BIM w projektowaniu budynków

Dariusz Marciniak, [email protected], Elżbieta Amborska, [email protected]

O technologii BIM i korzyściach z jej wdrożenia do projektowania obiektów budowlanych z dr. inż. arch. Natalią Przesmycką, p.o. kierownika Katedry Architektury, Urbanistyki i Planowania Przestrzennego Politechniki Lubelskiej oraz dr. inż. arch. Bartłomiejem Kwiatkowskim, p.o. Kierownika Katedry Architektury Współczesnej Politechniki Lubelskiej w imieniu Fachowca Lubelskiego rozmawia Dariusz Marciniak i Elżbieta Amborska.


Dariusz Marciniak: Na początku rozmowy może wyjaśnijmy sobie i Czytelnikom, co to w ogóle jest BIM?

Natalia Przesmycka: BIM to skrót od angielskiego sformułowania Builidng Information Model, czyli model informacyjny budynku. To technologia wspomagająca warsztat projektowy, która pozwala na stworzenie wirtualnego modelu budynku. Jednocześnie to baza danych o budynku. Gromadzone w niej informacje mogą być udostępniane pomiędzy poszczególnymi projektantami branżowymi, co ma ułatwić współpracę i podejmowanie decyzji. Mówiąc bardzo krótko, to nowe narzędzie wspomagające proces nie tylko projektowania, ale w swoim założeniu także całej eksploatacji budynku.

 

Bartłomiej Kwiatkowski: Technologia BIM to również narzędzie dla inwestorów. Dzięki niemu już na etapie projektu łatwiej optymalizować koszty realizacji inwestycji. Łatwiej też określić koszty utrzymania projektowanego obiektu.

DM: Czym ta technologia różni się od dotychczas stosowanych metod projektowania budynków?

NP: BIM integruje informacje, zbiera komplet danych o projektowanym obiekcie, umożliwiając zarządzanie nim. Pozwala – bez błędów wynikających z ludzkiej omylności – wygenerować zestawienia materiałów, powierzchni, kubatur itp. Tradycyjny model projektowania budynku w uproszczeniu można opisać następująco: architekt ustala z inwestorem dane wyjściowe, sporządza projekt koncepcyjny, uzgadnia rozwiązania z projektantami branżowymi i opracowuje projekt architektoniczny. Gdy ten jest w miarę skończony, przekazuje opracowanie branżystom, koordynując ich rozwiązania. W przypadku prostych technologii i układów budynków taki model się sprawdza. W przypadku bardziej skomplikowanych technologicznie obiektów, idealnym rozwiązaniem jest bieżąca współpraca wszystkich projektantów, z możliwością wyłapania problemów i kolizji na każdym etapie i w każdym wymiarze, stąd wskazanie na pracę z modelem 3D. Nie bez znaczenia jest również możliwość wykonania szeregu symulacji, od bardzo podstawowych, takich jak symulacja oświetlenia i zacieniania, aż po analizę funkcjonowania obiektu pod względem fizyki budowli. Komputerowe narzędzia wspomagające proces projektowania są jednak przydatne w momencie, gdy wymiana informacji, danych i wirtualnych modeli w wielobranżowym środowisku projektowym nie stwarza problemów technicznych, wynikających na przykład z niezgodności zapisów formatu plików powstających w różnym oprogramowaniu. Opracowanie narzędzi, które umożliwią koordynację i komunikację niezależnie od tego (tzw. OpenBIM), w jakim środowisku programowym pracują projektanci, to w tej chwili największe wyzwanie dla producentów programów wspomagających projektowanie.

BK: Dodam, że technologia BIM umożliwia na bieżąco wprowadzanie zmian w projekcie i ocenę tych zmian pod względem opłacalności, kosztów wykonania. To znaczne ułatwienie w stosunku do rozwiązań tradycyjnych.

Elżbieta Amborska: Przy okazji BIM mówi się też o projektowaniu parametrycznym, ale nie zawsze w sposób zrozumiały dla kogoś, kto projektowaniem się nie zajmuje. Parametryczne, to znaczy jakie?

BK: Projektowanie parametryczne w architekturze lub też pojęcie architektury parametrycznej występuje w chwili obecnej zarówno w języku profesjonalnym, jak i znaczeniu potocznym. Odnosi się ono do obiektów architektonicznych, których forma daje do zrozumienia, że były projektowane z wykorzystaniem narzędzi informatycznych, reguł matematycznych, gdzie powstające rozwiązania przestrzenne są wynikiem wzajemnego oddziaływania różnorodnych parametrów. Termin „parametricism” to także styl współczesnej architektury, promowany jako następca architektury modernistycznej i postmodernistycznej, a sformułowany został ponad dziesięć lat temu przez Patrika Schumachera, współpracownika słynnej architekt Zaha Hadid. W historii architektury termin „architektura parametryczna” pojawił się już w latach 40. XX wieku w tekstach
włoskiego architekta Luigi Morettiego. W jego ujęciu jest to badanie systemów architektonicznych ze względu na cel, którym jest forma, a ta może być osiągnięta przez „określenie relacji pomiędzy wymiarami uzależnionymi od różnych parametrów”. Zgodnie z tą definicją Moretti zaprojektował stadion sportowy, uzależniając jego formę od dziewiętnastu różnorodnych parametrów, takich jak między innymi wskaźnik kosztów konstrukcji, krzywej i kąta widoczności trybun. Pod koniec lat 80. XX wieku „architektura parametryczna” stała się centrum zainteresowania instytucji naukowych i biur projektowych. Wtedy też pojawiło się pierwsze komercyjne oprogramowanie do modelowania parametrycznego. Generalnie więc za architekturę parametryczną należy rozumieć jako architekturę zaprojektowaną w wielowymiarowej przestrzeni parametrycznej, z wykorzystaniem narzędzi informatycznych, zbioru reguł fizycznych, matematycznych, optymalizacji itp. Wynikowa forma takiej architektury to rezultat sterowania parametrem grafiki 3D w sekwencjach równań parametrycznych. W metodach tradycyjnych to architekt deklarował i określał kształt obiektu.

EA: Wszystko to, co mówicie Państwo o BIM, brzmi mocno skomplikowanie. Po co zatem coś takiego wprowadza się do procesu projektowania?

NP: Przede wszystkim ze względu na możliwość wymiany informacji na etapie projektowania obiektu. To pozwala na uniknięcie kolizji i optymalizację rozwiązań, co w przypadku tradycyjnych metod projektowania nie zawsze jest możliwe.

BK: BIM umożliwia koordynację wszystkich branż zaangażowanych w proces projektowania i – jeśli mówimy o dużych projektach – to już się sprawdza. Mamy dyrektywę UE o wdrożeniu BIM we wszystkich krajach Unii w ciągu 2 lat. W Europie liderami w jego stosowaniu jest Wielka Brytania oraz kraje skandynawskie. Długofalowa strategia wprowadzania BIM w Wielkiej Brytanii zakłada, że do 2025 roku koszty budowy i utrzymania obiektów zostaną obniżone o 33%. Ponadto wprowadzenie zmian do projektu na etapie budowy ułatwi analizę możliwości i prognozę występowania konfliktów na kolejnych etapach budowy wraz z określeniem kosztów takich zmian w skali całej inwestycji.

EA: Mimo tak wielu zdawałoby się oczywistych zalet wykorzystywania BIM w procesie projektowania, realizacji i użytkowania budynku, w Polsce ta technologia ciągle raczkuje. Co jest największym wyzwaniem we wdrożeniu BIM do pracy w biurze projektowym? Nieufność wobec nowych metod, niechęć do zmian, brak umiejętności posługiwania się nowymi technologiami…?

NP: To zależy od skali pracowni i inwestycji. Opracowywanie projektów prostych obiektów, nieskomplikowanych technologicznie, nie wywiera presji na wprowadzenie BIM jako narzędzia pracy architekta i projektanta. Swoje znacze‑ nie ma tu przecież i cena oprogramowania. Jednak przy projektowaniu i realizacji większych inwestycji, zwłaszcza tych wymagających skutecznej koordynacji międzybranżowej, stosowanie BIM jest po prostu koniecznością. Należy zaznaczyć, że istnieje wiele metod wsparcia dla projektantów chcących wdrożyć BIM w swoich pracowniach.

DM: Jeżeli ktoś zdecyduje się na wdrożenie BIM, na jakie korzyści ze stosowania nowej technologii może liczyć?

NP: BIM jest rozwiązaniem mającym zoptymalizować i usprawnić proces projektowania. Nie bez znaczenia jest również fakt, iż wielu producentów materiałów budowlanych oferuje projektantom gotowe rozwiązania usprawniające proces projektowania i realizacji. To działa w obie strony: projektanci oczekują takich modeli od producentów, a producenci zwiększają prawdopodobieństwo użycia swoich produktów w projektach.

DM: No tak, ale dla architekta ważne są przecież też relacje z wykonawcą. Jak BIM może wpłynąć na ich współpracę?

NP: Dla wykonawcy najważniejsza jest optymalizacja kosztów. Model BIM umożliwia precyzyjne zestawienie materiału i wykonanie obmiaru robót, co pozwala na uniknięcie przykrych „niespodzianek” na budowie. W przypadku wprowadzania zmian do projektu na etapie budowy, co zdarza się dość często, od razu można przewidzieć ich skutki i spójnie skoordynować zawartość dokumentacji powykonawczej. Praca na wspólnym modelu może oszczędzić zarówno autorowi projektu, jaki i wykonawcy wielu nerwów. Ciekawym rozwiązaniem, dedykowanym w szczególności wykonawcom jest możliwość symulacji 4D, czyli realizacji obiektu w czasie, co pozwala na optymalizację harmonogramu robót. A wszystko to prowadzi do wspomnianych na wstępie oszczędności.

DM: Dziękujemy za rozmowę.