Zarejestruj się
Hasło zostanie wysłane na twojego e-maila.

Projektowanie infrastruktury zgodnie z BIM

1.       Jak to wszystko się zaczęło

W procesie projektowym od zawsze najważniejsze było połączenie dwóch czynników. Pierwszym z nich jest dokładność wykonywanych projektów. Im większa tym mniejsza szansa na pojawienie się błędów na etapie późniejszego wykonawstwa. Drugim czynnikiem jest czytelność albo raczej przejrzystość wykonywanego projektu technicznego. Co z tego, że dokumentacja będzie bardzo dokładna i szczegółowa skoro jej wielkość oraz zawartość niezliczonych detali i szczegółów będzie całkowicie zaciemniać przekaz jaki projekt ma ze sobą nieść. Przecież sama koncepcja projektowa nie jest celem a jedynie środkiem do osiągnięcia go. Tym celem jest powstanie gotowego obiektu budowlanego którego przeznaczenie będzie zgodne z założeniami a trwałość i funkcjonalność pozwoli eksploatować go przez cały okres jego życia.

BIM infrastruktura

Te dwa czynniki niestety w wielu aspektach się wykluczają. Przy tradycyjnych metodach projektowania zwiększanie dokładności projektu powodowało także jego systematyczne zaciemnianie. Dlatego też ludzie od zawsze zastanawiali się jak można usprawnić proces projektowy bez konieczności zmniejszania dokładności wykonania. Pierwsze możliwości zaczęły nadchodzić wraz z pojawieniem się komputerów osobistych. Szybko okazało się, że może to być bardzo pomocne narzędzie w procesie który jeszcze w latach osiemdziesiątych został nazwany projektowanie wspomagane komputerowo (computer aided design w skrócie CAD). Jedną z pierwszych firm która stworzyła program ułatwiający realizację projektów był Autodesk który w latach osiemdziesiątych wypuścił na rynek pierwsze wersje swojego flagowego produktu o nazwie AutoCAD. Potem wydarzenia potoczyły się szybko. W niedługim czasie do wirtualnej deski kreślarskiej doszedł trzeci wymiar i tak jeszcze w XX wieku zaczęła się era projektowania 3D.

bim_w_infrastrukturze

Wciąż jednak nie rozwiązano problemu połączenia dokładności z jednoczesnym zachowaniem pełnej czytelności projektu. Oczywiście modelowanie trójwymiarowe przyszło tu z niemałą pomocą ponieważ to co dawniej musiało się zmieścić jedynie w płaszczyźnie teraz mogło być  przedstawione z wykorzystaniem trzeciego wymiaru, niemniej jednak tego typu modelowanie to nadal było jedynie kształtowanie geometrii a zatem sam model jako taki nie niósł ze sobą żadnych dodatkowych informacji poza kształtem i ewentualnie lokalizacją obiektu. Dlatego zastanawiano się cały czas jak połączyć niezliczone bazy danych informacji o obiekcie z jego trójwymiarowym odwzorowaniem. Z rozważań tych narodziła się koncepcja najpierw trójwymiarowego modelowania parametrycznego gdzie poszczególne lelementy miały nadane dodatkowe cechy np. fizyczne oraz mogły między sobą wchodzić w proste interakcje a z tej fazy w połowie pierwszej dekady XXI wieku zaczęła się wyłaniać koncepcja nazwana przez specjalistów Building Information Modelling w skrócie BIM.

2.       Zarządzanie procesem inwestycyjnym może być łatwiejsze

Oprócz rozwiązań Autodesk na rynku dostępny jest szereg programów i całych systemów specjalizujących się w odpowiednich zagadnieniach procesu inwestycyjnego usprawniając je poprzez stosowanie technologii BIM. Jednym z nich jest na pewno system Oracle Primavera. Szacuje się, iż przy wykorzystaniu produktów Primavera zarządzano projektami o łącznej wartości przekraczającej 5 bilionów USD.
Każde z rozwiązań Primavera jest dostosowane do specyfiki danej branży, jest ponadto zbudowane w oparciu o role, pełnione w projekcie, dysponuje scentralizowaną bazą danych i jest skalowalne do potrzeb dużych organizacji. Z narzędzi Primavera® korzysta:

Przechwytywanie

·         375 ze 400 największych firm budowlanych

·         90 ze 100 największych firm deweloperskich

·         75 procent z 250 największych światowych firm energetycznych większość elektrowni jądrowych w USA

Drugim rozwiązaniem jest Oracle Primavera Unifier. Jest to najlepsze w swojej klasie rozwiązanie do zarządzania cyklem życia realizacji projektów, min. planowania inwestycji kapitałowych, kontroli kosztów i zarządzania nieruchomościami. Zapewnia nadzór nad wszystkimi fazami projektu, od planowania, poprzez realizację, po utrzymanie. Mechanizm Automatyzacji Procesów Biznesowych scala krytyczne procesy biznesowe, informacje i dokumenty całej organizacji.

3.       BIM w infrastrukturze

Technologia BIM udowodniła już swoją przydatność w branży budownictwa kubaturowego. Projekty stały się bardziej dokładne a jednocześnie wyeliminowano większość błędów co znacznie usprawniło realizację procesu inwestycyjnego. Dzięki tym zaletom na BIM zaczęto zwracać baczną uwagę w branży budownictwa liniowego a ogólniej rzecz biorąc w budownictwie infrastrukturalnych. Jednocześnie pojawiły się w związku z tym liczne pytania i wątpliwości ponieważ proces realizacji w infrastrukturze ma zupełnie inną charakterystykę niż inwestycje kubaturowe. Okazało się jednak, że formuła BIM jest na tyle szeroka aby dostosować ją również do specyfiki w tym zakresie.

1

Jedną z czołowych firm budowlanych wykorzystujących BIM w projektach liniowych jest SKANSKA. Mają oni w Polsce dział projektowy BIM składający się z 13 projektantów, którzy obsługują większość inwestycji drogowych w Polsce. Okazuje się, że wykorzystanie inteligentnego modelu na budowie oszczędza zarówno czas jak i pieniądze. Oczywiście sam model to nie wszystko. Aby system działał musi być wdrożonych szereg rozwiązań spośród których jednym z najważniejszych są tzw. Inteligentne maszyny budowlane wyposażone w czujniki lokalizujące je w przestrzeni oraz współpracujące z wirtualnym modelem 3D. Dzięki temu praca operatorów jest efektywniejsza, bardziej dokładna i szybsza a oni sami czują się bezpieczniej mogąc dokładnie śledzić postęp prac.

Zatem jak widać model 3D jest podstawą efektywnego realizowania projektów liniowych. W przeciwieństwie do realizacji kubaturowych gdzie model stanu istniejącego nie jest tak istotny.

Istotną różnicą jest również zupełnie inny model powstawania całej dokumentacji technicznej. W przypadku inwestycji infrastrukturalnych możemy wyróżnić kilka zasadniczych etapów.

a.       Stworzenie wirtualnego modelu terenu. Przy obecnym poziomie technologii wykorzystuje się do tego celu skanery 3D. umożliwiają one stworzenie chmury punktów w odpowiednio dokładny sposób odwzorowującą rzeczywiste ukształtowanie terenu. Dla uproszczenia danych można przekształcić wygenerowaną chmurę punktów w siatkę triangulacyjną.

b.       Kolejnym krokiem jest wytyczenie projektowanego odcinka na rzucie terenu w postaci zbioru punktów siatki triangulacyjnej. Ten etap należy rozpocząć od wytyczenia osi projektowanej drogi a następnie wytyczenia wszystkich elementów geometrycznych drogi w postaci wyłukowań, krzywych przejściowych itp.

c.       Na podstawie dostępnego modelu terenu i wyznaczonej na rzucie projektowanej drogi należy wykonać przekrój podłużny drogi. Oraz wyznaczyć na całym odcinku przekroje poprzeczne.

d.       Na przekroju podłużnym terenu należy zaprojektować położenie odcinka drogi wraz z łukami pionowymi.

e.       W przekrojach poprzecznych projektujemy model drogi wraz  z całą infrastrukturą. Na podstawie przekrojów poprzecznych można wykonać szczegółowe zestawienia robót ziemnych a także kosztorysy i harmonogram.

2

Należy sobie odpowiedzieć na zasadnicze pytanie. Jak przedstawiony powyżej w dużym uproszczeniu proces powstawania dokumentacji technicznej projektu infrastrukturalnego można w maksymalny sposób zautomatyzować dzięki wykorzystaniu technologii BIM.

Firma Aplikom wychodzi naprzeciw temu zapotrzebowaniu i oferuje klientom branży drogowej i kolejowej produkty firmy CGS Plus. Są to program Plateia 2016 do kompleksowego projektowania dróg oraz Ferrovia do projektowania linii kolejowych. Dzięki możliwości tworzenia inteligentnego modelu 3D projektant ma możliwość wykorzystania założeń technologii BIM a także może zintegrować projekt wykonany w oprogramowaniu CGS z innymi programami umożliwiającymi bardziej szczegółowe analizy.

Poniższy film w uproszczony sposób obrazuje proces powstawania dokumentacji technicznej zgodnej założeniami technologii BIM.

4.       Podsumowanie

Realizacja projektów z branży infrastruktury z wykorzystaniem technologii BIM nie jest zadaniem prostym. Nietypowa specyfika projektów stawia przed decydującymi się na BIM wiele wyzwań, którym trzeba sprostać wykorzystując odpowiednie narzędzia. Choć efektywne wdrożenie BIMu w infrastrukturze wymaga licznych zmian w strukturze firm korzyści wynikające z poniesionego wysiłku są tego warte. Projekty powstają szybciej bardziej dokładnie i z mniejszą ilością błędów a wszystkie te zalety przekładają się na oszczędności finansowe i znacznie większą konkurencyjność na nie łatwym rynku. Technologia BIM to jedyna słuszna droga i przyszłość, która już dziś staje się teraźniejszością.

  • Facebook
  • YouTube