BIM | |
---|---|
Studerede i | Bygningsinformationsmodellering og -styring [d] |
Mediefiler på Wikimedia Commons |
BIM ( Bygningsinformationsmodel eller modellering ) er en informationsmodel (eller modellering) af bygninger og strukturer, som i bred forstand betyder alle infrastrukturobjekter, såsom ingeniørnetværk (vand, gas, el, kloak, kommunikation), veje, jernbaner , broer, havne og tunneller mv.
Bygningsinformationsmodellering er en tilgang til konstruktion, indretning, drift og reparation (såvel som nedrivning) af en bygning (til objektlivscyklusstyring ), som involverer indsamling og kompleks behandling i designprocessen af alle arkitektoniske, designmæssige, teknologiske , økonomiske og andre oplysninger om bygningen med alle dens indbyrdes sammenhænge og afhængigheder, når bygningen og alt relateret til den betragtes som en enkelt genstand.
En tredimensionel model af en bygning eller et andet bygningsobjekt tilknyttet en database , hvor hvert element i modellen kan tildeles alle de nødvendige attributter . Det særlige ved denne tilgang ligger i det faktum, at byggeobjektet faktisk er designet som en enkelt helhed: Ændring af nogen af dens parametre medfører en automatisk ændring af parametrene og objekterne, der er knyttet til det, op til tegninger, visualiseringer, specifikationer og tidsplaner.
Begrebet BIM har eksisteret siden 1970'erne. [1] [2] [3]
Udtrykket "bygningsmodel" (i den betydning som det bruges i dag) blev først brugt i værker i midten af 1980'erne: i en artikel fra 1985 af Simon Ruffle, offentliggjort i 1986, [4] og derefter i en artikel af Robert Aish [5] - udvikleren af RUCAPS-softwaren, som forfatteren henviste til, da han beskrev brugen af softwaren i London Heathrow Lufthavn. [6] Udtrykket Building Information Model dukkede først op i en artikel af G. A. van Nederveen og F. P. Tolman. [7]
Begreberne "Bygningsinformationsmodel" og "Bygningsinformationsmodellering" (inklusive forkortelsen "BIM") blev dog først udbredt 10 år senere. I 2002 udgav Autodesk en hvidbog kaldet Building Information Modeling [8] , og snart begyndte andre softwareleverandører også at annoncere deres involvering i feltet. [9] Gennem opslag fra Autodesk , Bentley Systems og Graphisoft , samt andre industriobservatører, hjalp Jerry Lizerin i 2003 [10] med at popularisere og standardisere udtrykket som et generisk navn for den digitale repræsentation af byggeprocessen. [11] Facilitering af udveksling og interoperabilitet af digital information er tidligere blevet foreslået under forskellige terminologier: Graphisoft som "Virtual Building", Bentley Systems som "Integrated Design Models" og Autodesk eller Vectorworks som "Building Information Modeling".
Den banebrydende rolle for applikationer som RUCAPS, Sonata og Reflex er blevet anerkendt af Lizerin [12] såvel som af UK Royal Academy of Engineering . [13]
Fordi Graphisoft har udviklet sådanne løsninger i længere tid end sine konkurrenter, har Laiserin beskrevet sin ArchiCAD -applikation som "en af de mest modne BIM-løsninger på markedet." [14] Siden lanceringen i 1987 er ArchiCAD af nogle blevet set som den første implementering af BIM, [15] [16] da det var det første CAD-produkt på den personlige computer, der var i stand til at skabe både 2D- og 3D-geometri, og også det første kommercielle BIM-produkt til personlige computere. [15] [17] [18]
I Rusland er spørgsmålene om anvendelse af principperne for informationsmodellering (i termer tæt på betydning) blevet diskuteret siden 1990'erne [19] [20] . I starten handlede det hovedsageligt om brugen af ArchiCAD og Softdesk [19] , dog i slutningen af 90'erne begyndte deres egen udvikling inden for software at dukke op. Berømte programmer fra den tid er Maestro og ARCO, som i 2000'erne blev omdannet til Project Studio CS-produktlinjen [21] . I slutningen af 2000'erne konkurrerede ASCON med CS-produktlinjen med Mind (Model in Drawing) konceptet [22] . Senere begyndte samme virksomhed sammen med 1C at udvikle en ny applikation, der implementerer BIM-teknologi - Renga [23] .
US National Design Committee for Building Information Modeling Standards giver følgende definition: [24]
Building Information Modeling (BIM) er en digital repræsentation af en bygnings fysiske og funktionelle karakteristika. BIM er en delt vidensressource til information om en ejendom, der giver et solidt beslutningsgrundlag gennem hele dens livscyklus, som defineres som eksisterende fra det tidligste koncept til nedrivning.
Traditionel bygningsdesign var i høj grad baseret på 2D tekniske tegninger (planer, facader, snit, etc.). Bygningsinformationsmodellering udvider dette ud over 3D ved at øge de tre grundlæggende rumlige dimensioner (bredde, højde og dybde) med tiden som den fjerde dimension (4D) [25] og prisen som den femte (5D). [26] For nylig er der blevet indført en sjette dimension (6D), der repræsenterer miljø- og bygningsmæssige bæredygtighedsaspekter, og en syvende dimension (7D) for livscyklusstyring af faciliteter, selv om der er modstridende definitioner for disse dimensioner. [27] [28] BIM dækker derfor mere end blot geometri. Den tager højde for mange faktorer, såsom rumlige forhold, lysanalyse, geografisk information og antallet og egenskaberne af bygningskomponenter (såsom producentdele).
BIM involverer repræsentationen af design som kombinationer af "objekter" - vage og ubestemte, generelle eller produktspecifikke, solide former eller orienteret i et tomt rum (som formen af et rum), der bærer deres geometri, relationer og attributter. BIM-designværktøjer giver dig mulighed for at udtrække forskellige slags informationsmaterialer fra en bygningsmodel til tegninger og andre formål. Disse forskellige materialer matches automatisk og er baseret på den samme definition af hver objektforekomst. [29] BIM-software definerer også objekter parametrisk; det vil sige, at objekter er defineret som parametre og relationer til andre objekter, så hvis der foretages ændringer i det relaterede objekt, ændres afhængige objekter også automatisk. [29] Hvert modelelement kan indeholde attributter til automatisk at vælge og organisere dem, hvilket giver omkostningsestimater og sporing og regnskabsføring af materialer. [29]
For fagfolk, der er involveret i projektet, tillader BIM overførsel af en virtuel informationsmodel fra udviklingsteamet ( arkitekter , landskabsarkitekter, landinspektører , civilingeniører osv.) til hovedentreprenøren og underleverandørerne og derefter til ejerne/operatørerne; hver fagmand tilføjer data til en enkelt fælles model. Dette reducerer tabet af information, der traditionelt er opstået, når et nyt team "ejer" et projekt, og giver mere information til ejere eller andre projektdeltagere.
Brugen af BIM rækker ud over planlægnings- og designfasen af et projekt, og dækker hele livscyklussen af en bygning og understøtter alle processer, herunder omkostningsstyring, byggeledelse, projektledelse, anlægsdrift og grøn bygningsstyring.
Oprettelsen af informationsmodeller dækker hele tiden fra projektets konceptuelle koncept til færdiggørelsen af driften og nedrivningen af bygningen. For at sikre effektiv styring af informationsprocesser i hele denne periode, kan der udpeges en BIM-manager (også nogle gange omtalt som en virtuel designdesigner, VDC, projektleder - VDCPM). BIM Manageren er ansat af udviklingsteamet på vegne af kunden fra den indledende designfase til at udvikle og overvåge fremskridtene af det BIM objektorienterede design i forhold til forudsigelige og kvantificerede ydeevnemålinger, vedligeholde tværfaglige bygningsinformationsmodeller, der driver analyse, tidsplaner, dynamik og logistik. [30] Virksomheder overvejer i øjeblikket at udvikle BIM på forskellige detaljeringsniveauer, fordi der kræves forskellige detaljeringsniveauer afhængigt af anvendelsen af BIM, og der er forskellige modelleringsindsatser forbundet med bygningsinformationsmodeller af bygninger på forskellige detaljeringsniveauer. [31]
Byggeriets interessenter skal gennemføre projekter på trods af stramme budgetter, arbejdsstyrkebegrænsninger, fremskyndede tidsplaner og modstridende oplysninger. Byggeriets hoveddesignområder, såsom arkitekt- og byggeteknik, el- og VVS-design, skal være godt koordineret, da der under konstruktion og videre drift ikke kan være modsætninger på ét sted og tid. Building Information Modeling hjælper med at opdage sådanne uoverensstemmelser på et tidligt tidspunkt ved at identificere den nøjagtige placering af uoverensstemmelserne.
BIM-konceptet giver mulighed for virtuel konstruktion af et anlæg før dets faktiske fysiske konstruktion for at reducere usikkerhed, forbedre sikkerheden, løse problemer og modellere og analysere de potentielle påvirkninger af forskellige faktorer. [32] Underleverandører på hvert designstadium kan indtaste kritiske oplysninger i modellen forud for konstruktionen, med mulighed for at præfabrikere eller formontere nogle systemer uden for byggepladsen. [32] På den måde kan omkostningerne holdes på et minimum, byggematerialer kan leveres lige i tide og ikke opbevares på stedet.
Byggematerialernes mængde og generelle egenskaber kan let udvindes i den indledende fase. Arbejdets omfang fastlægges også på denne måde allerede på projekteringsstadiet. Visuelt kan alle infrastruktursystemer, samlinger og sekvenser vises i relativ skala med hele det projekterede objekt eller gruppe af objekter. BIM forhindrer også fejl ved at tillade kollisionsdetektering, hvilket får computermodellen til visuelt at fremhæve specifikke steder, hvor dele af en bygning (såsom armerede betonkonstruktioner, rør eller kanaler) muligvis ikke flugter korrekt.
BIM kan kompensere for tabet af information i forbindelse med projektarbejde fra projekteringsteamet, byggeteamet og bygningsejeren/-operatøren ved at give hvert team mulighed for at tilføje og henvise til alle de oplysninger, de modtager i perioden med tilføjelser og redigeringer til BIM-modellen. Dette kan give betydelige fordele for anlæggets ejer/operatør.
For eksempel kan en ejer finde beviser og årsager til en lækage i deres bygning. I stedet for at undersøge den fysiske bygning på sædvanlig vis, kan han henvende sig til modellen og se, at der er en vandventil et mistænkeligt sted. Den kan også have i modellen den specifikke ventilstørrelse, producent, varenummer og enhver anden information, der nogensinde er blevet udforsket i fortiden, afhængigt af de tilstrækkelige computerressourcer, der er tilgængelige for at vedligeholde denne model. Sådanne problemer blev oprindeligt behandlet af Leite og Akinci, da de udviklede sårbarhedsrepræsentationen af objektindhold og trusler for at understøtte sårbarhedsdetektion i nødsituationer. [33]
Dynamisk bygningsinformation såsom sensormålinger og styresignaler fra bygningssystemer kan også inkluderes i BIM-software for at understøtte bygningsdrift og vedligeholdelsesanalyse. [34]
Der var forsøg på at skabe informationsmodeller for gamle, allerede eksisterende objekter. Tilgange inkluderer at henvise til nøglemålinger såsom Object Condition Index (FCI) eller brug af 3D laserscanningsundersøgelser og fotogrammetriteknikker (enten alene eller i kombination) for at opnå nøjagtige objektmålinger , der kan bruges som grundlag for en model. At forsøge at modellere en bygning bygget i 1927 kræver for eksempel mange antagelser om designstandarder, byggekoder, byggemetoder, materialer osv., og er derfor mere komplekst end at bygge en model på designtidspunktet.
En af udfordringerne ved korrekt at vedligeholde og administrere eksisterende faciliteter er at forstå, hvordan BIM kan bruges til at understøtte en holistisk forståelse og implementering af bygningsforvaltningspraksis og "cost of ownership"-principper, der understøtter et byggeprodukts fulde livscyklus. For eksempel inkluderer den amerikanske nationale standard kaldet APPA 1000 - Total Cost of Ownership and Asset Management BIM for at tage højde for mange kritiske krav og omkostninger gennem en bygnings livscyklus, herunder men ikke begrænset til: energiinfrastruktur udskiftning og vedligeholdelse, forsyningsselskaber og sikkerhed systemer; konstant vedligeholdelse af bygningens ydre og indre og udskiftning af materialer; opdateringer af design og funktionalitet; rekapitaliseringsomkostninger.
BIM i grønt byggeri, eller "grøn BIM", er en proces, der kan hjælpe arkitektur-, ingeniør- og byggefirmaer med at forbedre bæredygtigheden i byggebranchen. Dette kan give arkitekter og ingeniører mulighed for at integrere og analysere miljøproblemer i deres design gennem hele en bygnings livscyklus. [35]
De første softwareværktøjer udviklet til bygningsmodellering dukkede op i slutningen af 1970'erne og begyndelsen af 1980'erne og omfattede arbejdsstationsprodukter såsom Chuck Eastman's Building Description System og GLIDE , RUCAPS, Sonata, Reflex og Gable 4D-serien. Tidlige applikationer og den nødvendige hardware til at køre dem var dyre, hvilket begrænsede deres udbredte anvendelse. Radar CH af ArchiCAD , udgivet i 1984, var den første modelleringssoftware, der var tilgængelig på en personlig computer. [17]
På grund af vanskeligheden ved at indsamle al den nødvendige information, når man arbejder med BIM på et byggeprojekt, har nogle virksomheder udviklet software, der er specielt designet til at fungere i et BIM-miljø. Disse pakker adskiller sig fra arkitektoniske designværktøjer såsom AutoCAD ved, at de tillader yderligere information (tid, omkostninger, producentinformation, bæredygtigheds- og vedligeholdelsesoplysninger osv.) at blive tilføjet til bygningsmodellen. Et eksempel på sådan software kan være 1C: ERP USO 2.0 (USO-ledelse af en byggeorganisation), med moduler, der arbejder fra stadiet med at vurdere et projekts investeringsattraktivitet til driften af bygninger, herunder at knytte legitimationsoplysninger til en 3D-model at opnå designkarakteristika fra modelelementer og omvendt datavisualisering fra 1C til 3D. [36]
Dårlig softwareinteroperabilitet har længe været anset for at være en hindring for effektiviteten af industrien i almindelighed og indførelse af BIM i særdeleshed. I august 2004, ifølge en rapport fra US National Institute of Standards and Technology (NIST), [37] tabte den amerikanske kapitalinvesteringsindustri 15,8 milliarder dollars årligt på grund af utilstrækkelig interoperabilitet som følge af "den stærkt fragmenterede karakter af industrien, erhvervslivet praksis inden for papirbaseret, mangel på standardisering og inkonsekvent teknologiadoption blandt interessenter."
Et tidligt eksempel på en nationalt godkendt BIM-standard er AISC (American Institute of Steel Structures) godkendte CIS/2, en ikke-proprietær standard med oprindelse i Storbritannien.
I disse dage er BIM ofte forbundet med industrireferencestandarder ( IFC ) og aecXML datastrukturer til at repræsentere information. IFC'er blev udviklet af BuildingSMART (tidligere International Interoperability Alliance) som en neutral, ikke-proprietær eller åben standard til udveksling af BIM-data mellem forskellige softwareapplikationer (nogle proprietære datastrukturer blev udviklet af CAD-leverandører, der inkluderer BIM i deres software).
Den 11. juni 2016 blev en instruksliste godkendt til at sikre oprettelsen af en lovramme for brugen af bygningsinformationsmodellering i byggeriet [38] , primært ved statslig bekendtgørelse.
Den aktive fase af dannelsen af normer, krav og love begyndte efter ordre fra præsidenten for Den Russiske Føderation V. V. Putin nr. Pr-1235 dateret 19. juli 2018 om overgangen til livscyklusstyring af en kapitalkonstruktionsfacilitet baseret på information modelleringsteknologi. [39]
I slutningen af 2019 blev der under ledelse af FAA FCS gennemført et pilotprojekt for at bestå statseksamenen i informationsmodellen oprettet i russisk software. Projektet blev udført af medarbejdere fra Glavgosexpertiza i Rusland, Moskva State Expertise, St. Petersburg GAU "Center for State Expertise", GAU SO "Department of State Expertise". Deltagere fra grupper af it-udviklere er specialister fra NEOLANT, Renga Software, SeaSoft Development, Credo-Dialogue. Resultatet af pilotprojektet var forbedring af metodologiske materialer, lovgivningsrammen på BIM-området og tilføjelse af softwarefunktionalitet. [40]
På tidspunktet for 4. kvartal 2020 er 16 GOST'er, 6 SP'er blevet vedtaget og offentliggjort i Rusland. Udtrykket "informationsmodel" er inkluderet i art. 48 i byplanlægningskoden "Architectural and Construction Design" og den nye udgave af SPDS , som træder i kraft den 1. januar 2021: GOST R 21.101-2020 Designdokumentationssystem for byggeri. Grundlæggende krav til design og arbejdsdokumentation. Det grundlæggende format for informationsmodeller til at videregive statsekspertise er et åbent format - IFC
I juni 2020 foreslog Ministeriet for Digital Udvikling, Telekommunikation og Massemedier i Den Russiske Føderation et udkast til en ny klassificering af det russiske softwareregister, herunder blandt andet en ny separat klasse af programmer til BIM - 9.9. Systemer til informationsmodellering af bygninger og strukturer, arkitektonisk og konstruktionsdesign (BIM, AEC CAD). Indtil vedtagelsen af en ny klassifikator er softwaren inkluderet i klassen "Informationssystemer til løsning af specifikke industriproblemer" [41]
Ifølge en undersøgelse udført i Den Russiske Føderation i 2019 [42] brugte kun 22 % blandt 541 adspurgte organisationer i investerings- og byggesektoren informationsmodelleringsteknologier i deres arbejde. Et lignende resultat blev vist af 2017-undersøgelsen [43] . Blandt hovedårsagerne, der hindrer udbredelsen af BIM, er de høje omkostninger ved implementering og manglen på kvalificeret personale oftest angivet. Langt de fleste respondenter identificerede sig selv som designere - 68 % mod 7-9 % for ejendomsudviklere. Overvægten af brugen af BIM på designstadiet (før andre stadier) er også karakteriseret ved de fem mest populære softwareværktøjer - Revit , ArchiCAD , Tekla , Renga , Infraworks. Alle af dem er primært rettet mod at skabe BIM-modeller, og ikke at administrere dem.
I henhold til dekretet fra regeringen i Den Russiske Føderation skal byggeindustrien begynde overgangen til informationsmodelleringsteknologi fra 1. januar 2022. Russisk software prioriteres. En af de aktive deltagere i BIM-implementeringsprocessen, primært i form af uddannelse af specialiserede specialister, herunder for offentlige myndigheder, er Institut for Boligudvikling DOM.RF [44] .
I foråret 2021 blev der i regi af DOM.RF lanceret en række ekspertmøder for at samle deltagere i overgangen til BIM i byggebranchen: IT-specialister, embedsmænd, erhvervsliv, bank og ekspertmiljø [45] . Den første session, der blev afholdt den 26. april, blev overværet af repræsentanter for Byggeministeriet , Ministeriet for Digital Transformation , Glavgosexpertiza , statsselskabet Rosatom , regionale undersøgelses- og byggetilsynsorganer, BIM Academy og store udviklere . De vigtigste diskussionsemner var uddannelse af personale og statskunder, forbedring af lovgivningsrammen og oprettelse af russisk software til storstilet implementering af BIM. DOM.RF erklærede sig parat til at blive den vigtigste platform for diskussion af BIM-spørgsmål [46] .
Den 1. august 2021 lanceres en specialiseret træningsplatform "Digital Academy" i Rusland [47] . En uddannelsesinstitution vil løse et af hovedproblemerne ved overgangen til brug af BIM - mangel på specialister . Akademiet vil uddanne nyt personale med faglige kompetencer inden for informationsmodellering, uddanne studerende og kandidater fra bunden, og vil også forbedre kompetencerne hos eksisterende specialister. Omkring 4.000 BIM-specialister dimitteres årligt. Ifølge foreløbige skøn vil den russiske byggeindustri have brug for 240.000 specialister [48] .
BIM er en relativt ny teknologi i branchen og er normalt langsom til at tilpasse sig forandringer. Mange brugere er dog sikre på, at BIM vil spille en endnu vigtigere rolle i dokumentationen over tid. [49]
Tilhængere af denne tilgang hævder, at BIM tilbyder:
BIM indeholder også meget af de data, der er nødvendige for at analysere ydeevnen af en bygnings konstruktion. [50] Bygningsegenskaber i BIM kan bruges til automatisk at generere en inputfil til at modellere bygningskonstruktionens ydeevne og spare en betydelig mængde tid og kræfter. [51] Derudover reducerer automatisering af denne proces fejl og uoverensstemmelser i simuleringsprocessen for bygningskonstruktionens ydeevne.
Ordbøger og encyklopædier | |
---|---|
I bibliografiske kataloger |
|