بخشی از مقاله
چکیده
تکنولوژی مدلسازی اطلاعات ساختمان - Building Information Modeling - یکی از روشهایی است که به دلیل امکان ایجاد پایگاه دادههای قوی برای ساختمان و اجزای آن و همچنین ایجاد و ارائه شناسنامههای اطلاعاتی غنی برای آنها، امکان اتخاذ تصمیمات بهینه جهت اجرای پروژهها در هر مرحلهای از انجام یک پروژه، کاهش چشمگیر زمان و هزینه مدیریت اجرایی و ساخت و ساز را فراهم آورده است. فناوری مدلسازی اطلاعات ساختمان به عنوان ابزاری قدرتمند در دست مدیران، معیارهای موفقیت پروژه را بهبود میبخشد؛ معیارهایی چون هزینه، زمان و کیفیت . با توجه به اثبات کارایی بالای این ابزار، در این پژوهش تلاش شده است تا علاوه بر بررسی چالشهای استفاده از این راهکار به بیان نقاط مثبت این سیستم در مدلسازی اطلاعاتی ساختمان در جهت افزایش پایداری پرداخته شود. در نهایت برخی از کارکردهای مهم، مفید و کاربردی استفاده از تکنولوژی نوین BIM برای دستیابی به اصول پایداری بر اساس مروری بر منابع مطالعه شده مورد بررسی قرار گرفته است..
کلمات کلیدی: سیستم مدل سازی اطلاعات ساختمان، توسعه، طراحی پایدار.
.1 مقدمه
ساخت و ساز، به عنوان یکی از مهمترین شاخههای صنعت، پیوسته با چالشهای جدیدی مواجه میشود زیرا انتظارات مصرف کنندگان و تعهدات قانونی بیش از پیش مشکل و توان فرساست. امروزه، انتظار میرود که ساختمانها با قوانین توسعه پایدار هماهنگ باشند، بدین معنی که آنها باید در سه حوزه با اهمیت پیشی گیرند: عملکرد اجتماعی، عملکرد اقتصادی و عملکرد محیطی. دو مساله نخست در صنعت ساخت و ساز به مدت زمان طولانی وجود داشته است. کارشناسان ساختمان با آنها آشنا هستند و حداقل دانشی اساسی در مورد نحوه ارزیابی راه حلهای احتمالی در بافت آنها، کاربرد محاسبات یا علم حضوری و نحوه واکنش برای تحقق نتایج مطلوب، دارند. - Adamus, 2014 - با این وجود عملکرد محیطی به وضوح به خوبی درک نشده است.
معماری پایدار نوعی از طراحی است که نیازهای حال حاضر را بدون به خطر انداختن منابع نسل آینده طراحی کند. این نیازهای طراحی عبارتند از نیازهای انرژی، گرم کنندهها، خنک کنندهها، نور پردازیها و تجهیزات ساختمانها . با توجه به روند رو به رشد استفاده از فناوریهای نوین در طراحی و صنعت ساختوساز استفاده از مدل سهبعدی BIM که مراحل طراحی، ساخت و بهرهبرداری یک پروژه را به طور کامل شبیه سازی میکند و نیز مدلهایی جهت پیشبینی مصرف انرژی، میزان تولید گازهای گلخانهای CO2، استفاده از نور روز، استفاده از آب، تهویه طبیعی و دیگر مدلهای تحلیلی ارائه میدهد در روند دستیابی به یک ساختمان پایدار بسیار مؤثر است - ابراهیمی و شاکری، . - 1392
نیل به پایداری در پروژههای عمرانی بدون اصلاحفرآیندِ طراحی و ساخت و بهبود کیفیت محصولات پروژه امکانپذیر نمیباشد. در سالهای اخیر، ظهور فناوریهای نوین،نویدِ افزایش بازده، کاهش هزینهها، بهبود کیفیت خروجیهای پروژه و افزایش تولیدات را برای صنعت ساخت و ساز به همراه داشته است؛ مدل سازی اطلاعات ساختمان BIM از جمله مهمترینِ این فناوریها میباشد - شاه حسینی و همکاران ، . - 1392 ویژگیهای خاص BIM آن را به روشی مناسب برای تحقق ساخت پایدار تبدیل میکند. و تاثیر مثبتی بر سه رکن پایداری دارد. نخست، با توجه به ابعاد اقتصادی، کیفیت بهتر اطلاعات به کاهش هزینه منجر میشود. گزینههای متعددی را میتوان در مراحل اولیه طراحی پروژه مورد تجزیه و تحلیل قرا داد که بهرهوری و تصمیمگیری را بهبود میبخشد. ثانیاً، در رابطه با ابعاد اجتماعی، تحلیل مبتنی بر BIM و شبیه سازی امکان ارزیابی پارامترهای مختلف مانند روشنایی را فراهم میکند که به بهبود شرایط کار و زندگی منجر میشود. این ارزیابیها بدون استفاده از ابزار مبتنی بر BIMپیچیده است. ثالثاً در رابطه با ابعاد محیطی، نرم افزار BIM را میتوان به شیوههای مختلف مانند تحلیل انرژی به کاربرد . - Álvarez and Díaz, 2014 -
مدل سازی اطلاعات ساختمان روند توسعه و استفاده از یک مدل شبیه سازی شده از برنامهریزی، طراحی، ساخت و بهرهبرداری ساختمان است که مجموعهای از دادهها و اطلاعات غنی از تمام اجزای مربوط به ساختمان در طول چرخه حیات آن و ارتباط هوشمند تمام اعضای با یکدیگر را داراست به طوری که با ایجادتغییر در یک عضو کوچک از یک مجموعه تمامی اعضای دیگر خود را با آن مطابقت میدهند و بدین ترتیب این تکنولوژی برای تصمیمگیریها در جهت بهبود روند ساخت و بهرهبرداری مورد استفاده قرار میگیرد - ستوده بیدختی، . - 1394
مدل سازی اطلاعات ساختمان نحوه طراحی و ساخت و ساز ساختمانها را تغییر میدهد این روش طراحی، تحلیل، برآورد هزینه و زمان بندی ساخت و ساز را با هم ادغام میکند و انجام کار را با سهولت توام میسازد. با تعمیم مدل به دوره پس از سکونت، مدلهای BIM را میتوان برای پشتیبانی عملیات ساخت و مدیریت تجهیزات به کار برد و فصل مشترکی برای اطلاعات مربوط به همه ابعاد عملکرد عملیاتی ساختمان محسوب نمود . - McArthur, 2015 -
امروزه صنعت ساخت و ساز به سوی پایداری و دوام پیش میرود. با این وجود، به منظور تحقق عملکردی پایدار، توازن و تعادل بین معیار محیطی، اجتماعی و اقتصادی باید برقرار شود. ابزارهای متفاوتی وجود دارد که میتوانند این هدف را محقق سازند. لازم است تا آنها را بدین ترتیب شناسایی کنیم و دریابیم که چگونه میتوان آنها را برای کسب هم افزایی و کمک به ساخت و ساز پایدار و بادوام ادغام کرد. این ابزارها را باید در مراحل اولیه طرح اجرا کرد به گونه ای که پروژه دارای ارزش افزوده باشد 2014 - استفاده از مدل سازی اطلاعات ساختمان میتواند گردش کلی اطلاعات را بهبود بخشد و از این طریق به عمکرد و کیفیت بهتر پروژه دست یافت. علاوه بر این، این ابزار شفافیت و کار گروهی بین ذینفعان را افزایش میدهد. پیشرفت حاصل شده در ارتباط به کاهش هدررفت منجر میشود و به پیشگیری از خطای آتی کمک میکند. با کمک BIM، هم در زمان و هم در منابع میتوان صرفه جویی کرد. در واقع، برآورد شده است که در صنعت ساخت و ساز میتوان از تکرار بیمورد وارد نمودن اطلاعات در مراحل پیشرفت پروژه جلوگیری نمود. هیچ فرمول جهانی وجود ندارد که امکان این نتیجهگیری را فراهم کند که یک راه حل بهتر از راه حل دیگر تاثیر محیطی بهینه تری را دارا است. علاوه بر این، اشکار نیست که چه طیفی از ویژگیهای محیطی ساختمان و اجزای جایگزین آنها باید مورد توجه قرار گیرد، اما نمیتوان بسیاری از آنها را انکار کرد. به لطف تلاشهای جهانی، ابزارهای متعددی تاکنون برای تسهیل ساخت و ساز پایدار طراحی شده است، مانند:
سیستمهای ارزیابی پایداری ساختمان مانند سیستمهای تجاری که دو مورد از آنها متداولتر است: روش ارزیابی محیطی بررسی ساختمان - BREEAM - و پیشگامی در انرژی و طراحی مدیریتی - LEED - ، یا متدلوژی مسکن باز، که تحت همکاری نهادهای تحقیقاتی و نمایندگان صنعت در هفتمین برنامه چارچوب تحقیقاتی اتحادیه اروپا طراحی شده است. این ابزار رهنمونهایی برای ارزیابی کیفی عملکرد محیطی ساختمان مانند متدلوژی و مجموعه استانداردهای اروپا که مرزها و محدوده های سیستم و قواعد محاسبه را تعیین میکند. ابزار شبیه سازی که امکان ارزیابی ویژگیهای محیطی طرح ساختمان را فراهم میکند و بنابراین امکان مقایسه انواع مختلف طراحی سا ختمان را نیز فراهم میکند. به دلیل پیچیدگی مساله، یکی از اهداف اصلی که باید به منظور برآورده ساختن انتظارات دوام و پایداری نسبت به ساختمان محقق شود. بررسی امکان فناوریهای مدیریت داده نواورانه، بهبود دسترس به دادههای محیطی مرتبط، گسترش تبادل دادهها و به کارگیری مجدد در طول همه مراحل چرخه حیات ساختمان و همچنین پشتیبانی از پردازش آن است. در این زمان که صنعت ساخت و ساز توسعه سریع را تجریه میکند، به طور فزاینده مفهوم مدل سازی اطلاعات ساختمان را مورد کاربرد قرار می دهد.
2. تعریف مدل سازی اطلاعات ساختمان
BIM علاوه بر ایجاد ارتباط هوشمند بین اجزاء مختلف طراحی، امکان بررسی سناریوهای مختلف طراحی را برای تمام گروهها، به صورت مجازی ارائه مینماید. به عنوان مثال یکی از سناریوها، میتواند چرخش مدل ساختمان و بررسی تغییرات میزان مصرف انرژی آن، برحسب زوایای مختلف تابش خورشید باشد. همینطور گروههای دیگر طراحی مشتمل بر سازه و تأسیسات نیز قادرند با اعمال تغییراتی در مدل شان، اثرات این سناریوها را برای معماری پروژه ببینند. و بالاخره، پیمانکاران در حین طراحی و توسعه مدل ساختمان، مواردی از قبیل توالی اجرا، کارایی، ساخت و نصب را به صورت مجازی تجربه کنند - ابراهیمی و شاکری، . - 1392
به طور کلی سیستم مدل سازی اطلاعات ساختمان را اینگونه میتوان معرفی نمود که: BIM ، به نقشههای دوبعدی و مشخصات مربوط به آنها، اجزای مدلسازی سهبعدی با ویژگی خاص اضافه مینماید. آن ویژگی خاص این است که هر عضو طراحی شده در BIM علاوه بر دارا بودن ماهیت فیزیکی سهبعدی آن، آرایهای از اطلاعات مربوط به فعالیتها و وظایف مختلف مدیریت ساخت را با خود دارد. این اطلاعات، مربوط به کل چرخه حیات پروژه از مراحل اولیه تا پایان آن بوده و شامل موارد زیر میباشد.
· مرحله مطالعات توجیهی در طراحی مفهومی
· مطالعات مرحله اول و دوم
· تدارکات
· ساخت و نصب
· راهاندازی
· دوره بهرهبرداری و حتی پایان پروژه
بنابراین اگر بخواهیم BIM را در یک جمله کوتاه خلاصه کنیم، عبارت خواهد بود از، » فرآیند تولید و مدیریت اطلاعات ساختمان در طی چرخه حیات آن« - امیرشکاری, سارا و سمیرا ، . - 1392 با استفاده از مدلسازی اطلاعات ساختمان، معماران قادر خواهند بود تا مدلهای اولیه را در فرآیند آمادهسازی طرح تهیهکنند که پیمانکاران میتوانند از آن برای برآورد قیمت، هماهنگی، برنامهریزی ساخت، تولید قطعات پیش ساخته، خرید و دیگر کارها استفاده کنند . در شکل ایدهآل یک مدل اطلاعات ساختمان میتواند اطلاعات زیر را برای پیمانکاران فراهم کند: اطلاعات ساخت تفضیلی شامل یک مدل سهبعدی دقیق که نمای گرافیکی از اجزاء ساختمان و قابل مقایسه با آنچه در نقشههای معمولی ساخت وجود دارد ارائه میکند و این مدل قابلیت به دست آوردن حجم و مشخصات اجزا را دارد. اجزاء موقت برای نمایش تجهیز کارگاه ودیگر اجزاء موقتی که برای اجرای مراحل برنامهریزی شده پروژه مهم هستند . اطلاعات و مشخصات هر جزء از ساختمان با همه جزئیات آنکه پیمانکار باید آن را تهیه کند یا بسازد قابل مشاهده و تهیه است که این اطلاعات برای خرید، نصب و آماده سازی لازم است.
اطلاعات و دادههای تحلیلی مربوط به سطوح عملکردی و الزامات پروژه مانند بارهای سازهای، نیروهای اتصالات و حداکثر لنگر و برش برای انتظار، بارهایی گرمایشی و سرمایشی برای تعیین حجم و توان سیستم تهویه مطبوع، سطوح روشنای هدفگذاری شده و موارد مشابه که این دادهها برای خرید، ساخت و تأسیسات لازم است. وضعیت طراحی و ساخت هر چیز برای کنترل و صحت سنجی فرایند اجزای مربوط به طراحی، تهیه، نصب و آزمایش - در صورت نیاز - که این دادهها توسط پیمانکار به مدل افزوده میشود - ستوده بیدختی، . - 1394
3. تعریف پایداری
معماران و طراحان ساختمانها نیز همسو با سایر دستاندرکاران در پی یافتن راهکارهای جدیدی برای تأمین زندگی مطلوب انسان بودهاند. بدیهی است که زندگی، کار، تفریح، استراحت و ..... همه و همه فعالیتهایی میباشند که در فضاهای طراحیشده پایدار توسط طراحان صورت پذیرفته از آنجا که نقاط ضعف و قوت یک ساختمان بر زیست و بوم جهان تأثیر مستقیم خواهد داشت، وظیفهای بس حساس در این صورت بر عهده معماران و طراحان ساختمان میباشد. کاربرد مفاهیم پایداری و توسعه پایدار در صنعت، بحثی به نام » طراحی پایدار« را آغاز نمود که مهمترین سرفصلهای آن در مباحثی با عنوان »طراحی ها اکوتک« ، » طراحی با رویکرد کاهش مصرف انرژی« و »طراحی سبز« مطرح شد - امیرشکاری, سارا و سمیرا ، . - 1392
