INFORMACIJSKO MODELIRANJE ZGRADB (BIM)
dr. Tomo Cerovšek, univ. dipl. inž. grad.
Namestnik predstojnika oddelka za gradbeništvo Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Univerza v Ljubljani
Uvodnik. Informacijsko modeliranje zgradb (gradbenih objektov in stavb) predstavlja bistveno novost in napredek v načinu dela in uporabe računalnika v gradbeništvu. Glavni namen te rubrike je spodbuditi slovenske gradbene inženirje k rabi BIM in sodobnih načinov dela. Zato bomo bralce redno informirali o konceptih, programskih orodjih BIM, standardih, dogodkih in predstavitvah ter poročali o izkušnjah pri uporabi v praksi doma in po svetu. V rubriki bomo poročali tudi o aktivnosti Slovenskega društva za gradbeno informatiko (SDGI).
Koncepti BIM
Model BIM (angl. Buidling Information Modelling) je digitalni zapis in predstavitev informacij o konkretni stavbi za komunikacijo med udeleženimi v gradbenem projektu. Model BIM vsebuje geometrijske in negeometrijske informacije, ki jih potrebujejo in izdelajo arhitekti in inženirji za načrtovanje, analizo, simulacije, vi-zualizacije in dokumentacijo tako v fazah pred, med in po gradnji. Geometrijske informacije določajo digitalni 3D-model stavbe, sestavljen iz elementov, ki so digitalni ekvivalent »pravih« elementov stavb (od temeljev do strehe). Ne-geometrijski del določa dodatne informacije o stavbi in njenih elementih ter lastnosti, ki se nanašajo na funkcijo, obliko in materiale.
Konstruiranje in modeliranje. Klasični 2D- in 3D-programi CA D operirajo s črtami, ravninskimi liki in telesi, medtem ko BIM operira z elementi stavb, ki jih lahko prikažemo v 2D- in 3D-načinu, poleg tega pa so vključene še dodatne negeometrijske informacije o njih. Rezultat klasičnega tehničnega risanja, 2D-risba, je en sam statičen pogled na stavbo, medtem ko lahko v modelirnikih BIM konstruiramo in modeliramo model BIM ter izdelamo več pogledov, prerezov, količine in dimenzije. Z 2D-risbo ne moremo obravnavati številnih 3D-problemov pri projektiranju, kijih z BIM lahko, lep primer je na primer prostorska analiza izvedljivosti konstrukcijskih detajlov ali osončenje prostorov.
Modelirniki BIM. Model BIM lahko izdelamo z modelirnikom BIM, računalniškim orodjem, ki ima dve funkciji:
•	modeliranje poteka z digitalnimi elementi stavb 3D, ki so »inteligentni« in parametrizirani tako, da odražajo bistvene lastnosti elementov dejanskih, fizičnih stavb (element »okno« BIM na primer »ve«, da ne more stati v zraku, temveč mora biti vključeno v steno. Oknu lahko določimo parametre, kot so višina parapeta, zasteklitev, tip in barva okovja in podobno).
•	Vsaka informacija je zapisana le enkrat: projektna dokumentacija, izdelana na osnovi modela BIM, je bolj kakovostna in vedno usklajena (tlorisi, prerezi, fasade, izvlečki količin in tudi matematični modeli za analize se na primer avtomatično generirajo iz skupnega zapisa informacijskega modela stavbe in so zato vedno usklajeni. Če torej spremenimo steno v tlorisu, je ta debelina avtomatično popravljena v vseh odvisnih tlorisih, prerezih, pogledih in popisih).
Modelirniki BIM lahko pokrivajo ožja strokovna področja, na primer za modeliranje arhitekture, gradbenih konstrukcij, konstrukcijskih elementov, stikov, porabe energije, študije izvedljivosti itd.
Prednosti uporabe BIM
Prednosti uporabe BIM lahko definiramo na
več nivojih:
•	Na nivoju individualnega strokovnega dela
nudi BIM vrsto možnosti za hitrejše in bolj kakovostno opravljanje zamudnih in nekrea-tivnih del, kot je priprava projektne dokumentacije in delavniških risb.
•	Na nivoju organizacije BIM v širšem smislu razumemo kot skupek tehnologij, postopkov in »politik« podjetij. BIM omogoča napredno inženirsko komunikacijo, ki zahteva nova znanja in organiziranost podjetij, kar ni enostaven poseg. Zato se po svetu in pri nas pripravljajo metode uvajanja v prakso.
•	Na nivoju projektnega sodelovanja med podjetji lahko BIM bistveno prispeva k uveljavitvi »integrirane prakse«, ki temelji na sodelovanju, sočasnosti in kontinuiteti interdisciplinarnih projektnih timov. Sočasnost omogočajo in-ternetni strežniki BIM, do katerih lahko projektanti dostopajo do različnih lokacij in podjetij, z BIM učinkoviteje sodelujejo pri usklajevanjih
Slika 1 • Projektna dokumentacija, izdelana na osnovi BIM modela, je bolj kakovostna in vedno
usklajena. Tlorisi, prerezi, fasade, izvlečki količin in tudi matematični modeli za analize se avtomatično generirajo iz skupnega zapisa informacijskega modela stavbe in so zato vedno usklajeni. (Vir slike: Graphisoft in Pilon AEC)
Slika 2* Z modelirniki BIM lahko vse sisteme stavb, kot so vodovod, kanalizacija, klimatske naprave, elektro inštalacije, itd. modeliramo v 3D. Na podlagi modela BIM lahko preverimo tudi neskladja med posameznimi modeli in morebitne kolizije med nosilnimi konstrukcijami in napeljavami. (Vir slike: Graphisoft in Pilon AEC)
sistemov stavb in ne nazadnje se zagotovi kontinuiteta.
Celostna zasnova in projektiranje. Sodobno projektiranje zahteva celosten pristop, ki poleg zakonsko predpisanih bistvenih kriterijev upošteva tudi celostne kriterije v kontekstu umestitve stavbe v prostor, oblikovnih in funkcionalnih kriterijev kot tudi ustreznosti tehničnih rešitev v smislu izvedljivosti, energetske učinkovitosti, stroškovne učinkovitosti in trajnostne gradnje. Uveljavlja koncept virtualne gradnje, kjer se na podlagi simulacije, identifikacije kolizij in 5D-modela preveri izvedljivost gradbenega projekta. Izdelamo lahko tudi integrirane 5D-modele BIM, kjer četrta dimenzija (čas) predstavlja povezavo s terminskimi plani, peta dimenzija (stroški) predstavlja povezavo z metodo izvedbe elementov in s pripadajočimi kalkulacijami stroškov materiala, delovnih sredstev, delovne sile in podizvajalcev. S pomočjo modela BIM lahko stavbe tudi bolje prostorsko razumemo, preverimo izvedljivost konstrukcijskih detajlov, optimiziramo rešitve in simuliramo odzive. Z modelom BIM lahko izdelamo analizo stroškov, ki bodo povezani z obratovanjem stavbe (za zavarovanje, ogrevanje, obratovanje klimatskih naprav, čiščenje, upravljanje naprav). Ničesar od zgoraj navedenega ne moremo izvesti v 2D brez modela BIM.
Dogodki
Maribor, 2. februar 2010. Na Fakulteti za gradbeništvo na Univerzi v Mariboru so kolegi pod vodstvom prof. dr. Danijela Rebolja
organizirali enodnevni posvet z naslovom »Iz 2D v 3D - ovire in izzivi pri uvajanju Informacijskega Modela Zgradbe (BIM) v prakso«. Enodnevno posvetovanje je potekalo v obliki (uvodnih) predavanj, predstavitev, diskusij, v okviru katerih smo izmenjevali izkušnje in iskali rešitve predvsem za problem uvajanja 3D-modeliranja v celoten življenjski cikel projekta/objekta. Če primerjamo podoben dogodek, ki smo ga organizirali na Univerzi v Ljubljani leta 2006, lahko sklepamo, da je čas za uvajanje BIM v slovensko gradbeništvo sedaj zrel in nujen.
Nekaj bistvenih prednosti uporabe BIM za
inženirje.
•Večja produktvnost: s pomočjo modelov BIM za konstrukcijske elemente in stavbe je moč prihraniti kar 55 % časa od izdelanega statičnega izračuna do armaturnih načrtov.
•	Uporaba modela BIM za analizo: vedno več aplikacij nudi povezavo med modeli 3D in programi za račun konstrukcij tako da se lahko mreža končnih elementov generira na osnovi modela BIM.
•	Lažja koordinacija: na osnovi modela BIM lahko lažje izmenjujemo projektno dokumentacijo tako v fazah pred kot tudi med gradnjo.
•	Usklajenost in kakovost projektne dokumentacije: projektna dokumentacija, izdelana na podlagi modela BIM je vedno usklajena in tudi mnogo bolj kakovostna.
•	Študije izvedljivosti in simulacije: gradbenim inženirjem nudijo modeli BIM mnogo prednosti pri analizi izvedljivosti celotne konstrukcije in posameznih konstrukcijskih detajlov.
Obvestilo: Več informacij o BIM bo na voljo tudi na spletni strani Slovenskega društva za Gradbeno Informatiko (www.SDGI.si). Predloge za rubriko BIM lahko pošljete na tomo. cerovsek@fgg.uni-lj.si.
Slika 3 • Primer vizualizacije armature v 3D. Modeli 3D konstrukcijskih detajlov se uporabljajo za natačno ponazoritev armiranja, na podlagi katere lahko avtomatično izdelamo sezname armature, armaturne in delavniške načrte. (Vir slik: levo - Nemetchek Allplan in Cupola AEC in desno - Tekla Structures)
NOVI DIPLOMANTI
UNIVERZA V LJUBLJANI,
FAKULTETA ZA GRADBENIŠTVO IN GEODEZIJO
UNIVERZA V MARIBORU, FAKULTETA ZA GRADBENIŠTVO
VISOKOŠOLSKI STROKOVNI ŠTUDIJ GRADBENIŠTVA
Gorazd Rajh, Pomen zgodnje trdnosti mikroarmiranih brizganih betonov pri projektiranju betonskih oblog predorov, mentor doc. dr. Jože Lopatič, somentor dr. Jakob Šušteršič Nenad Španič, Prikaz metode in tehnike linearnega planiranja gradbenih projektov z uporabo programske opreme Tilos 6.0, mentor doc. dr. Jana Šelih, somentor asist. dr. Aleksander Srdic Emir Kumalič, Optimizacija časovnega poteka in tehnologije gradnje - izbrani primer trgovsko poslovnega objekta, mentor doc. dr. Jana Šelih
Peter Zupančič, Projekt sovprežnega železniškega mostu, mentor prof. dr. Darko Beg
UNIVERZITETNI ŠTUDIJ GRADBENIŠTVA
Urška Rus, Možnost uporabe registra nepremičnin v prostorskem načrtovanju, mentor izr. prof. dr. Albin Rakar, somentor asist. mag. Tomaž Černe
Miloš Todorovič, Projektiranje z orodji BIM ob upoštevanju traj-nostnih kriterijev, mentor prof. dr. Žiga Turk Irena Strnad, Ocena parametrov modela izbire prometnega sredstva, mentor doc. dr. Marijan Žura
VISOKOŠOLSKI STROKOVNI ŠTUDIJ GRADBENIŠTVA
Janez Belaj, Masivne lesene hiše, mentor red. prof. dr. Miroslav Premrov, somentor Matjaž Tajnik, univ. dipl. inž. grad. Silvo Fras, Možnost uporabe kontinuiranih ogljikovih vlaken za ojačitev betonskih konstrukcij, mentor viš. pred. mag. Andrej Ivanič
Martina Kager, Konstrukcijska zaščita lesa, mentor doc. dr. Andrej Štrukelj, somentor Benedikt Boršič, univ. dipl. inž. grad. Jasmina Lovšin, Gradnja s Quad - Lock in Quad - Deck sistemom, mentor viš. pred. Samo Lubej, univ. dipl. inž. grad. Tina Miklavc, Določanje obstojnosti polimer bitumenskih trakov proti preboju korenin na ozelenjenih strehah, mentor viš. pred. Samo Lubej, univ. dipl. inž. grad.
Matjaž Ojsteršek, Rekonstrukcija in sanacija dijaškega doma Golnik, mentor doc. dr. Andrej Štrukelj David Polanec, Mikroarmirani beton za industrijske tlake, mentor viš. pred. Samo Lubej, univ. dipl. inž. grad., somentor Vitoslav Dobnikar, univ. dipl. inž. grad.
UNIVERZITETNI ŠTUDIJ GRADBENIŠTVA
Petra Vogrinec, Metodologija za dimenzioniranje nesemafori-ziranih nivojskih križišč, mentor izr. prof. dr. Drago Sever, somentor viš. pred. mag. Sebastian Toplak
Rubriko ureja* Jan Kristjan Juteršek, univ. dipl. inž. grad.
Vsem diplomantom čestitamo!
Skladno z dogovorom med ZDGITS in FGG-UL vsi diplomanti gradbenega oddelka Fakultete za gradbeništvo in geodezijo Univerze v Ljubljani prejemajo Gradbeni vestnik (12 številk) eno leto brezplačno. Vse, ki bodo želeli po prejemu 12. številke postati redni naročniki, prosimo, naj to čimprej sporočijo uredništvu na naslov: GRADBENI VESTNIK, Leskoškova 9E, 1000 Ljubljana; telefon: (01) 52 40 200; faks: (01) 52 40 199; e-mail: gradb.zveza@siol.net.
ZDGITS in Uredništvo Gradbenega vestnika