Inteligentniejsze budownictwo: Jak BIM zmienia budownictwo?
Kevin Driscoll • W tak złożonej branży jak budowlana zapotrzebowanie na inteligentniejsze i bardziej zintegrowane procesy jeszcze nigdy nie było równie duże. Koncepcja Building Information Modeling (BIM) to nowe podejście do projektowania, budowania i zarządzania budynkami. Wprowadza ona precyzję na każdym etapie realizacji projektu. BIM to coś więcej niż tylko modelowanie 3D – to cyfrowa rewolucja w budownictwie. Koncepcja ta umożliwia zespołom pracę w oparciu o wspólne źródło wiarygodnych informacji oraz podejmowanie decyzji w oparciu o dane, co pozwala ograniczyć ryzyko i koszty. W dalszej części wyjaśniamy, w jaki sposób to wydajne oprogramowanie dla branży budowlanej pomaga zwiększyć wydajność, koordynację i współpracę.
Czym jest BIM?
BIM, czyli Building Information Modeling (modelowanie informacji o budynku), to cyfrowy proces stosowany w projektach architektonicznych, inżynieryjnych i budowlanych do tworzenia szczegółowych modeli 3D budynków i infrastruktury oraz do zarządzania takimi modelami. W odróżnieniu od tradycyjnych planów proces BIM uwzględnia nie tylko geometrię 2D, ale także relacje 3D, materiały oraz inne istotne dane. Przekłada się to na lepszą wizualizację, koordynację i analizę w całym cyklu życia budynku – od projektu i budowy, po utrzymanie i eksploatację.
BIM można porównać do cyfrowego zestawu klocków LEGO do wznoszenia budynków. Prace prowadzone są nie na podstawie płaskich planów, ale w oparciu o model 3D, w którym każda cegła (lub każdy element) wie, czym jest, z czego jest wykonana i jak pasuje do pozostałych elementów. Analogicznie do klocków LEGO, które łączą się ze sobą w określony sposób, BIM umożliwia architektom, inżynierom i budowniczym zrozumienie sumy wszystkich powiązań, wykrycie potencjalnych problemów przed rozpoczęciem budowy oraz zagwarantowanie płynnego przebiegu projektu od początku do końca.
Z czego wynika znaczenie BIM?
Podobnie jak inne programy wykorzystywane w branży budowlanej proces BIM wychodzi naprzeciw największym bolączkom branży budowlanej: nieefektywności, fragmentacji i kosztownym błędom. I choć do głównych użytkowników oprogramowania BIM należą architekci i inżynierowie, korzyści uwidaczniają się w całym zespole projektowym – od biura po teren. Zwłaszcza w połączeniu z aplikacją do zarządzania budową oprogramowanie BIM usprawnia komunikację i redukuje liczbę błędów od początku do końca projektu.
Jak BIM pomaga przekształcać budownictwo?
-
Kompleksowe modelowanie cyfrowe (Virtual Design and Construction, VDC): BIM przekształca statyczne plany w interaktywne modele 3D, które zapewniają lepszą wizualizację i integrację elementów budynku.
-
Wykrywanie konfliktów (wykrywanie kolizji): Wczesne identyfikowanie kolizji projektowych pozwala zminimalizować poprawki, opóźnienia i koszty budowy.
-
Lepsza współpraca: Korzystanie ze wspólnej platformy cyfrowej, np. Fieldwire, przynosi poprawę współpracy, komunikacji i koordynacji.
-
Oszczędności na kosztach i zarządzanie cyklem życia: Dokładne dane na potrzeby utrzymania i eksploatacji przynoszą redukcję długoterminowych kosztów i bardziej zrównoważoną eksploatację.
Jak wygląda proces BIM?
Oto krótki opis całego procesu BIM w ramach wszystkich etapów typowego dużego projektu:
1. Projekt i planowanie
-
Utworzenie szczegółowych cyfrowych modeli 3D
-
Identyfikacja potencjalnych konfliktów wewnątrz projektu
-
Optymalizacja systemów architektonicznych i inżynieryjnych
-
Przeprowadzenie wczesnego wykrywania kolizji
2. Etap budowy
-
Wykorzystanie modelu cyfrowego jako precyzyjnego przewodnika wdrożeniowego
-
Koordynacja przepływów zadań obejmujących wiele branż
-
Zapewnienie dokładnego pozycjonowania przestrzennego
-
Minimalizowanie niepewności i błędów na placu budowy
3. Zarządzanie projektem
-
Śledzenie postępów projektu w czasie rzeczywistym
-
Monitorowanie budżetu i harmonogramu
-
Generowanie kompleksowych analiz wyników
-
Zapewnienie przejrzystej komunikacji
4. Eksploatacja i utrzymanie obiektu
-
Transformacja modelu cyfrowego w narzędzie do zarządzania aktywami
-
Planowanie konserwacji zapobiegawczej
-
Śledzenie funkcjonowania systemów budynku
-
Wsparcie długoterminowego zarządzania obiektem
Zwrot z inwestycji (ROI) w BIM
BIM to kosztowny ręczny proces, w który zaangażowani są wykwalifikowani specjaliści. W przypadku pełnego modelu BIM cały budynek jest dostępny w modelu cyfrowym z niezwykle wysokim poziomem szczegółowości. Koszt wykonania modelu BIM może wynieść nawet 9,70 USD za metr kwadratowy. W przypadku 15-piętrowego budynku o powierzchni 2323 metrów kwadratowych na piętro kwota ta wyniosłaby niebagatelne 337 500 USD. Jednakże zaoszczędzone w trakcie budowy pieniądze i czas mogą sprawić, że inwestycja będzie warta zachodu.
Zwrot z inwestycji (ROI) w BIM w projektach budowlanych może się różnić w zależności od jakości wykonania, złożoności projektu, jego skali itp. Oto przybliżony zwrot z inwestycji (ROI) związany z wdrożeniem BIM:
Typowe szacunki zwrotu z inwestycji (ROI)
Na całym świecie najczęściej podawany przedział procentowy zwrotu z inwestycji w BIM wynosi 10–25% – szczególnie wśród wykonawców o umiarkowanym lub wysokim poziomie wykorzystania modelu BIM.
Mimo że nie istnieje standardowy wzór na obliczenie zwrotu z inwestycji w BIM, za najważniejsze uznaje się wskaźniki finansowe, takie jak oszczędności na kosztach, wzrost rentowności i wyższa produktywność. Dopełnieniem są często wskaźniki przebiegu realizacji projektu, takie jak zmniejszenie liczby zapytań RFI, mniejsza liczba nieplanowanych zmian, większe zadowolenie klientów oraz mniejsze zakłócenia w realizacji projektu.
Przykładowa realizacja: Mortenson Construction
Firmie Mortenson, która od dawna korzystała z BIM, brakowało systemu pozwalającego zmierzyć wpływ modelu BIM na poszczególne projekty. Gdy planowano realizację projektu R2 w stanie Kolorado – obok podobnego budynku Research 1 (R1) – nawiązano współpracę z Uniwersytetem Kolorado w celu przeprowadzenia niezależnego badania porównującego oba projekty.
Najważniejsze wnioski
Oszczędności kosztów:
-
O 780 mniej zapytań RFI w odniesieniu do R2 w porównaniu do R1, co przyniosło oszczędność 585 000 USD na samych kosztach administracyjnych.
-
O 74% mniej zapytań RFI podczas prac fundamentowych i o 47% mniej podczas montażu konstrukcji stalowych.
Wzrost efektywności:
- O 6 miesięcy szybsze ukończenie projektu R2 w porównaniu z R1
Główni gracze na rynku oprogramowania BIM
BIM to długotrwały proces, który często wymaga stosowania wielu różnych składników oprogramowań dla różnych branż lub etapów projektu. Można na przykład skorzystać z programu Revit do utworzenia samego modelu BIM, z programu Navisworks do wykrywania kolizji i z narzędzia Fieldwire do korzystania z odwołań do modelu BIM w terenie.
Poniżej przedstawiono listę najpopularniejszych platform BIM w USA.
Autodesk
Revit: Modelowanie BIM dla procesów architektonicznych, inżynieryjnych i budowlanych.
Civil 3D: Projektowanie infrastruktury, planowanie terenów i analiza dla potrzeb inżynierii lądowej.
BIM Collaborate Pro: Współpraca w czasie rzeczywistym w chmurze w programach Revit, Civil 3D i Plant 3D.
Navisworks: Wykrywanie kolizji, symulacja 4D/5D i multidyscyplinarna koordynacja.
Trimble
Tekla Structures: Zaawansowane modelowanie konstrukcji stalowych/betonowych z integracją zaawansowanych procesów fabrykacji.
Trimble Connect: Scentralizowane udostępnianie danych, śledzenie statusu na podstawie modelu i międzyetapowa współpraca.
Nemetschek Group
Allplan Architecture: Projektowanie i dokumentowanie architektoniczne zorientowane na BIM.
Vectorworks: Zintegrowane procesy BIM w ramach projektowania architektury, krajobrazu i rozrywki.
Korzystanie z procesu BIM w terenie
Chociaż w ostatnich latach z oprogramowania BIM korzystały przede wszystkim zespoły biurowe, równie cenna okazuje się możliwość dostępu do modeli 3D bezpośrednio w terenie. Aplikacja do zarządzania budową, np. Fieldwire, zapewnia zespołom dostęp do modeli 3D w terenie za pomocą telefonu lub tabletu w celu sprawdzania szczegółów i uzyskania lepszego zrozumienia warunków na placu budowy.
Przeglądarka 3D Fieldwire to pomost łączący zespoły terenowe i projektowe w celu zagwarantowania precyzyjnych pomiarów odległości między kanałami, rurami, sufitami i innymi elementami. Oto kilka możliwych zastosowań oprogramowania BIM w terenie w celu zwiększenia produktywności:
-
Szybsze rozwiązywanie problemów: Możliwość wizualizacji modelu na miejscu pomaga zespołom szybko identyfikować i rozwiązywać problemy, takie jak kolizje lub wątpliwości projektowe.
-
Weryfikacja na miejscu: Dzięki przeglądarce 3D zespoły mogą weryfikować miejsca instalacji, wymiary i sekwencję, co pomaga zapobiegać poprawkom i stanowi gwarancję wykonania prac zgodnie z założeniami.
-
Dostęp w czasie rzeczywistym do dokładnych informacji: Zespoły terenowe mogą uzyskać dostęp do aktualnych modeli 3D, rysunków i specyfikacji bezpośrednio za pomocą tabletów lub innych urządzeń mobilnych.
Maksymalne wykorzystanie procesu BIM
Zaczynając od koordynacji materiałów i redukcji ilości odpadów, a kończąc na rozwiązywaniu sporów, proces BIM przyczynia się do wzrostu wydajności, który wykracza daleko poza optymalizację projektu. W miarę rozwoju branży budowlanej proces BIM staje się podstawą większej wydajności i silniejszych powiązań procesów.
