بخش دوم

با توجه به فناوری مدل­سازی سه ­بعدی دقیق فضاها و تاسیسات، این داده­ ها می­توانند به عنوان ورودی­ های مستقیم محاسبات طراحی (محاسبات بار گرمایی و سرمایی، اندازه­ گذاری لوله ها، کانال­ ها و سایر تجهیزات، جانمایی تجهیزات و…) در نرم ­افزارهای BIM استفاده شوند و دقت و سرعت فرآیند طراحی را به طرز چشمگیری افزایش دهند. این امر می­تواند زمان فرایند طراحی را حدود 20 تا 50 درصد کاهش دهد . شکل شماره چهار مدل BIM یک ساختمان مسکونی 16 طبقه در تهران ساخته شده در نرم­ افزار Revit2020 را نشان می­دهند. در شکل شماره پنج عناصر تاسیساتی این مدل به نمایش گذاشته شده است.

شکل شماره سه : طرح معماری یک ساختمان در BIM

شکل شماره چهار : طرح تاسیسات یک ساختمان در BIM

توسعه مدل اطلاعاتی ساختمان به ابعاد چهارم و پنجم، یعنی زمان و هزینه، برآورد دقیق­ تری از طراحی ارائه شده برای تاسیسات به دست می­دهد. یکی از مهمترین این موارد، بحث متره و برآورد است که همانطور که پیش­تر توضیح داده شد، روش سنتی تعیین آن می­تواند هزینه­ های زیادی را به کارفرما تحمیل کند. در ساختار BIM با توجه به هوشمند بودن مدل اجزای سیستم تاسیسات، این اجزا توسط نرم ­افزار شناخته می­شوند و متره دقیق آنها در خروجی برنامه تهیه می­گردد. همین امر، بسته به میزان خطای رایج در متره و برآورد در هر پروژه، می­تواند مانع اتلاف هزینه 2 تا 10 درصدی از بودجه اولیه تاسیسات پروژه و همچنین، حذف نیاز به استخدام یک نیروی انسانی برای تهیه متره و صورت وضعیت گردد.

نقش BIM در فاز اجرایی تاسیسات

فناوری مدل­سازی اطلاعات ساختمان در فاز اجرایی، در وهله اول با توجه به سه­ بعدی بودن مدل­ ها، باعث سهولت در درک طرح ها توسط پیمانکار مجری می­گردد. به علاوه، با توجه به رفع کلیه تداخلات احتمالی بین عناصر مختلف ساختمانی با تاسیسات، می­تواند منجر به صرفه­ جویی قابل­ توجهی در هزینه و زمان اجرا گردد . در شکل شش یک نمونه بررسی و اعلام تداخل بین کانال تاسیساتی و تیر سازه­ای مشاهده می­شود که توسط نرم افزار Navisworks انجام شده است. همچنین، در ساختار BIM، احتیاجی به دوباره­ کاری و صرف هزینه و زمان و نیروی انسانی برای تهیه نقشه کارگاهی (شاپ) نیست. در این ساختار نقشه ­ها اساسا در پایان فرآیند طراحی به نقشه شاپ تبدیل می­شوند.

شکل شماره پنج : تداخل گیری همرا با گزارش با نرم افزار Nawisworks

با توجه به یکپارچه بودن مدل­های اطلاعاتی ساختمان، در نقشه­های کارگاهی که در واقع از همان فاز اولیه طراحی شده­اند، امکان تداخل بین عناصر مختلف تاسیساتی و سایر عناصر ساختمانی وجود ندارد. بنابراین نقشه­هایی که به دست مجری می­رسد، نیازی به رفت و برگشت­های رایج برای برطرف­سازی تداخلات ندارد. همچنین با کمک مفهومی به نام LOD،  می­توان دقت و میزان جزئیات مدلسازی شده در مدل سه­بعدی ساختمان را تعیین کرد . این مفهوم که عددی  بین 100 تا 500 می­باشد، نمایانگر جزئیات موجود در مدل اطلاعاتی ساختمان است. برای مثال یک مدل با LOD 500 به قدری دقیق است که جزئیات رزوه پیچ فلنچ­های لوله­ها نیز در آن قابل مشاهده است. شکل هفت تاثیر LOD بر دقت مدلسازی یک بخشی از موتورخانه را نشان می­دهد.

شکل شماره شش: تاثیر افزایش جزئیات بر میزان دقت مدلسازی یا LOD

نقش BIM در تعمیر و نگهداری

فاز مدیریت تسهيلات و تعمير و نگهداری، طولانی­ ترین فاز در چرخه ساخت و ساز بوده و 85 درصد هزینه­ های کل مالكيت پروژه در این فاز هزینه می­گردد. یکی دیگر از دستاوردهای پیاده­ سازی BIM، دستیابی به مجموعه اطلاعات عملکردی سیستم­ ها و تجهیزات ساختمان است. اطلاعاتی از قبیل زمان تعویض یا سرویس­ کاری تجهیزات، امکان کنترل و عیب­ یابی در صورت بروز مشکل در تاسیسات، مدیریت بحران در زمان ایجاد خرابی در سیستم، ایجاد یک مرجع فنی قابل اعتماد برای اپراتور تاسیسات ساختمان و… که می­تواند باعث افزایش قابل توجه طول عمر تاسیسات ساختمان شود.

با توجه به آن که حدودا 10 تا 30 درصد از زمان مهندسان تاسيسات، برای جستجوی اطلاعات موردنياز صرف می­گردد ، با بهره­ گيری از مدل­سازی اطلاعات ساختمان می­توان این زمان را کاهش داده و به تبع آن مدیریت تسهيلات را سرعت بخشید.

همچنین، وجود برخی ابزارهای نمایشی برای بررسی محل نصب خطوط لوله و تجهیزات، همچون دوربین­ها و وسایل واقعیت مجازی، می­تواند به پیمانکار تعمیر و نگهداری، در بررسی و کشف عیوب احتمالی در سیستم تاسیسات کمک کند. شکل هشتم یک نمونه برنامه موبایلی واقعیت مجازی را نشان می­دهد که مسئول تعمیرات می­تواند از طریق آن، مدل لوله­ کشی­ ها را بررسی کند و با انتخاب هر یک از اجزا، مشخصات فنی آن را نیز مشاهده کند.

شکل شماره هفت: برنامه واقعیت مجازی برای بررسی مدل تاسیسات

BIM و مدل­سازی انرژی

مدلسازی اطلاعات ساختمان امروزه بهترین ابزار برای طراحی ساختمان های پایدار به شمار می رود. اهداف بسیاری را می­توان انگیزه طراحی ساختمان­های پایدار دانست. شاید شناخته­ شده­ ترین هدف، جلوگیری از تنزل کیفیت محیط زیست باشد:

• جلوگیری از گرم شدن زمین از طریق صرفه‌جویی در مصرف انرژی، کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای، و تثبیت کربن از طریق فرایندهای زیست‌شناختی، مانند جنگل‌کاری و احیای تالاب‌ها
•  به حداقل رساندن آثار زیست‌محیطی ناشی از استخراج زغال‌سنگ، گاز طبیعی، و نفت، شامل تشکیل لکه‌های نفتی در دریاها؛ تراشیدن کوه‌ها برای استخراج زغال سنگ از معادن سطحی و آلایندگی‌های مرتبط با تزریق مایعات به چاه‌های نفت برای استخراج گاز طبیعی.
• کاهش آلودگی هوا، آب، و خاک.
• حفاظت از منابع آب پاکیزه.
• کاهش آلودگی نوری که می‌تواند اکوسیستم‌های شبانه را تخریب کند.
• حفاظت از زیستگاه‌های طبیعی و تنوع زیست‌شناختی، با دل‌مشغولی خاص برای گونه‌های درخطر و در معرض انقراض
• جلوگیری از تبدیل کاربری غیرضروری و برگشت‌ناپذیر زمین­های کشاورزی. حفاظت از خاک سطحی و کاهش تأثیر و استفاده از زمین چاله‌ها برای دفن زباله.
• کاهش خطر آلودگی هسته‌ای.

یکی از پایه‌های کیفیت در طراحی ساختمان پایدار، مدل‌سازی انرژی به عنوان جزئی از مدلسازی اطلاعات ساختمان است. مدل­ انرژی به مالک ساختمان و طراحان حرفه‌ای کمک می‌کند تا در مورد انرژی، تصمیم­های صحیح بگیرند. از مدل‌های انرژی ساختمان برای مقاصد مختلف، شامل ارزیابی‌های اصلاحات، تطبیق با آیین‌نامه‌های انرژی، تطبیق اختیاری با استانداردها، پیش‌بینی صورت‌حساب انرژی و هزینه‌ی بهره‌برداری، مستندسازی مشوق‌های مالیاتی و تطبیق با برنامه‌های تشویقی منطقه‌ای یا شرکتی استفاده می­شود. این مدل‌ها می‌توانند مبنای طراحی سیستم­های گرمایی و سرمایی نیز باشند؛ درواقع، کاربردهای پیشرفته‌ این مدل‌ها شامل اصلاح و بهینه‌سازی کنترل دستگاه‌های گرمایی، سرمایی و روشنایی است.