Avantajele tranzitiei metodologiei de proiectare si construire catre BIM (Building Information Modeling)

Building Information Modeling (BIM) reprezinta un proces de creare si gestionare a informatiilor in proiectare si construire. Unul dintre rezultatele acestui proces consta intr-un model 3D care descrie digital toate aspectele cladirii finalizate, inainte de construirea efectiva. Aceasta abordare a luat cu asalt domeniul arhitecturii, al ingineriei si al constructiilor, datorita numeroaselor beneficii pe care BIM le are de oferit. Este important de clarificat faptul ca BIM nu reprezinta doar utilizarea unui software special de construire. Mai degraba, BIM este o abordare completa pentru proiectarea si planificarea unui proiect inainte de inceperea constructiei. In plus, BIM extinde posibilitatile de colaborare dincolo de fazele initiale de proiectare. Prin informatiile utilizate, acesta poate continua sa aduca beneficii proiectului chiar si dupa construire. Lumea moderna este dinamica si continua sa se schimbe, zi de zi. Modul in care calculam, stocam si gestionam informatiile s-a schimbat, ducand la o revolutie digitala completa in industria constructiilor. BIM, pentru a spune simplu, este un mod de lucru care gestioneaza si modeleaza mai precis informatiile intr-un mediu de echipa.

Reprezentarea 3D poate include mai multe informatii, date, care pot fi valorificate in afara instrumentului de creatie. BIM ofera, de asemenea, capabilitati avansate de flux de lucru care eficientizeaza procesul de proiectare, de la concept pana la finalizarea cladirii. Datele pe care BIM le dezvolta pe parcursul ciclului de viata al proiectului pot fi valorificate pentru:

• Relatii parametrice;
• Proiectare computationala;
• Planificarea spatiului;
• Modelarea energetica;
• Modelarea luminii naturale si artificiale;
• Vizualizarea relatiilor spatiale complexe;
• Calcularea costului si a cantitatii de materiale de constructie necesare;
• Detectarea si rezolvarea conflictelor/erorilor la nivel virtual;
• Extended Reality (ER) (cum ar fi realitatile virtuale si augmentate), si multe altele.

Tehnologia BIM face mai mult decat sa le ofere arhitectilor o privire asupra caracteristicilor fizice ale cladirii. Este o resursa de cunostinte partajata in care arhitectii si colaboratorii isi pot stoca toate ideile si pot face calcule complexe din mers. Arhitectii moderni folosesc acest flux de lucru pentru a proiecta cladiri de inalta performanta, care sunt eficiente si avangardiste.

Top avantaje ale tehnologiei BIM

Utilizarea tehnologiei BIM poate imbunatati toate nivelurile unui proiect aflat in dezvoltare. Am evidentiat in randurile urmatoare cateva dintre avantajele-cheie ale tehnologiei BIM in constructii.

1. Eficienta maximizata

Unul dintre avantajele-cheie ale tehnologiei BIM este ca proiectele se desfasoara intr-un ciclu de viata mai scurt, cu o eficienta mai mare. Toate aspectele fazelor de pre-construire si planificare devin mai usor de gestionat si mai rapid de finalizat. Arhitectii pot crea proiecte mai rapid cu software-ul BIM, iar estimarile proiectului devin mai precise prin modelele BIM.

Modelul BIM permite, de asemenea, o colaborare si o comunicare mult mai buna intre diferite persoane implicate in proiect. Le permite diversilor profesionisti sa acceseze modelul BIM ori de cate ori au nevoie, in timp real, astfel intreaga echipa lucrand intotdeauna cu un model actualizat, ceea ce ajuta la reducerea erorilor si a rectificarilor care provin din utilizarea informatiilor incorecte sau inexacte.

Conceptele de proiectare sustenabila sustin procesul integrat de proiectare, atunci cand membrii echipei colaboreaza pentru a spori eficienta procesului si a fiecarui sistem in parte. Criteriul de proces integrat incurajeaza colaborarea interdisciplinara inca din fazele incipiente ale proiectului, atunci cand se clarifica aspiratiile proprietarului, obiectivele de performanta si nevoile specifice ale proiectului in vederea atingerii performantei stabilite. BIM raspunde acestei cerinte de optimizare colaborativa in timp real pe toata durata proiectului, a construirii si ulterior, a operarii.

2. Reducerea costurilor si a deseurilor

Software-ul BIM ofera diverse instrumente pentru antreprenori si proiectanti, utile pentru a-si imbunatati procesele inainte de inceperea construirii. Acest lucru poate duce la economii financiare semnificative si la reducerea – pana la eliminarea completa –  a cantitatilor de deseuri rezultate.

BIM ajuta antreprenorii sa faca alegeri mai bune de materiale, eficientizeaza lucrarile specifice si ajuta la minimizarea erorilor umane care pot aparea in timpul construirii. Imbunatatind etapele de planificare, BIM poate ajuta antreprenorii sa reduca intreaga cantitate de materiale pierdute sau redundante. Prin urmare, poate duce la o reducere semnificativa a costurilor.

3. Estimari de cost imbunatatite

Lucrul cu un model detaliat permite rezultate mult mai precise, in procesul de estimare a cantitatilor si a costurilor materialelor. Cand este verificat un model 3D, spre deosebire de un plan 2D, nivelul de detaliere este mult mai precis. Ca rezultat, estimarile costurilor bazate pe modelele 3D sunt mai realiste si mai exacte.

In Romania, majoritatea proiectelor sunt in prezent proiectate, analizate, autorizate si construite dupa planuri 2D, dar piata va trebui sa se adapteze cerintelor legislative, care vor impune implementarea tehnologiei BIM pana in anul 2028, conform directivelor Comisiei Europene.

In timp ce CAD creeaza desene bi- sau tri-dimensionale care nu fac distinctie intre elementele lor, BIM incorporeaza alte doua dimensiuni: 4-D (timp) si 5-D (costuri). Acest lucru le permite utilizatorilor sa gestioneze informatiile in mod inteligent pe tot parcursul ciclului de viata al unui proiect, automatizand procese precum planificarea, proiectul conceptual, proiectarea detaliata, analiza, documentarea, productia, logistica procesului de construire, operarea si mentenanta, renovarea si/sau demolarea cladirii.

4. O mai buna perspectiva asupra proiectului

Tehnologia BIM ofera o imagine 3D mai realista asupra rezultatului eventual al proiectului. Din aceasta decurge o mai buna vizualizare a rezultatului final, ceea ce poate ajuta antreprenorii si clientii sa aiba o perspectiva mai corecta asupra bunului construit.

Acest lucru nu doar faciliteaza intelegerea mai buna a viitoarei constructii, ci ajuta totodata in evitarea unei repetari inutile. Privind modelarea 3D realista a unui proiect, proiectantii pot avea o idee buna despre ceea ce va functiona si ceea ce trebuie schimbat.

Antreprenorii si echipa de proiectare pot face modificari in timpul fazei de pre-construire inainte ca acestea sa devina o problema. Evitarea rectificarilor continue, cauzate de erorile umane rezultate din suprapunerea in timp a specialitatilor, poate economisi mult timp si bani. BIM ajuta la eliminarea erorilor din model, cum ar fi potentiale conflicte intre cablurile electrice, conductele de canalizare etc.

5. Comunicare si colaborare

BIM reprezinta o abordare care promoveaza colaborarea. Software-ul BIM bazat pe cloud le permite tuturor celor implicati in proiect sa colaboreze si sa comunice cu usurinta. Acestia pot accesa toate informatiile de care au nevoie, precum si modelul actualizat din orice locatie si din orice moment. Acest lucru ajuta la evitarea intalnirilor inutile si a blocajelor in procesul de lucru.

Toate partile componente ale proiectului pot fi lucrate in orice moment de catre toti actorii implicati. Toate estimarile, modelarile, modificarile si notele de proiectare sunt create si stocate intr-un singur loc. Astfel, arhitectii pot ajusta proiectele instant, iar antreprenorii pot face modificari in model chiar si atunci cand nu sunt pe santier. Comunicarea si colaborarea imbunatatite au ca rezultat un proiect mai fluid si mai eficient.

6. Mai putine pierderi si un risc mai scazut

Proiectarea unei cladiri utilizand tehnologia BIM este mai sigura si mai lipsita de riscuri. Cu aceasta abordare, exista o colaborare mai stransa cu toti contractantii. Ca atare, se pot reduce costurile de risc intr-o licitatie sau finantare. Acest lucru permite o imagine de ansamblu mai buna a proiectului inainte de inceperea construirii.

La randul sau, acest aspect are ca rezultat cresterea sigurantei in santier, mai putine pierderi de materiale, mai putine erori de comunicare si asa mai departe. Este eliminat, de asemenea, riscul ca antreprenorii sa foloseasca informatii neactualizate.

Prin tehnologia si procesele BIM, companiile pot reduce costurile de asigurare si pot minimiza situatiile neplacute de plata a daunelor. Deci, BIM este foarte benefic pentru atenuarea riscurilor si reducerea costurilor. Mai multe studii concluzioneaza ca peste 61% dintre companiile de constructii care folosesc instrumente BIM intampina mai putine erori de construire iar 75% au inregistrat economii majore de costuri.

7. Cresterea competitivitatii prin rezultate finale mai bune

Utilizarea BIM se concentreaza pe imbunatatirea proceselor de proiectare si construire. Facand acest lucru, in general, rezulta un nivel al construirii si un rezultat final de calitate superioara.

O planificare mai buna, cu informatii mai detaliate, le permite contractorilor sa asigure o calitate superioara in procesul de construire. Datorita faptului ca arhitectii pot vizualiza cladirea din faza de proiectare, ei pot pune un accent mai mare pe aspectul cladirii. Ca atare, BIM produce active construite de calitate superioara.

Este clar ca BIM este avantajos atat din perspectiva proiectarii, a construirii, cat si din perspectiva de business. Deci, folosind o platforma intuitiva, BIM poate ajuta procesul, prin accesarea modelului cu tehnologiile usoare (telefon, tableta), asigurand astfel un succes mai mare al proiectului.

Este important sa clarificam diferenta dintre BIM si programe precum Revit®, ArchiCAD®, AllPlan® si altele: BIM este un sistem de lucru, in timp ce Revit®, ArchiCAD® si AllPlan® sunt programe software cu care BIM este compatibil. Cele doua parti se completeaza si-i permit arhitectului desfasurarea eficienta a proiectarii.

Proiectele modelate in BIM pot include produsele si materialele reale care vor fi folosite pentru constructie, cuprinzand in modelul 3D geometria, caracteristicile si costul acestora, precum si informatii de contact pentru a le achizitiona odata ce au fost aprobate.

Furnizorii joaca un rol fundamental intr-un proiect, deoarece detin cheia pentru care materialele sunt disponibile. BIM poate fi inteles, deci, ca un fel de catalog de materiale modelate, imbunatatind modul in care specificatiile tehnice ale proiectului sunt transferate celor care se ocupa de construirea lui.

Adoptarea BIM in cadrul companiilor de constructii este in crestere si este folosita ca diferentiere in industrie datorita beneficiilor pe tot parcursul ciclului de viata al proiectului, inclusiv post-construire si operare.

Exista site-uri web care pun la dispozitie biblioteci uriase de produse, permitand descarcarea acestor modele pentru includerea in proiect si, astfel, se economiseste timpul necesar specificatiilor ulterioare. Cu toate aceste informatii incarcate, sistemul nu numai ca imbunatateste calitatea proiectului, dar reduce si luarea deciziilor si modificarile de ultima ora in timpul procesului de construire, abordand problemele virtual si scazand costurile totale ale proiectului real. In plus, fiecare dintre elemente are propriile atribute si este legat specific si parametric de celelalte obiecte ale proiectului: daca unul dintre aceste obiecte este modificat, se vor schimba automat si cele care depind de el. In acest fel, BIM permite ca lucrul arhitectilor, clientilor, constructorilor, inginerilor si al altor actori relevanti sa aiba loc intr-un singur proces inteligent si partajat.

In Romania, modelul de lucru intr-un birou mic, tipic, de arhitectura consta in depunerea ofertelor pentru proiecte in ansamblu si in externalizarea domeniilor individuale de disciplina catre companii specializate. In acest sistem, arhitectul actioneaza ca intermediar intre client si proiectantii de structuri, de instalatii exterioare si interioare si de infrastructura. Cel mai adesea, el este responsabil indirect de coordonarea, fluxul de informatii si calitatea lucrarilor efectuate, deoarece este legat de client printr-un contract. In acest caz, arhitectul actioneaza ca o legatura pentru toate partile in faza de proiectare.

In etapa de implementare, arhitectul este implicat si in supravegherea si sprijinirea antreprenorului. In conformitate cu legislatia, el trebuie sa aprobe oficial orice modificare semnificativa a proiectului aflat in etapa de construire. De asemenea, daca antreprenorul planuieste sa schimbe materiale, producatorii selectati sau vreo solutie din proiect, el se consulta adesea cu biroul de arhitectura. Arhitectii sunt responsabili fata de client pentru livrarea intregului proiect. Prin urmare, implementarea BIM in micile firme de arhitectura incepe adesea cu extinderea sarcinilor si pregatirea arhitectilor deja angajati.

Arhitectii cu experienta sunt familiarizati cu procesele si cerintele pentru un anumit tip de proiect, ceea ce este esential pentru un program realist. Adesea, birourile nu creeaza programe pentru fiecare proiect, ci pe baza cooperarii existente si aranjamentelor verbale. Lipsa unui flux de informatii detaliat si a unui plan de proces, convenit cu toate partile, reprezinta o amenintare la respectarea termenelor-limita si a calitatii studiului furnizat.

Atunci cand elaboreaza conceptul, arhitectii se confrunta cu sarcina de a proiecta o cladire care nu numai ca va fi functionala si va indeplini conditiile clientului, ci va corespunde si in mod adecvat mediului inconjurator. Optimizarea solutiilor de proiectare reprezinta un concept foarte atractiv pentru client.

Introducerea postului de coordonator BIM poate usura munca intregii echipe. Arhitectul poate petrece mai mult timp asupra responsabilitatilor sale de proiectare prin delegarea unora dintre sarcinile de coordonare, mai ales in cazurile in care acestea nu ii afecteaza proiectarea.

Modul traditional de schimb de informatii intre partile interesate ale proiectului sunt e-mailurile, apelurile telefonice si transferul de documentatie pe hartie. Aceasta metoda este folosita in majoritatea birourilor de proiectare, chiar si dupa ce au inceput implementarea BIM.

In timpul proiectului, este des intalnita introducerea constanta a modificarilor inutile, care afecteaza negativ programul si costurile procesului de proiectare. Modificarile au cel mai adesea un efect de domino, unde micile schimbari duc la un volum de munca neprevazut pentru multe persoane. Sa ne imaginam o situatie in care lucram la un proiect de cateva saptamani si primim informatii ca un element-cheie care a determinat activitatea pana in prezent se schimba. Moralul echipei scade, deoarece munca deja facuta trebuie refacuta, iar timpul petrecut de echipa proiectand sau rezolvand tema de proiectare pare a fi pierdut. Merita sa subliniem ca repetarea sarcinilor pentru un proiect care a fost deja finalizat nu este de dorit si poate fi frustranta. Modificarile sunt uneori impuse fara explicarea motivului sau introduse fara furnizarea informatiilor corecte. Cooperarea dintre diferitii participanti la procesul de proiectare devine dificila si ineficienta. Un exemplu de astfel de activitate poate fi modificarea fatadei de catre client prin schimbarea aranjarii ferestrelor si a usilor in etapa in care inginerul structurist a finalizat proiectarea inchiderilor prefabricate. Pentru acesta, o modificare aparent mica a deschiderilor reprezinta necesitatea refacerii calculelor.

In unele situatii, costul implementarii unei modificari depaseste beneficiul acesteia. Intre timp, folosind modelarea BIM, multe dintre aceste situatii pot fi prevenite intr-un stadiu timpuriu sau pot fi modificate mai eficient.

Absolventii de arhitectura de astazi au rareori cunostinte suficiente despre BIM inainte de a intra in practica. Si, desi universitatile introduc subiecte suplimentare si cursuri postuniversitare care se concentreaza pe aceasta metodologie, din programa de baza acestea inca lipsesc. Intelegerea posibilitatilor de proiectare si de gestionare a proiectului si a diferitelor faze ale acestuia creste semnificativ valoarea pe piata muncii.

Implementarea BIM reprezinta cu siguranta un pas important catre dezvoltarea tehnologica si modul de a gandi intregul ciclu de viata al proiectului.

Ca beneficii suplimentare ale tehnologiei BIM, trebuie subliniate:

• Finalizarea mai rapida a proiectului: este nevoie de mai putin timp pentru a proiecta o cladire. Aceasta inseamna ca puteti incepe procesul de construire mai devreme. Mai mult, proiectarea reprezinta o baza de date care evolueaza in timp si este folosita pentru a lua decizii mai informate, mai devreme in procesul de proiectare.
• Analiza precisa a impactului asupra mediului: software-ul BIM poate afisa o cladire intr-o a sasea dimensiune, care este o analiza a impactului cladirii asupra mediului in timp. Acest lucru ne ajuta sa gasim cele mai performante materiale din punct de vedere energetic si cele mai eficiente caracteristici de proiectare regenerativa. Modelarea energetica devine astfel un instrument de proiectare si nu doar o masura de verificare terta dupa finalizarea procesului de proiectare.
• Operarea mai facila a cladirii: Folosind BIM, putem observa modelul intr-o a saptea dimensiune, denumita vizualizarea operarii cladirii. Aceasta reprezentare arata costurile operationale anticipate pentru cladire odata ce aceasta este finalizata. Putem, astfel, sa luam decizii informate de proiectare care vor duce la economii mai mari de costuri si la mentenanta mai simpla a cladirii in viitor.

In concluzie, tehnologia BIM are un impact pozitiv asupra aproape fiecarui pas din procesul de proiectare, construire si mentenanta. Ea reprezinta o abordare completa pe care toate partile interesate o pot adopta atunci cand proiecteaza, construiesc si opereaza un nou proiect. Utilizarea BIM le ofera multiple avantaje tuturor persoanelor implicate in proiect. Si, in final, duce la rezultate mai bune. Industria constructiilor se indreapta rapid catre o abordare mai concentrata pe BIM, din ce in ce mai multi profesionisti incepand sa inteleaga beneficiile acestei tehnologii.

Bibliografie

[1] archdaily.com

[2] autodesk.eu

[3] designingbuildings.co.uk

[4] allplan.com

Autor:
arh. Laura GABUREANU – LEED AP BD+C, O+M, ID+C, ND | BREEAM NC Assessor | WELL AP | EDGE Expert | SITES AP | Fitwel Ambassador | Active Score AP

…citeste articolul integral in Revista Constructiilor nr. 197 – noiembrie 2022, pag. 20