BIM یا مدل‌سازی اطلاعات ساختمان: از کاغذ تا واقعیت

شاید تا به حال در یک پروژه ساختمانی همه‌چیز روی کاغذ عالی به نظر آمده باشد، اما وقتی وارد مرحله اجرا می‌شویم، ناگهان مشکلات غیرمنتظره‌ای ظاهر می‌شود. مثلا یک ستون وسط راه قرار می‌گیرد یا تأسیسات مکانیکی و سازه‌ای با هم تداخل دارند. اینجاست که مدل‌سازی اطلاعات ساختمان (BIM) وارد عمل می‌شود. در دنیای معماری و مهندسی، BIM تنها یک ابزار سه‌بعدی ساده نیست؛ این فناوری یک رویکرد جامع است که تمام فرآیندهای طراحی، ساخت و بهره‌برداری را مدیریت می‌کند. BIM به ما این امکان را می‌دهد که مدل‌های سه‌بعدی دقیق‌تری بسازیم و با اضافه کردن ابعاد دیگری مانند زمان، هزینه، پایداری و مدیریت چرخه عمر، پروژه‌ها را به‌طور بی‌سابقه‌ای تحلیل و بهینه‌سازی کنیم. برای بهره‌برداری کامل از این فناوری، طراحان و معماران باید آموزش‌های اصولی ببینند. مجموعه‌ی معمارگرام با ارائه محتوای آموزشی و به اشتراک‌گذاری تجربیات متخصصان، به مهندسان کمک می‌کند تا BIM را نه فقط به‌عنوان ابزاری فنی، بلکه به‌عنوان یک استراتژی فکری در پروژه‌های خود بپذیرند. در ادامه، به بررسی ابعاد و سطوح مختلف BIM خواهیم پرداخت و خواهیم دید که چگونه این فناوری توانسته است دنیای معماری و ساخت‌وساز را متحول کند.

BIM چیست؟

BIM یا مدل‌سازی اطلاعات ساختمان، یک رویکرد مبتنی بر داده است که به کمک آن، مدل‌های سه‌بعدی دقیق و جامع از ساختمان‌ها ساخته می‌شود. این مدل‌ها نه تنها اطلاعاتی درباره سازه، معماری و تأسیسات ارائه می‌دهند، بلکه به‌طور کلی اطلاعات پروژه را در تمام مراحل طراحی، ساخت، بهره‌برداری و نگهداری مدیریت می‌کنند. BIM چیزی فراتر از یک مدل سه‌بعدی ساده است؛ این سیستم یکپارچه به ما کمک می‌کند تمام ابعاد پروژه را به‌طور همزمان و هماهنگ بررسی کنیم. در این مدل، بعد سه‌بعدی (۳D) شامل مدل‌های فیزیکی ساختمان است، بعد دو‌بعدی (۲D) شامل نقشه‌های معماری و سازه‌ای می‌شود، و بعد زمانی (۴D) به برنامه‌ریزی و زمان‌بندی پروژه اختصاص دارد. بعد هزینه (۵D) هم اطلاعات مالی و برآورد هزینه‌ها را در اختیار ما می‌گذارد. برای پروژه‌های پیشرفته‌تر، بعد ششم (۶D) به تجزیه‌وتحلیل‌های عملکردی ساختمان پرداخته و بعد هفتم (۷D) به مدیریت اطلاعات و داده‌های چرخه عمر ساختمان می‌پردازد. در ادامه، به‌طور کامل با این ابعاد و کاربردهای هر یک آشنا خواهیم شد.

BIM چه ابعادی را شامل می‌شود؟

مدل‌سازی اطلاعات ساختمان (BIM) فقط به ساخت یک مدل سه‌ بعدی از ساختمان محدود نمی‌شود، بلکه شامل لایه‌های اطلاعاتی متعددی است که هرکدام نقش خاصی در بهبود فرآیند طراحی، ساخت و بهره‌برداری دارند. این لایه‌ها که به آن‌ها ابعاد BIM گفته می‌شود، به ما کمک می‌کنند تا پروژه‌ها را از زوایای مختلف بررسی کنیم. به صورت کلی ابعاد BIM معمولا شامل موارد زیر هستند:

بعد ۲D نقشه‌های ساختمانی

اولین و پایه‌ای‌ترین بعد BIM، بعد دو بعدی (۲D) است که شامل نقشه‌های معماری، سازه‌ای و تأسیساتی است. این نقشه‌ها معمولاً شامل پلان‌ها، نماها، مقاطع و جزئیات اجرایی هستند که به‌ عنوان پایه‌ی طراحی و اجرای پروژه استفاده می‌شوند. با اینکه BIM فراتر از نقشه‌های سنتی است، اما همچنان بعد ۲D نقش مهمی در مستندسازی و ارتباط بین تیم‌های اجرایی دارد.

بعد ۳D مدل سه‌ بعدی ساختمان

بعد سه‌ بعدی (۳D) همان مدل دیجیتالی ساختمان است که اطلاعات هندسی و فیزیکی اجزای مختلف پروژه را در بردارد. در این بعد، معماران و مهندسان می‌توانند با شبیه‌سازی ساختمان در یک محیط مجازی، برخوردها و مشکلات احتمالی را پیش از اجرا شناسایی کنند. BIM در این سطح امکان هماهنگی بهتر بین تیم‌های مختلف، بهینه‌سازی طراحی و کاهش خطاهای اجرایی را فراهم می‌کند.

بعد ۴D زمان‌بندی و فرآیند اجرا

بعد چهارم (۴D) در BIM، مربوط به زمان‌بندی پروژه است. این بعد به ما امکان می‌دهد تا مراحل ساخت‌ و ساز را با مدل سه‌ بعدی ترکیب کرده و روند پیشرفت پروژه را در طول زمان مشاهده کنیم. با استفاده از ۴D BIM، مدیران پروژه می‌توانند تأخیرهای احتمالی را پیش‌بینی کرده و برنامه‌ریزی دقیق‌تری برای اجرا داشته باشند.

بعد ۵D مدیریت هزینه‌ها

بعد پنجم (۵D) به برآورد هزینه‌ها مربوط می‌شود. در این سطح، اطلاعات مربوط به هزینه‌های مصالح، نیروی کار، تجهیزات و سایر مخارج به مدل BIM اضافه می‌شود. این بعد به مدیران پروژه کمک می‌کند تا درک بهتری از هزینه‌های کل پروژه داشته باشند و تصمیمات مالی بهتری بگیرند. همچنین، هر تغییری در طراحی به‌ صورت خودکار در برآورد هزینه‌ها منعکس می‌شود.

بعد ۶D پایداری و بهره‌وری انرژی

بعد ششم (۶D) به تحلیل‌های پایداری، انرژی و بهره‌وری ساختمان اختصاص دارد. در این سطح، عواملی مانند مصرف انرژی، میزان انتشار کربن، استفاده از منابع تجدیدپذیر و کارایی سیستم‌های مکانیکی و الکتریکی بررسی می‌شود. این بعد به طراحان کمک می‌کند تا ساختمان‌هایی سازگارتر با محیط‌زیست طراحی کنند و استانداردهای پایداری را رعایت کنند.

بعد ۷D مدیریت و نگهداری ساختمان

بعد هفتم (۷D) مربوط به مدیریت بهره‌برداری و نگهداری ساختمان است. این بعد، اطلاعاتی را در اختیار مالکان و مدیران ساختمان قرار می‌دهد که به آن‌ها کمک می‌کند تا دارایی‌های خود را بهینه مدیریت کنند. اطلاعات مربوط به تجهیزات، دستورالعمل‌های تعمیر و نگهداری، تاریخچه‌ی سرویس‌ها و عمر مفید مصالح، همگی در این سطح قرار دارند.

بعد ۸D زیست محیطی

بعد هشتم در BIM در ارتباط با بررسی تاثیرات ساختمان در محیط زیست، درک دقیق از آثار زیست محیطی و ساختمان و همچنین نحوه کاهش دادن اثرات مخرب آن‌ها بر ساختمان است. برای مثال این بعد، اثر پروژه بر محیط زیست مانند تاثیر بر منابع طبیعی، آلودگی صوتی و کیفیت هوا را بررسی می‌کند.

بعد ۹D مواد

بعد ۹D بر چگونگی بهبود تخصیص و استفاده نمودن از مواد، نیروی کار، تجهیزات و ابزار در طول عمر یک تاسیسات متمرکز است. بعد ۹D در BIM تمام منابع درگیر در فرآیندهای توسعه و عملیات زیر ساختی را تجزیه و تحلیل می کند.

بعد ۱۰D مدیریت ساخت و ساز

بعد دهم (۱۰D) در BIM به مدیریت ساخت‌ و ساز صنعتی و خودکارسازی فرآیندهای ساختمانی مربوط می‌شود. این بعد روی استفاده از تکنولوژی‌های نوین مانند ساخت مدولار، تولید قطعات پیش‌ساخته، چاپ سه‌بعدی ساختمان، رباتیک و هوش مصنوعی تمرکز دارد. در این سطح، BIM با خطوط تولید صنعتی و کارخانه‌های ساخت قطعات ساختمانی ادغام می‌شود تا ساختمان‌ها سریع‌تر، با کیفیت بالاتر و هزینه‌ی کمتر ساخته شوند.

در ارتباط با بهترین نرم‌افزاهای BIM بیشتر بخوانید.

انواع کاربرد (BIM)

مدل‌سازی اطلاعات ساختمان فراتر از یک ابزار طراحی است و در حوزه‌های مختلفی از صنعت ساختمان‌سازی، مدیریت پروژه، شهرسازی و حتی مدیریت تأسیسات نقش مهمی ایفا می‌کند. این رویکرد جامع در بسیاری از حوزه‌ها از جمله حوزه‌های زیر کاربرد دارد و می‌تواند به مهندسان و صاحبان مشاغل در امر مدیریت پروژه‌ها کمک کند:

کاربرد BIM در معماری و طراحی ساختمان

در معماری، BIM به معماران این امکان را می‌دهد تا مدل‌های سه‌ بعدی هوشمند و دقیقی از ساختمان طراحی کنند که نه‌ تنها فرم و زیبایی‌شناسی را نشان می‌دهد، بلکه شامل اطلاعاتی درباره مصالح، نورگیری، تهویه و عملکرد ساختمان نیز است. این فناوری همچنین به تیم‌های طراحی کمک می‌کند تا برخوردهای احتمالی بین اجزای مختلف را پیش از اجرا شناسایی کنند و از مشکلات اجرایی جلوگیری کنند.

کاربرد BIM در مهندسی سازه

در مهندسی سازه، BIM باعث بهینه‌سازی طراحی اجزای سازه‌ای مانند ستون‌ها، تیرها و فونداسیون می‌شود. مهندسان می‌توانند با شبیه‌سازی رفتار سازه در شرایط مختلف، مقاومت و پایداری آن را بررسی کرده و طراحی‌های ایمن‌تری ارائه دهند. همچنین، ارتباط یکپارچه بین مدل‌های معماری و سازه‌ای از تداخل‌های طراحی جلوگیری کرده و هماهنگی بین تیم‌ها را افزایش می‌دهد.

کاربرد BIM در مهندسی تأسیسات (MEP)

یکی از چالش‌های اصلی در پروژه‌های ساختمانی، هماهنگی میان تأسیسات مکانیکی، الکتریکی و لوله‌کشی است. BIM در مهندسی تأسیسات (MEP) کمک می‌کند تا طراحی این سیستم‌ها بهینه شود، برخوردهای احتمالی شناسایی شود و اجرای آن‌ها بدون مشکلات فنی انجام گیرد. همچنین، این فناوری در طراحی سیستم‌های تهویه، روشنایی، اطفای حریق و مدیریت انرژی نقش مهمی دارد.

کاربرد BIM در شهرسازی و توسعه زیرساخت‌ها

BIM در مقیاس بزرگ‌تر، یعنی شهرسازی و طراحی زیرساخت‌ها، نیز کاربرد دارد. شهرداری‌ها و سازمان‌های دولتی می‌توانند از BIM برای برنامه‌ریزی شهری، طراحی خیابان‌ها، تونل‌ها، پل‌ها و دیگر زیرساخت‌های حیاتی استفاده کنند. این فناوری امکان تحلیل تأثیرات زیست‌ محیطی، کاهش هزینه‌های ساخت و نگهداری و بهینه‌سازی حمل‌ و نقل شهری را فراهم می‌کند.

مزایای BIM یا مدل‌سازی اطلاعات ساختمان چیست؟

BIM یک ابزار قدرتمند برای بهینه‌سازی فرآیندهای ساخت‌ و ساز است که از طراحی اولیه تا بهره‌برداری نهایی، کنترل دقیق‌تری روی پروژه‌ها ایجاد می‌کند.این رویکرد جامع در صورت یادگیری اصولی، مزایای بسیاری به همراه دارد. از این رو توصیه می‌کنیم از جدیدترین متدهای آموزشی و دوره‌های مجموعه معمارگرام برای یادگیری اصول و ابعاد BIM بهره‌مند شوید تا بتوانید یک پروژه حرفه‌ای طراحی کنید. به صورت کلی مزایای BIM شامل موارد زیر است:

• افزایش دقت و کاهش تکرار فرآیندها: با استفاده از مدل‌سازی اطلاعات ساختمان، طراحی‌ها دقیق‌تر و جزئیات اجرایی شفاف‌تر خواهند بود. این دقت بالا باعث کاهش نیاز به تغییرات در مراحل بعدی و جلوگیری از هزینه‌های ناشی از دوباره‌ کاری می‌شود.
• بهبود ارتباطات و همکاری تیمی: BIM بستری یکپارچه برای اشتراک‌گذاری اطلاعات بین تمام اعضای پروژه ایجاد می‌کند. معماران، مهندسان، پیمانکاران و مدیران می‌توانند اطلاعات را در زمان واقعی مشاهده و اصلاح کنند، که این امر باعث کاهش سوءتفاهم‌ها، افزایش هماهنگی و در نهایت بهبود کیفیت پروژه می‌شود.
• امکان تجسم و شبیه‌سازی پروژه قبل از اجرا: یکی از مزایای کلیدی BIM این است که پروژه را قبل از ساخت، به‌ صورت مجازی شبیه‌سازی و ارزیابی می‌کند. این قابلیت به کارفرمایان و تیم‌های طراحی کمک می‌کند تا تصمیمات بهتری بگیرند و از مشکلات اجرایی جلوگیری کنند.
• تجزیه‌ و تحلیل ریسک و کاهش خطاها: یکی از بزرگ‌ترین مزایای BIM، قابلیت شبیه‌سازی و تحلیل ریسک‌های احتمالی پروژه قبل از شروع ساخت است. با استفاده از مدل‌سازی دیجیتال، می‌توان مشکلات طراحی، برخوردهای سازه‌ای و تأسیساتی و چالش‌های اجرایی را پیش از وقوع شناسایی کرد و راه‌حل‌های مناسب ارائه داد.

 جمع بندی

BIM فقط یک ابزار نیست، بلکه یک رویکرد نوین در مدیریت و اجرای پروژه‌های ساختمانی است که به افزایش دقت، کاهش هزینه‌ها، بهینه‌سازی زمان‌بندی و بهبود همکاری بین تیم‌ها کمک می‌کند. از طراحی تا بهره‌برداری، این فناوری امکان تجسم دقیق، تجزیه‌ و تحلیل ریسک، شبیه‌سازی پیشرفته و مدیریت هوشمند را فراهم می‌کند. اما استفاده‌ی موثر از BIM نیاز به یادگیری اصولی دارد. در مجموعه معمارگرام، ما آموزش‌های کاربردی در زمینه‌های مختلف طراحی ساختمان همچون پکیج آموزش طراحی نما ارائه می‌دهیم تا معماران، مهندسان و علاقه‌مندان به این حوزه بتوانند دانش خود را گسترش داده و در مسیر حرفه‌ای خود پیشرفت کنند. اگر می‌خواهید BIM را به‌صورت اصولی یاد بگیرید و از امکانات این تکنولوژی در پروژه‌هایتان استفاده کنید، حتماً آموزش‌های معمارگرام را دنبال کنید.