کتاب کتاب ‏مرجع ‏BIM

فهرست
عنوان صفحه
فصـل اول 17
BIM چیست؟ 17
تکنولوژی BIM و کاربرد آن در صنعت ساختمان 18
تعریف BIM 21
قابلیت همکاری و استانداردهای BIM 23
مدیریت مدل‌های اطلاعات ساختمان 27
ساختمان‌سازی و تحولات دیجیتال 42
BIM، ابزار کلیدی برای تحول دیجیتال در صنعت ساخت‌وساز 43
کل فرآیند ساخت‌وساز 44
تعریف مدل BIM و معرفی یک فرآیند مخرب 46
تکامل استاندارد BIM در جهان 50
تاریخ معماری 55
ساختمان یا ساخت 58
انواع ساختمان 60
طرح اجرای BIM 74
داده چیست؟ 82
اطلاعات چیست؟ 83
مزایای مدیریت پایگاه داده BIM 86
موارد استفاده از داده‌های BIM در طراحی 87
بلوک‌های سازنده BIM 91
فرایند کار BIM 94
چهار مرحله مهم اجرای مدل‌سازی اطلاعات ساختمان (BIM) 97
قابلیت‌های BIM 99
پیشرفت کاربرد مدل BIM 100
استفاده از BIM در پروژه‌های کوچک‌تر 105
برنامه‌ریزی BIM 117
GIS و ادغام مدل‌سازی اطلاعات ساختمان 126
مدل‌سازی اطلاعات ساختمان در MEP 126
کاربردهای تکنولوژی BIM 131
ابعاد مدل‌سازی اطلاعات ساختمان BIM 140
BIM در جهان 154
شرکت‌ها چگونه BIM در صنعت ساختمان و شهرسازی را اجرا می‌کنند؟ 163
نقش CIM 166
فصـل دوم 169
BIM و مدیریت پروژه 169
مفاهیم و اصول اولیه در BIM 172
“مدل، مدل‌سازی، مدیریت ” در فناوری BIM 178
اصول BIM 178
چهار مرحله مهم پیاده‌سازی BIM 185
مزایای به‌کارگیری BIM 197
مزایای حاصل از ماهیت فرایند BIM 200
مزایای BIM از طریق یک پلت فرم BIM بصری 203
مزایای BIM در چرخه حیات پروژه 203
چرا باید با کارشناسان ساخت‌وساز BIM کارکنید؟ 203
مزایای BIM برای طراحان 208
مزایای BIM برای پیمانکاران 209
مزایای BIM برای مالکان 210
BIM برای مهندسان عمران 213
فصـل سوم 251
تکامل نقشه راه فناوری 254
نقشه راه مدیریت موفق اجرای طرح‌های معماری سازمانی 255
تدوین نقشه راه توسعه تکنولوژی 257
نقشه راه محصول (راهنمایی برای مدیران محصول) 257
رویکردهای درست و غلط به نقشه راه محصول 259
نقشه راه Sprint 265
فواید نقشه تأثیرگذاری چیست؟ 270
فصـل چهارم 279
نرم‌افزارهای اختصاصی BIM 279
سطوح نرم‌افزارهای BIM 280
ابزار BIM 280
بستر نرم‌افزاری BIM 281
محیط BIM 281
نرم‌افزارهای مدل‌سازی BIM 281
نرم‌افزارهای کارگروهی BIM 283
معرفی و تاریخچه‌ای از نرم‌افزار آرشیکد 288
سیر تکاملی نرم‌افزار آرشیکد 288
تاریخچه نرم‌افزار آرشیکد 289
راینو 291
خصوصیات نرم‌افزار Rhino 294
BIM در مقابل CAD 302
سایر نرم‌افزارها 318
طراح ساختمان AECOsim ) طراح ساختمان‌های باز) 323
فصـل پنجم 331
مروری بر استاندارد 331
استانداردهای اجرای فرایند BIM 335
نقشه استانداردهای BIM در جهان 338
IfcPropertyDefinition 369
اهمیت IFC برای BIM در چیست؟ 371
بهترین راه برای استفاده از IFC 372
تاریخچه IFC 378
روش برای پیاده‌سازی BIM در SEC 389
فصـل ششم 403
پیاده‌سازی BIM 403
مزایای پیاده‌سازی BIM 403
نیاز به یک برنامه استراتژیک برای یکپارچه‌سازی BIM 415
کمیته برنامه‌ریزی BIM 415
نقش‌ها و مسئولیت‌های BIM 418
تدارک برنامه‌ی اجرایی BIM 418
انواع برنامه‌های اجرایی BIM 419
مزایای داشتن یک برنامه پیاده‌سازی BIM 419
عناصر یک برنامه خوب اجرای BIM 420
جنبه‌های کلیدی یک برنامه اجرایی BIM (BEP) 423
فصـل هفتم 463
پروژه BIM 463
چالش‌های آینده BIM 482
مشخصات پروژه BIM 485
خطرات BIM 488
مدل‌های پروژه BIM 491
ممیزی BIM 497
مزایای ممیزی مدل BIM برای پیمانکاران 500
مهندس BIM 502
مدیر BIM 503
مرز قانونی برای SMES ها در سراسر جهان 516
استفاده از BIM توسط صنعت معماری، مهندسی و ساخت‌وساز 534
آینده BIM در ساخت‌وساز چیست؟ 550
LCA 551
مراحل اصلی ISO LCA 555
ارزیابی چرخه زندگی (LCA) 559
ادغام BIM و LCA 564
LEED 463
نرم‌افزار GIS 591
ادغام GIS و BIM در طراحی و ساخت زیرساخت 592
ادغام و مزایای BIM و GIS 593
پس از ساخت و یکپارچه‌سازی GIS/BIM 594
منـابع و مآخـذ 597

 

 

 

BIM چیست؟

مدل‌سازی اطلاعات ساختمان BIM)) فرآیندی است که توسط ابزارها، فناوری‌ها و قراردادهای مختلف پشتیبانی می‌شود که شامل تولید و مدیریت نمایش‌های دیجیتالی ویژگی‌های فیزیکی و عملکردی مکان‌ها می‌شود. مدل‌های اطلاعات ساختمان (BIM)  فایل‌های رایانه‌ای هستند (اغلب اما نه همیشه در قالب‌های اختصاصی و حاوی داده‌های اختصاصی) که می‌توانند برای حمایت از تصمیم‌گیری در مورد داده ساخته‌شده استخراج، مبادله یا شبکه‌سازی شوند. نرم‌افزارBIM  توسط افراد، مشاغل و سازمان‌های دولتی که ساختمان‌ها و زیرساخت‌های فیزیکی متنوع را برنامه‌ریزی، طراحی، ساخت، راه‌اندازی و نگهداری می‌کنند استفاده می‌شود.

مفهوم BIM از دهه 1970 درحال‌توسعه بوده است، اما تنها در اوایل دهه 2000 به یک اصطلاح موردتوافق تبدیل شد. توسعه استانداردها و پذیرشBIM در کشورهای مختلف با سرعت‌های متفاوتی پیشرفت کرده است. استانداردهای توسعه‌یافته در انگلستان از سال 2007 به بعد، اساس استاندارد بین‌المللیISO 19650 را تشکیل داده‌اند که در ژانویه 2019 راه‌اندازی شد.
تکنولوژی BIM و کاربرد آن در صنعت ساختمان
امروزه تکنولوژی BIM (Building Information Modeling) در بسیاری از کشورهای پیشرفته جهان به‌عنوان یک‌راه‌حل و روش نوین و نوظهور جهت کمک به بالا بردن دقت، فهم و سرعت در چرخه ساخت یک بنا (Life Cycle) اعم از مطالعات اولیه، طراحی، ساخت و بهره‌برداری و حتی تخریب انواع ساختمان‌ها و بناها کاربرد بسیار زیادی پیدا کرده است.
هم اکنون کشورهای آمریکا، انگلستان، فنلاند، دانمارک، نروژ، هنگ¬کنگ و سنگاپور این روش را در بخش‌های مختلف خصوصی و عمومی خود به اجرا درآورده‌اند. مؤسسات و شرکت‌های بسیار بزرگی (به‌طور مثال Autodesk و …) در حال پیاده‌سازی و گسترش این روش در کشورهای پیشرفته جهان می‌باشند…
در مراحل مختلف چرخه‌ی یک پروژه (Life Cycle ) که شامل مطالعات اولیه، طراحی قسمت‌های مختلف (معماری، سازه، تأسیسات مکانیکی و الکتریکی) به دلیل وجود و درگیری شخصیت‌های مختلف حقیقی و حقوقی، متدها و روش‌های مختلف ساخت‌وساز، مصالح و تجهیزات نوین گسترده و گوناگون باعث شده که این چرخه هر روز پیچیده‌تر گردد که نیاز روزافزون به‌دقت و استفاده از روش‌های نوین و دقیق را مطالبه می‌نماید (شکل 1). از سوی دیگر استانداردهای سختگیرانه، الزامات طراحی و اجرای ساختمان به صورت پایدار و دوستدار محیط‌زیست (designGreen and Sustainable)، این نیاز را برای هر یک از اعضای تیم ساخت (کارفرما تا بهره‌بردار) به وجود می‌آورد که بتوانند بیشترین درک بصری و کمترین خطا را در مراحل مختلف کار داشته باشند. از دیگر اهداف استفاده از تکنولوژی BIM انتقال صحیح اطلاعات و خواسته‌های مالکین پروژه به تیم طراحی، از تیم طراحی به تیم ساخت و در نهایت از تیم ساخت به بهره‌بردار می‌باشد به صورتی که اهداف اولیه و نهایی هیچ یک از اعضای تیم دچار نقصان و انحراف نگردد.

BIM  (Building Information Modeling) چیست؟

BIM، یک تمثال و نمونه‌ی دیجیتالی از پروسه‌ی طراحی و ساخت یک بنا در جهت تسهیل رد و بدل کردن اطلاعات و مفاهیم و نیز بالا بردن قابلیت همکاری و تعامل بین کلیه‌ی افراد درگیر در چرخه‌ی ساخت (Life Cycle) یک پروژه می‌باشد به بیانی دیگر شبیه‌سازی کلیه‌ی فرآیند ساخت و طراحی در یک محیط مجازی توسط مفهوم BIM و ابزارهای مربوط به آن قابل انجام است؛ شبیه‌سازی که باعث می‌شود کلیه‌ی فرآیند آن در یک محیط دیجیتالی قابل‌بررسی و واکاوی بوده و قبل از هرگونه اشتباه مخاطره‌آمیز و هزینه‌بردار، مقدار و میزان آنها را به حداقل ممکن برساند.

تعریف BIM: مدل‌سازی اطلاعات ساختمان یا BIM) Building Information Modeling) یک تکنولوژی مدل‌سازی به کمک کامپیوتر است که برای مدیریت و تولید اطلاعات ساختمانی و فرایندهای وابسته به تولید، ارتباط و تجزیه‌وتحلیل مدل‌های اطلاعات ساختمانی به کار می‌رود. (C. Eastman et al. 2011)

تعریف BIM: انجمن پیمانکاران عمومی امریکا، مدل‌سازی اطلاعات ساختمانی را، توسعه و استفاده از مدل نرم‌افزاری برای شبیه‌سازی ساخت و عملیات یک ساختمان تعریف می‌کند؛ مدل حاصله، یک مدل اطلاعاتی ساختمانی است که یک ارائه دیجیتالی «غنی از اطلاعات»، شئ گرا، هوشمند و پارامتری از ساختمان است و دیدگاه و اطلاعات آن، به اقتضای نیاز کاربران می‌تواند مورد استخراج قرارگرفته و تجزیه‌وتحلیل شود تا اطلاعات موردنیاز برای تصمیم‌گیری و بهبود فرایند تحویل پروژه تولید شود. (Ernstorm, 2006)

تعریف BIM: کرایگی و همکاران، BIM را یک مدل 3 بعدی پارامتریک که برای تولید پلان، برش، نما، پرسپکتیو، جزئیات و زمان بعدی _ همه اجزای لازم برای مستندسازی طراحی ساختمان _ تعریف می‌کند و وجه تمایز آن را با ترسیمات دوبعدی معمول، پارامتریک بودن، تعاملی بودن و «غنی از اطلاعات» ذکر می‌کند. (Krygiel, 2010)

تعریف BIM

استاندارد ملی BIM ایالات متحده آمریکا خاطرنشان می‌کند تعریف یکتا و مشخصی برای BIM وجود ندارد، بااین‌حال BIM را یک ارائه دیجیتالی از خصوصیات فیزیکی و عملکردی ساختمان و یک منبع دانش اشتراک‌گذاری شده برای تصمیم‌گیری‌های قابل‌اطمینان در طول عمر ساختمان را (از طرح اولیه تا تخریب) تعریف می‌کند. (USA National BIM Standard, 2012)

همان‌طور که دیدیم درواقع تعریف استانداردشده و یکتایی برای BIM وجود ندارد و باعث شده است که محققان، سازمان‌ها و شرکت‌های نرم‌افزاری هرکدام تعریف خود را از BIM داشته باشند که می‌توانند باعث چالش و سردرگمی در پروژه‌ها شود. (Abbasnejad & Moud, 2013).

تاریخچه BIM

مفهوم BIM از دهه 1970 وجود داشته است.

اولین ابزار نرم‌افزاری توسعه‌یافته برای مدل‌سازی ساختمان‌ها در اواخر دهه 1970 و اوایل دهه 1980 پدیدار شد و شامل محصولات ایستگاه کاری مانند سیستم توصیف ساختمان چاک ایستمن  و GLIDE، RUCAPS، Sonata، Reflex و Gable 4DSeries بود.

برنامه‌های کاربردی اولیه و سخت‌افزار موردنیاز برای اجرای آن‌ها گران بودند که پذیرش گسترده را محدود کرد.

آنچه به‌عنوان محصولاتBIM  شناخته شد با ابزارهای طراحی معماری مانند اتوکد با اجازه دادن به‌اضافه کردن اطلاعات بیشتر (زمان، هزینه، جزئیات سازنده، اطلاعات پایداری و نگهداری و غیره) به مدل ساختمان متفاوت بود.

ازآنجایی‌که Graphisoft برای مدت طولانی‌تری نسبت به رقبای خود چنین راه‌حل‌هایی را توسعه می‌داد،Laiserin برنامه ArchiCAD [1] خود را در آن زمان “یکی از بالغ‌ترین راه‌حل‌های BIM  در بازار ” در نظر گرفت. پس از راه‌اندازی آن در سال 1987، ArchiCAD توسط برخی به‌عنوان اولین پیاده‌سازی BIM در نظر گرفته شد،  زیرا این اولین محصول CAD بر روی یک کامپیوتر شخصی بود که ‌قادر به ایجاد هندسه 2 بعدی و 3 بعدی و همچنین اولین محصول تجاری BIM  برای رایانه‌های شخصی بود.  

اصطلاح “مدل ساختمان ” (به معنایBIM  همان‌طور که امروزه استفاده می‌شود) برای اولین بار در اواسط دهه 1980 در مقالات استفاده شد: در مقاله‌ای در سال 1985 توسط سایمون رافل که سرانجام در سال 1986 و بعداً در مقاله‌ای در سال 1986 توسط رابرت منتشر شد.

بااین‌حال، اصطلاحات “مدل اطلاعات ساختمان ” و “مدل‌سازی اطلاعات ساختمان ” (ازجمله مخفف BIM) تا حدود 10 سال بعد به‌طور عمومی مورداستفاده قرار نگرفتند. تسهیل تبادل و قابلیت همکاری اطلاعات در قالب دیجیتال با اصطلاحات متفاوتی: توسط Graphisoft به‌عنوان “ساختمان مجازی ” یا “مدل ساختمان واحد “،  سیستم‌های بنتلی به‌عنوان “مدل‌های پروژه یکپارچه ” و توسط Autodesk[2] یا Vectorworks[3] به‌عنوان “اطلاعات ساختمان “. مدل‌سازی ” انجام شد.

 قابلیت همکاری و استانداردهای BIM

ازآنجایی‌که برخی از توسعه‌دهندگان نرم‌افزار BIM ساختارهای داده اختصاصی را در نرم‌افزار خود ایجاد کرده‌اند، داده‌ها و فایل‌های ایجادشده توسط برنامه‌های کاربردی یک فروشنده ممکن است در راه‌حل‌های فروشنده دیگر کار نکنند.  برای دستیابی به قابلیت همکاری بین برنامه‌ها، استانداردهای خنثی، غیراختصاصی یا باز برای به اشتراک‌گذاری داده‌هایBIM  بین برنامه‌های نرم‌افزاری مختلف توسعه‌یافته است.

قابلیت همکاری ضعیف نرم‌افزار مدت‌هاست که به‌عنوان مانعی برای کارایی صنعت و پذیرBIM  در نظر گرفته‌شده است.  در آگوست 2004، یک گزارش موسسه ملی استاندارد و فناوری ایالات‌متحده ( NIST) به‌طور محافظه‌کارانه تخمین زد که سالانه 15.8 میلیارد دلار توسط صنعت تسهیلات سرمایه‌ای ایالات‌متحده به دلیل قابلیت همکاری ناکافی ناشی از ماهیت بسیار پراکنده صنعت، شیوه‌های تجاری مبتنی بر کاغذ، فقدان استانداردسازی و پذیرش ناسازگار فناوری در میان ذینفعان از دست می‌رود.

یک استاندارد اولیه BIM، استاندارد یکپارچه‌سازی CIMSteel،CIS/2، مدل محصول و فرمت فایل تبادل داده برای اطلاعات پروژه فولاد سازه ((CIMsteel: Computer Integrated Manufacturing of Constructional Steelwork بود. CIS/2 امکان تبادل اطلاعات بدون درز و یکپارچه را در طول طراحی و ساخت سازه‌های قاب فولادی فراهم می‌کند.

در اواخر دهه 1990 توسط دانشگاه لیدز و موسسه ساخت‌وساز فولادی انگلستان، با ورودی‌های جورجیا تک توسعه یافت و توسط مؤسسه ساخت‌وساز فولادی آمریکا به‌عنوان فرمت تبادل داده آن برای فولاد سازه‌ای در سال 2000 تائید شد.

BIM اغلب با کلاسهای بنیاد صنعتی (IFC) و aecXML – ساختارهای داده برای نمایش اطلاعات – که توسط buildingSMART توسعه‌یافته است، مرتبط است. IFC توسط ISO به رسمیت شناخته‌شده است و از سال 2013 یک استاندارد بین‌المللی رسمی، ISO 16739 است.

تبادل اطلاعات عملیات ساختمانی ( COBie ) نیز با BIM مرتبط است. COBie توسط بیل شرق از سپاه مهندسین ارتش ایالات‌متحده در سال 2007 ابداع شد،  و به ضبط و ثبت لیست تجهیزات، برگه‌های اطلاعات محصول، ضمانت‌ها، لیست قطعات یدکی و برنامه‌های نگهداری پیشگیرانه کمک می‌کند. این اطلاعات برای پشتیبانی از عملیات، تعمیر و نگهداری و مدیریت داده زمانی که داده ساخته‌شده در خدمت است استفاده می‌شود.  در دسامبر 2011، توسط موسسه ملی علوم ساختمان مستقر در ایالات‌متحده به‌عنوان بخشی از استاندارد مدل ملی اطلاعات ساختمان (NBIMS-US) تائید شد. COBie در نرم‌افزار گنجانده‌شده است و ممکن است به اشکال مختلفی ازجمله صفحه گسترده، IFC[4] و ifcXML باشد.  در اوایل سال 2013، BuildingSMART روی یک فرمت سبک‌وزن XML، COBieLite کار می‌کرد که در آوریل 2013 برای بررسی در دسترس قرار گرفت.

در ژانویه 2019، ISO[5] دو بخش اول ISO 19650 را منتشر کرد که چارچوبی برای مدل‌سازی اطلاعات ساختمان بر اساس استانداردهای فرآیند توسعه‌یافته در بریتانیا ارائه می‌کند. مشخصات BS و PAS 1192  بریتانیا اساس بخش‌های بعدی سریISO 19650  را تشکیل می‌دهند که بخش‌هایی در مورد مدیریت داده (بخش 3) و مدیریت امنیت (بخش 5) در سال 2020 منتشرشده است.

سری IEC/ISO 81346 برای تعیین مرجع، 81346-12:2018 را منتشر کرده است،  که با نام RDS-CW (سیستم تعیین مرجع برای کارهای ساختمانی) نیز شناخته می‌شود. استفاده از RDS-CW  چشم‌انداز ادغام BIM  را با سیستم‌های طبقه‌بندی مبتنی بر استانداردهای بین‌المللی تکمیلی درحال‌توسعه برای بخش نیروگاه ارائه می‌دهد.

ISO 19650-1:2018 BIM را به‌صورت زیر تعریف می‌کند:

استفاده از یک نمایش دیجیتالی مشترک از داده ساخته‌شده برای تسهیل فرآیندهای طراحی، ساخت و بهره‌برداری برای تشکیل پایه‌ای قابل‌اعتماد برای تصمیم‌گیری.

کمیته پروژه استاندارد مدل اطلاعات ساختمان ملی ایالات‌متحده تعریف زیر را دارد:

مدل‌سازی اطلاعات ساختمان (BIM) یک نمایش دیجیتالی از ویژگی‌های فیزیکی و عملکردی یک تأسیسات است. BIM یک منبع دانش مشترک برای اطلاعات در مورد یک تسهیلات است که پایه‌ای قابل‌اعتماد برای تصمیم‌گیری در طول چرخه عمر آن تشکیل می‌دهد. به‌عنوان موجود از اولین تصور تا تخریب تعریف‌شده است.

طراحی ساختمان‌های سنتی تا حد زیادی به نقشه‌های فنی دوبعدی (پلان‌ها، ارتفاعات، مقاطع و غیره) وابسته بود. مدل‌سازی اطلاعات ساختمان، سه بعد فضایی اولیه (عرض، ارتفاع و عمق) را گسترش می‌دهد که شامل اطلاعات مربوط به زمان (به‌اصطلاح BIM4 بعدی)، هزینه ( BIM5 بعدی)، مدیریت داده، پایداری و غیره است؛ ‌بنابراینBIM  فراتر از هندسه را پوشش می‌دهد. همچنین روابط مکانی، اطلاعات مکانی، کمیت‌ها و ویژگی‌های اجزای ساختمان (به‌عنوان‌مثال، جزئیات سازنده) را پوشش می‌دهد و طیف گسترده‌ای از فرآیندهای مشترک مربوط به داده ساخته‌شده را از برنامه‌ریزی اولیه تا ساخت‌وساز و سپس در طول عمر عملیاتی آن امکان‌پذیر می‌کند.

ابزارهای تألیفBIM  طرحی را به‌عنوان ترکیبی از “اشیاء ” ارائه می‌دهند – مبهم و تعریف‌نشده، عمومی یا خاص محصول، اشکال جامد یا فضای خالی (مانند شکل یک اتاق) که هندسه، روابط و ویژگی‌های آنها را حمل می‌کند. برنامه‌های کاربردیBIM  امکان استخراج نماهای مختلف از یک مدل ساختمان را برای تولید نقشه و سایر کاربردها فراهم می‌کند. این نماهای مختلف به طور خودکار سازگار هستند و بر اساس یک تعریف واحد از هر نمونه شیء هستند.  نرم‌افزارBIM  نیز اشیا را به‌صورت پارامتری تعریف می‌کند. یعنی اشیاء به‌عنوان پارامترها و روابط با سایر اشیاء تعریف می‌شوند تا اگر یک شی مرتبط اصلاح شود، موارد وابسته نیز به طور خودکار تغییر می‌کنند. هر عنصر مدل می‌تواند دارای ویژگی‌هایی برای انتخاب و سفارش خودکار آنها باشد، تخمین هزینه و همچنین ردیابی و سفارش مواد را ارائه دهد.

برای متخصصان درگیر در یک پروژه،BIM  یک مدل اطلاعات مجازی را ‌قادر می‌سازد تا توسط تیم طراحی معماران، معماران منظر، نقشه برداران، مهندسین خدمات عمران، سازه و ساختمان و غیره، پیمانکار اصلی و پیمانکاران فرعی و مالک به اشتراک گذاشته شود.  هر حرفه‌ای داده‌های مربوط به رشته را به مدل مشترک اضافه می‌کند – معمولاً یک مدل “فدرال ” که چندین مدل رشته مختلف را در یک مدل ترکیب می‌کند.  ترکیب مدل‌ها، تجسم همه مدل‌ها را در یک محیط واحد، هماهنگی و توسعه بهتر طرح‌ها، افزایش اجتناب و تشخیص برخورد و بهبود زمان و تصمیم‌گیری هزینه را امکان‌پذیر می‌سازد.

BIM wash

“BIM wash” یا “”BIM washing اصطلاحی است که گاهی اوقات برای توصیف ادعاهای متورم و یا فریبنده یا ارائه خدمات یا محصولات BIM  استفاده می‌شود.  

استفاده در طول چرخه عمر پروژه

استفاده از BIM  فراتر از مرحله برنامه‌ریزی و طراحی پروژه است و در طول چرخه عمر ساختمان گسترش می‌یابد.

فرآیندهای پشتیبان مدیریت چرخه عمر ساختمان شامل مدیریت هزینه، مدیریت

ساخت‌وساز، مدیریت پروژه، بهره‌برداری از تأسیسات و کاربرد در ساختمان  می‌باشد.

یک “محیط داده مشترک ” (CDE) در ISO 19650  به‌صورت زیر تعریف‌شده است:

منبع اطلاعات توافق شده برای هر پروژه یا داده معین، برای جمع‌آوری، مدیریت و انتشار هر ظرف اطلاعاتی از طریق یک فرآیند مدیریت‌شده.

یک گردش کارCDE  فرآیندهای مورداستفاده را توصیف می‌کند درحالی‌که یک‌راه‌حلCDE می‌تواند فناوری‌های اساسی را ارائه دهد. یکCDE  برای به اشتراک گذاشتن داده‌ها در طول چرخه عمر پروژه یا داده استفاده می‌شود و از همکاری در کل تیم پروژه پشتیبانی می‌کند.

مدیریت مدل‌های اطلاعات ساختمان

مدل‌های اطلاعات ساختمان کل بازه زمانی مفهوم تا اشغال را در برمی‌گیرد.  برای اطمینان از مدیریت کارآمد فرآیندهای اطلاعاتی در طول این مدت، ممکن است یک مدیرBIM منصوب شود. مدیرBIM  توسط یک تیم ساخت طراحی از طرف مشتری از مرحله پیش طراحی به بعد حفظ می‌شود تاBIM  شی‌ءگرا در برابر اهداف عملکرد پیش‌بینی‌شده و اندازه‌گیری شده را توسعه داده و ردیابی کند و از مدل‌های اطلاعات ساختمان چند رشته‌ای پشتیبانی کند که تجزیه‌وتحلیل و زمان‌بندی را هدایت می‌کند. شرکت‌ها همچنین در حال بررسی توسعه BIM  در سطوح مختلف جزئیات هستند، زیرا بسته به کاربرد BIM، جزئیات بیشتر یا کمتری موردنیاز است و تلاش‌های مدل‌سازی متفاوتی در ارتباط با تولید مدل‌های اطلاعات ساختمان در سطوح مختلف وجود دارد.

BIM در مدیریت ساخت‌وساز

شرکت‌کنندگان در فرآیند ساخت‌وساز به‌طور مداوم برای ارائه پروژه‌های موفق علیرغم بودجه‌های فشرده، کارکنان محدود، برنامه‌های تسریع شده و اطلاعات محدود یا متناقض به چالش کشیده می‌شوند.

رشته‌های مهمی‌مانند طراحی‌های معماری، سازه و  MEP[6] باید به‌خوبی هماهنگ شوند، زیرا دو چیز نمی‌توانند در یک مکان و زمان انجام شوند. BIM علاوه بر این می‌تواند به تشخیص برخورد کمک کند و محل دقیق اختلافات را شناسایی کند.

مفهوم BIM، ساخت مجازی یک تأسیسات را قبل از ساخت فیزیکی واقعی آن، به‌منظور کاهش عدم قطعیت، بهبود ایمنی، حل مشکلات و شبیه‌سازی و تحلیل اثرات بالقوه در نظر می‌گیرد.  پیمانکاران فرعی از هر تجارتی می‌توانند اطلاعات حیاتی را قبل از شروع ساخت‌وساز، با فرصت‌هایی برای پیش‌ساخته یا مونتاژ برخی از سیستم‌ها در خارج از محل، وارد مدل کنند. ضایعات را می‌توان در محل به حداقل رساند و محصولات را به جای انباشته شدن در محل، به موقع تحویل داد.

مقادیر و خواص مشترک مواد را می‌توان به‌راحتی استخراج کرد. محدوده کار را می‌توان جدا و تعریف کرد. سیستم‌ها، مجموعه‌ها و توالی‌ها را می‌توان در مقیاس نسبی با کل تأسیسات یا گروهی از امکانات نشان داد. BIM همچنین با فعال کردن تضاد یا “تشخیص برخورد ” از خطاها جلوگیری می‌کند که به‌موجب آن مدل کامپیوتری به‌صورت بصری برای تیم برجسته می‌کند که در آن قسمت‌هایی از ساختمان (به‌عنوان‌مثال: قاب ساختاری و لوله‌ها یا کانال‌های خدمات ساختمان) ممکن است اشتباهاً تلاقی پیدا کنند.

BIM در عملیات تأسیسات

BIMمی‌تواند از دست دادن اطلاعات مرتبط با مدیریت پروژه از تیم طراحی، تیم ساخت‌وساز و مالک/ اپراتور ساختمان، با اجازه دادن به هر گروه برای اضافه کردن و ارجاع به تمام اطلاعاتی که در طول دوره مشارکت خود در مدلBIM  کسب می‌کنند، پل بزند. این می‌تواند منافعی را برای مالک یا اپراتور تسهیلات به همراه داشته باشد.

به‌عنوان‌مثال، مالک ساختمان ممکن است شواهدی از نشتی در ساختمان خود پیدا کند. به جای کاوش در ساختمان فیزیکی، ممکن است به مدل مراجعه کند و ببیند که یک شیر آب در محل مشکوک قرار دارد. او همچنین می‌تواند اندازه شیر خاص، سازنده، شماره قطعه و هر اطلاعات دیگری را که درگذشته در مورد آن تحقیق‌شده است، در انتظار قدرت محاسباتی کافی در مدل داشته باشد. چنین مشکلاتی در ابتدا توسطLeite  و Akinci هنگام توسعه نمایش آسیب‌پذیری از محتویات و تهدیدات تأسیسات برای پشتیبانی از شناسایی آسیب‌پذیری‌ها در شرایط اضطراری ساختمان موردتوجه قرار گرفت.

اطلاعات دینامیکی در مورد ساختمان، مانند اندازه‌گیری‌های حسگر و سیگنال‌های کنترل از سیستم‌های ساختمان، می‌تواند در نرم‌افزارBIM  برای پشتیبانی از تجزیه‌وتحلیل عملیات و نگهداری ساختمان گنجانده شود.

تلاش‌هایی برای ایجاد مدل‌های اطلاعاتی برای امکانات قدیمی‌تر و از پیش موجود، صورت گرفته است.

رویکردها شامل ارجاع به معیارهای کلیدی مانند شاخص وضعیت تسهیلات (FCI) یا استفاده از بررسی‌های اسکن لیزری سه‌بعدی و تکنیک‌های فتوگرامتری (به‌طور جداگانه یا ترکیبی) یا دیجیتالی کردن روش‌های نقشه‌برداری سنتی ساختمان با استفاده از فناوری تلفن همراه برای ثبت اندازه‌گیری‌های دقیق و اطلاعات مربوط به عملیات است.

تلاش برای مدل‌سازی ساختمانی که مثلاً در سال 1927 ساخته‌شده است، مستلزم مفروضات متعددی در مورد استانداردهای طراحی، قوانین ساختمان، روش‌های ساخت‌وساز، مصالح و غیره است و ‌بنابراین، پیچیده‌تر از ساخت یک مدل در طول طراحی است.

یکی از چالش‌های نگهداری و مدیریت صحیح تأسیسات موجود، درک چگونگی استفاده از BIM برای حمایت از درک جامع و اجرای شیوه‌های مدیریت ساختمان و اصول « هزینه مالکیت » است که از چرخه عمر کامل محصول یک ساختمان پشتیبانی می‌کند.

BIM ساختمان سبز

BIM در ساختمان سبز، یا “BIM  سبز “، فرآیندی است که می‌تواند به شرکت‌های معماری، مهندسی و ساخت‌وساز برای بهبود پایداری در محیط ساخته‌شده کمک کند. این می‌تواند به معماران و مهندسان اجازه دهد تا مسائل زیست‌محیطی را در طراحی خود در طول چرخه عمر داده ادغام و تجزیه‌وتحلیل کنند.

تحولات بین‌المللی

آسیا

چین

چین در سال 2001 اکتشاف خود را در زمینه مدل سازی اطلاعات ساختمان آغاز کرد. وزارت ساخت‌وساز اعلام کردBIM  به‌عنوان فناوری کاربردی کلیدی اطلاعات در “ده فناوری جدید صنعت ساخت‌وساز ” (تا سال 2010) است. وزارت علوم و فناوری (MOST) به‌وضوح فناوریBIM را به‌عنوان یک پروژه تحقیقاتی و کاربردی کلید ملی در برنامه‌ریزی پنج‌ساله توسعه علم و فناوری دوازدهم اعلام کرد. ‌بنابراین، سال 2011 به‌عنوان “سال اولBIM  چین ” توصیف شد.

کشور چین اقدامات خود را بر اساس مجموعه‌ای از برنامه‌های پنج‌ساله تنظیم کرده است؛ هر یک از این برنامه‌ها ابتکارات مهم و ضروری را جهت توسعه‌ی کشور در زمینه‌ی اجتماعی و اقتصادی در بازه‌ی زمانی مربوط به خود مشخص می‌کند. اولین برنامه مربوط به بازه‌ی زمانی بین سالهای ۱۹۵۳ تا ۱۹۵۷ میلادی است. یازدهمین برنامه بین سال‌های ۲۰۰۶ تا ۲۰۱۰ میلادی اجرا شد. باوجوداینکه برنامه‌ی دوازدهم کشور چین شامل ابتکارات متعددی جهت متعادل‌سازی اقتصاد این کشور، هدایت توسعه از مناطق شهری و ساحلی به سمت مناطق روستایی و جزایر، بهبود حفاظت از محیط‌زیست و تسریع اثربخشی اصلاحات سازمانی است؛ یکی از ابتکارات کلیدی مربوط به ساخت‌وساز در این برنامه موضوع ساختمان‌های انرژی کارا می‌باشد که در خدمت تحقق هدف والاتری تحت عنوان پایداری در معماری است. این مسأله برای کشور چین بسیار حائز اهمیت است؛ چراکه این کشور بزرگترین جمعیت جهان را دارد و اقتصاد آن نیز به سرعت درحال‌توسعه می‌باشد و لذا تهدیدی جدی متوجه منابع محدود و پایان‌پذیر آن است.

باوجود یافت نشدن اطلاعات خاصی در مورد ذکر بهره‌گیری از BIM در برنامه‌ی پنج‌ساله‌ی اخیر کشور چین، برای شرکت‌های ساختمانی این کشور بسیار مشکل و حتی ناممکن خواهد بود که بدون توسل به ارائه‌ی طرح خود به‌وسیله‌ی مدل‌های رایانه‌ای جهت انجام دقیق تجزیه‌وتحلیل‌های مربوط به بحث انرژی در ساختمان، ‌قادر به دستیابی به میزان قابل‌قبول از انرژی کارایی در ساختمان مورد طراحی خود باشند. بااین‌وجود کشور چین با برخورد قاطعانه با بحث اسراف در زمینه‌ی انرژی و همچنین وضع حدنصاب‌هایی درزمینه‌ی انرژی برای ساختمان‌ها، به‌طور غیرمستقیم صنعت ساختمان این کشور را به سمت استفاده از فناوری‌های پیشرفته در این صنعت نظیر BIM سوق می‌دهد.

هنگ‌کنگ

در سال 2006 اداره مسکن هنگ‌کنگ BIM را معرفی کرد، و سپس اجرای کاملBIM  را در سال 2014/2015 تعیین کرد.

صنعت ساخت‌وساز در آسیا و اقیانوسیه دستخوش تغییرات اساسی است و به‌سرعت در حال اتوماسیون و ساده‌سازی فرآیندهای خود برای همگام ماندن با اکوسیستم تجارت بین‌المللی است. از این نظر، هنگ‌کنگ به‌عنوان یکی از پیشرفته‌ترین کشورهای منطقه در زمینه پذیرش فناوری‌های ساختمانی در نظر گرفته می‌شود. هنگ‌کنگ نقش مهمی در تنظیم استانداردهای این صنعت داشته است. این کشور با استفاده از فناوری‌های پیشرفته در پروژه‌های خود، اثربخشی و کارآیی آن‌ها را در تکمیل پروژه‌های ساختمانی کلاس جهانی نشان داده است.

ایران

انجمن مدل‌سازی اطلاعات ساختمان ايران IBIMA در سال ٢٠١٢ توسط مهندسين حرفه‌ای از ٥ دانشگاه دولتي در ايران تاسيس شد كه قصد داشتند منابع دانش را براي حمايت از تصمیم‌گیری مديريت مهندسي ساخت‌وساز به اشتراك بگذارد، كه متأسفانه اين نهال نوپا به ثمر ننشست.

در سال ٢٠١٧ جمعي از مهندسين جوان كشور در بخش خصوصي، پس از اخذ اصالت نامه مدير جهاني ساخت از دفتر علمي آموزشي سازمان يونسكو OCS به اين فكر افتادند تا گامي بزرگ در راه علم مهندسي كشور بردارند و در سال ٢٠١٨ با تأسیس و راه‌اندازی گروه بین‌المللی برج‌سازان BIM فعاليت رسمي خود را در حوزه‌های علمي، آموزشي و اجرائي شروع كردند، كه علاوه بر تحقيقات علمي و تأليفات در حوزه‌های مهندسي و نگارش اولين كتاب مرجع BIM، در اجرائي نمودن علم مهندسي BIM در پروژه‌های مهندسي نقش زيادي داشته و براي اولين بار BIM را در كشور به مرحله اجرا و منصه ظهور درآوردند.

مالزی

اجرایBIM  به سمت مرحله 2BIM  تا سال 2020 به رهبری هیئت توسعه صنعت ساخت‌وساز ( CIDBمالزی) هدف‌گذاری شده است. بر اساس طرح تحول صنعت ساخت‌وساز (CITP 2016-2020) امید می‌رود تأکید بیشتر بر پذیرش فناوری در طول چرخه عمر پروژه موجب بهره‌وری بالاتر شود.

سنگاپور

سازمان ساختمان و ساخت‌وساز (BCA) اعلام کرده است که BIM  برای ارسال معماری (تا سال 2013)، سازه و ارسالM&E (تا سال 2014) و در نهایت برای ارسال طرح همه پروژه‌ها با مساحت ناخالص بیش از 5000 مترمربع توسط آکادمی BCA  در حال آموزش دانشجویان در BIM  است.

BCA[7] (مرجع ساختمان و ساخت‌وساز) سازمانی است در سنگاپور که کار اصلی مدیریت و رهبری صنعت ساختمان را بر عهده دارد. سنگاپور یکی از اولین کشورهایی است که نقاط قوت در طراحی بر پایه‌ی مدل‌سازی را حتی قبل از معرفی واژه‌ی BIM مدنظر قرارداد. در اوایل دهه‌ی ۱۹۹۰ میلادی، این کشور پروژه‌ای با نام CORENET تعریف کرده بود که درواقع سامانه‌ای برای کنترل خودکار قوانین و ضروریات در طرح ارائه‌شده برای یک بنا بود. البته باید ذکر شود که این سامانه‌ی کنترلی تنها برای بناهایی که به‌صورت یک مدل رایانه‌ای (و نه ترسیمات دوبعدی) ارائه می‌شدند، قابل‌استفاده بود. در آن زمان، این سامانه هنوز در مرحله‌ی آزمایشی قرار داشت و قرار بود قبل از انتشار عمومی، در چند پروژه به‌صورت آزمایشی مورداستفاده قرار بگیرد.

ژاپن

وزارت زمین، زیرساخت و حمل‌ونقل (MLIT) آغاز پروژه آزمایشیBIM  در ساختمان و تعمیرات دولتی ” (تا سال 2010) را اعلام کرد. موسسه معماران ژاپن (JIA) دستورالعمل‌های BIM   را (تا سال 2012) منتشر کرد که دستور کار و تأثیر مورد انتظار BIM  را برای معماران نشان می‌داد.  MLIT اعلام کرد ” BIM برای همه کارهای عمومی خود از سال مالی 2023 اجباری خواهد شد، به‌جز مواردی که دلایل خاصی دارند “. آثار مشمول موافقت‌نامه تدارکات دولتی WTO[8] باید با استانداردهایISO[9]  منتشرشده مرتبط با BIM  مانند سریISO19650  مطابق با ماده 10 (مشخصات فنی) موافقت‌نامه مطابقت داشته باشد.

کره جنوبی

سمینارهای کوچک مرتبط باBIM  و تلاش مستقلBIM  در کره جنوبی حتی در دهه 1990 وجود داشت. بااین‌حال تا اواخر دهه 2000 بود که صنعت کره به BIM  توجه کرد. اولین کنفرانس BIM  در سطح صنعت در آوریل 2008 برگزار شد و پس از آن، BIM بسیار سریع گسترش یافت. از سال 2010، دولت کره به‌تدریج دامنه پروژه‌های اجباری BIM را افزایش داده است. McGraw Hill[10] در سال 2012 گزارش مفصلی در مورد وضعیت پذیرش و اجرای BIM  در کره جنوبی منتشر کرد.

امارات متحده عربی

شهرداری دبی بخشنامه‌ای (196) در سال 2014 صادر کرد که استفاده ازBIM  را برای ساختمان‌هایی با اندازه، ارتفاع یا نوع خاصی الزامی‌کرد.  بخشنامه یک‌صفحه‌ای باعث علاقه شدید بهBIM  شد و بازار برای آماده شدن برای دستورالعمل‌ها و جهت‌گیری‌های بیشتر پاسخ داد.  در سال 2015 شهرداری بخشنامه دیگری (207) با عنوان « در خصوص گسترش اعمال (BIM) در ساختمان‌ها و تأسیسات در امارت دبی صادر کرد که با کاهش حداقل اندازه و ارتفاع موردنیاز برای پروژه‌های نیازمند BIM، BIM را برای پروژه‌های بیشتری اجباری کرد. این بخشنامه دوم پذیرشBIM  را با چندین پروژه و سازمان که استانداردهایBIM  انگلستان را به‌عنوان بهترین عمل اتخاذ کردند، بیشتر کرد.  در سال 2016، کمیسیون کیفیت و انطباق امارات متحده عربی یک گروه راهبریBIM  را برای بررسی پذیرش BIM  در سراسر کشور راه‌اندازی کرد.

اروپا

اتریش

استانداردهای اتریشی برای مدل‌سازی دیجیتال در ÖNORM A 6241[11]، منتشرشده در 15 مارس 2015 خلاصه‌شده است؛ و در فقدان تعاریف اصلاح شد. ÖNORM A 6241-2 (BIM Level 3)  شامل تمام الزامات BIM Level 3  است.

جمهوری چک

شورای BIM  چک که در می 2011، باهدف پیاده‌سازی متدولوژی‌هایBIM  در فرآیندهای ساختمانی و طراحی، آموزش، استانداردها و قوانین چک تأسیس شد.

استونی

در استونی خوشه ساخت‌وساز دیجیتال (Digitaalehituse Klaster) در سال 2015 برای توسعه راه‌حل‌هایBIM  برای کل چرخه عمر ساخت‌وساز تشکیل شد. هدف استراتژیک خوشه توسعه یک محیط ساخت‌وساز دیجیتال نوآورانه و همچنین توسعه محصول جدید VDC[12]، گرید و پورتال ساخت‌وساز الکترونیکی برای افزایش رقابت بین‌المللی و فروش مشاغل استونیایی در زمینه ساخت‌وساز است. این خوشه به‌طور مساوی توسط صندوق‌های ساختاری و سرمایه‌گذاری اروپایی از طریق Enterprise Estonia[13] و اعضای خوشه با بودجه کل 600000 یورو برای دوره 2016-2018 تأمین می‌شود.

فرانسه

بازوی فرانسوی buildingSMART[14]، به نام Mediaconstruct  (از سال 1989 موجود است)، از تحول دیجیتال در فرانسه پشتیبانی می‌کند. یک طرح دیجیتال انتقال ساختمان – مخفف فرانسویPTNB –  در سال 2013 ایجاد شد (از سال 2015 تا 2017 و تحت چندین وزارتخانه اجباری شد). یک نظرسنجی در سال 2013 از عملکرد BIM  اروپا، فرانسه را در جایگاه آخر نشان داد، اما با حمایت دولت، در سال 2017 با بیش از 30 درصد پروژه‌های املاک و مستغلات که با استفاده از BIM  انجام‌شده بود، به رتبه سوم رسید.

در فرانسه، سازمان‌هایی وجود دارند که برای تصویب بیشتر استانداردهای BIM تلاش می‌کنند تا قابلیت همکاری نرم‌افزار بین افرادی که در صنعت ساخت فعال هستند را بهبود ببخشند. چنین سازمان‌هایی شامل[15]FBB یا بازوی فرانسوی buildingSMART بین‌المللی است که از IFCs[16] حمایت می‌کنند. از طرف دیگر شرکت‌های ویرایش نرم‌افزار مثل Vizelia اولین پذیرندگان IFCs بوده‌اند و حالا از تمام مزایای BIM در تجارت جدید ساخت سبز بهره می‌برند.

بر اساس گزارش SmartMarket از ساخت‌وساز McGraw-Hill فرانسه بیشترین میزان پذیرش BIM بین متخصصان ساختی که موردبررسی قرارگرفته‌اند را برابر با ۳۸ درصد اعلام کرده، اگرچه این عدد فقط کمی بیشتر از نرخ کشورهای آلمان و انگلستان است. این گزارش ادامه می‌دهد که درصد بالایی از پذیرندگان فرانسوی (۷۲ درصد) از BIM در بیش از ۳۰ درصد پروژه‌های خود استفاده می‌کنند. این گزارش نتیجه گرفته است که کاربران فرانسوی بیشترین ارزش BIM را در کاهش تعارض­ها حین ساخت و بهبود درک جمعی از اهداف طراحی می‌دانند.

آلمان

بر اساس گزارش SmartMarket در سال ۲۰۱۰، پذیرندگان آلمانی به‌عنوان یک گروه در ۴۷ درصد مواقع از BIM در ۳۰ درصد پروژه‌های خود به کار می‌گیرند. در آلمان معماران بیشتر نرخ پذیرش بین متخصصان صنعتی با ۷۷ درصد را دارند که به دنبال آن مهندسان با ۵۳ درصد و پیمانکاران نهایی با ۱۰ درصد هستند.

اجرای سیستم‌های BIM مهندسان ارتش امریکا نیز به اروپا رسیده است. این ارتش اکنون از BIM برای بسیاری از پروژه‌های خود در مناطق ماموریتی مختلف استفاده می‌کند و این میزان همچنان در حال افزایش است. جیم نوبل، رئیس واحد مهندسی در منطقه می‌گوید: بسیاری از شرکت‌های آلمانی در بخش خصوصی در حال استفاده از BIM هستند. چالش برای ما این است که بسیاری معمارهایی که از BIM استفاده می‌کنند تجربه زیادی در این زمینه ندارند. انتظار می‌رود که ادغام کامل با BIM در فرآیندهای ساخت منطقه اروپا کمی زمان بر باشد که علت آن تا حد زیادی به روند قانونی که در توافق‌نامه‌های امضاشده بین ایالات‌متحده و دولت آلمان بیان‌شده است و نحوه انجام پروژه‌های BIM در آلمان را مشخص می‌کند برمی‌گردد. کار ما اکنون این است که با شرکای خود در بعضی پارامترها، نقاط شروع و قابلیت همکاری به توافق برسیم.