تحقیق بررسی زیر ساخت‌های مورد نیاز برای استفاده از مدلسازی اطلاعات ساختمانی (BIM)

توضیحات

عنوان:  بررسی زیر ساخت‌های مورد نیاز برای استفاده از مدلسازی اطلاعات ساختمانی (BIM) در بخش طراحی پروژه‌های ساختمانی و عمرانی

• مقدمه
• مدل‌سازی اطلاعات
• مدل‌سازی اطلاعات ساختمان
• پیاده‌سازی و بکارگیری مدل اطلاعات ساختمان (BIM)
• زیرساخت‌های استفاده از BIM
• فرایندها
• فناوری‌ها (ابزارها)
• رفتارها (فرهنگ سازمانی)
• منابع

مقدمه

امروزه با پیشرفت تکنولوژی، استفاده از کامپیوتر جهت بهبود فرایند طراحی و اسنادسازی بین معماران و سایر رشته‌های مهندسی مرتبط با ساختمان افزایش چشمگیری داشته است. در این بین، مفهوم [1]BIM یا سیستم مدلسازی اطلاعات ساختمان به عنوان رویکردی جدید در اسنادسازی مبتنی بر مدل‌سازی اجزای ساختمانی بر مبنای داده‌های آنها به عنوان یک رویکرد نوین در سطح کشورهای توسعه یافته مطرح است. مدل اطلاعات ساختمان یک مدل سه‌بُعدی است که خصوصیات فیزیکی و عملکردی بنا را به‌صورت دیجیتال نمایش می‌دهد. این مدل یک پایگاه داده مشترک و قابل اتکا برای اخذ تصمیمات مناسب در طول چرخه عمر بنا محسوب می‌شود. فناوری مدل‌سازی اطلاعات ساخت (BIM) به عنوان ابزاری قدرتمند در دست مدیران، معیارهای موفقیت پروژه را بهبود می‌بخشد، معیارهایی چون هزینه، زمان و کیفیت. از سویی دیگر با وجود مزایای بسیار این فناوری نوین، به دلیل ماهیت جزیره‌ای قراردادهای مرسوم، بخش عمده‌ای از پتانسیل نهفته در آن بدون استفاده می‌ماند. علاوه‌براین نیل به پایداری در پروژه‌های عمرانی بدون اصلاح فرایند طراحی، ساخت و بهبود کیفیت محصولات پروژه امکان‌پذیر نمی‌باشد (مانقاساریان & نکوئی, 1395).

مدل‌سازی اطلاعات ساختمان یکی از پیشرفته‌ترین تحولات در معماری، مهندسی و عمران بوده که پروژه‌های عمرانی را در یک محیط مجازی شبیه‌سازی می‌کند. با استفاده از فرایند مدل‌سازی اطلاعات ساختمان می‌توان مدل مجازی دقیق یک ساختمان را به‌صورت دیجیتال در فاز طراحی در رایانه شبیه‌سازی نمود[ایستمن و همکاران[2]، 2008، به نقل از (قاسم & زمانی, 1396) ]. مدل‌سازی اطلاعات ساختمان، تصویری مجازی به‌صورت هوشمند با جزئیات کاملی از یک پروژه است، که در آن دیدگاها و داده‌های مناسب برای نیازهای محتلف می‌توانند طراحی و سپس تجزیه و تحلیل شوند، تا اطلاعاتی را که می‌توان برای تصمیم‌گیری استفاده کرد، در آن به‌صورت مدلی یکپارچه به وجود آورد[انجمن پیمانکاران عمومی آمریکا[3]، 2005، به نقل از  (قاسم & زمانی, 1396)]. مدل‌سازی اطلاعات ساختمان شامل مشخصه‌های هندسی پروژه، روابط فضایی، اطلاعات جغرافیایی، مقادیر و جایگاه هریک از عناصر ساختمان، برآورد هزینه، موجودی مواد و برنامه‌ریزی پروژه می‌باشد. این مدل می‌تواند برای نشان‌دادن کل چرخه عمر ساختمان از فاز طراحی تا پایان فاز بهره‌برداری مورد استفاده قرارگیرد[بازجانس[4]، 2006، به نقل از (قاسم & زمانی, 1396)]. از این‌رو قابلیت‌های مدل‌سازی اطلاعات ساختمان فراصت‌هایی برای همکاری بهتر مهندسین معماری، سازه و تاسیسات و همچنین توسعه موفق‌تر پروژه‌های ساختمانی و عمرانی ایجاد می‌کند. در نتیجه از قابلیت‌های فرایند مدل‌سازی اطلاعات ساختمان با نوآوری‌های بالقوه در خود می‌توان به منظور بهبود پیشرفت پروژه بهره‌برد (قاسم & زمانی, 1396). این قابلیت‌ها از طریق مدل‌سازی اطلاعات حاصل می‌شود، که در ادامه توضیح مختصری در این رابطه ارائه شده‌است.

مدل‌سازی اطلاعات

امروزه صنایع مختلف برای پشتیبانی از فعالیت‌های ساخت و تولید خود، در طی مراحل چرخه حیات محصول، وابستگی مفرطی به تکنولوزی‌های رایانه‌ای پیداکرده و اشتراک کارا و اثربخش اطلاعات بین سیستم‌های رایانه‌ای اهمیتی حیاتی یافته‌است، که برای این منظور نرم‌افزارها و صفحات گسترده‌ی متعددی ایجاد شده‌است. یک مدل اطلاعاتی مفاهیم، روابط، محدودیت‌ها، نقش‌ها و عملیات را در یک حیطه مشخص نمایش می‌دهد. مزیت استفاده از یک مدل اطلاعاتی این است که امکان ارائه ساختار یافته، پایدار و قابل اشتراک اطلاعات در یک زمینه مشخص را فراهم می‌کند (Tina Lee, 1999). به عبارتی دیگر، یک مدل اطلاعاتی، چارچوبی ساختاریافته است که برای طبقه‌بندی اطلاعات مورد استفاده قرار می‌گیرد. این چارچوب به پدیدآورندگان و دستاندرکاران در یافتن اطلاعات مورد نظر کمک می‌کند. یک مدل اطلاعاتی ممکن است منابع اطلاعاتی یک سازمان و یا یک بخش از یک سازمان را دربر داشته باشد (Gilbane, 2002). در صنعت ساختمان برای مدل‌سازی اطلاعات از نرم‌افزارها و روش‌های منسجمی استفاده می‌شود که از آن تحت عنوان «مدل‌سازی اطلاعات ساختمان (BIM)» یاد می‌کنند که در ادامه به آن اشاراه شده است.

مدل‌سازی اطلاعات ساختمان

تکنولوژی مدل‌سازی اطلاعات ساختمان (BIM) به عنوان یک ابزار مدرن و کارآمد در عرصه مهندسی ساختمان شناخته شده که موجب پیدایش تحولات بنیادی در تمامی حوزه‌های وابسته به ساخت و ساز شده‌است. فناوری مدل‌سازی اطلاعات ساختمان یک فناوری نسبتاً جدید در صنعت ساخت و ساز محسوب می‌شود و می‌تواند پاسخی جامع به بسیاری مشکلات پیش رو در صنعت ساخت باشد. این سیستم که با استفاده از جدیدترین متُدهای مدل‌سازی اطلاعاتی و رایانه‌ای به طراحی، پردازش و ساخت پرونده‌های نرم‌افزاری برای ساختمان‌ها می‌پردازد، موجب پدید آمدن پایگاه‌های دانش برای ساختمان‌ها شده که ضمن تولید فضای دیجیتالی مجازی، موجب دستیابی به بانک‌های اطلاعاتی برای ساختمان‌ها جهت سهولت و اقتصادی‌شدن هرگونه تغییر یا تعمیر و اصلاح احتمالی ساختمان در آینده و در دوران بهره‌برداری آن می‌شود[غمخوار[5]، 1391؛ به نقل از (مانقاساریان & نکوئی, 1395)]. این فرایند بر اساس شروع طراحی در فازهای اولیه و همکاری افراد مختلف دخیل در پروژه و بر پایه اصولی از جمله اعتماد، شفافیت، ارتباطات کارآمد، اشتراك باز اطلاعاتی، پیروزی تیم برابر با پیروزی پروژه، خطر و پاداش برابر، تصمیم‌گیری بر اساس ارزش‌ها و نیز استفاده از تمام توانمندی‌های تکنولوژیک و پشتیبانی، شکل می‌گیرد. در نهایت نیز، امکان اجرای “بهتر، سریع‌تر و ارزان‌تر» ضمن کاهش خطاها و هدررفت زمان و هزینه در طول پروژه وجود خواهد داشت. تصمیم استفاده از مدل‌سازی اطلاعات ساختمان بیشتر جنبه تجارتی و کسب و کار دارد. حفاظت و یا ارتقاء موقعیت رقابتی در بازار کار، هم سو سازی و تقویت فعالیت‌های تجاری، از جمله دلایلی هستند که مدیران کسب و کار عموماً در دفاع از استفاده‌ی سیستم مدل‌سازی اطلاعات ساختمان بیان می‌دارند. برای موفقیت استفاده از سیستم مدل‌سازی اطلاعات ساختمان می‌بایست، تمهیدات لازم جهت تطابق متناظر بین این سیستم و فرهنگ جامعه در قالب یک استراتژی دگردیسی فرهنگی اندیشیده شود[اسمیت و تاردایف[6]، 2007، به نقل از (مانقاساریان & نکوئی, 1395)].

شکل 1 مدل سازی اطلاعات ساختمان

مدل سازی اطلاعات ساختمان در صنایع دیگر پیش زمینه‌هایی داشته و به علت موفقیت به صنعت ساختمان نیز راه یافت. بدیهی است، که کاربرد BIM  برای برطرف کردن برخی مشکلات یا بهبود روندهای کاری فعلی است. مدل اطلاعات ساختمان یا BIM را می‌بایست کاربرد ایدۀ PIM[7] در صنعت ساختمان‌سازی دانست که درآن محصول یک ساختمان است. کاربردهای اولیه BIM بیشتر مبتنی بر خصوصیات هندسی بود، ولی این مسأله امروزه روبه گسترش است به طوری که خصوصیاتی جهت استفاده در برنامه‌های آنالیزی مثل مدل‌سازی مصرف انرژی، میزان مصالح، برآورد هزینه و طرح‌ریزی ساخت و آنالیزهای مختلف هندسی را شامل می‌شود  همانند PIM ، یک BIM را می‌توان به عنوان بانک داده‌ای از اطلاعات پروژه‌ساخت در نظر گرفت. اطلاعات در این بانک داده، تمام داده‌هایی که امروزه جهت مدیریت یک پروژه ساخت استفاده می‌شود را در قالب یک مجموعۀ یکپارچه، در بر خواهد گرفت،.از همین رو BIM ها مجموعه‌هایی با امکان نمایش‌های چندگانه، چند بعدی است که اطلاعاتی که توسط تیم‌ها و صنایع مختلف در راستای پروژه تولید و ارائه می‌شود، را یکپارچه می‌کند. مدل اطلاعات ساختمان پتانسیل‌های بالقوه‌ای در کاهش زمان ساخت و به نوعی کاهش هزینه‌های ساخت دارد، ریسک‌ها را کاهش خواهد داد و ادعاها و دعواهای آخر پروژه را کم می‌کند و در یک جمله به افزایش بهره‌وری در صنعت ساخت کمک می‌نماید؛ منتهی پیاده‌سازی و بهره‌گیری از این استعدادها مثل تمام فناوری‌ها وسیستم‌های جدید دیگر با چالش‌هایی مواجه خواهد بود. چالش‌هایی که کاربرد BIM خواهد داشت وچالش‌هایی که پیاده‌سازی BIM در مرحلۀ گذار از روش سنتی)فعلی( و رسیدن به تفکرات نهائی آن خواهد داشت  (بداقی, رستمی, & تقی زاده, ۱۳۹۴). صنعت ساختمان از پایین بودن عملکرد و کارایی رنج برده و نسبت به سایر صنایع اثربخشی پایینی دارد. از این رو این صنعت نیازمند تدابیری است که از طریق آن بتوان عملکرد آن را ارتقاء داد. این درحالی است که این صنعت از جمله صنایع پرهزینه و پیچیده به شمار می‌آید. بنابراین مطالعات و پژوهش‌های زیادی در جهت بهبود عملکرد آن تدوین و ارائه شده‌است. براساس سازمان آمار ایالات متحده آمریکا، صنایع تولیدی غیرکشاورزی، عملکرد آنها در بین سال‌های 1964 تا 2000 دو برابر شده است، در حالی‌که عملکرد صنعت ساختمان در سال 2000، به 80% عملکرد سال 1964 تقلیل یافته‌است. البته دلایل زیادی این افت عملکردی را سبب شده‌اند، مانند افزایش پیچیدگی صنعت ساخت در این دوران، اما هنوز این صنعت نیازمند توجه و بهبود عملکرد است. در  نشان داده شده است. مدل سازی اطلاعات (BIM) نقش موثری در ارتقاء عملکرد صنعت ساخت خواهد داشت  (Kymmell, 2008).

توجه:

برای دانلود فایل کامل ورد لطفا اقدام به خرید نمایید.

لینک دانلود فایل بلافاصله پس از خرید بصورت اتوماتیک برای شما ایمیل می گردد.