Priročniki Publikacije  

Informacijsko modeliranje objektov

 

Mitja Lenassi, univ.dipl.inž.str.

Predsednik UO MSS

 

 

BIM je med strojnimi in elektro projektanti vzbudil veliko zanimanja predvsem zaradi širjenja informacije o uveljavitvi evropske direktive¹, ki naj bi določala obvezno uporabo BIM-pristopa za vsa javna naročila od aprila 2016 dalje. Vendar ta trditev ne drži.

 

Četrta točka 2. člena direktive se namreč dejansko glasi: "Države članice lahko zahtevajo, da se za javna naročila gradenj in projektne natečaje uporabljajo točno določena elektronska orodja, na primer elektronska modelna orodja ali podobna orodja."² Razlika med "lahko zahtevajo" in "obvezno zahtevajo" je velikanska, še posebej, ker direktiva hkrati zahteva "splošno dostopnost" takega orodja. Težaven je torej lahko že že neslovenski jezik, ki ga takšna programska oprema praviloma uporablja. Mnogi projektanti niti ne vedo, kaj BIM (Building Information Model - informacijski model stavbe) dejansko je, zato nekaj osnov.

 

BIM je danes eden od najbolj pogosto uporabljenih izrazov v gradbeništvu, zato ga je nujno natančno opredeliti, preden določamo njegovo uporabnosti in vpliv. Za začetek opredelitev, kaj BIM ni: BIM ni računalniško načrtovanje in BIM ni računalniško risanje (CAD³). BIM predstavlja del razvoja od risanja na papirju do priprave risbe na računalniku, pri čemer odstopa od ustaljenega načina, kjer so tlorisi, prerezi, višinski prikazi, pogledi in druge dvo- in tri-dimenzijske risbe ustvarjene skozi uporabo črt.

 

 

KAJ JE BIM IN VRSTE BIM-A

 

BIM je tridimenzionalni digitalni prikaz stavbe, pri katerem so uporabni rezultati izdelani skozi namen načrtovanja. Gre za digitalno predstavitev stavbe, ki dopušča poizvedovanje o podatkih. Model namreč ustvarja s predmeti ali sistemi, ki "vedo", kaj so in kje v modelu so postavljeni, hkrati pa vsebujejo mnoge podatke4. S podatki bogat digitalni podatkovni model se imenuje Mali BIM oziroma Building Information Model. Različni arhitekti kot ekipa delajo na istem modelu, pri katerem pogosto sodelujejo s strojnimi in elektro inženirji. Mali BIM uporablja opisano tehnologijo za uresničitve načrta, pravzaprav enako kot niz risb in tehničnih specifikacij služi namenu gradnje stavbe.

 

BIM kot Building Information Modeling (informacijsko modeliranje stavbe) je postopek ustvarjanja podatkov stavbe in upravljanja z njimi v času njene uporabe. Dodajanje treh črk (ing) besedi "model" razširja domet tehnologije na uporabnika in še več sodelavcev, saj omogoča pridobivanje več različnih podatkov, vgrajenih v model. Povedano drugače, model se iz orodja za uresničitev načrta spremeni v navidezno predstavitev stavbe med njeno uporabo. V tem primeru tehnologija nosi ime Veliki BIM.

 

Uporaba malega BIM od samega začetka načrtovanja pomaga inženirju projektantu sprejemati boljše odločitve v zgodnejši fazi projekta. Večina BIM programske opreme5 povezuje inteligentne predmete, tako da sprememba enega predmeta samodejno spremeni parametre6 z njim povezanih predmetov. Na primer, če strojni projektant spremeni pretok zraka skozi difuzor, se samodejno spremenita pripadajoč zračni kanal in velikost priključka na difuzorju.

 

Podatki so bistvo BIM in so podobni podatkom v preglednici. Opis celotne stavbe se prične s sobo. En stolpec nosi njeno ime ali številko, drugi stolpci opisujejo značilnosti prostora - dolžino, širino, višino, gradbene materiale in sklope. Za opis določene sobe v preglednici je potrebna določitev smeri neba in drugih podatkov o mejnih elementih (stene, strehe in podi). Opis povezanih elementov mora biti popoln, tako da lahko programska oprema za analizo toplotnih obremenitev obravnava prostor kot zaključeno celoto. Dodani so tudi stolpci in podstolpci za vrata, okna, stene, itd.

 

Z BIM lahko preglednico ustrezno dopolnjujemo, omogoča dodajanje podatkov o uporabljenih materialih, opremi in njihovih lastnostih. Predmetom lahko dodajamo enačbe za povezane elemente, ki so odvisni drug od drugega glede na velikost in mesto postavitve. Skozi čas preglednica postane celovit opis prostora in stavbe. Na podoben način orodje gradi svojo bazo podatkov in povezuje vidne predmete v 3D risbo.

 

Odprti BIM, program buildingSMART, predstavlja univerzalen pristop k načrtovanju, izvedbi in obratovanju stavb, ki temeljijo na odprtih standardih in poteku dela. Sodelovanje poteka prek odprtega datotečnega formata IFC (Industry Foundation Classes). Odprti BIM je pravzaprav orodje za sodelovanje, format IFC pa s sposobnostjo delitve podatkovno bogatih modelov med različnimi strokovnimi področji omogoča arhitekturno enakovrednost s HTML, saj ne zahteva vezave vseh sodelujočih na enega prodajalca programske opreme ali enako programsko osnovo, čeprav s tem odpira nekatera pravna vprašanja.

 

Ko se podatki izvozijo, se morajo opredeliti na način, da jih lahko druga programska oprema prepozna in sestavi stavbo digitalno na isti način, kot opisano za BIM grafični model. Če nadaljujemo primerjavo s preglednico - naslovi stolpcev in podstolpcev ter imena sob in številk se uporabijo kot identifikatorji za vsak edinstven podatek povezan s posamezno sobo. Identifikatorji v izvoženi datoteki nosijo ime "oznake".

 

Strojni projektant dodaja BIM preglednici enačbe in analitične postopke za izračun toplotnih obremenitev, potrebne letne energije za delovanje stavbe in analize stroškov v času življenjske dobe stavbe. To je primer celostnega (integrativnega) pristopa. Če pa projektant iz preglednice BIM izvozi samo podatke, potrebne za izvajanje različnih energijskih analiz, v preglednico, pripravljeno samo za njihovo izdelavo, dobljene rezultate pa na isti način uvozi nazaj v BIM preglednico, pa govorimo o interoperabilnem pristopu.

 

 

KAJ ZADRŽUJE ŠIRŠO UPORABO BIM?

1. BIM zahteva precej več truda za vzpostavitev osnovnega okvira v začetni fazi projektiranja. To je posledica dveh dejavnikov:
   - BIM programska oprema je bolj zapletena od običajne CAD programske opreme. Nekateri pravijo, da zahteva povsem nov način razmišljanja pri načrtovanju stavb. Projektanti, zakoreninjeni v uporabi običajne 2D ali 3D CAD programske opreme, imajo lahko težave ob prehodu na BIM programska orodja. Novo izobraženi projektanti in tisti, ki so seznanjeni z novejšimi programskimi orodji, so bolj dovzetni za nov način dela, ki ga BIM zahteva.
   - BIM programska oprema zahteva mnogo večje število vnesenih podatkov, kar je marsikateremu povprečnemu projektantu preprosto odveč. Pravilen izračun toplotnih lastnosti stavbe zahteva veliko točnih podatkov. Če zahtevani podatki manjkajo ali so vneseni nepravilno, bo toplotna analiza napačna.
2. Vnos sprememb v BIM je enostaven, kar omogoča naročnikovo spreminjanje projekta tudi v zelo poznih fazah projektiranja, to pa vpliva tako na stroške izvedbe kot na načrtovanje. Parametrična narava BIM omogoča enostavno spreminjanje tudi drugih z modelom povezanih sprememb in analitičnih orodij, vendar pa to lahko povzroči zmedo in nepredvidene težave z neparametričnimi orodji in druge težave z usklajevanjem sodelujočih v poznejši fazi uporabe in vzdrževanja stavbe ter njenih sistemov.
3. Velikost datotek, pripravljenih z BIM orodji, je večja od običajnih, pripravljenih s CAD orodjem. Zahtevnost in količina podatkov v BIM močno presega običajne CAD modele vrste 3D, zato BIM orodja zahtevajo zmogljivejšo računalniško strojno opremo.
4. BIM zahteva razmišljanje v 3D načinu in prikaz končnega izdelka, preden se načrtovanje sploh začne. Nujno je, da so BIM novinci (in celo BIM veterani) dovolj usposobljeni za uporabo teh orodij. Ker je BIM razmeroma nov, je dobro usposabljanje omejeno in pogosto drago.

 

¹ Direktiva 2014/24/EU evropskega parlamenta in sveta z dne 26. februarja 2014 o javnem naročanju in razveljavitvi direktive 2004/18/ES.

² Tako v slovenskem izvirniku, v angleškem jeziku se zapis glasi: "For public works contracts and design contests, Member States may require the use of specific electronic tools, such as of building information electronic modeling tools or similar."

³ V angleškem jeziku: "Computer Aided Design, Computer Aided Drafting."

4 (Inteligentni) predmet (ali niz predmetov) ne predstavlja samo geometrije, potrebne za slikovno predstavitev dela ali sklopa, ampak lahko vsebuje veliko več podatkov o tem predmetu in o drugih z njim povezanih inteligentnih predmetih. Geometrijski parametri predmeta predstavljajo le eno izmed mnogih področij v njegovi bazi podatkov. Drugi parametri lahko vključujejo spremenljivke, kot na primer sprememba predmeta (skozi niz postavljenih pravil) zaradi druge povezane spremembe.

5 Navedbe glede BIM so splošne in niso nujno uporabne za vse vrste BIM programske opreme na tržišču.

6 Parameter predstavlja pod določenimi pogoji (niz pravil) nespremenljivo količino, ki pa se lahko spremeni pod drugimi pogoji. Na primer: zračni kanal prodre steno iz mavčnih plošč, ob čemer se obročasti vmesni prostor prehoda zgolj zatesni. Pri prehodu stene z zahtevano 2-urno požarno odpornostjo (nov parameter) kanal še vedno predira steno, vendar na drugačen način, vgradi se požarna loputa.

 

 

 

ZAHVALA

 

Za izjemno strokovno vodenje ogleda Nordijskega centra v Planici, dne 3. februarja 2016, ki je navdušilo udeležence, se zahvaljujemo projektantoma prof.dr. Vojku Kilarju in doc.dr. Mateju Blenkušu, geologu Tomažu Arčonu in predstavniku investitorja Juretu Žerjavu.