Μοντέλο δομικών πληροφοριών
Το Μοντέλο Δομικών Πληροφοριών (ΜΔΠ) (αγγλ. BIM από το "Building Information Modeling") αποτελεί τον πλέον σύγχρονο τρόπο για τον τεχνικό σχεδιασμό και τη διαχείριση της κατασκευής και της λειτουργίας τεχνικών έργων. Η μελέτη, η κατασκευή και η διαχείριση του έργου περνούν από το 2διάστατο σχέδιο (2D) στο 3διάστατο (3D) πληροφοριακό μοντέλο του έργου με τη χρήση έξυπνων αντικειμένων. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα την έγκαιρη πρόγνωση και αντιμετώπιση των σχεδιαστικών αναντιστοιχιών και την χρονική και οικονομική βελτιστοποίηση του έργου.
Στην πραγματικότητα, η ολοκληρωτική εφαρμογή τεχνολογιών ΜΔΠ συνεπάγεται όχι μόνο τη χρήση σύγχρονου, προηγμένου λογισμικού και την μετάβαση από τον σχεδιασμό διαστάσεων στο σχεδιασμό 3 διαστάσεων, αλλά τη ριζική και συνολική αλλαγή στον τρόπο εργασίας της ομάδας συντελεστών του έργου. Το ΜΔΠ τροποποιεί την διαδικασία υλοποίησης ενός έργου αναδιανέμοντας την ποσότητα της εργασίας που καταβάλλεται στα διαφορετικά στάδια υλοποίησης του έργου. Επιπλέον το ΜΔΠ συνεπάγεται αυξημένες απαιτήσεις όσον αφορά όχι μόνο τον σχεδιασμό, αλλά και την ποιότητα του αποτελέσματος, την δόμηση της πληροφορίας που αφορά την κατασκευή ενώ προτείνει μία εργονομική προσέγγιση της διαδικασίας υλοποίησης του τεχνικού έργου στοχεύοντας στην αύξηση της αποδοτικότητας και τη μείωση της σπατάλης χρόνου και πόρων.[1]
Επιπλέον το ΜΔΠ αφορά του κύκλου ζωής του έργου, και το σύνολο των εργασιών που σχετίζονται με το έργο. Το ΜΔΠ προτείνει αλλαγές στον τρόπο κατασκευής και λειτουργίας ενός τεχνικού έργου που αφορούν όλους ανεξαιρέτως τους συντελεστές του έργου, τους αρχιτέκτονες, τους μηχανικούς, τους ιδιοκτήτες ή τους Κυρίους του Έργου, τους υπεύθυνους χρηματοδότησης, λειτουργίας και διαχείρισης της τελικής εγκατάστασης
Προέλευση και χαρακτηριστικά
Ο όρος "Building Information Modeling" (BIM) χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά από τον Αμερικάνο αρχιτέκτονα Phil Bernstein, μετέπειτα αντιπρόεδρο της εταιρίας λογισμικού Autodesk. Η κοινοποίηση του όρου έγινε αργότερα από τον Jerry Laiserin, αναφερόμενος στην αναπαράσταση της κατασκευαστικής διαδικασίας, για την διευκόλυνση της ανταλλαγής και δια-λειτουργικότητας των πληροφοριών σε ψηφιακή μορφή. Η πρώτη εφαρμογή της τεχνολογίας ΜΔΠ έγινε το 1987, από την εταιρία Graphisoft, και πλέον αποτελεί την ισχυρότερη ένδειξη των επικείμενων αλλαγών στον τομέα του σχεδιασμού και των κατασκευών παγκοσμίως.[2]
Ορισμός
To μοντέλο δομικών πληροφοριών είναι μια ολοκληρωμένη ψηφιακή αναπαράσταση των φυσικών και λειτουργικών χαρακτηριστικών μιας υποδομής.[3] Ένα τέτοιο μοντέλο συνιστά πηγή των απαραίτητων πληροφοριών για ένα κτίριο ή γενικότερα μία υποδομή, δημιουργώντας έτσι μια αξιόπιστη βάση για λήψη βελτιωμένων αποφάσεων σε όλο τον κύκλο ζωής, που είναι διαθέσιμη από τα πιο πρώιμα στάδια της σχεδιαστικής σύλληψης έως την κατεδάφιση.[4] Συμβάλλει έτσι σε έναν πολυδιάστατο σχεδιασμό, με ποικίλες παραμέτρους: 3D (σχεδιαστικό μοντέλο), 4D (χρονοδιαγράμματα), 5D (κοστολόγηση), 6D (βιωσιμότητα), 7D (λειτουργία).
Η ολοκληρωμένη εφαρμογή του ΜΔΠ εμπεριέχει πληροφορίες και στοιχεία για ολόκληρο το κτίριο, από τοιχοποιίες και δομικά στοιχεία μέχρι μηχανολογικά συστήματα και μετρήσεις υλικών και στοιχεία προμηθευτών, για κάθε συγκεκριμένο έργο.
Το ΜΔΠ σε όλη τη διάρκεια ζωής του έργου
Η χρήση του Μοντέλου Δομικών Πληροφοριών ξεπερνά τη φάση σχεδιασμού του έργου και εκτείνεται σε όλη τη διάρκεια ζωής του έργου, υποστηρίζοντας διαδικασίες όπως κοστολόγηση, διαχείριση κατασκευής, διαχείριση έργου, λειτουργία εγκατάστασης και εφαρμογές της φιλικής στο περιβάλλον δόμησης. Όλες αυτές οι επιπρόσθετες πληροφορίες ομαδοποιούνται και κατηγοριοποιούνται σε «διαστάσεις», πέρα από το 3D ψηφιακό μοντέλο της κατασκευής, το οποίο εξελίσσεται στο 4D, (χρόνος), στο 5D, (κόστος), στο 6D, (βιωσιμότητα) και στο 7D, (διαχείριση)[5].[6]
Στο 4D ΜΔΠ το ψηφιακό μοντέλο αντιπροσωπεύει το ακριβές στάδιο της κατασκευής σε κάθε χρονική στιγμή και ενσωματώνει πληροφορίες σχετικά με το τι και πότε πρέπει να εγκατασταθεί κάτι αλλά και με ποια σειρά. Αυτές οι νέες δυνατότητες παρέχουν μεγάλη ελευθερία στον αρχιτέκτονα όσον αφορά την επίβλεψη και τον έλεγχο του έργου αφού μειώνει τα λάθη και τις επαναλαμβανόμενες εργασίες και αυξάνει την ποιότητα κατασκευής.
Για την παρακολούθηση του κόστους κατασκευής του κτιρίου, (5D) το ΜΔΠ παρέχει εργαλεία που συνδέουν το κόστος με τα 3D αντικείμενα και δίνουν την ευκαιρία στον αρχιτέκτονα να ελέγχει το συνολικό ή μερικό κόστος των εργασιών και των υλικών σε οποιαδήποτε στιγμή μελέτης – κατασκευής. Ως αποτέλεσμα, ο ιδιοκτήτης έχει ενεργό ρόλο στις αποφάσεις σχεδιασμού που συνδέονται με τον οικονομικό προϋπολογισμό του έργου και βελτιώνεται σημαντικά η σχέση του με τον αρχιτέκτονα.
‘Όσον αφορά την ενεργειακή ανάλυση του κτιρίου, (6D) το ΜΔΠ παρέχει εργαλεία που δίνουν ενεργειακά δεδομένα για την απόδοση των συστημάτων, την σκίαση και τον φωτισμό και όλες τις άλλες παραμέτρους του ενεργειακού σχεδιασμού που βοηθούν τον αρχιτέκτονα να αξιολογήσει τις στρατηγικές από πρώιμο στάδιο της μελέτης.
Τέλος στο 7D ΜΔΠ εισάγονται πληροφορίες για την συντήρηση και το προσδόκιμο ζωής των στοιχείων του μοντέλου και με αυτόν τον τρόπο δημιουργείται μια βάση δεδομένων για την διαχείριση του κτιρίου. Αυτές οι πληροφορίες μπορούν να περιέχουν δεδομένα για τον προμηθευτή, για το πότε κάτι τοποθετήθηκε, πότε χρειάζεται να συντηρηθεί και πως πρέπει να λειτούργει για να μην καταναλώνει περισσότερη ενέργεια όπως και το προσδόκιμο της ζωής του.
Τα τελευταία χρόνια έχει δημιουργηθεί και ο όρος Μοντέλα Δομικών πληροφοριών σε πράσινες κατασκευές που μπορεί να βοηθήσει στην βελτίωση της βιωσιμότητας των κατασκευών και να λύσει τα περιβαλλοντικά προβλήματα του κύκλου ζωής από τη φάση του σχεδιασμού.[7]
Λογισμικό ΜΔΠ
Τα πρώτα εργαλεία λογισμικού, που αναπτύχθηκαν για τον σχεδιασμό κατασκευών, έγιναν διαθέσιμα στα τέλη της δεκαετίας του 1970, και στις αρχές του 1980 και περιελέμβαναν προϊόντα workstations, όπως το Building Description System και GLIDE, RUCAPS, Sonata, Reflex και Gable 4D Series. Οι πρώτες εφαρμογές και το απαραίτητο υλισμικό που απαιτούνταν για τη λειτουργία τους, ήταν ακριβά, γεγονός που περιόρισε την ευρεία διάδοσή τους. Το Radar CH της ArchiCAD, το οποίο έγινε διαθέσιμο το 1984, ήταν το πρώτο σχεδιαστικό λογισμικό, διαθέσιμο για προσωπικούς υπολογιστές.[8]
Τυποποίηση δομών δεδομένων
Τα Μοντέλα Δομικών Πληροφοριών είναι συχνά συνυφασμένα με τα “Industry Foundation Classes” (IFCs) και τα “aecXML” – δομές δεδομένων για την αναπαράσταση πληροφορίας. Τα IFCs έχουν αναπτυχθεί από την buildingSMART (την πρώην διεθνή συμμαχία για διαλειτουργικότητα), ως ένα ουδέτερο, μη-ιδιόκτητο, “ανοιχτό” πρότυπο με σκοπό το διαμοιρασμό δεδομένων ΜΔΠ (BIM data) μεταξύ των διαφόρων εφαρμογών λογισμικού. Από το πρότυπο IFC4, η τυποποίηση IFC είναι αποδεκτή ως πρότυπο κατά ISO 16739.[9]
Προοπτικές
Τα Μοντέλα Δομικών Πληροφοριών αποτελούν μία σχετικά νέα τεχνολογία σε μία βιομηχανία που συνήθως εξελίσσεται με αργούς ρυθμούς. Παρόλ’ αυτά, πολλοί επαγγελματίες του χώρου των κατασκευών, οι οποίοι υιοθέτησαν από νωρίς τα ΜΔΠ, πιστεύουν ότι τα ΜΔΠ θα γίνουν ολοένα και πιο σημαντικά και θα παίξουν πιο καθοριστικό ρόλο στα κατασκευαστικά έγγραφα.[10]
Υποστηρικτές, θεωρούν ότι τα ΜΔΠ βοηθούν στους εξής τομείς:[11]
- βελτιωμένη απεικόνιση
- βελτιωμένη παραγωγικότητα, λόγω εύκολης ανάκτησης της πληροφορίας
- αυξημένη συνεργασία των κατασκευαστικών εγγράφων
- ενσωμάτωση και σύνδεση ζωτικών πληροφοριών, όπως προμηθευτές, τοποθεσία και απαιτούμενες ποσότητες για κάθε υλικό, με σκοπό την εύκολη προμέτρηση και εκτίμηση του κόστους
- αυξημένη ταχύτητα ολοκλήρωσης του έργου και παράδοσής του
- βελτίωση της διαχείρισης του κύκλου ζωής του έργου
- μείωση του κόστους
Τα Μοντέλα Δομικών Πληροφοριών περιέχουν επίσης, πληροφορίες, απαραίτητες για την ανάλυση της κτηριακής απόδοσης. Οι δομικές ιδιότητες στο ΜΔΠ μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την αυτόματη δημιουργία αρχείου-εισόδου (input-file) για την προσομοίωση της κτηριακής συμπεριφοράς, και την σημαντική εξοικονόμηση πόρων και χρόνου.[12]