آشنایی با نرم افزارهای بیم (BIM)

Architects and Designers Working in the Office

اشتباهات پیش از 1970 و نیاز به تکنولوژی

پیش از دهه ۱۹۷۰ میلادی یعنی پیش از بکارگیری کامپیوتر مهندسان نقشه‌های ساختمانی را با مداد، جوهر و کاغذ رسم می کردند، این امر باعث میشد اشتباهات زیادی در نقشه ها رخ بدهد و اصلاح این اشتباهات کار بسیار دشواری باشد. اگر اصلاح یکی از این اشتباهات به فراموشی سپرده می شددر پایان نتایج نامطلوبی حاصل می شد علاوه برآن اشتباه در نقشه های طراحی ساختمان می توانست در نقشه های دیگر گروه های مهندسی مثل تاسیسات نیز تاثیر تامطلوبی داشته باشد در نتیجه طراحی سنتی و با استفاده از دست، مشکلات و معضلات مربوط به خود را داشتند که باعث میشد هزینه و بودجه زیادی را به زباله دان ضرر های پروژه بریزند

این ضرر ها و رشد تکنولوژی باعث جرقه ای در ذهن مهندسین کامپیوتر و عمران و معماری شد و در نهایت در دهه 70میلادی روش‌های جدید ترسیم کامپیوتری (CAD (CAD – Computer-Aided Drafting ابداع شد که تنها روی پایانه‌های گرافیکی کامپیوترهای مرکزی قابل‌ اجرا بودند. از دهه ۱۹۸۰ به بعد با ابداع کامپیوترهای خانگی، استفاده از برنامه‌های CAD در دفاتر مهندسی رواج بیشتری یافت. با این ابزار الکترونیکی، ترسیم، اصلاح و انتقال نقشه‌ها بسیار راحت شد، سرعت کار بالا رفته و ترسیم اشکال پیچیده و سه‌بعدی وارد مرحله جدیدی شد. توانایی‌های CAD نسبت به روش‌های دستی عالی بود، ولی باوجود توانایی سه‌بعدی سازی، هنوز مشکلات زیادی در این مرحله وجود داشت که طی مرور زمان و پیشرفت تکنولوژی مهندسان آن را تکامل دادند.

از نرم افزار های نقشه کشی تا مدلسازی اطلاعات ساختمان

امروزه با توجه به گسترش حوزه ساختمان سازی و مشکلات این حوزه، نیاز است تا تصمیمات مهندسین در این خصوص بررسی شده و اطلاعات ساخت و ساز به صورت یک مدل ارائه شود که به مدیران و ذینفعان در انتخاب تصمیم درست چه در ساخت و چه در تخریب کمک کند.

این مدلسازی تمام اطلاعات یک ساختمان اعم از فعالیت‌های مدیریت ساخت، مشخصات فنی و ظاهری، نقشه‌ها، اسناد و قراردادها و میزان کیفیت را شامل می‌شود. به نوعی این مدلسازی وسیله‌ای برای ارزیابی پیمانکاران است تا علاوه بر نقشه‌های اولیه، نقشه‌های اجرایی گروه‌های مختلف طراحی مانند معماری، سازه، تاسیسات و مکانیکی را به چالش کشیده و در جهت رفع مشکلات و ناهماهنگی‌های موجود قدمی برداشته شود.

به همین جهت تکنولوژی با عنوان مدلسازی اطلاعات ساختمان یا  BIM(Building Information Modeling) روی کار آمد و به مدلسازی اطلاعات ساختمان پرداخت؛ در نرم افزارهای BIM اطلاعات موجود در مدل از اهمیت بالایی برخوردار است.

BIM نرم افزارهایی را نیز شامل می‌شود مانند:

Tekla Structure, Revit, Magi Cad, Bently, Archi Cad, Vico, Navis Work, Digital Project

به طور کلی نرم افزارهای BIM به نقشه‌های دو بعدی و مشخصات مربوط به آن، اجزا مدلسازی سه بعدی، می‌پردازد و فرآیند تولید و مدیریت اطلاعات ساختمان را  مدل کرده و نمایشی سه بعدی از ویژگی‌های فیزیکی و عملکردی ساختمان نشان می‌دهد.

پیشنهاد برای مطالعه: تاسیسات مکانیکی ساختمان

معرفی نرم افزارهای BIM

مدلسازی اطلاعات ساختمان با استفاده از نرم افزارهای BIM یک روش مدل محور یکپارچه است که برای اعتبار و دانش هماهنگ در مورد یک پروژه ساختمان در سراسر برنامه‌ریزی، طراحی، ساخت و بهره‌برداری ارائه می‌شود.

این روند با استفاده از نرم افزارهای BIM تصمیم‌گیری را برای طراحان، پیمانکاران و صاحبان پروژه برای بهبود بخشیدن به روند ساخت و کیفیت و مدیریت تصمیمات، راحت تر می‌کند، تفاوت نرم افزارهای BIM با دیگر نرم افزارهای مدلسازی سه بعدی مانند CAD در ذخیره سازی اطلاعات مهم کل فرآیند ساخت با تمام اجزاء می‌باشد.

نرم افزارهای BIM با داشتن یک پایگاه داده(Data Base) با ذخیره سازی اطلاعات آن را بین کل اجزاء تیم طراحی  و اجرا به اشتراک می‌گذارد که در نتیجه افزایش هماهنگی، کاهش خطاها و دوباره‌کاری‌ها، کاهش هزینه و افزایش کیفیت را به دنبال دارد. فرآیند بیم علاوه بر مدلسازی مراحل ساخت روند مدیریت آن را نیز در پی دارد که با نمایش دیجیتالی پروژه فهم اجزا آن را راحت‌تر و تصمیم‌گیری را بهتر می‌کند.

اگر بیم را به بخش‌های مختلفی تقسیم کنیم هر کدام قابلیت‌های متفاوتی دارند می‌توان هر یک از آن قابلیت‌ها را به عنوان زیر محموعه‌ای از سیستم کلی در نظر گرفت که هر کدام یک بعد برای سیستم هستند، گاهی با افزایش قابلیت‌های بیشتر بعدهای پروژه نیز افزایش پیدا خواهد کرد که برای داشتن کیفیت بالاتر تا با جزییات بیشتری به ابعاد پرداخت. بعدهای یک پروژه می‌تواند به صورت زیر باشد:

  • D3 (مدل‌های سه بعدی پروژه)
  • D4 (برنامه ریزی زمان)
  • D5 (محاسبات متره و برآورد پروژه)
  • D6 (بهره‌برداری پروژه)
  • D7 (تحلیل انرژی)
  • D8 (ایمنی)

طبق فرآیند بیم (BIM) می‌توان اطلاعات  را به صورت آنلاین در اختیار سایر عوامل اجرایی گذاشت که این همکاری خوب بین افراد را به دنبال دارد و باعث می‌شود مسؤلیت‌ها و وظایف اصلی تعریف و کنترل شوند.

کاربرد نرم افزارهای بیم BIM

استفاده از نرم افزارهای مختلف برای مدیریت اطلاعات ساختمان (BIM)، کاربردهای متنوعی دارد که کاربران را برای مدیریت اطلاعات ساختمان جذب می‌کند؛ در واقع بهترین راهکار برای افزایش سرعت و کیفیت در کار ساختمان و طراحی سازه استفاده از نرم افزارهایی است که فرآیند مدلسازی اطلاعات ساختمان را انجام می‌دهند. نرم افزارهای BIM در کنار کاربردهای گسترده مزایای ارزشمندی دارند که در ادامه به آن‌ها اشاره می‌کنیم.

  1. ایجاد بستری برای برنامه‌ریزی‌های اولیه پروژه
  2. طراحی‌های شماتیک
  3. جمع‌آوری جزئیاتی که در اجرای پروژه دخیل هستند
  4. آنالیز و تحلیل سازه‌ها، انرژی و تاسیسات و محاسبات بناها برای مدلسازی
  5. ذخیره سازی و مستند کردن مدارک و استناد به صورت یکپارچه
  6. تهیه و گردآوری تدارکات و بررسی دقیق مصالح، تجهیزات و زنجیره تأمین
  7. شبیه سازی مدل مدنظر و زمان مورد نیاز برای ساخت، برآورد هزینه ساخت با توجه به مدل انتزاعی ایجاد شده و مدیریت ساخت
  8. تکمیل مواد و مصالح و کارگاه‌ها
  9. برنامه‌ریزی برای مدیریت ساختمان، بازسازی‌ها و نگهداری از بنا و مصالح به کار رفته و همچنین برنامه‌ریزی برای تغییر کاربری احتمالی
  10. استفاده برای زمانی که ذی‌نفعان قصد تخریب پروژه را داشته باشند.

ویژگی‌های نرم افزارهای BIM

همانطور که توضیح داده شد برای فرآیند مدلسازی اطلاعات ساختمان (BIM)، از نرم افزارهای مختلفی از جمله Revit استفاده می‌کنند؛ امکانات و ویژگی‌هایی که این نرم افزارهای BIM برای فرآیند مدیریت ساختمان در اختیار مهندسان و مدیران قرار می‌دهد به شرح زیر است:

  1. در فرآیند طراحی ساختمان و سازه‌ها اطلاعات مربوطه دارای یکپارچگی هستند.
  2. هر پروژه در فرآیند مدلسازی اطلاعات ساختمان دارای 5 بعد است که از پایه‌ترین مرحله شروع شده و به مرحله‌ی نهایی می‌رسد.
  3. اجزای هر پروژه در این فرآیند به عنوان یک پارامتر در نظر گرفته می‌شود که سیستم کلی را مدلسازی هر کدام از اجزا و پارامترها ایجاد می‌کند، به نوعی این پارامترها وابسته به هم هستند و مجموعه‌ی آن‌ها مدل اصلی را تشکیل می‌دهد.

نرم افزار Revit در BIM

این نرم افزار را می‌توان به عنوان معروف‌ترین نرم افزار در بین نرم افزارهای BIM دانست که از خانواده محصولات یکپارچه است. Revit امکان طراحی‌های دوبعدی، سه‌بعدی وچهار 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.

مزایای Revit

  1. یادگیری آسان
  2. دارای جعبه ابزاری متنوع برای طراحی
  3. در طراحی به عنوان نرم افزاری قوی و حساس شناخته می‌شود.
  4. برای تبادل اطلاعات با سایر نرم افزارهای طراحی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
  5. قابلیت به‎‌روزرسانی نقشه از قسمت‌های مختلف و پشتیبانی از آن‌ها را ایجاد می‌کند.
  6. امکان تبدیل طراحی‌های حجمی به اجرایی
  7. می‌توان استانداردهای مورد استفاده در صنعت ساختمان را هنگام طراحی در مدل به کار برد.
  8. طبق نقشه‌های موجود و مدل طراحی شده خطاهای مدل را نسبت به نماها، مقاطع، تأسیسات و… حذف می‌کند.
  9. دارای سرعت و دقت در طراحی نقشه‌ها
  10. بین نقشه‌های طراحی شده مختلف می‌توان به صورت همزمان تغییر ایجاد کرد.

معایب Revit

  1. در صورتی که حجم پروژه مورد نظر بیش از 300 مگابایت باشد، سرعت طراحی در این نرم افزار کاهش پیدا می‌کند.
  2. چنانچه نقشه دارای اجزا با سطوح منحنی باشد، Revit با محدودیت روبه‌رو است.