قابلیت‌هایی برای تجزیه و تحلیل ساخت و ساز، مدیریت اطلاعات پروژه و همکاری چندنفره را نیز داراست.

از آنجا که تکنولوژی BIM در حال پیشرفت است، ممکن است نرم‌افزارهای دیگری نیز وجود داشته باشند که در حال حاضر معرفی نشده‌اند. برای انتخاب نرم‌افزار BIM، بهتر است نیازها و الزامات پروژه خود را بررسی کنید و سپس با مطالعه و مقایسه نرم‌افزارهای مختلف، انتخاب مناسبی را برای خود انجام دهید.

نرم‌افزارهای مدل‌سازی بیم

این نرم‌افزارها برای مدل‌سازی در پروژه‌های bim استفاده خواهند شد. بسیاری از این نرم‌افزارها کاربران زیادی در دنیای مدل‌سازی اطلاعات ساختمان برای خود دارند که در آینده به‌صورت کامل‌تر توضیح خواهیم داد. برخی از این نرم‌افزارها به شرح زیر می‌باشند:

• AUTODESK REVIT
• ARCHICAD
• VECTORWORKS
• TEKLA
• AECOSIM
• ALLPLAN
• CATIA
• SOLIDWORKS
• DESIGN FOR FABRICATION
• RHINO BIM
• BRICSCAD BIM
• AUTODESK FABRICATION

نرم‌افزارهای مدل‌سازی پارامتریک BIM

نرم‌افزارهای پارامتریک برای توسعه و سرعت مدل‌سازی طراحی‌شده‌اند. بسیاری از این نرم‌افزارها در حال حاضر قدرت خودشان را از زبان‌های برنامه‌نویسی سطح بالا مثل پایتون و سی شارپ می‌گیرند. به عبارتی مدل‌سازی با استفاده از برنامه‌نویسی تصویری در این نرم‌افزارها رایج است که کاربر باید توان مدل‌سازی با نرم‌افزارهای اصلی را داشته باشد. برخی از این نرم‌افزارها عبارت‌اند از:

• DYNAMO
• GRASSHOPPER
• XGENERATIVE DESIGN
• HYPAR
• EDGEWISE

نرم‌افزارهای آنالیز و طراحی بیم

این نرم‌افزارها در راستای طراحی و بهینه‌سازی پروژه فعالیت می‌کنند. در واقع برای طراحی عناصر مختلف سازه، تأسیسات، انرژی و فرآیند ساخت می‌توان از این گروه از نرم‌افزارها استفاده کرد. در نظر داشته باشید عوامل مختلفی در انتخاب این نرم‌افزارها در طراحی دخیل‌اند که با توجه به شرایط توسط تیم BIM تصمیم‌گیری خواهد شد. برخی از این نرم‌افزارهای عبارت‌اند از:

• ROBOT STRUCTURAL ANALYSIS
• Etabs-Safe
• STAAD
• SEFAIRA
• SCIA
• GREEN BUILDING STUDIO
• LADYBUG

نرم‌افزارهای کارگروهی BIM

یک از ویژگی‌های فرآیند بیم استفاده از کارگروهی در همه گروه‌های مهندسی و ذی‌نفعان پروژه است ازاین‌رو نرم‌افزارهای مختلفی برای شبیه‌سازی و همکاری گروه‌های مختلف طراحی‌شده است. در حال حاضر با پیشرفت هریک از این نرم‌افزارها قدرت همکاری در فرآیند BIM شدت گرفته است. برخی از این نرم‌افزارها عبارت‌اند از:

• BIM 360
• TRIMBLE CONNECT
• ALLPLAN BIMPLUS
• BIMSIGHT
• DROFUS
• BIMX

نرم‌افزارهای اعتبارسنجی و تداخل گیری بیم

مهم‌ترین بخش استفاده از فرآیند بیم پیدا کردن تداخل در بین فایل‌های بیم است. در واقع قبل از ساخت، تمام این تداخل‌ها باید چک شوند و هریک به‌صورت تخصصی بررسی گردند. این قابلیت در روش‌های سنتی بسیار سخت و طاقت‌فرسا بود بنابراین با توجه به توسعه فناوری، نرم‌افزارهای برای کشف این تداخل‌ها طراحی‌شده است که برخی از این نرم‌افزارها عبارت‌اند از:

• NAVISWORKS
• SOLIBRI MODEL CHECKER
• BIMCOLLAB
• BIM TRACK
• REVIZTO
• BIM ASSURE
• SIMPLEBIM

در این بخش با محبوب‌ترین نرم افزارهای مورد استفاده در حوزه‌ی BIM نرم افزار بیشتر آشنا خواهیم شد.

•  نرم افزار AUTODESK REVIT:

رویت یک نرم‌افزار مدل‌سازی اطلاعات ساختمان است که توسط معماران، مهندسان عمران و مهندسان بخش تأسیسات برای مدلسازی مدل‌های سه‌بعدی و ترسیم جزئیات ساختمان مورد استفاده قرار می‌گیرد.

نام Revit از واژه (Revitalization) به معنای حیات بخش می‌باشد. دلیل این نام‌گذاری، قدرت بالای این نرم افزار در خلق طرح‌های مختلف می‌باشد.

رویت علاوه بر مدلسازی سه بعدی دارای قابلیت‌های زیر می‌باشد:

• ترسیم همزمان نقشه‌های دو بعدی و سه بعدی
•  امکان ارتباط هم‌زمان بین دیسیپلین‌های سازه، تأسیسات و معماری
•  المان‌های پارامتریک برای مؤلفه‌های ساختمانی
•  ارزیابی دقیق متره و برآورد و تخمین دقیق میزان هزینه
•  ایجاد هماهنگی بیشتر در پروژه
•  انعطاف‌ پذیری بسیار بالا
• قابلیت هوش مصنوعی در ایجاد طرح‌های پارامتریک

• نرم افزار Tekla Structures:

نرم‌افزار Tekla ابزاری قدرتمند و درعین‌حال بسیار ساده‌ برای مدلسازی سه بعدی سازه‌های صنعتی و ساختمانی با جزییات کامل می‌باشد.

تیر، ستون، مهاربندها، تمامی اتصالات و اجزا، پیج و مهره، جوش، برش گیر و… در تکلا قابل مدلسازی هستند. با مدلسازی دقیق سازه در تکلا استراکچر می‌توان کلیه ایرادات احتمالی ساخت و مشکلات اجرایی را به راحتی شناسایی و رفع نمود. با استفاده از مدل سه بعدی سازه و گزارش‌های برنامه، لیست دقیقی از مصالح مصرفی را در اختیار خواهید داشت که در برآورد هزینه‌های اسکلت فلزی جهت متره و برآورد بسیار مفید می‌باشد.

از مدل سه بعدی آن می‌توان استفاده‌های زیر را به عمل آورد:

• تهیه نقشه‌های شاپ در سطوح مختلف
•  تهیه MTO یا همان متره از تمامی اجزاءسازه از جمله پیچ و مهره‌ها ورق‌ها. مقاطع و….

در حال حاضر اکثر شرکت‌های معتبر نفت و گاز و پتروشیمی همچنین شرکت‌های ساختمانی از این نرم‌افزار بهره می‌برند. در گذشته عموماً ایجاد نقشه شاپ در محیط AUTOCAD انجام می‌گرفت که تهیه نقشه در این نرم‌افزار نیاز به زمانی بسیار طولانی داشت و احتمال خطا نیز بالا می‌رفت اما امروزه با توجه به  این نرم‌افزار شامل ۳ بخش مدلینگ، نقشه‌گیری و گزارش‌‌گیری است.

• نرم افزار ROBOT Structure:

نرم افزار روبوت استراکچر، امکانات و ابزارهای حرفه‌ای را در اختیار مهندسان طراح قرار می‌دهدتا قادر به انجام تجزیه ‌و تحلیل پیشرفته سازه‌های بزرگ و پیچیده باشند. از ویژگی‌های نرم‌افزار Autodesk Robot Structural Analysis تجزیه‌وتحلیل سازه‌های ساختمانی، سازگاری کامل با نرم‌افزار Autodesk Revit Structure، هماهنگی با (BIM)، سرعت در تجزیه و تحلیل جامع انواع سازه‌ها و … می‌باشد.

از قابلیت‌های این نرم افزار امکان طراحی سازه‌های فولادی و بتنی و چوبی، انواع سقف ‌ها و دال‌ ها، دیوار برشی بتنی و فولادی، انواع پی، شمع، مهاربندها، اتصالات سازه‌های فولادی و اتصالات سازه‌های چوبی و … است. از دیگر توانایی‌های خاص این نرم افزار می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:

• سازگاری با Revit و قابلیت انتقال مدل به یکدیگر
• طراحی پیشرفته با اجزاء محدود
• آنالیز و محاسبات پیشرفته

که دارای انواع آنالیز به شرح ذیل است:

• Modal taking into account static forces
• Statics Buckling-
• Harmonic Analysis – Modal Analysis
• Push Over Analysis
• Harmonic Analysis in the frequency domain

از دیگر قابلیت‌های این نرم افزار می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:

• نتایج محاسباتی قابل تنظیمو ویرایش
• پشتیبانی از واحدهای مختلف اندازه‌گیری
• سازگار با استانداردهای آئین‌نامه‌هایطراحی کشورهایمختلف
• طراحی یکپارچه برای محاسبه‌یبتن‌آرمه و سازه‌های فلزی

• نرم افزار Navis Work:

AUTODESK Navisworks یک نرم‌افزار مدیریتی می‌باشد که به مهندسان و مدیران این امکان را می‌دهد تا پروژه‌های خود را مدیریت کرده و بتوانند طرحی جامع از یک فعالیت ساختمانی و یا صنعتی را ایجاد نمایند. این نرم‌افزار به ‌عنوان ابزاری در بستر BIM است.

نرم‌افزار Navisworks برای کارخانه‌داران و یا افرادی حرفه‌ای که در زمینه‌ی طراحی سیستم‌های سنگین صنعتی فعالیت دارند کاربرد فراوانی دارد که به کمک آن می‌توانند بصورت کلی در یک طرح بازنگری کنند. این نرم‌افزار می‌تواند روند یک پروژه را به راحتی و بصورت انیمیشن از صفر تا صد نمایش داده و به بهینه‌سازی آن بپردازد.

قابلیت‌های این نرم‌افزار به شرح زیر است:

•  یکپارچه‌سازی همه بخش‌های یک پروژه
• بررسی و تحلیل طرح و ارتباطات بین بخش‌های مختلف تیم طراحی
• تشخیص تداخلات و متره و برآورد دقیق
• تشکیل یک برنامه زمان‌بندی برای پروژه قبل از ساخت

4. 7 افزونه‌ها (Plug-ins)

پلاگین‌ها (افزونه)، درواقع نرم‌افزارهای جانبی هستند که بصورت زیرمجموعه در نرم‌افزارهای طراحی نظیر رویت، قابل نصب می‌باشند و کاربرد هریک از آن‌ها در بخشی خاصی می‌باشد. به‌ طور کلی کاربرد پلاگین افزایش سرعت کار در نرم‌افزارها و ساده کردن فرایند طراحی برای طراح می‌باشد.

در ادامه این بخش به معرفی یک پلاگین و یکی از شرکت‌های معروف در این زمینه خواهیم پرداخت. به عنوان مثال افزونه DYNAMO یکی از افزونه‌های پرکاربرد می‌باشد. Dynamo ابزاری برای مدلسازی طراح‌های پیچیده پارامتریک می‌باشد که در محیط رویت استفاده می‌شود؛ و می‌توان با فرمول‌ نویسی بصورت حرفه‌ای سازه‌های پیچیده پارامتریک را در کمترین زمان در این نرم‌افزار مدل نمود. بعد از نصب Dynamo، این پلاگین به‌طور خودکار در محیط رویت و در تب Add-INS قابل‌اجرا است.

همان‌طور که در تصویر بالا مشاهده می‌گردد دستورات مختلف در هر پنجره قرار گرفته است که با یکدیگر به‌صورت پیوسته در ارتباط می‌باشند. نکته جالب این پلاگین این است که به‌طور هم‌زمان هر تغییر در Dynamo در طرح اصلی ما در Revit نیز اعمال می‌گردد.

شرکت NAVIATE یکی از شرکت‌های بزرگ در زمینه تولید پلاگین می‌باشد که پلاگین های مختلفی در بخش طراحی معماری، طراحی سازه و تأسیسات و همینطور CIVIL3D را طراحی نموده است.

که این پلاگین ها سرعت کار شما در مدل‌سازی را بالاتر می‌برند برای مثال: NAVIATE STRUCTURE قابلیت آرماتورگذاری هوشمند در المان‌های بتنی را با سرعت بالا دارا می‌باشد که شما با استفاده از آن کنترل کاملی بر آرماتورگذاری خواهید داشت.

سیر تحولات در حوزه BIM

پرسش مهمی که با بررسی تاریخچه BIM و توسعه آن برای ما پیش می‌آید این است که در سیر تحولات این حوزه، ما در کجای مسیر قرار داریم؟
اغلب دانشگاه‌های مطرح دنیا مطالعات خود را برای دربرگرفتن مهندسی و طراحی با استفاده از BIM تطبیق داده‌اند این سازگاری سبب خواهد شد که نسل بعدی معماران و مهندسان مسیر خود را حول یک فناوریِ چالش برانگیز بدانند.
در طول چند سال گذشته، ما برخی پروژه‌های مربوط به BIM جالب را دیده‌ایم که با افزودن ویژگی واقعیت مجازی به پروژه‌ها، مرزهای BIM را حتی بیشتر از قبل گسترده کرده‌ و BIM را با فن‌آوری‌های بزرگ دیگر مانند چاپ سه‌بعدی، بخش‌های پیش‌ساخته و AR / VR ترکیب نموده‌اند.

آینده مدل‌سازی اطلاعات ساختمانی (BIM)

آینده مدل‌سازی اطلاعات ساختمانی (BIM) در صنعت معماری و ساختمان‌سازی بسیار پررنگ و جذاب است. از طرفی آینده پیش‌روی بیم باتوجه ‌به تکامل تکنولوژی، نیازهای متغیر صنعت ساختمان و تمرکز بر مسائل پایداری، بسیار جذاب و پر از چالش‌های جدیدی است. این فناوری قدرتمند به توسعه و بهبود صنعت ساختمان و مدیریت بهتر منابع و پروژه‌ها کمک خواهد کرد و نقش مهمی در بهبود کیفیت زندگی و محیط‌زیست خواهد داشت.

نتیجه‌گیری

سرانجام صنعت ساخت‌وساز با نوآوری و روش‌های جدید کسب‌وکار همراه شده است. طولی نخواهد کشید که ساختمان‌ها و پروژه‌هایی که روی آن‌ها کار می‌کنید بیش از هر زمان دیگری با روش‌های جدید، مدلسازی و اجرا شوند. شاید شما اصطلاح شهرهای هوشمند را شنیده باشید، BIM یکی از تولیدکننده‌های اصلی اطلاعات دیجیتال موردنیاز برای دستیابی به جهان متصل به اینترنت است. با افزودن سنسورهای ساختمانی هوشمندتر و آنچه” اینترنت اشیا” نامیده می‌شود، درک مهندسین از اینکه مردم واقعاً از محیط ساخته‌شده چگونه استفاده می‌کنند، فراتر از هراندازه که پیش از آن تصور می‌شد، افزایش خواهد یافت.

منبع: دکتر ویت – بن روکالج –خانه عمران