«

»

MODELUL INFORMATIC AL CLADIRII – Importanta BIM in proiectarea structurilor (III)

Share

(Urmare din numarul anterior)

 

EFECTELE TRECERII LA PROIECTAREA BIM

Modul de lucru, practicile de afaceri si tipurile de structuri

Trei dintre aspectele profesiei de proiectant de structuri care vor fi afectate de trecerea la BIM sunt procesul de proiectare, practicile de afaceri si tipurile de structuri care sunt proiectate.

Procesul de proiectare va fi afectat intern prin impunerea colaborarii inginerilor si a tehnicienilor la elaborarea aceluiasi model. In plus, modul de lucru cu arhitectii, care pro­iecteaza, de asemenea, in BIM, ar putea fi afectat, ei fiind nevoiti sa discute cu tehnicianul referitor la intrebari legate de BIM si cu inginerul structurist referitor la intentia de design.

Firmele care au departamente traditionale de ingi­nerie si desen ar putea fi puse in situatia de a consi­dera necesar sa se prezinte la sedintele de demarare a proiec­­telor impreuna cu tehnicienii care lucreaza in BIM, chiar daca este vorba de proiecte mici. Un proces de proiectare alternativ, care a luat nastere in firmele de proiectare ca raspuns la aceasta problema, este de implicare a inginerilor in procesul de modelare initiala a structurii.

Un alt mod de lucru ce va fi schimbat va fi cel in care vor fi avizate detaliile de fabricatie in BIM. In viitorul apropiat, nu va fi ceva neobisnuit ca inginerul proiectant al structurii sa primeasca modelul rea­lizat de fabricantul structurii, impreuna cu detaliile de fabricatie pe hartie, pentru a fi folosit ca instrument de organizare si inregistrare a comentariilor. Un astfel de instrument de verificare si adnotare a modelului poate sa reduca atat timpul si efortul depus de inginer pentru a verifica detaliile de fabricatie, cat si (mai important) timpul total de fabricatie pentru investitor, prin recep­tio­narea de catre fabricant a comentariilor inginerului in format digital.

Toate aceste schimbari in modul de lucru afecteaza, de asemenea, in mod direct si practicile de afaceri. Scopul de afaceri al BIM este de a reduce efortul total depus de inginerului structurist intr-un proiect dat, pentru o suma data. Cu toate acestea, atunci cand este luat in considerare efectul BIM asupra practicilor de afaceri, distributia efortului de proiectare pe parcursul unui proiect nu corespunde procentelor traditionale. Este foarte probabil sa fie necesar mai mult efort la ince­putul proiectului, pentru a demara proiectul cu BIM, decat ar fi fost cazul proiectelor bazate pe CAD. Acest cost initial de demarare al BIM nu este o problema atunci cand, pe ansamblu, efortul total la incheierea proiectului este mai mic. Dar, daca proiectul este oprit sau pus in asteptare, firmele risca sa incaseze, conform contractului, mult mai putin decat eforul depus.

BIM va afecta si contractele, prin aparitia nevoii de a defini cum vor fi folosite modelele si cui apartin. Firmele vor trebui, de asemenea, sa-si revizuiasca practicile de afaceri cu furnizorii de asigurari in pri­vinta folosirii BIM in faza de executie si a modului cum vor fi abordate eventualele noi riscuri generate de BIM, asociate modului de lucru in echipe integrate.

Curba de invatare asociata cu BIM ar putea face ca primul grup de proiecte realizate in BIM sa fie neprofitabile, asa cum se intampla, in general, cu orice schimbare de tehnologie. De asemenea, BIM ar putea da o falsa senzatie de acuratete deoarece elementele pot fi, cu usurinta, proiectate incorect cu mare precizie si cu un mare grad de deta­liere. Companiile de software propun, deja, pentru BIM noi fluxuri de lucru pentru inginerii structuristi iar investitorii, arhitectii, antrepre­norii, suban­treprenorii, autoritatile locale si de stat au inceput sa arate interes, lucru ce va schimba practicile de  afaceri ale profesiei.

BIM va conduce si la o evolutie privind tipurile de structuri, punand in valoare avantajele in privinta plani­ficarii si a fabricatiei. Se va pune, tot mai mult, accentul pe elemente si sisteme prefabricate precum pereti cortina de fatada, elemente structurale din otel sau beton prefabricat care vor fi fabricate si asamblate in afara santierului, in ateliere, direct din BIM, cu ajutorul echipamentelor controlate de computer. Antreprenorul va folosi BIM pentru a coordona livrarea componentelor pe santier urmand a fi instalate direct, fara o depozitare si o manipulare semnificativa in santier.

Angajatii, clientii si marketing-ul

BIM va schimba modul in care inginerul structurist va interactiona cu ceilalti angajati ai firmei si cu clientii. O schimbare semnificativa legata de angajati este costul instruirii. Aceasta reprezinta o propunere foarte costisitoare pentru majoritatea firmelor care au pana la 20 de angajati. Finantarea instruirii necesita, din partea managementului superior, atat investitie financiara cat si un nivel ridicat de angajament. Cel mai costisitor aspect al BIM pentru firme ar putea fi tendinta unora dintre angajatii care au dobandit noi aptitudini BIM de a schimba firma la care lucreaza, ca o cale de avansare in cariera, pe cheltuiala angajatorului ce a investit in instruirea lor.

Cererea de angajare pentru personal pre­gatit in domeniul BIM va fi foarte mare in urmatorii cativa ani. Cu toate acestea, firmele care inves­tesc in instruirea BIM vor avea un avantaj de marketing atunci cand vor incerca sa angajeze oamenii cei mai talentati, dat fiind interesul personal foarte mare al inginerilor structuristi referitor la BIM, aproape doua treimi dintre ei apreciind interesul fata de BIM ca fiind intre „peste medie” si „foarte mare/exceptional”.

O consecinta neintentionata a BIM relativ la angajati este ca, pentru prima data, vedem un cadru pentru a combina o mare parte din informatia inginereasca structurala pentru toate aspectele proiectului intr-o singura baza de date digitala relationala. Thomas L. Friedman, in cartile sale „The Lexus and the Olive Tree” (1999) si „The World Is Flat” (2005), sublinia faptul ca profesiile care isi organizeaza informatia in baze de date digitale relationale vor incepe, foarte curand, sa externa­lizeze portiuni notabile din munca lor, mai ales in cazul profesiilor cu deficit de personal local.

Friedman documenteaza exemple din alte profesii, in care pot fi gasite cu usurinta paralele pe anumite segmente cu profesia de inginer structurist. Un exemplu notabil de globalizare este cazul in care RMN-uri digitale ale creierului uman sunt transmise medicilor din afara Statelor Unite pentru interpretare si cartografiere, si sunt, apoi, returnate in mai putin de 24 ore. Friedman subliniaza, de asemenea, ca inca de la inceputul anilor 2000, profesia de contabil din Statele Unite a trimis sute de mii de cereri de returnare de taxe in India, pentru procesare supervizata de contabili licentiati in Statele Unite.

Ar putea fi BIM modul de impachetare a datelor care sa favorizeze efectuarea de la distanta a unor portiuni din activitatea profesiei de inginer structurist din Romania?

Odata cu BIM se va schimba si relatia cu clientul si modul in care firmele de proiectare de structuri vor vinde clientilor. Relatiile traditionale de lunga durata cu clientii care sunt angajati pe calea BIM vor fi puse la incercare de catre firmele reticente in a investi in noua tehnologie.

Firmele de proiectare structurala reticente la BIM se vor trezi in relatii cu clienti ce nu adopta BIM in mod agresiv. In mod similar, firmele de proiectare structurala care au facut investitia si angajamentul catre BIM vor gasi oportunitati cu clienti noi care sunt interesati de BIM.

 

Codurile de proiectare si cerintele investitorilor

Codurile de proiectare sunt un alt domeniu care ilustreaza importanta BIM in profesia inginerilor struc­turisti. Astfel, in Statele Unite, efec­tele regionale ale adoptarii noilor coduri IBC (International Building Codes) ale ICC (International Code Council) de catre muni­cipalitati, au dus la proiecte guvernate de forte laterale din seism, in zone considerate anterior non-seismice. Indiferent daca firmelor de proiectare structurala le-a conve­nit sau nu sa efectueze calcule si analize seismice, au fost obligate sa le faca pentru a corespunde cerin­telor din nou adoptatele coduri IBC.

ICC lucreaza, de cativa ani, la dezvoltarea initiativei SMART Codes cu BIM, pentru a face posibila „verificarea automata a conformitatii cu codul”. SMART Codes face parte din viziunea ICC asupra viitoarelor interfete e-government (guvernare electronica – interactiunea digitala intre guvern si cetateni) unde modelele pot fi verificate pentru conformitate cu codurile si apoi procesate electronic pentru autorizare.

Chiar si firmele care vor sa evite BIM se vor afla in situatia de a investi in BIM ca parte a procesului de proiectare cerut de cod, urmand acelasi tipar cu designul seismic impus de cod, atunci cand clientii lor lucreaza in municipalitatile care vor adopta depu­nerea si aprobarea proiectelor bazate pe BIM.

Global, acest lucru a fost observat in ultimii cinci ani in cateva domenii din industria constructiilor. Guvernele din Norvegia si Singapore solicita folosirea de BIM bazat pe obiecte 3D pentru depunerea si avizarea proiectelor.

In mod similar, in Finlanda, Senate Properties, o companie care lucreaza in stransa legatura cu agentiile guvernamentale, a decis sa ceara BIM pentru toate proiectele sale incepand cu octombrie 2007.

Paza de Coasta a Statelor Unite si GSA (General Services Administration) au adoptat ce­rinte BIM in diverse stadii ale proiectelor lor.

In 2006, AGC (Associated General Contractors) a publicat „A Contractors Guide to BIM” – un ghid de intocmire a contractelor BIM pentru antreprenori iar in 2007, a fost publicata prima parte a „National BIM Standard” pentru analiza si revizuire, document care se constituie intr-un ghid pentru investitori in privinta a ceea ce este necesar in BIM.

AISC (The American Institute of Steel Construction) lucreaza, inca din 1998, la dezvoltarea unui limbaj numeric cu standard deschis, numit CIS/2, ce faciliteaza EDI (Electronic Data Interchange) si care a fost mentionat in revizia din 2005 a codurilor de practica ale AISC. Acest efort a condus la multe succese bine documentate cu modele structurale pe otel care au trecut in executie.

Mai mult de atat, clientii din sectorul privat, precum General Motors, au solicitat ca BIM sa fie folosit pentru toate proiectele viitoare ale constructiilor care fac parte din faci­litatile lor.

In toate aceste cazuri, inginerii structuristi nu au alta optiune decat sa investeasca in BIM, daca vor sa lucreze cu clientii care solicita acest lucru. Pe plan local, odata cu relan­sa­rea investitiilor in constructii si in special a investitiilor straine, se ob­serva, tot mai des, cerinta investitorilor ca proiectele sa fie realizate in BIM.

 

TRANZITIA LA BIM

Ceea ce era odata abia un zvon in industrie referitor la viitorul proiectarii, BIM a devenit repede principiul director central al procesului de proiectare. BIM, ca metodologie de proiectare si documentare a constructiilor care se bazeaza pe reprezentarea digitala, coordonata si intern consecventa a constructiei, este folosit pentru luarea deciziilor de design si pentru producerea de detalii de executie precise, pentru planificare si previziune a performan­tei.

Cu BIM, inginerii pot men­tine informatia coordonata, actualizata si accesibila intr-un mediu digital integrat, care creste profitabilitatea, reduce riscurile si elimina ineficientele din designul, constructia si managementul oricarui proiect.

Deci, acum ca suntem complet „vanduti“ notiunii de BIM, vrem sa o punem in practica. Urmatoarea intrebare la care trebuie sa raspundem este: Ce trebuie sa faca o firma pentru a implementa BIM? Procesul de implementare este componenta cheie pentru tranzitia reusita a unei firme. BIM va aduce cu el multe schimbari in profesia de inginer, deoarece necesita invatarea de lucruri noi, aplicare de noi metode, dezvoltarea de noi fluxuri de lucru si o mai buna cunoastere a celorlalte specialitati. Aceste schimbari pot parea descurajante, dar, cu o plani­ficare corecta, implementarea BIM poate fi facuta usor iar beneficiile nu vor intarzia sa apara.

 

Crearea unei strategii de implementare

O strategie formala de implementare este o componenta esen­tiala pentru orice implementare BIM de succes si trebuie sa mearga dincolo de o un grafic de instruire si de aplicare.

Pentru inceput, trebuie identificat clar care sunt avantajele urmarite prin adoptarea BIM. Strategia de implementare trebuie sa abordeze direct schimbarile fluxului de lucru inerente BIM.

Deseori, procesul de tranzitie la BIM, intr-o firma, este unul gradual, bazat pe proiect, pentru ca atat angajatii cat si clientii sa se poata familiariza mai usor, pe masura ce procesele de proiectare se schimba si reorganizarea fluxurilor de lucru se dezvolta si se crista­lizeaza in firma.

Cu o tranzitie treptata, strategia de implementare are nevoie, de asemenea, sa rezolve modul cum noile solutii vor coexista initial cu desenele 2D sau cu aplicatiile de modelare 3D ce sunt deja folosite. Astfel va fi posibila o tran­zitie lina, care nu va afecta productivitatea si fluxul de lucru din firma, pe masura ce BIM este gradual implementat.

Firmele ar trebui sa investigheze modul in care modelul informatic poate fi accesat de aplicatiile legate de analize energetice, estimari de cost si specificatii. Poate fi modelul exportat intr-o varietate de programe de analiza structurala, pentru a furniza utilizatorilor acestora date usor accesibile, care pot imbunatati procesul de luare a deciziilor si pot imputernici arhitectii si inginerii sa proiecteze cladiri cu performante superioare?

Fiecare firma este diferita, nevo­ile ei variind in functie de marime, de domeniul de activitate si specia­lizare. Daca o firma se ocupa de proiecte foarte mari, strategia de implementare ar trebui sa includa linii directoare pentru crearea si lucrul cu modele mari, inclusiv necesarul aditional de echipamente, tehnici de reducere a complexitatii modelului si asa mai departe.

Nu numai marimea proiectelor dar si marimea firmei in sine trebuie luata in considerare in timpul procesului de implementare BIM. Recu­noas­terea nevoilor, limitarilor, punctelor forte si telurilor firmei, ajuta la dezvoltarea unui plan de implementare individualizat, care va crea un proces lin de trecere la BIM si va da nastere unui proces ce va permite firmei sa realizeze o munca de calitate, cu o viteza si o productivitate mai mari la costuri mai mici.

Implicarea ajutorului extern

Implementarea BIM se reali­zeaza cel mai bine cu ajutorul unui profesionist instruit, complet versat in aspectele si in diversele sale platforme. Indrumarea oferita de niste consultanti care au o cunoastere profunda a BIM si pot ajuta la estomparea rugozitatilor tranzitiei catre un nou software poate face ca trecerea sa fie una fara complicatii. Consultantii pot ajuta la instruirea angajatilor si pot sprijini firmele in procesul de trecere la BIM, prin instruiri privind utilizarea software-lui si a metodologiei de implementare.

Colaborarea cu un consul­tant ajuta la accelerarea curbei de inva­tare a BIM pentru angajatii din firma, permitand ca multe dintre beneficiile asociate proiectarii bazate pe BIM sa poata fi observate chiar din primele stagii ale implementarii.

Alegerea unei echipe

Pentru a mentine productivitatea in timpul tranzitiei la BIM, multe firme incep prin a instrui o parte dintre angajati, prin lucrul la un proiect pilot, in timp ce restul firmei continua sa lucreze in vechile procese la proiectele mai importante. Prin efectuarea tranzitiei cu o echipa pilot, productivitatea din companie nu este afectata in timp ce are loc implementarea BIM.

Este posibil ca firmele mai mici sa nu aiba suficienti angajati pentru a face tranzitia in acest fel, si poate nici nu este nevoie sa o faca astfel, deoarece efortul mai redus de transferare a unui proiect mic si numarul mai mic de angajati care trebuie instruiti vor permite o implementare mai rapida a procesului.

Deoarece BIM reprezinta o noua abordare a proiectarii constructiilor – nu numai implementarea de noi tehnologii asociate – firmele ar trebui sa acorde atentie sporita compozitiei echipei care face tranzitia. Echipa trebuie sa reprezinte intreaga organizatie, sa reflecte schimbarile de proces ce stau la baza BIM. Echipa ar trebui alcatuita din indivizi progresisti, care inteleg imaginea de ansamblu privind activitatea firmei, astfel incat acea intelegere a BIM sa se extinda treptat in toate segmen­tele companiei.

 

Alegerea unui proiect

Pentru a implementa BIM intr-o firma, cel mai bine este sa se inceapa cu un proiect pilot, care va favoriza succesul echipei. El ar trebui sa fie un tip de proiect cu care firma este deja familiarizata, astfel incat sa fie necesara o singura dimensiune a invatarii. Un proiect mai mic va permite echipei sa se concentreze pe detalii si sa ia un start bun catre identificarea proceselor si metodologiilor ce trebuie urmate pentru proiectele viitoare.

Masurarea beneficiului unei investitii este importanta. Daca este posibil, proiectul pilot ar trebui sa fie unul ai carui parametri sunt cunos­cuti, astfel incat beneficiile BIM sa poata fi evaluate cu precizie.

Unele dintre cele mai importante beneficii sunt dificil de cuantificat: mai mult timp pentru designul conceptual, o mai clara reprezentare a designului pentru client s.a.m.d. Totusi, alte beneficii, cum ar fi cresterea productivitatii si a calitatii documentatiei, sunt mai aparente si relativ mai usor de masurat. Cule­ge­rea acestor statistici poate demonstra beneficiul promis al sistemului.

Culegerea roadelor

Ca si cu multe alte noi procese si software-uri, intelegerea completa a modului de folosire a programului BIM va lua timp. Totusi, unele dintre beneficii vor fi evidente imediat si, pe masura ce firma continua sa faca eforturi pentru a deveni mai familia­rizata cu lumea BIM, procesul se va imbunatati si va deveni din ce in ce mai usor si mai eficient.

 

CONCLUZII

BIM (Building Information Model), sau modelul informatic al cladirii (cum ar putea fi tradus) a ajuns, in final, la maturitate in industria constructiilor. Un model BIM este un singur model tridimensional, integrat al sistemelor unei cladiri. In acest model sunt continute informatii despre designul asociat fiecarei discipline implicate. Acesta include informatii arhitecturale, precum usi, dotari si finisaje; informatii structurale, precum plansee, stalpi, pereti structurali si fundatii; informatii despre sistemele de instalatii, precum tubulatura de ventilatie, tevi si echipamente.

Accesarea oricaruia dintre elemente ii va da utilizatorului informatii despre proprietatile acestuia, permi­tand si obtinerea informatiilor despre cantitati direct din modelul BIM.

Desi BIM este folosit de multi ani ca metoda standard de documen­tare in industria prelucratoare, el nu a fost utilizat in industria constructiilor decat in situatii izolate. Modelarea tridimensionala in industria constructiilor a fost, in principal, restrictionata la generarea de volu­metrii pentru  crearea de vizualizari 3D de catre arhitecti si pentru mo­delarea si ana­liza structurilor de catre ingineri.

Inginerii structuristi interacti­o­neaza cu BIM in trei moduri principale. In primul rand, inginerul structurist trebuie sa-si coordoneze activitatea cu celelalte specialitati. Coordonarea in proiectele realizate in mod traditional este un proces consumator de timp si imperfect, care implica analizarea de planuri 2D, sectiuni si elevatii ale structurii. Desi acest proces poate functiona destul de bine pentru structuri simple, complexitatea cres­canda si termenele tot mai scurte ale proiectelor de astazi conduc la numeroase erori de coordonare.

In al doilea rand, pentru majoritatea structurilor de cladiri, documentatia si desenele CAD nu sunt conectate in niciun fel cu modelul structural analitic. Transferul informatiei de la modelul analitic la docu­mentatia CAD creeaza potentialul pentru erori. Cu BIM, modelul CAD si modelul structural analitic ar fi unul si acelasi, reducand potentialul pentru erori.

In treilea rand, modelul structural nu este, in mod normal, legat de modelul de detaliu dezvoltat de antreprenor sau fabricant. Prin conectarea celor doua modele, ero­rile legate de transmiterea informatiei ar putea fi evitate iar graficul de executie ar putea fi optimizat.

Cu toate aceste avantaje apa­rente ale BIM, care sunt dezavantajele?

Trei dintre potentialele deza­vantaje includ cresterea costurilor de proiectare pentru inginerul struc­tu­rist, cresterea raspunderii datorita cantitatii de informatii predate si asteptari nerealiste din partea investitorilor.

Deoarece un model BIM contine mai multe informatii decat o documentatie CAD traditionala, acest lucru implica o crestere a costului.

Sunt investitorii dispusi sa pla­teasca acest cost suplimentar? Se vor afla inginerii structuristi care folosesc BIM intr-un dezavantaj fata de cei ce nu folosesc BIM?

Pentru proiecte unde BIM este cerut, preturile marite pot fi cu usurinta justificate. Deoarece informatiile despre cantitati pot fi extrase direct din model, este o certitudine ca antreprenorii vor dori acces la aceasta informatie.

Care sunt riscurile pe care le va intampina inginerul structurist daca aceasta informatie este cumva incorecta? Va fi inginerul structurist platit in plus pentru a furniza aceasta informatie? Daca BIM este folosit intr-un proiect, atunci clientul se va astepta sa obtina un set de planuri perfect coordonate?

Tranzitia la procesele de pro­iectare BIM se va petrece pentru profesia de inginer proiectant de structuri cat si pentru intreaga industrie de constructii pe parcursul a cativa ani. Principalul factor limitator in tranzitia la BIM a fost lipsa de software adecvat si de interoperabilitate. Odata cu aparitia noului standard de interoperabilitate IFC (Industry Foun­dation Class), tehnologia BIM este, acum, cuprinzatoare si disponibila pe scara larga pentru inginerii structuristi.

Firmele de proiectare structurala vor fi nevoite sa-si schimbe meto­dele de proiectare. Desenele nu vor mai reprezenta doar linii pe hartie ci vor reprezenta obiecte reale cu proprietati reale. Probabil, grupurile cele mai afectate de aceasta schimbare vor fi tehnicienii CAD. Ei vor modela in spatiu tridimensional, nu in suprafete bidimensionale si vor pune laolalta o constructie, nu vor mai pune doar pe hartie cea ce le dicteaza inginerul.

Paradigma BIM reprezinta cea mai semnificativa schimbare din industria constructiilor, de la introdu­cerea designului asistat de calculator (CAD). Cu promisiunea unor desene mai bine coordonate, integrarea modelelor CAD si de analiza si un acces mai usor si mai rapid la informatiile referitoare la cantitati, firmele de proiectare de structuri vor intampina riscuri mai reduse si vor deveni mai productive.

Desi este necesara o investitie initiala atat in timp cat si in bani, pentru a implementa BIM, acele firme care aleg sa urmeze calea BIM vor fi lideri de piata si se vor bucura de avantaje in competitia cu firmele care aleg sa ramana in lumea 2D.

In concluzie, BIM afecteaza multe fatete ale industriei construc­tiilor. Echipele de proiectare inteleg, acum, valoarea enorma pe care o au BIM si instrumentele de proiectare 3D. Investitorii si antreprenorii devin tot mai constienti de posibilele bene­ficii ale BIM si solicita din ce in ce mai des arhitectilor si inginerilor sa creeze modele pe care ei le pot folosi in proiectele lor. Este indiscutabil ca BIM este, deja, stabilit in piata si nu va pleca nicaieri, iar companiile care nu il adopta risca sa fie lasate deoparte.

…citeste articolul integral in Revista Constructiilor nr. 85 – septembrie 2012, pag. 44

 

Autor:
ing. Florin VOICA –  Senior Project Manager SC POPP & ASOCIATII SRL



Daca v-a placut articolul de mai sus
abonati-va aici la newsletter-ul Revistei Constructiilor
pentru a primi, prin email, informatii de actualitate din aceeasi categorie!
Share

Permanent link to this article: http://www.revistaconstructiilor.eu/index.php/2012/09/11/modelul-informatic-al-cladirii-importanta-bim-in-proiectarea-structurilor-iii/

Lasă un răspuns

Adresa de email nu va fi publicata.