شهر عمران مشاوره، طراحی، سبک سازی و بهینه سازی مصرف انرژی با استفاده از مصالح و تکنولوژی های نوین و مدل های اطلاعاتی، در حوزه ساخت و ساز را با رعایت اصول طراحی و ایمنی و مباحث مقررات ملی ساختمان را ارائه می نماید.
بهترین تعریف مدل سازی اطلاعات ساختمان(BIM) چیست؟
مفهوم BIM ورای CAD بوده و در واقع یک سیستم مدل سازی بر مبنای پایگاه داده میباشد. در BIM فرایند طراحی با ساخت یک مدل، متشکل از اجزاء هوشمند که معرف در و پنجره، سقف، تیرها، پلکان، سیستم تهویه مطبوع، سیم کشی و... میباشند، شروع میشود.
قبل از دهه 1970 میلادی نقشه های ساختمانی با مداد، جوهر و کاغذ ترسیم میشدند. اصلاح اشتباهات نقشه ها بسیار مشکل بوده و مخصوصا اگر اشتباهات، روی نقشه های وابسته دیگری اثر میگذاشت، نتیجه کار وحشتناک بود. در دهه فوق، روشهای ترسیم کامپیوتری 2 بعدی (CAD) ابداع شدند که تنها روی پایانه های گرافیکی کامپیوترهای مرکزی قابل اجرا بودند. از دهه 1970 به بعد با ابداع کامپیوترهای خانگی، استفاده از برنامه های CAD در دفاتر مهندسی رواج بیشتری یافت. با این ابزار الکترونیک، ترسیم، اصلاح و انتقال نقشه ها بسیار راحت شد، سرعت کار بالا رفته و ترسیم اشکال پیچیده و سه بعدی وارد مرحله جدیدی شد. توانایی های CAD نسبت به روشهای دستی عالی بود، ولی با وجود توانایی سه بعدی سازی، هنوز قابلیت های BIM را نداشت! روش CAD صرفاً یک نمایش سه بعدی از طراحیهای دو بعدی بوده و برخالف BIM هوشمند نیست. برای مثال، مدل سه بعدی CAD قادر به شناسایی اشتباهات موجود در آن نبوده و مخصوصاً نمیتواند اشتباهات وابسته به وضعیت موجود را در جاهای دیگر به صورت خودکار اصلاح کند. (عدم قابلیت تشخیص ارتباط بین نقشه های پلان، نما، برش و...)، مفهوم BIM ورای CAD بوده و در واقع یک سیستم مدل سازی بر مبنای پایگاه داده میباشد. در BIM فرایند طراحی با ساخت یک مدل، متشکل از اجزاء هوشمند که معرف در و پنجره، سقف، تیرها، پلکان، سیستم تهویه مطبوع، سیم کشی و... میباشند، شروع میشود. این اجزاء هم خودشان و هم ارتباط شان با بقیه اجزاء را میشناسند. بنابراین برای کسب اطلاعات در مورد یک جزء مشخص مثل پنجره از قبیل اندازه، جنس شیشه، چهارچوب و... لازم نیست چندین نقشه پالن، برش، نما و... را زیر و رو کنیم. کافی است مستقیماً به خود جزء مراجعه کرد. این جزء تمام اطلاعات مربوط به ویژگیهایش را در خودش ذخیره کرده و با اعمال هر تغییری در خواص آن، خودش را با طرح جدید تطابق میدهد. مدلسازی اطالعات ساختمان، یک نمایش دیجیتال از خصوصیات فیزیکی و عملکردی یک ساختمان و یا یک پروژه می باشد که یک منبع دانش برای اشتراک گذاشته اطلاعات در مورد یک ساختمان است و با تشکیل یک مبنای قابل اعتماد جهت تصمیم گیری در طول چرخه حیات خود، از "نخستین ایده تا تخریب" استفاده می گردد . تکنولوژی BIM یک مفهوم جامع است که به روش های مختلف در ادبیات تعریف شده است. در ابتدا، مخفف BIM می تواند برای اشاره به یک محصول مورد استفاده قرار گیرد )ساخت مدل اطلاعات، به معنی مجموعه داده های ساخته شده برای توصیف یک ساختمان، ( یک فعالیت) مدل سازی اطلاعات ساختمان، به معنی عمل خلق یک مدل اطلاعاتی ساختمان (یا یک سیستم )مدیریت ساختمان اطلاعات، به این معنی که ساختار کسب و کار از تعامل کار و ارتباطات است که باعث افزایش کیفیت و بهره وری می شود. این فناوری نشان دهنده روند توسعه و استفاده از مدلهای کامپیوتری برای شبیه سازی، برنامه ریزی، طراحی، ساخت و بهره برداری از پروژه های عمرانی است. فناوری BIM علاوه بر ایجاد ارتباط هوشمند بین اجزاء مختلف طراحی، امکان بررسی سناریوهای مختلف طراحی را برای تمام گروهها، به صورت مجازی میدهد.
به عنوان مثال یکی از سناریوها، میتواند چرخش مدل ساختمان و بررسی تغییرات میزان مصرف انرژی آن، بر حسب زوایای مختلف تابش خورشید باشد. همینطور گروههای دیگر طراحی مشتمل بر سازه و تاسیسات نیز قادرند با اعمال تغییراتی در مدلشان، اثرات این سناریوها را بر معماری پروژه ببینند. و بالاخره، پیمانکاران قادرند در حین طراحی و توسعه مدل ساختمان، مواردی از قبیل توالی اجرا، کارایی، ساخت و نصب را به صورت مجازی تجربه کنند. اشتباه رایجی که برای اکثریت افراد مواجه شونده با تکنولوژی مدلسازی اطلاعات ساختمان حادث می گردد این است که تفکر و برداشت آنها از BIM بیشتر به برخورد با یک نرم افزار شباهت دارد تا تکنولوژی و دقیقا اشتباه در همینجا می باشد، چون این تکنولوژی با بهره گیری از سیستم های نرم افزار پیشرفته، رویکردی دیجیتالی داشته و پیش نمایشی از ساخت سازه را جهت روشن شدن امور برای مهندسین مشغول به این حرفه در بر دارد.
این تکنولوژی یک مدل پارامتریک از ساختمان را تهیه کرده و به ذی نفعان آن (مالک، مهندسین، بهره برداران) اجازه می دهد تا پیش از اینکه عملیات ساخت آغاز گردد با شمایی کلی از پروژه آشنا شوند و حتی نارسایی های احتمالی را رفع نمایند.
تاریخچهBIM
این داستان پیچیده از رقابت بین مشغولین به امر طراحی سیستم های نرم افزاری در کشورهای شرق اروپا و کشورهای اتحاد جماهیر شوروی و کشور آمریکا که برای تکمیل نمودن و ایجاد یک راه حل کامل برای رفع مشکلات نرم افزاری برای مهندسین معمار در طراحی های دو بعدی که با سیستم CAD صورت می گرفت، خلق گشت. می توان زمان آغاز و خلق این تکنولوژی را به سال 1۷62 میلادی محدود نمود که داگالس انگلبارت ، چشم اندازی غیرطبیعی از معماری آینده را در مقاله خود تحت عنوان "افزایش خرد بشر " بیان نمود. این فرد جز محققین و مخترعین آمریکایی و از پیشگامان علوم رایانه و اینترنت بود. او به دلیل کارهای خود در رابطه با چالشهای تعامل انسان و رایانه شناخته شدهاست؛ که نتیجه آن اختراع موشواره، توسعه ابرمتن، شبکه های رایانه ای و پیشسازهای واسط گرافیکی کاربر بوده است. او طرفدار و متعهد به توسعه و استفاده از رایانه و شبکه رایانه ای برای کمک به مقابله با مشکلات فزاینده و پیچیده جهان به طور فوری است و می توان نخستین جرقه های پیدایش BIM را از طرز تفکر این فرد دانست. فرآیندها و تکنولوژی های مرتبط با BIM حداقل 40 سال در حال تکامل می باشند. پیش از این میزان از پیشرفت کنونی، در ابتدا انجمن BIM تاسیس گردید. افراد تشکیل دهنده آن عبارتند از: Chuck Eastman, Tom Maver, Arto Kiviniemi, John Mitchell , Robin Drogemuller هم اکنون نیز این افراد جز محققان و پیشگامان تغییر در این تکنولوژی محسوب می گردند. پس از تشکیل این انجمن و انجام فعالیت ها و استقبال متقابل بین مهندسین و ذی نفعان، تقاضای بهره جستن از این تکنولوژی به شکلی فزاینده ای دریافت گردد.
نرم افزارهای مرتبط BIM
با توجه به تحقیقات و آماری که منتشر گردیده، رایج ترین نرم افزارها در این زمینه که توانایی تجزیه و تحلیل و آنالیز باالیی دارند، عبارتند از:
Autodesk Revit
Bentley
Archi
CAD
TEKLA
IFC
Vector work
محبوبیت نرم افزار های مدل سازی اطلاعات ساختمان
با توجه به پرکاربرد بودن مجموعه (Revit Autodesk) اقدام به معرفی و تشریج جریی از آن می نماییم: یکی از محصولات اصلی این بستر می توان به Architectuere Revit اشاره نمود که در سال 2002 توسط شرکت Autodesk به بازار معرفی شد. از لحاظ ساختار پایه ای و کدی ساختاری متفاوت با Autocad دارد. این نرم افزار دارای ابعاد یکپارچه ای است که محصولات Architectuere Revit ، Structure Revit و MEP Revit را شامل شده و بر روی سیستم عامل ویندوز کارایی دارد. نرم افزار دارای محیطی ساده بوده ولی در عین حال کارایی بالایی دارد و حتی مکان نمای هوشمند نیز دارد. هم اکنون از Revit به عنوان یار BIM یاد می شود که این خود نشان دهنده کارایی بالای آن در این تکنولوژی است. نرم افزار Revit علاوه بر بخش معماری، در بخشهای دیگر همچون سازه، تاسیسات، مدیریت انرژی، شبیه سازی و مدیریت تجهیزات دارای بیشترین واسطهای نرم افزاری و ابزار آلات هم پیوند می باشد. همچنین در بخش آنالیز کارگاه با 3D Civil Autodesk ،در ساخت قطعات با inventor Autodesk و نیز در بخش متره و برآورد با نرم افزارهای متعددی همچون Innovaya در ارتباط است. همچنین با مرورگر Google نیز قابل برقراری ارتباط است. از نقاط قوت آن می توان به قدرت ترسیم و شبیه سازی بالا نام برد که این خاصیت اصطلاحا آنرا "کاربر پسند" نموده است. همچنین از نقاظ ضعف آن می توان به اجرا در سیستم حافظه نام برد که پس از حجم 300 مگا بایت بسیار کند می گردد.
بررسی کاربردها و توانمندی های BIM
با توجه به مسائل گفته گفته و نیز بررسی پتانسیل های کاربردی این تکنولوژی، اعم توانمدی های آنرا می توان به شرح زیر بیان نمود:
مدیریت ایمنی در پروژه های عمرانی
برنامه ریزی برای تخریب و مدیریت ضایعات پروژه های عمرانی
مدیریت مالی و برآورد اقتصادی پروژه ها
زنجیره تامین مصالح در سازه های بتن آرمه
استفاده از مدیریت دانش در پروژه های عمرانی
ارتقا فرآیند زمان بندی و کنترل پروژه ها
طراحی بهینه از جنبه معماری در پروژه ها
بهبود نظارت بر فرآیند ساخت و ساز
ارتقا مسائل اجرایی و پیاده سازی نقشه های پروژه ها
استفاده در ساخت و ساز ناب(Construction Lean)
کاهش هزینه و یا کنترل
کاهش زمان و یا کنترل
بهبود ارتباطات
بهبود هماهنگی
افزایش کیفیت و یا کنترل
کاهش خطر منفی
روشن شدن محدوده
بهبود سازمان
استفاده در طراحی توسعه پایدار و ساختمانهای سبز
