سطح جزئیات در مدل سازی اطلاعات ساختمان

سطح جزئیات در مدل سازی اطلاعات ساختمان

Level Of Detail (LOD) in Building Information Modeling (BIM)

نویسنده: دکتر مهرداد عزیزی

پیشگفتار

مدل سازی اطلاعات ساختمان

توسعه روزافزون پیاده سازی متدولوژی نوین ( مدل سازی اطلاعات ساختمان ) BIM با توجه به مزایای بی بدیل آن در صنعت ساخت، جامعه فعالین حرفه ای  و آکادمیک این صنعت را برآن داشته است که به تدوین پیش نیازها و زیرساختهای لازم برای اجرای اصولی و صحیح این روش بپردازند. لزوم به اشتراک گذاری و تبادل اطلاعات در قالب مدلهای اطلاعاتی ساختمان یکی از اصول زیرساختی ( مدل سازی اطلاعات ساختمان ) BIM میباشد و این موضوع همواره با مسائلی همراه بوده است که انجام کارآمد آنرا تحت الشعاع قرار میداده و حتی در بسیاری از موارد مانع از انتقال مدلها میان عوامل مختلف پروژه میگردید.

 برای مثال طراح همواره المانهایی را در مدل خود قرار میدهد که تنها به صورت شماتیک قرارگرفته و انتظار ندارد که مجری با اندازه گیری دقیق المان، مرجعیت کار خود را بر مبنای آن قرار دهد و بالعکس ممکن است برخی المانها دقیقا منویات طراح را منعکس کند. این موضوع نه تنها در مورد هندسه مدل بلکه در مورد اطلاعات غیرگرافیکی آن نیز صادق است که موجب برخی پیچیدگیهای قراردادی میان عوامل مختلف پروژه میگردید.

مدل سازی اطلاعات ساختمان

از ابتدای سال ۲۰۰۸ ایده LOD یا سطح توسعه به صورت جدی مطرح گردید که گویی به منزله کشف حلقه گمشده پیاده سازی ( مدل سازی اطلاعات ساختمان ) BIM بوده است. این مفاهیم به عوامل مختلف پروژه کمک میکند که به راحتی به دیگر کاربران منتقل کنند که تا چه میزان میتوانند بر روی هر المان از مدل، اتکا داشته باشند و به آن ایتناد کنند تا به ابن ترتیب بتوانند بدون دغدغه مدل خود را با دیگر عوامل به اشتراک بگذارند. با توجه به اهمیت تبادل اطلاعات، به کارگیری این ایده در تمامی پروژه های ( مدل سازی اطلاعات ساختمان ) BIM اجتناب ناپذیر است.

علیرغم لزوم به کارگیری صحیح ( مدل سازی اطلاعات ساختمان ) BIM به منظور استفاده بهینه از منابع در پروژه های عمرانی در سطح کشور ما، تا به حال این متدولوژی مورد توجه لازم قرار نگرفته و آنچه دیده میشود استفاده پراکنده در برخی پروژه های شاخص و آن هم در سطح یک ابزار معماری سه بعدی میباشد. که دلیل عمده آن هم عدم وجود پتانسیل های زیرساختی اجرای اصولی ( مدل سازی اطلاعات ساختمان ) BIM است که شامل دسترسی به مهندسین متخصص در این زمینه و نیز ابزارها و استانداردهای لازم در کنار اراده قوی از سوی عوامل پروژه ها و به خصوص کارفرکایان برای پذیرش تغییرات میباشد.

مدل سازی اطلاعات ساختمان

نرم افزار رویت یکی از قدرتمندترین نرم افزارها  در مدل سازی اطلاعات ساختمان (BIM) میباشد که با یادگیری و استفاده از آن میتوانید تمامی اطلاعات پروژه را از پلان تا سه بعدی و برش ها به صورت کاملا فاز ۲ انجام داد.

تیم ویوید ویژوال برای سهولت در انجام پروژه های مربوط به BIM شما آموزش کامل و جامع به همراه ترفندهای کاربردی این نرم افزار قدرتمند را تهیه و داخل فروشگاه ویوید ویژوال قرار داده است.

هم اکنون میتوانید برای تهیه آموزش BIM به این لینک مراجعه فرمایید.

سطح جزئیات (LOD)

سطح جزئیات و یا LOD (Level Of Detail) تعریف می کند که چگونه هندسه سه بعدی و مدل ساختمان می تواند سطوح مختلف بهسازی را به دست آورد و به عنوان یک مقیاس از سطح خدمات مورد نیاز استفاده می شود. بنا بر تعریف سند E202 انستیتوی معماری ایالات متحده آمریکا، سطح توسعه مدل یا همان Level of Detail/ Development/ LOD، نشان دهنده میزان انطباق مشخصات یک المان/عضو در مدل BIM، با ماهیت حقیقی آن در دنیای واقعی می باشد. به عبارت بهتر، هرچقدر یک جزء از مدل به آنچه که در عمل ساخته می شود نزدیک تر باشد، LOD آن بالاتر است. در این مقاله ما پنج گزینه LOD را از ۱۰۰ تا ۵۰۰ برای شما ارائه خواهیم کرد.

تصویر ۱: نمایش سطح جزئیات در مدل سه بعدی یک پروژه (مأخذ: lodplanner )

براساس مفاهیم تشریح شده در استاندارد مذکور، میتوان «به طور تقریبی» سطح اول (LOD 100) را متناظر با طراحی مفهومی، سطح دوم(LOD 200) را مشابه فاز طراحی پایه، سطح سوم (LOD 300) را ناظر بر طراحی تفصیلی، سطح پنجم (LOD 400) را مشابه نقشه های اجرائی و سطح نهایی (LOD 500) را انطباق مدل با سازه اجرا شده و اعمال تغییرات مورد نیاز برای حصول مدلِ چون ساخت دانست. در ادامه مقاله حاضر به تشریح این مفاهیم خواهیم پرداخت.

۱-سطح جزئیات ۱۰۰ (LOD 100)، طراحی مفهومی (Conceptual Design)

مدل سه بعدی ساختمان برای نشان دادن اطلاعات در سطح پایه طراحی شده است. این سطح از جزئیات معمولا برای برنامه ریزی های اولیه، مطالعات امکان سنجی و تخمین هزینه های اولیه مورد استفاده قرار میگیرد. در واقع اطلاعات اضافی غیر از اندازه های ساختمان که نشان دهنده مساحت، حجم و شکل کلی می باشد در دسترس نیست. و با این که اجزای مدل ممکن است به صورت گرافیکی نشان داده شوند اما نیازهای LOD 200 را تأمین نمیکنند. به این ترتیب، تنها ایجاد مدل مفهومی در این مرحله امکان پذیر است. در این مرحله پارامترهایی مانند سطح، ارتفاع، حجم، موقعیت و جهت گیری تعریف میشوند.

۲-سطح جزئیات ۲۰۰ (LOD 200)، طراحی شماتیک (Schematic Design)

در این مرحله مدل عمومی ساختمان به صورت عناصری با مقادیر تقریبی، اندازه، شکل، مکان و جهت گیری مدل سازی می شوند.

اجزای مدل نیز در این سطح علاوه بر نمایش گرافیکی به عنوان بخش ها، المان ها و قطعات خاص با مقادیر، اندازه، شکل، جهت و موقعیت تقریبی تعریف شده اند. در مواردی ممکن است اندازه های واقعی مشخص شوند و در برخی موارد نشوند. همچنین تخمین هزینه با توجه به مساحت، حجم و تعداد اجزای تعریف شده قابل محاسبه میباشد. این سطح معادل با طراحی شماتیک میباشد.

دیوارها، سقف ها، کف ها، طبقات و بازشوها میتوانند در این سطح اضافه شوند اما ممکن است شامل مصالح دقیق یا قطعات واقعی نباشند؛ مثلاً بازشوهای دیوارها یا سقف ها به این عنوان مشخص شده اند اما الزاماً پنجره، در یا نورگیر بودنشان تعریف نشده است. اجزای ( مدل سازی اطلاعات ساختمان ) BIM در این سطح در واقع نماینده و نشانه ای از اجزای واقعی میباشند. ما همچنین می توانیم در این مرحله از طراحی، اطلاعات غیر هندسی را به عناصر مدل پروژه اضافه کنیم.

۳-سطح جزئیات ۳۰۰ (LOD 300)، طراحی دقیق و با جزئیات (Detailed Design)

اجزای مدل علاوه بر نمایش گرافیکی به عنوان بخش ها، عناصر و قطعات خاص با مقادیر اندازه، شکل، جهت و موقعیت دقیق تعریف شده اند. اجزای این سطح از نظر تعداد، اندازه، شکل، مکان و جهت دقیق تر هستند. با این که ممکن است شامل اطلاعات دقیق قطعات نباشند اما اضافه کردن جزئیات مشخص براساس عملکرد اجزا و اطلاعات ضروری برای تهیه اسناد ساخت در این سطح شروع می شود. مدل سازی دقیق پروژه و نقشه های کارگاهی [۱](Shop Drawings) که عناصر با مجموعه های خاص نظیر مقدار دقیق، اندازه، شکل، موقعیت و جهت گیری تعریف می شوند، در این مرحله آغاز می گردد.

مدل سازی اطلاعات ساختمان

[۱]منظور از شاپ دراوینگ یا نقشه های کارگاهی، نقشه هایی است که کارخانه ها و پیمانکاران جهت قطعه زنی، ساخت و نصب استراکچرهای فلزی استفاده میکنند. این نقشه ها را از روی نقشه های سازه تهیه میکنند. به عبارتی بعد از آن که مهندسین معمار و سازه کار خود را به اتمام رساندند نوبت به فاز جدیدی میرسد که در آن نقشه های کارگاهی تهیه میشوند. در کلیه نقشه ها، اطلاعات کلی و جزیی درج شده است اما ساخت قطعه بر اساس این نقشه ها ریسک بزرگی می باشد و امکان بروز خطا بسیار زیاد می باشد. برای کاهش درصد خطا و قابل فهم شدن نقشه ها برای اجرا، نقشه تک تک قطعاتی که بایستی در کارگاه ساخته شوند، بصورت مجزا تهیه می شود که به این نقشه ها، نقشه های کارگاهی یا Shop Drawing گفته می شود.

تصویر ۲: نقشه کارگاهی (Shop Drawing) به منظور اجرای هر چه دقیق تر پروژه  (مأخذ: www.smartsheet.com)

۴-سطح جزئیات ۳۵۰ (LOD 350)، اسناد ساخت و ساز (Construction Documentation)

این بخش از طراحی و مدل سازی از ساختمان شامل جزئیات مدل و عناصر متفاوت است که نشان می دهد که چگونه ساختار عناصر رابط با سیستم های مختلف و دیگر عناصر ساختمان با گرافیک و تعاریف نوشته شده است. اطلاعات غیر گرافیکی نیز ممکن است در این مرحله به الگوی مدل متصل شود. هر قطعه ی گرافیکی در مدل با جزئیات ضروری اش برای هماهنگی متقابل تجارت و طرح بندی صنعتی نشان داده می شود .

۵-سطح جزئیات ۴۰۰ (LOD 400)، فرآیند ساخت و مونتاژ (Fabrication & Assembly)

عناصر متفاوت از مدل پروژه به عنوان مجموعه های خاص، با ساخت و ساز کامل، جمع آوری شده و جزئیات اطلاعات آن ها علاوه بر کمیت، اندازه، شکل، موقعیت و جهت گیری دقیق، مدل سازی می شوند. همچنین اطلاعات ناهمگن نیز میتواند به عناصر مدل متصل شود.

۶-سطح جزئیات ۵۰۰ (LOD 500)، ازبیلت[۱] (As-Build)

عناصر پروژه به عنوان مجموعه های ساخته شده برای تعمیر و نگهداری، مدل سازی شده است. علاوه بر اندازه، شکل، مکان، کمیت و جهت گیری دقیق و واقعی، اطلاعات غیر هندسی به عناصر مدل شده متصل می شود.

در نهایت باید متذکر شویم که رابطه بین LOD و فرآیند طراحی همیشه مطلق نیست. به عنوان مثال، در حالی که فرایند طراحی هنوز در مرحله LOD 200 است، پوسته ساختمان قبلا توسط کاربر کاملا تعریف شده است. بنابراین، LOD باید یک استراتژی برای فرایند طراحی محسوب شود که کیفیت و کمیت اطلاعات موجود در مدل BIM را تعریف می کند.

مدل سازی اطلاعات ساختمان

[۱]نقشه های ازبیلت (As-Build) به نقشه های سازه ای گفته می شود که از وضعیت موجود و اجرا شده سازه برداشت می شود و به طور معمول با نقشه های اجرایی متفاوت است. غالبا کارفرما (بسته به اهمیت و بزرگی) در انتهای هر فاز از پیمانکار درخواست نقشه های ازبیلت را میکند تا بتواند آن را برای اجرای مراحل بعد مورد استفاده قرار دهد.

 به طور مثال در انتهای اجرای فونداسیون نقشه های ازبیلت آن تهیه شده تا از مقدار واقعی فاصله محور ستون ها برای اجرای اسکلت استفاده شود یا بعد از اجرای اسکلت ازبیلت تهیه می شود تا برای اجرای تاسیسات و غیره ابعاد اجرا شده بازشوها و غیره مورد استفاده قرار گیرد. یکی از عوامل تهیه ازبیلت ساخت این است که شاید مشکلی در اجرا پیش بیاد و این امر باعث شود تا در حین عملیات تغییراتی در نقشه ایجاد شود بنابراین بعد از مراحل یا بعد از اتمام پروژه اقدام به تهیه نقشه های ازبیلت می نمایند.

هم اکنون میتوانید برای تهیه آموزش BIM به این لینک مراجعه فرمایید.