BIM

Az információalapú épületmodellezés (BIM – Building Infromation Modeling) egy létesítmény fizikai és funkcionális tulajdonságainak digitális leképezése, mely magában foglalja egy intelligens 3D-modell létrehozását és annak használatát. A BIM egy létesítmény megosztott tudástára, amely egy megbízható alapot képez a döntésekhez a teljes életciklus alatt, amely a legelső koncepció kidolgozásától a bontásig tart.

Egy épület életciklusának minden pontján találhatunk egy-egy felhasználási módot a BIM számára attól függően, hogy a virtuális épületmodellünk milyen részletességű és mennyi releváns információt tartalmaz számunkra. Alkalmazhatjuk a projekt előkészítése során, a tervezés- és kivitelezés fázisában, a teljes üzemeltetési szakaszban, és még a bontási munkálatok ütemezésében is.

Az egyes projektfázisok munkafolyamatainak hatékonysága javítható, az adatok megfelelő módszertan szerinti, teljes életcikluson átívelő hordozásával, bővítésével és aktualizálásával. Minden fázisban különböző, ám kapcsolódó adatmennyiségre és minőségre van szükség, így elengedhetetlen, hogy az információk strukturáltan, egy előre meghatározott szabályrendszer szerint álljanak rendelkezésre, lehetőleg egységesen meghatározott projektfázisokra vonatkoztatva.

Egy épület teljes életciklusa:

1. Projekt előkészítése:

• Helyszínanalízis:
  A folyamat során a beruházás tervezett helyszíne kerül felmérésre, BIM- és GIS-eszközökkel, a megfelelő elhelyezkedés és épületforma meghatározása érdekében. A BIM-modell segítségével felmérhető a környezet, például a szomszédos épületekről kaphatunk in-formációt. A helyszínre jellemző terület- és településszintű adottságokat térinformatikai rend-szerek segítségével mérik fel. A GIS-rendszerek (Geographical Information System) lehetőséget adnak egy építési helyszín különböző feltételek szerinti vizsgálatára.
  Összességében egy beruházás helyszíne és az építési terület, objektíven, valós kalkulációkkal alátámasztva választható meg.
  Az analízis használatával gyorsabb megtérülés realizálható a beruházáshoz szükséges bontási, illetve közműbővítési munkák optimalizálásával. Növelhető az energiahatékonyság és csökkenthető a káros anyagok okozta kockázat.
• 4D – Ütemtervezés:
  A projekt kezdetén már csatolható egy újabb dimenzió a későbbiekben elkészítendő térbeli modellek 3 dimenziója mellé. A negyedik BIM dimenzió az ütemterv – vagy az angol nyelvben „schedule” – jelenléte nem csak a hagyományos tervezésben, hanem a BIM-es munkafolyamatokban is fontos. Ennek segítségével átláthatóbb egy projekt megvalósítása, és a folyamat ellenőrizhető is lesz. A BIM ütemterv szorosan kapcsolódik a tervezési ütemtervhez, együtt bővülnek, kihathatnak egymásra, így szükséges a fő szakágak teljes bevonása.
  Egy BIM ütemterv segítséget nyújt a felmerülő változtatások kezelésében. A módosítások elemezhetők, felülvizsgálhatók. További előnye, hogy az építés helyszínén a munkafolyamatok térbeli és/vagy időbeli egybeesését már a folyamat megkezdése előtt észlelhetjük, kiküszöbölhetjük.
  Ha az ütemterv minden részlete kielégítő, akkor a megfelelő szimulációt használó szoftver segítségével animáció készíthető az ütemterv alapján felépülő objektumról. Ez hatásos bemutatót és további beruházókat jelenthet a projekt tulajdonosának.
• 5D – Költségbecslés:
  Ha a korszerű ütemtervet párosítjuk költségvetési adatokkal, pénzügyi ütemezést is alkothatunk. Mind a szerkezeti, mind a belső, gépészeti szerelésekhez szükséges anyagbeszerzéshez készíthető ütemezés. Ez a bővített dimenzió az 5D BIM.
  A költségbecslés alapja egy megfelelően elvégzett mennyiségi kigyűjtés. Az objektumok a tervezési fázis elején felületi és térfogati információkat már tartalmaznak, melyek megfelelő kiindulási pontot jelenthetnek egy korai költségtervezéshez. Megfelelő szoftver és adatbázis felhasználása esetén a költségbecslés hitelessége arányos a modell részletességével. A kivitelezésnél már pontosabb érték számítható, az összetevők minden részletének ismeretében.

2. Koncepció terv:

• Térszervezés:
  Ez a folyamat a projekt kezdeti időszakában több további fázist is megalapoz. A térszervezésre általában egy alacsony LOG (Level Of Geometry) szintű modellt készítenek, melynek geometriai részletességét megfelelően alacsony szinten képesek tartani, miközben a szükséges LOI (Level Of Infromation) szintre emelik a megfelelő információk megadásával. Az alacsony részletességű elemekkel reprezentált helyiségek, térkapcsolatok gyorssá és látványossá teszik a térszervezés folyamatát. A terek egymással való funkcionális viszonya a megrendelői igényeknek és a tervezési előírásnak megfelelően optimalizálható. A tervezési program kialakításához több alternatív verzió, rövid idő alatt elkészíthető, melyek objektív összehasonlíthatósága leegyszerűsíti a Megrendelővel való kommunikációt.
• Energetikai analízis:
  Egy épület hőtechnikai sajátosságait tartalmazó adathalmaz az épületgépészeti koncepció megalkotásában nagy szerepet játszik. Ezt az információcsomagot egy energetikai elemzés segítségével nyerhetjük ki. A folyamat során egy olyan BIM-modell születik, mely épületenergetikai szempontból releváns adatokat tartalmaz. Az elkészült modellt a megfelelő szoftverrel elemezve meghatározhatók a már meglévő vagy tervezett épület energetikai tényezői és energiafelhasználása. Az analízisben használt modell a tervezési folyamat során folyamatosan frissíthető, így a projekt előrehaladásával újabb és újabb hasznos információval szolgál a tervezők számára. Kezdetben például az épület telepítésének helyszínét és optimális tájolását segíti meghatározni. Később a részletesebb tervek alapján már készíthetők kimutatások az épület anyaghasználatát, gépészeti rendszereit, energetikai terhelését vagy akár a közüzemi díjakat is figyelembe véve. Elvégezhető az energetikai analízisen belül hőterhelés-analízis és megújuló energiaelemzés is.
• Szabvány megfelelősségi vizsgálat:
  Fejlődésével egyre nagyobb potenciállal bíró folyamat, mely során a BIM-modellek szabványoknak való megfelelését vizsgálják. A vizsgálat során specifikusan az adott célra kiválasztott szoftver segítségével, szabványokat és szabályokat felhasználva ellenőrzik a BIM-modell paramétereit.
  A szabvány megfelelősségi vizsgálatot a projekt tervezési fázisának a korai időszakától kezdve rendszeresen érdemes végezni, hogy csökkentsük a szabvány eltérő értelmezéséből fakadó hibákat, esetleges mulasztásokat, melyek a tervezés későbbi fázisaiban vagy akár a kivitelezési fázisban időigényesebb és költségesebb lenne.

3. Engedélyezési terv:

• Benapozás vizsgálat:
  Ebben a tervezési fázisban már elvégezhető egy kezdetleges elemzés az épületet érő napsugárzás kedvező és kedvezőtlen hatásait vizsgálva, illetve a belső terek megvilágítására és hőterhelésére kapunk adatokat.
• Térbeli tervezéskoordináció, ütközésvizsgálat:
  Azt a folyamatot, melyben több szakági BIM-részmodellt közös szoftverkörnyezetben, egységes koordinátarendszerben jelenítik meg és így összehasonlíthatóvá válnak geometriájuk és térbeli pozíciójuk alapján ütközésvizsgálatnak hívjuk. Alkalmazásával többnyire elkerülhetővé válnak az „ad hoc” megoldásokkal járó műszaki- és esztétikai kompromisszumok, valamint csökkenthető a kivitelezési költségek nem előre megtervezhető részének növekedése.
  Tehát az ütközésvizsgálat egy remek eszköz, mellyel javítható a tervek minősége. A folyamat alkalmazható a tervezési fázisok lezárásakor vagy a kivitelezés kezdete előtt. A lehető legideálisabb változat, ha a tervezőmérnökök már az engedélyezési terv megalkotásának kezdettől egészen a kivitelezési fázis megkezdéséig figyelembe veszik más szakágak modelljét is, geometriai referenciaként felhasználva azokat. Ezzel tovább növelik az elkerülhető hibák mennyiségét, és az ütközésvizsgálat fő céljához közelíthetnek, a tervek minőségének javításához.

4. Kiviteli terv:

• 6D – Az elemzések alapja:
  A BIM-modell hatodik dimenzióját a benne fellelhető elemekhez kapcsolt épületfizikai és energetikai adatok adják. Ezek lehetnek a modellt felépítő elemek legyártásával, beszerelésével, illetve a javasolt és előírt karbantartások gyakoriságával kapcsolatos információk, továbbá megadhatjuk az elemekhez felhasznált anyagok tulajdonságait.. A társított adatok felhasználásával végezhető energiafelhasználási elemzés, fenntarthatósági számítás, illetve életciklus-elemzés. Az elemekre megadhatók az optimális használathoz paraméterek, melyek felhasználásával a létesítmény energiafelhasználása javítható, fenntarthatósága optimalizálható. Ezt a modellt érdemes elkészíteni a kiviteli tervezés fázisának végén.
• Tervellenőrzés:
  A tervellenőrzést megfelelően alkalmazva a terv minden főbb problémája megtalálható még a kivitelezési fázis megkezdése előtt. A folyamat során a projekt résztvevői saját vizsgálati szempontjaik alapján végeznek vizsgálatot a BIM-modellt felhasználva. Az ellenőrzés két legfontosabb vonatkozása épületgépészetben az alaprajzi elrendezés helyességének vizsgálata és az  alaprajz illetve a metszetek információtartalmának összehasonlítása.
  Ebben a folyamatban jelenik meg leginkább a BIM-modell építésével és használatával elérhető kivitelezési költségcsökkenés.
• Tervdokumentáció kinyerése:
  A kinyerés folyamata során a BIM-modellt – mely az épületet pontosan reprezentálja – különböző metszősíkokkal szétszelve kapunk automatikusan generált tervrajzokat, melyek az elemeik segítségével még mindig kapcsolatban állnak az eredeti modellel. Ennek a kapcsolatnak az előnye, hogy az esetleges módosítások azonnal frissülnek minden olyan tervrajzon mely a módosított elemet tartalmazza.
• Digitális gyártástámogatás:
  A folyamat során a BIM-modell által tartalmazott előregyártási potenciállal rendelkező elemek részletessége kerül előtérbe. A modell megfelelő információt szolgáltathat akár egy teljesen automatizált gyártáshoz is.
  A gyártási folyamat automatizálásával lerövidül a gyártási idő, a gyártási tervdokumentáció elkészítésének ideje is. Az épületgépészeti vezetékek és csőrendszereket konszignáció alapján történő előregyártása, majd a helyszínen történő összeszerelése is magas hozzáadott értéket képvisel.
• Organizációs terv készítése:
  BIM-modellt felhasználva az építéshelyszíni folyamatok vizualizációval kiegészítve időrendi sorrendben jeleníthetők meg. A modell alapja egy megfelelően elkészített ütemterv, melyet felhasználva nemcsak a tervezett épületet, hanem a kivitelezési munkálatokhoz szükséges ideiglenes szerkezeteket és további hasznos, az építési helyszínnel kapcsolatos információkat társíthatunk a modellhez.

5. Kivitelezési folyamat:

• Digitális kivitelezéskoordináció:
  A digitális kivitelezéskoordináció során a BIM-modell és az építéshelyszíni kivitelezés között valós kapcsolat alakítható ki, amikor a modell térbeli információs adatbázisként működik. A modell és a valóság között a geometriai kapcsolatot általában úgynevezett markerekkel végzik, ilyen például a vonalkód vagy QR-kód azonosítás. Az adatbázisból a különböző eszközök és építőgépek a kivitelezéshez szükséges adatokat képesek kigyűjteni és felhasználva őket részben automatizált munkát képesek végezni. Az elvégzett munka a fejlődő AR (Augmented Reality) technológiának köszönhetően ellenőrizhető és összevethető a tervezett állapottal.
• Aktuális állapot rögzítése:
  A kivitelezési fázis alatt rendszeres felméréssel nyomon követhetjük az építés előrehaladását, egyértelmű visszajelzést nyújthatunk a beruházónak, valamint a tervezőknek a megvalósult és a tervezett állapot eltéréseiről.

6. Üzemeltetés:

• 7D – Épületmenedzsment korszerűen:
  A hetedik dimenzió az épület üzemeltetési és használati ciklusában a létesítménygazdálkodási folyamatok és az azokat kiszolgáló rendszerek támogatásával jön létre. Ehhez a modellbe foglalt elemekhez további információkat kell kapcsolni, ilyenek például a felhasználói leírások, specifikációk és garanciák.
• Karbantartás ütemezése:
  A karbantartási munkák ütemezésének BIM-alapra helyezése egy megfelelő részletességű megvalósulási- vagy felmérési BIM-modellt igényel, mely az üzemeltetés folyamán felhasználható. Az épületgépészeti- és villamossági rendszerek karbantartási paramétereit tartalmazó adatbázist olyan modellhez szükséges csatolni, melyben a rendszerek elemei egyértelműen beazonosíthatók. Az adatbázis és a megfelelő modell felhasználásával csökkenthető a karbantartási munkálatok időigénye.
  Sikeres karbantartási programmal, megfelelő szoftverrel és rendelkezésre álló BIM-modellel növelhető az épület teljesítménye, a költségek csökkenthetők a szükséges munkamennyiség optimalizálható.
• Helyiséggazdálkodás:
  A helyiséggazdálkodás során lényegében az épületben megtalálható terek határolószerkezetei által bennfoglalt térfogatot használjuk fel modellépítésre.
  Az helyiségekből megépített modell segít megérteni az épületen belül a helyiségek funkcionális eloszlását. Jellemzően nagyobb munkaerő fluktuációjú vállalatok esetén a BIM-modell összekapcsolható egy IWMS (Integrated Workplace Management System – integrált munkahely gazdálkodási rendszer) rendszerrel, megkönnyítve az alkalmazottak munkaállomásainak kiosztását, kezelését, illetve az irodarészek esetleges költözésének lebonyolítását.
• Eszközmenedzsment:
  Az eszközmenedzsment hasonlóan a helyiséggazdálkodáshoz igényel egy megvalósulási vagy felmérési BIM-modellt, de itt a modell egy bútorozási vagy berendezési modellel egészül ki. A berendezések lehetnek munkaeszközök, bútorok vagy az említett rendszerek egy-egy hozzáadott eleme (pl. tűzjelző). Ebben a gazdálkodási folyamatban is egy CAFM rend-szer segíti az üzemeltetési munkát. A rendszerben levő elemek társíthatók helyiségekhez és személyekhez is, így könnyen átlátható ezeket pozíciója az épületen belül. Például, ha két alkalmazott munkaállomást vált, akkor azt a rendszerben lekövethetjük. Az átköltözési folyamatokat is képes kezelni már a korszerű CAFM-rendszer.
  További előnye az eszközmenedzsmentnek, hogy használatával pontos visszajelzést kaphatunk egy eszközcsoport aktuális állapotáról, például ha az adott eszköz kezd elavulni, előre ütemezhető mind költségvetés, mind logisztikai téren a cseréje.