Þróun á upplýsingatækni í mannvirkjagerð hefur tekið stökk um heim allan með tilkomu aðferðarfræði BIM (e. Building Information Modeling) eða upplýsingalíkön mannvirkja. Aðferðafræðin byggir á því að upplýsingar verkefnis eru samhæfðar, öllum aðgengilegar og því vistaðar miðlægt. Togkrafturinn í þessari þróun er skortur á samverkun (e. interoperability) milli aðila í mannvirkjagerð og dalandi framleiðni. Samkvæmt National Institute of Standards and Technology, er um 15,8 milljörðum dollara sóað á ári í Bandaríkjunum vegna lélegs upplýsingaflæðis og skorts á samverkun í byggingariðnaðinum.

Rannsóknir sýna að með auknu upplýsingaflæði milli aðila er hægt að auka samverkunarhæfni sem hefur meðal annars í för með sér:

• Minni endurvinnu, ágreininga, sóun og seinkanir, þar sem BIM líkanið safnar saman og heldur utan um upplýsingar verkefnisins og sannprófar þær fyrir framkvæmd.  
• Með því að árekstrargreina BIM líkön er hægt að spara 10% af verksamningi.  
• Þrívíddarbirting og eftirlíking rýmisnotkunar hjálpa verkkaupa að skoða rýmiskröfur, sem hugsanlega minnkar breytileika viðskiptavinarins og kemur í veg fyrir „scope creep“.
• Ákvarðanatökur eru gerðar fyrr í hönnunarferlinu og þær eru byggðar á nákvæmari gögnum. Rannsóknir sýna að kostnaður hefur minnkað um allt að 40% við þetta.
• Nákvæmari kostnaðaráætlanir (3%) eru framkvæmdar á 80% styttri tíma.
• Verktími í alverkum styttist um 7%.
• BIM aðferðafræðin tryggir að gagnasöfnun sé samræmd, tímanleg og aðgengileg, með samkomulagi um hvaða upplýsingar á að afhenda til að tryggja framvindu verkefnisins eftir áætlun.
• Hönnun hagkvæmra mannvirkja með tilliti til líftímakostnaðar mannvirkisins (e. building lifecycle cost).

Hvað er BIM?

Til að geta tileinkað sér aðferðafræði BIM þurfa þrír þættir að vera til staðar, oft vísað til BIM þríhyrningsins (e. BIM triangle). Þessir þættir eru, ferli (e. process), stefna (e. policy) og tækni (e. technology). Ferli vísar í það hvernig BIM tengist og hefur áhrif á verkferla. Stefna vísar í samkomulag um orðaskilgreiningar eða hugtakasafn og tækni í opið skráarsnið.

BIM þríhyrningurinn

Upplýsingalíkön mannvirkja, eða BIM, er skilgreint sem það ferli að hanna og stjórna upplýsingum í framkvæmd, með því að búa til sýndarveruleika af framkvæmd verkefnis og geta deilt þeim upplýsingum á milli aðila, á rafrænu formi. Virðið liggur í opnu skráarsniði, sem gerir aðilum kleift að lesa inn gagnalíkön og upplýsingar á milli forrita, óháð hugbúnaðarframleiðendum. Gagnalíkanið þjónar sem gagnagrunnur og veitir nákvæmar og aðgengilegar rafrænar upplýsingar um hönnun, framleiðslur, framkvæmd, verkefnastjórnun, vörustjórnun, efni og orkunotkun. Með þessu eykst samverkunarhæfni innan byggingariðnaðarins.

BIM samskipti vs. hefðbundin samskipti

BIM studdur hugbúnaður tekur við og býr til upplýsingar á opnu skráarsniði, Industry Foundation Classes (IFC), sem er þróað af BuildingSMART og er opin, alþjóðleg og stöðluð forskrift fyrir BIM gögn. Samtökin BuildingSMART alþjóðleg, hlutlaus og einstök samtök, sem ekki eru rekin í hagnaðarskyni, með það að markmiði að styðja við opið BIM.  Nýjasta útgáfa buildingSMART gagnalíkansins, IFC 4, var gefin út í mars 2013.

Hönnun

Hönnunartól sem styðja við BIM aðferðafræðina eru orðin óteljandi. Eftir að BIM ruddi sér til rúms þá hefur nýsköpun í byggingageiranum tekið stórt stökk og gerir það eiginlega á hverjum degi. Það er alltaf að koma eitthvað nýtt og því mikilvægt að vera á tánum í þessum málum. FSR/BIM Ísland hefur eitt af markmiðum sýnum að fylgjast með þróun mála og að upplýsa aðila í byggingageiranum um það nýjasta í dag. Reynt verður að gefa þessum nýjungum skil á vef BIM Ísland, www.bim.is.
Einn af ávinningum BIM er árekstrargreining faglíkana. BIM studdur hugbúnaður notar 3D til að hanna og gerir það kleift að hægt er að greina líkönin og sjá hvort einhversstaðar séu byggingahlutar að rekast á. Þetta er kallaður harður árekstur. Einnig er hægt að greina hvort rýmisþarfir séu uppfylltar miðað við hvað var lagt upp með, og er það kallað mjúkur árekstur. Eitt af aðalmarkmiðum BIM er að færa ákvarðanatöku framar í hönnunarferlinu, þegar kostnaður við breytingar er sem minnstur. Mynd 3 sýnir hvernig sprinkler stútur fer í gegnum ljós í kerfislofti. Ef þetta kæmi fyrst í ljós þegar í framkvæmd er komið yrði um umtalsverðan kostnað að ræða.

Harður árekstur: Sprinklerstútur og ljós

Þegar ákvarðanatakan hefur færst framar í hönnunarferlinu, verða til áreiðanlegri og nákvæmari hönnunargögn. Þetta gerir hönnuðum kleift að spá fyrir um orkunotkun mannvirkisins og auðveldar stjórnun líftímakostnaðar.  

Orkunotkun og stjórnun líftímakostnaðar

Framkvæmd

Möguleikarnir í BIM aukast þegar komið er að framkvæmdinni sjálfri. Hægt er að gera nákvæman sýndarveruleika af allri framkvæmdinni og þannig hafa betri yfirsýn yfir verkþætti og árekstrargreina hvort einhverjir verkþættir eru að rekast á. Þegar tími er tengdur við verkáætlun er talað um 4D. Einnig er hægt að tengja kostnað við byggingahluta og þá er talað um að fimmtu víddinni (5D) sé bætt við.

Spjaldtölvutæknin kemur sterk inn á verkstað. Hægt er að hlaða líkönum upp á „server“ ásamt teikningum. Líkönin eru skoðuð á verkstað og hægt að virða fyrir sér hönnunina í þrívídd. Tæknin er komin það langt að hægt er að setja upp þrívíddargleraugu og „ganga um“ líkanið.  Einnig er hægt að taka myndir og tengja við ákveðna byggingarhluta og senda sem athugasemd til aðila.

Verkáætlun er einnig hægt að tengja við upplýsingalíkanið sem gerir verktökum kleift að áætla verkröðun og mannafla á verkstað hverju sinni.  BIM er gott verkfæri til að nálgast nákvæmar magntökur, sem leiðir af sér minni afföll og eykur sjálfbærni á framkvæmdatímanum.

Rekstrartækni

Síðast en ekki síst eru líkönin notuð við stjórnun og rekstur fasteignarinnar og þá einna helst við að greina frammistöðu byggingar á móti hönnun, við gerð viðhaldsáætlana, eignastjórnun, rýmisstjórnun og greiningu á rekstrarkerfum.
Rekstraraðilar geta notað upplýsingar úr líkönum til þess að reka bygginguna á sem hagkvæmastan hátt og liggja allar upplýsingar um bygginguna í líkaninu. Með því að notast við upplýsingalíkön þá sleppur rekstraraðilinn við að blaða í ógrynni af upplýsingum sem fylgja yfirleitt með þegar bygging er afhent til notkunar.

 Dæmi um afhent gögn til reksturs

Höfundar: Haraldur Arnórsson, BIM sérfræðingur og Ingibjörg Kjartansdóttir, BIM sérfræðingur