Już wiele razy wymienialiśmy w naszych artykułach i webinariach korzyści płynące z wejścia w BIM. W branży architektonicznej istnieje coraz większa świadomość roli automatyzacji i powtarzalności w projektowaniu. Jednocześnie trudno nie zauważać barier i przeszkód jakie możemy spotkać na tej drodze. BIM wymaga przede wszystkim świadomego klienta, jednak zwykle pierwszą przeszkodę, która utrudnia w ogóle rozpoczęcie całego procesu zmiany, może stanowić oprogramowanie. Jest go po prostu bardzo dużo i trudno czasami zrozumieć do czego służy i jak może poprawić naszą zawodową codzienność. Dlatego stwierdziłem, że warto uporządkować tę wiedzę, aby wspomóc tych, którzy mają poczucie, że wpadli w technologiczną lukę. Wciąż można ją spokojnie przeskoczyć.

Dlatego też serdecznie zapraszam na pierwszy z serii artykułów, których celem jest wytłumaczenie istotnych obszarów w rozległym ekosystemie oprogramowania branży budowlanej. Z uwagi na złożoność cyklu życia budynków, nie omówię każdego aspektu lecz skupię się głównie na branży architektonicznej. Postaram się odpowiedzieć w nich na pytania od czego zacząć i czy naprawdę jest Ci potrzebny każdy dostępny na rynku software. Spodziewasz się zapewne, że rozpocznę od Archicada. Otóż nie – zależy mi na prześledzeniu procesu i wskazaniu wykorzystywanych w nim programów. Dlatego też zacznę od opisania tego, co wydarza się zanim w ogóle siądziemy do projektowania.

Przygotowanie do procesu projektowego

Zanim projekt pojawi się “na desce kreślarskiej” architektów, musi przejść dość długą drogę przygotowania. Etap ten ma za zadanie zaprogramować dalsze działania całego zespołu projektowego (wg. ISO 19650 – Project Team). Składa się on z wielu etapów, których celem jest wybranie optymalnej ścieżki realizacji inwestycji. W kontekście oprogramowania warto wymienić szczególnie trzy elementy składowe tego procesu. Mowa tu przede wszystkim o:

• odpowiednim BIM Managemencie,
• przygotowaniu wytycznych projektowych,
• ustanowieniu standardów wymiany danych.

Przyjrzyjmy im się po kolei.

Programy dla BIM Managerów

Zacznę od spraw przez niektórych uważanych za najnudniejszą część BIMu. Chodzi o przygotowanie procesu zgodnie z metodyką określoną w normie ISO 19650. Definiuje ona uczestników procesu budowlanego oraz wskazuje między innymi jakie dokumenty powinny powstać aby przepływ informacji był efektywny. 

Dowiemy się z niej zatem, że zamawiający (Appointing Party) musi określić czego oczekuje od danych zawartych w modelu BIM i jakie cele chce zrealizować przy ich pomocy. Powstaje wtedy tak zwany EIR (and. Exchange Information Requirements), czyli dokument opisujący wymagania dotyczące wymiany informacji. Odpowiedzią na ten dokument ze strony organizacji przyjmującej zamówienie (ang. Lead Appointed Party / Appointed Party) jest BEP (ang. Bim Execution Plan), który przedstawia sposoby realizacji tych wymagań. Niezwykle istotny jest tutaj fakt, że niektóre dokumenty takie jak przykładowo BEP, powinny być aktualizowane na bieżąco w trakcie trwania procesu budowlanego.

Zarówno EIR jak i BEP są dokumentami tekstowymi wspartymi licznymi grafikami, tabelami, czy nawet filmami. Do ich tworzenia można wykorzystywać narzędzia takie jak Word i Excel, jednak rynek oferuje lepsze rozwiązania. Bardzo ciekawą alternatywę stanowią platformy do BIM Managementu takie jak przykładowo Plannerly. Pozwala ona na interaktywne tworzenie dokumentów określonych m.in. właśnie w normie ISO 19650. Dzięki dostępnym wzorcom opartym o różne standardy krajowe, możemy przejść do tworzenia dokumentu mając już wstępnie przygotowane sekcje, a następnie modyfikować ich zawartość. Możemy przy tym na bieżąco komentować i współpracować z innymi członkami zespołu. Możemy również określać zakres projektu i poziomy zapotrzebowania na informacje dzięki przejrzystemu, graficznemu interfejsowi (o czym więcej w dalszej części artykułu). Całość odbywa się w przeglądarce i jest bardziej intuicyjna i spójna z logiką pojedynczego źródła informacji niż tradycyjnie tworzone dokumenty. Jeśli stawiasz pierwsze kroki i nie wiesz dokładnie co powinny zawierać poszczególne dokumenty – Plannerly może się okazać pomocne. Co ważne możesz je przetestować za darmo.

Data driven design

W trakcie przygotowywania dokumentów kształtuje się cała wizja przedsięwzięcia. Jednym z kroków do jego przygotowania jest decyzja co budujemy i określenie programu funkcjonalno-użytkowego inwestycji. W rozumieniu formalnym program ten dotyczy zamówień publicznych na zaprojektowanie i wykonanie robót budowlanych. W znaczeniu bardziej potocznym odnosi się do każdej inwestycji i stanowi opis wymagań zamawiającego dotyczących projektowanego obiektu. O ile w przypadku prostego domu ich określenie nie wydaje się specjalnym wyzwaniem, to w przypadku bardziej złożonych inwestycji konieczne jest sprawne planowanie i sporządzenie większego opracowania.

Dość dobrze można to wyjaśnić na przykładzie budynku szpitala, na który często składają się setki pomieszczeń. Każde z nich ma ścisłe wymagania dotyczące przykładowo: minimalnego metrażu, akustyki, wymagań pożarowych, ale też niezbędnego wyposażenia. Te dane powinny znaleźć się w PFU. Użyteczność tych informacji zależy jednak w dużej mierze od sposobu ich przygotowania. W najgorszym scenariuszu, tego typu dokument możesz otrzymać w zeskanowanym PDFie, co całkowicie wyklucza interoperacyjność z jakimkolwiek oprogramowaniem aby na przykład sprawdzić spełnienie wymagań w projekcie. Przygotowane w ten sposób dane muszą zostać przetworzone na język cyfrowy przez człowieka i łatwo można wyobrazić sobie ile błędów można popełnić w trakcie tego procesu. Sprawę komplikuje dodatkowo pojawianie się zmian w projekcie. W pewnym momencie powstają równolegle dwa źródła informacji: PFU oraz model BIM. Które źródło zawiera wtedy najbardziej aktualne ustalenia?

Liczne wady tradycyjnego systemu pracy (tzw. Model Driven Design) doprowadziły do powstania łatwiejszej w zarządzaniu i bardziej odpornej na błędy ścieżki, zwanej Data Driven Design. W skrócie można ją określić hasłem: najpierw dane – później geometria. Oznacza to, że w pierwszej kolejności tworzymy bazę danych, w której opisujemy szczegółowo wymagania dotyczące pomieszczeń (PFU), a później używamy jej w modelowaniu geometrii. Dane są wtedy możliwe do weryfikacji przy pomocy oprogramowania (ang. machine readable information).

Przykładem takiego rozwiązania jest dRofus. Jest to platforma do zarządzania danymi w projektach kubaturowych branży budowlanej wykorzystujących modele BIM. Swoje zastosowanie znajduje głównie przy dużych projektach: szpitalach, lotniskach, budynkach edukacyjnych, laboratoriach, centrach handlowych i budynkach usług publicznych. Program integruje się z narzędziami takimi jak Archicad, czy Revit i umożliwia dwukierunkową wymianę danych pomiędzy środowiskami poprzez specjalne wtyczki. Pozwala na weryfikację projektu pod kątem spełnienia wymagań inwestora, jak również wspomaga proces projektowy dzięki możliwości bieżącej kontroli poprawności przyjętych rozwiązań oraz możliwości zautomatyzowanego wyposażania pomieszczeń w wymagane modele umeblowania.

Specyfikowanie wymagań modeli

Mamy już zatem odpowiednie narzędzia by stworzyć niezbędne dokumenty oraz porozumieć się w kwestii tego jak ma wyglądać ostateczny obiekt. Na tej podstawie, projektanci stworzą model, który wykorzystany będzie przy wznoszeniu obiektu (ang. PIM – Project Information Model). Ukończenie procesu budowy zaowocuje powstaniem modelu powykonawczego obiektu, który może być użyty do zarządzania obiektem i utrzymania go (ang. AIM – Asset Information Model). Możesz zadać sobie tutaj ważne pytanie: w jaki sposób określić wymagania, które muszą spełnić te modele aby były użyteczne dla zamawiającego?

W sukurs przychodzi nam buildingSMART oraz tworzony przez nich standard IDS (ang. Information Delivery Specification) służący do definiowania wymagań informacyjnych dla wymiany danych w projektach branży budowlanej. Jest to rodzaj wspólnego języka pomiędzy zamawiającym, któremu pozwala precyzyjnie określić jakich danych w modelu potrzebuje, a zleceniobiorcą, któremu wskazuje co jest zobowiązany dostarczyć. Wymagania te mogą dotyczyć przykładowo sposobu klasyfikacji elementów, ich właściwości, relacji między nimi lub materiałów. Do tej pory takie specyfikacje były dostarczane w arkuszach Excel lub co gorsze w płaskich plikach PDF. Pliki IDS są plikami XLS i mogą być przedstawione w różnej formie, dzięki czemu mogą być odczytywane zarówno przez komputer jak i człowieka. To czyni je szczególnie użytecznymi.

Pytanie jak to działa w praktyce? Przede wszystkim należy zwrócić uwagę, że IDS nie służy do tworzenia wymogów dla projektowanego obiektu. Przykładowo nie użyjemy go do określania, że wszystkie posadzki w pomieszczeniach mokrych naszego budynku powinny być wykończone gresem antypoślizgowym. Jest to raczej domeną wspomnianego wyżej dRofusa. IDS służy do specyfikowania danych, czyli w przytoczonym przypadku do wskazania, że w modelu wszystkie elementy sklasyfikowane jako posadzki, przynależące do pomieszczeń mokrych, muszą posiadać właściwość antypoślizgowości zawierającą się np. w skali R10-R11. Dzięki ustrukturyzowaniu danych możliwe jest następnie zautomatyzowane sprawdzanie ich przez maszynę.

Jak skorzystać z tych możliwości? Istnieje wiele platform wspierających IDS, a jedną z nich jest wspomniana już powyżej platforma Plannerly. Dzięki niej możliwe jest proste, graficzne tworzenie wymagań dotyczących poziomów informacji w modelu (np. zgodnie z ISO 19650 – LOIN – Level of Information Need). Umożliwia ona wskazanie standardu projektu oraz skorzystanie z jego gotowych wzorców. Platforma łączy się również z bazą danych o klasyfikacjach i właściwościach buildingSMART Data Dictionary, co znacząco usprawnia cały proces. Wymagania mogą być następnie wyeksportowane do pliku IDS XML lub do pliku odczytywanego przez człowieka np. PDF.

Co po przygotowaniu?

Wiemy już teraz jakie programy mogą pomóc w dobrym przygotowaniu się do projektowania. Rola planowania w procesie projektowym jest znacząca, jednak jako architekci chcemy zajmować się przede wszystkim tym, co stanowi treść naszego zawodu: projektowaniem świetnych budynków. W kolejnej części tego artykułu omówię oprogramowanie, którego zadaniem jest wspomóc nas w tym procesie. Będą to tak zwane platformy i programy BIM authoring – do tworzenia modeli i dokumentacji.

Ciąg dalszy w części 2. artykułu.

Piotr Bieroński
p.bieronski@multibim.pl