Printer Friendly

BIM METODOLOGIJOS TAIKYMO FASADO MURO KONSTRUKCIJOMS ANALIZE.

Ivadas

Viena iU svarbiausiu pastatu daliu yra fasadas, nes jos formuoja ne tik pastato turi, saugo nuo aplinkos poveikio. Anksciau fasado muras, buves tik laikanciaja statinio konstrukcija, per daugeli Uimtmeciu pradetas naudoti ir kaip architekturiniu ideju iUraiUka. Apdailos muras statiniui suteikia jo iUskirtine forma, nepriekaiUtinga iUvaizda, naturalu ir tuo pat metu solidu ivaizdi, yra ilgalaikio patikimumo investicija.

Visai neseniai apdailos muro konstrukcijoms optimizuoti pradeta taikyti statinio informacinio modeliavimo koncepcija (angl. Building Information Modeling, BIM) (Cuneio 2013). BIM--pastato skaitmeninio projektavimo procesas, kurio metu viename modelyje (ar vienoje erdveje) kuriama ir valdoma visa statinio informacija visais jo gyvavimo etapais (Eastman 2006a; Popov et al. 2006) nuo pirmines projekto koncepcijos iki pastato rekonstrukcijos arba nugriovimo. McGraw Hill Construction duomenimis, nuo 2007 iki 2012 metu BIM naudojimo mastas JAV Uoktelejo nuo 28 % ik 71 % (McGraw Hill Construction 2014). Taciau muro pramone neatspindi Uios tendencijos, nes modeliavimo algoritmas yra toks, kad sumodeliuoti labai maPa objekta yra lengva, jis atvaizduoja nedideli parametrini objekta, nepriklausomai nuo sudetingumo. Muro projektavimo darbai gali prarasti nauda BIM aplinkoje del apdailos muro modelio didelio duomenu kiekio (Lee 2015).

Del apdailos muro formu, tipu ir konstrukciju labai sunku sukurti apdailos muro modeli naudojant naujoviUkas BIM platformas. Naudojant apdailos mura statiniui imanoma suteikti ivairias sunkias formas, del to sunku sukurti muro modeli naudojant naujoviUkas BIM platformas.

eiuolaikine architekturine praktika apima platu skaitmeniniu priemoniu spektra, kuris suteikia statiniui originalia iUvaizda (Gentry 2013; Talapov 2015). BIM priemonemis modeliuojami ir parametrizuojami architekturiniai apdailos muro elementai, tokie kaip saramos, kolonos, karnizai ir t. t. Visu projekto dalyviu BIM naudojimas leidPia bendradarbiauti kuriant pirmini koncepcini apdailos muro fasada iki jo igyvendinimo. Lietuvoje BIM technologijos sparciai populiareja, vis daPniau nagrinejamos, bet dar masiUkai nenaudojamos. Taciau kuriami projektai pagal BIM metodologija ir perejimas prie BIM technologiju ateityje bus neiUvengiamas ne tik statyboje, bet ir visoje pramoneje (Popov et al. 2008). BIM naudojimas projektuojant apdailos mura ir konstrukcijas suteikia daug privalumu architektams, konstruktoriams, gamybininkams ir muro darbu rangovams. Taciau kiekvienas iU Uiu dalyviu isivaizduoja apdailos muro konstrukciju modeli skirtingai. Labai svarbu 3D muro modelyje numatyti busimus darbus muro rangos suinteresuotoms Ualims (Gentry et al. 2014), t. y. tureti galimybe Pinoti ir pasiruoUti busimiems muro darbams. BIM sistemose, paremtose IFC (angl. Industry Foundation Class, IFC) standartais ir kitais grafiniais formatais, tam tikras busimo statinio vaizdas ir informacija daPnai pasiekiama apibrePiant modelio vaizda (Eastman 2006b).

eiame straipsnyje analizuojami veiksmai ir procesai, kurie padidins apdailos muro fasadu projektavimo, laikanciuju gembiniu pakabu gamybos ir statybos efektyvuma projekto igyvendinimo etapuose.

Tyrimo objektas ir problematika

Apdailos muro BIM informaciniame modelyje atvaizduojami trys iU penkiu pagrindiniu statinio gyvavimo ciklo etapu, taciau straipsnyje nagrinejamas igyvendinimo etapu blokas tarp projektavimo, gamybos ir statybos (1 pav.). Apdailos muro konstrukciju problematika yra susijusi su techniniais, technologiniais ir organizaciniais klausimais (Lee 2015). Taip pat yra labai silpnas ryUys tarp projektu dalyviu, statybos metu projektas koreguojamas ir galutine darbo projekto kokybe neatitinka lukesciu. Problemu atsiranda del fiziniu, psichiniu veiksniu ir laiko trukumo (Mitropoulos, Memarian 2013).

Projektui igyvendinti reikia dideliu techniniu ir profesionaliu visu projekto dalyviu pastangu, iskaitant architektus, konstruktorius, rangovus ir subrangovus. Visos klaidos turi dideli neigiama poveiki patirtoms iUlaidoms, projekto trukmei, darbo saugai, projekto igyvendinimo ir valdymo kokybei (Mitropoulos, Memarian 2013).

Kita didPiausiu problemu, kylanciu igyvendinant statybos projekta, yra nuolatinis informacijos trukumas, kuris gali pasireikUti projekto pakeitimu nesuderinamumais, neefektyviu darbu ir vilkinimu, statybos velavimais, investiciju neatsiperkamumu, sutartinemis nuobaudomis. Siekiant iUvengti Uiu problemu ir ju padariniu, butina suderinti ir palaikyti nuolatinius informacijos mainus tarp dalyviu, igyvendinanciu statybos projekta, nes projekto igyvendinimo pradPioje ir laiku priimti projektiniai sprendimai yra ekonomiUki ir efektyvesni (Migilinskas 2012; Pavlovskis et al. 2016).

Tyrimo metodologija

Tyrimo metu projektuojamos apdailos muro fasado konstrukcijos (Autodesk kompanijos Autocad LT 2013 ir Tekla Structures programomis) sujungiamos su IFC konstrukciniais modeliais, analizuojamas apdailos muro pakabinimo konstrukciju tinkamumas statinio konstrukcijoms, moduliuojama pakabinimo sistema ir atliekama koliziju paieUka Tekla Structures programine iranga.

Duomenu mainai tarp dvieju programu gali buti atliekami keliais budais, naudojant mainams savuosius formatus arba vieUuosius duomenu mainu formatus. eiuo atveju tarp projekto dalyviu naudojamas IFC duomenu mainu formatas (Eastman 2006b). Taciau IFC standarto duomenu mainu kokybe nera visiUkai iUtirta. IFC modelio duomenu kokybe garantuoja tos pacios programos naudojimas, modelio kokybe priklauso nuo to, kokia programa jis buvo sukurtas ir kokia programa jis buvo atidarytas (Migilinskas 2012).

Kai tyrimo objektu statinio konstrukcijos yra sumodeliuotos ir patikrintos, konstruktorius generuoja .dwg formatu brePinius iU 3D modelio apdailos muro pakabinimo sistemai suprojektuoti. Suprojektuota apdailos muro pakabinimo sistema .dwg formatu importuojama i IFC 3D konstrukciju modeli ir, atlikus koliziju paieUka bei patikrinus modelius, uPtikrinamas bendras dalykinis modelio integravimas (2 pav.).

Tyrimo rezultatai ir pasiulymai, sprendimo budai

Lietuvoje konstruktoriai projektuoja statinio konstrukcijas naudodami analitine programine iranga, kuri uPtikrina klaidu maPinima, efektyvesni darba. 3D modeli galima naudoti rengiant kitas projekto disciplinas. Naudojant BIM programinius paketus konstrukciju analitiniams skaiciavimas, santykiUkai maPinamas klaidu skaicius. Tiriamu objektu architekturines dalys projektuotos Autocad programine iranga. 2D architekturos projektavimas nesuteikia tiek daug naudos kaip 3D projektavimas, kuriuo maPinamos klaidos ir suteikiama vizualine nauda uPsakovui. 2D aplinkoje apdailos muro fasade nera modeliuojamos muras, siuliu storiai. Apdailos muro darbo projektai buvo rengiami Autodest AutoCad 2013 programine iranga .dwg formatu ir importuojami i 3D BIM konstrukcini modeli. Sumodeliavus pakabinimo sistema 3D modeliu ir ja patikrinus, buvo rasta projektavimo klaidu ir neatitikciu. PaUalinus projektavimo klaidas, iUvengta klaidu statyboje, tad galima teigti, kad 2D projektavimas nera efektyvus, palyginti su 3D projektavimu.

IUnagrinejus triju tyrimo objektu klaidas ir kolizijas suformuojami tokie pastebejimai. Racionaliausia, kad apdailos muro pakabinimo sistemos modeli rengtu sistemos gamintojai. Tokio muro modelio detalumo lygis turi atitikti LOD200, kad maksimaliai sumaPintu apdailos muro pakabinimo sistemos konstrukcines klaidas. Naudojama visa imoneje sukaupta informacija, kuriant modeli ir pagerinant projekto kokybe. BIM tikslas--parodyti muro modeli, kuris bus prieinamas projekto dalyviams, prieU statinio statybas (angl. Build before you build it) (Kinateder et al. 2015). Toks modelis patobulintu grandine tarp pagrindiniu statinio konstrukciju ir apdailos muro pakabinimo sistemos. Tam, kad butu galima placiai pradeti taikyti BIM metodologija muro pramoneje, reikia projektavimo modeli nuo pat kurimo pradPios padalyti pagal disciplinas (angl. Integrated Project Delivery). BIM metodologijos apdailos muro konstrukcijoje tikslas--parodyti modeli, kuris prieinamas visiems projekto dalyviams prieU statinio statybas. BIM metodologijos apdailos muro konstrukcijoje rezultatai:

-- tikslus medPiagu kiekiu generavimas;

-- patikimi pirkimai;

-- greitesne ir tikslesne gamyba;

-- virtualus statinio vizualizavimo modeliai;

-- detalus armavimo planai;

-- apdailos plytu muro planai;

-- pastoliu iUdestymas;

-- apdailos muro darbu planavimas.

Apdailos muro modelis leistu rangovams iUanalizuoti esama situacija, sukurti naujus sprendimus ir rasti kolizijas dar prieU statybas. Modelis leistu patobulinti tiekimo grandine, valdyma, statybu planavima, kartu visa tai pagerintu statybu kokybe.

Noredamos maksimaliai iUnaudoti BIM technologija, statybos imones turi bendradarbiauti su savo verslo partneriais (3 pav.), nes BIM sumaPina rizika, suteikia geresne ir tikslesne informacija visame kurimo procese, uPtikrina maPesnes uPsakovo iUlaidas (Pavlovskis et al. 2016). Visa tai lemia bendro grafinio modelio kurimas (angl. Intagrated Project Delivery, IPD), todel BIM yra pagrindine intensyvaus bendradarbiavimo priemone. Bendradarbiaudami uPsakovas, architektas, konstruktorius ir rangovai neturi prieUtaringu interesu, susijusiu su projektavimo procesu, nes jie turi galimybe iUsakyti savo problemas (Haines 2011). Kad tarpdalykine integracija tarp atskiru projekto dalyviu vyktu sklandPiai, reikia tinkamai apraUyti standartus, nustatymus ir funkcijas, uPtikrinti, kad skaitmeniniai BIM failai teisingai sudarytu veiksminga keitimasi duomenimis, bendradarbiaujant tiek komandos viduje, tiek iUorineje BIM aplinkoje.

Palyginus iprastiniu budu suprojektuota apdailos muro fasada su fasadu, kuris igyvendintas pagal BIM metodologija, 1 lenteleje pateikiama bendra triju objektu klaidu suvestine. IU lenteliu matyti, kad daugiausia padaryta projektavimo klaidu--47,9 %, architekturiniu klaidu--29,2 %, konstrukciniu klaidu--12,5 %, technologiniu--10,4 %. Lenteleje nurodomi ir problemu sprendimu budai (SB 1--SB 4).

Kad butu galima sumaPinti technologines klaidas, siuloma taikyti BIM technologija ir siulomi Uie sprendimo budai (SB1):

-- statybininku, projektuotoju mokymai dirbti su BIM, pakabinimo sistemos montavimo technologijos vizualizaciju pristatymas;

-- muro detaliu, pakabinimo sistemos mazgu detalizavimas LOD350 (angl. Level Of Detail);

-- pakabinimo sistemos darbo projekto rengimas LOD200 lygiu (angl. Level Of Detail).

Virtualus bendras integruotas modelis leistu konstruktoriams numatyti sprendimus ir iUvengti koliziju dar prieU statybas. Konstrukcinems klaidoms sumaPinti siulomi Uie sprendimo budai (SB2):

-- taikant BIM metodologija apdailos muro pramoneje projektavimo modeli reikia padalyti pagal disciplinas IPD (angl. Integrated Project Delivery);

-- kiekvienos disciplinos atsakomybes numatytos BEP (angl. BIM Execution Plan);

-- kiekvienam disciplinos modeliui numatomas LOD (angl. Level Of Detail) lygis.

SumaPinti projektavimo klaidoms siulomi tokie sprendimo budai (SB3):

-- pakabinimo sistemos BIM/CAD standarto sukurimas;

-- gembiniu pakabu ir pakabinimo sistemos elementu parametriniu objektu bibliotekos sukurimas su atributines informacijos priskyrimu pagal BIM metodologija;

-- uPtikrinti kokybiUkam ir greitam informacijos pateikimui bei apdorojimui reikalinga bendraja duomenu aplinka pagal BS 1192:2007 standarta, leidPianti bendradarbiauti su projekto dalyviais rengiant apdailos muro projektus;

-- kiekvienai projekto daliai duomenu mainams naudoti referencinius failus;

-- siekti integruoto projekto rengimo bendradarbiaujant tarp visu disciplinu;

-- kiekvienos disciplinos atsakomybe numatoma BEP dalyje;

-- kiekviena projekto disciplina kuria savo BIM modeli.

Architekturinems klaidoms sumaPinti siulomi Uie sprendimo budai (SB4):

-- pakabinimo sistemos parametriniu objektu naudojimas modelyje;

-- kokybiUko pakabinimo sistemos architekturines dalies modelio uPtikrinimas darbo projektui rengti.

IUvados

Apibendrinant straipsnyje iUnagrineta medPiaga ir atlikto tyrimo rezultatus, galima daryti tokias iUvadas:

-- Norint sumaPinti projektavimo klaidu skaiciu ir pagerinti muro konstrukciju projekto kokybe, tikslinga taikyti bendra duomenu aplinka, grindPiama BIM metodologija, tarp projektavimo, gamybos ir statybos atstovu.

-- Kai muro konstrukcijos projekta rengia sistemos gamintojai, jis turi buti ne maPiau kaip LOD200 detalumo lygio.

-- Taikant BIM technologijas dar prieU pradedant statybos darbus butu iUvengta klaidu ir visiems projekto dalyviams butu prieinama informacija apie muro konstrukciju modeli.

-- Siuloma naudoti gembiniu pakabu gamyba iU modelio, pritaikius ivardijama pagal pasirinktus standartus, siekiant sumaPinti gamybos klaidas ir norint uPtikrinti informacijos prieinamuma bei spartesni jos apdorojima.

Literatura

BS 1192:2007+A2:2016. Collaborative production of architectural, engineering and construction information. Code of practice. British Standard, BSi, 2016.

Cuneio, T. 2013. BIM comes to Masonry, Educational advertisement 188: 188-191.

Eastman, C. 2006a. Report on integrated practice. American Institute of Architects.

Eastman, C. 2006b. New opportunities for IT research in construction, in SMITH, I.F.C. EG-ICE 2006/LNAI 4200. Berlin: Springer, 163-174. https://doi.org/10.1007/11888598_18

Gentry, T. R. 2013. Digital tools for masonry design and construction, in Proceedings of ARCC 20'3 Research Conference, 27-30 March, University of North Carolina at Charlotte, Charlotte, North Carolina, USA [interaktyvus], [Piureta 2016 m. gruodPio 16 d.]. Prieiga per interneta: http://www.bimformasonry.org/pdf/digital-tools-for-masonry-design-and-construction.pdf

Gentry, T. R.; Cavieres, A.; Biggs, D. 2014. Building Information modeling for Masonry: defining and modeling Masonry Walls, in 9th International Masonry Conference 2014, Guimaraes, UMINHO, Portugal [interaktyvus], [Piureta 2016 m. gruodPio 16 d.]. Prieiga per interneta: http://www.bimformasonry.org/pdf/building-information-modeling-for-masonry-defining-and-modeling-masonry-walls.pdf

Haines, D. 2011. The arrival of integrated project delivery, Best practises, Masonry magazine November 22 [interaktyvus], [Piureta 2016 m. gruodPio 16 d.]. Prieiga per interneta: http://www.masoncontractors.org/2011/11/22/the-arrival-of-integrated-project-delivery/

Kinateder, F.; Siverson, A.; Kinateder, M.; Kahn, R.; Oldham, P. 2015. BIM-M Deliverables for masonry contractors, 10 [interaktyvus], [Piureta 2016 m. spalio 10 d.]. Prieiga per interneta: http://www.bimformasonry.org/pdf/bim-m-deliverables-for-masonry-contractors-vol-ii.pdf

Lee, B. 2015. Applying systems modeling and case study methodologies to develop building information modeling for masonry construction: a thesis. Georgia Institute of Technology.

McGraw Hill Construction. 2014. The business value of BIM for construction in major global markets: how contractors around the world are driving innovation with building information modeling, in H. M. Bernstein (Ed.). Smartmarket report. Bedford, MA. [interaktyvus], [Piureta 2016 m. spalio 10 d.]. Prieiga per interneta: http://damassets.autodesk.net/content/dam/autodesk/www/solutions/building-information-modeling/construction/business-value-of-bim-for-construction-in-global-markets.pdf

Migilinskas, D. 2012. BIM technologiju taikymas virtualiam statybos projekto vystymui 5D projektavimo aplinkoje, iU Konferencijos Skaitmenine statyba Lietuvoje. PradPia 2012, 2012 balandPio 13 d., Vilnius, Lietuva. 31 p.

Mitropoulos, P.; Memarian, B. 2013. Task demands in masonry work: sources, performance implications, and management strategies, Journal of Construction Engineering and Management 139(5): 581-590. https://doi.org/10.1061/(ASCE)CO.1943-7862.0000586

Pavlovskis, M.; Antucheviciene, J.; Migilinskas, D. 2016. Application of MCDM and BIM for evaluation of asset redevelopment solutions, Studies in Informatics and Control 25(3): 293-302. https://doi.org/10.24846/v25i3y201603

Popov, V.; Mikalauskas, S.; Migilinskas, D.; Vainiunas, P. 2006. Complex usage of 4D information modelling concept for building design, estimation, sheduling and determination of effective variant, Ukio technologinis ir ekonominis vystymas 12(2): 91-98.

Popov, V.; Migilinskas, D.; Juocevicius, V.; Mikalauskas, S. 2008. Application of building information modelling and construction process simulation ensuring virtual project development concept in 5D environment, in the 25th International Symposium on Automation and Robotics in Construction (ISARC 2008): selected papers, 26-29 June, Vilnius, Lithuania. Vilnius: Technika, 616-624.

ANALYSIS OF BIM METHODOLOGY APPLICATION FOR MASONRY FACADE CONSTRUCTIONS

V. Zigmund, D. Migilinskas

Abstract

BIM methodology is one of the most effective solutions for the design of masonry veneer construction. BIM implementation in design of veneer facade gives a lot of advantages for architects, designers and masonry contractors. Every participant imagines the model of masonry veneer facades on their own way and use it for different tasks. The three main implementation stages of masonry veneer facades have been analyzed in this article. Using BIM information model analysis of implementation processes, mistakes and solution during the design, production and construction stages.

Keywords: BIM for masonry, veneer facade, analysis.

Talapov, V. 2015. Tekhnologiya BIM: sut' i osobennosti vnedreniya informatsionnogo modelirovaniya zdaniy. DMK Press. 72 p. ISBN 978-5-97060-318-5.

Viaceslav ZIGMUND (1), Darius MIGILINSKAS (2)

Vilniaus Gedimino technikos universitetas

El. paUtas: (1) viaceslav.zigmund@gmail.com; (2) darius.migilinskas@vgtu.lt

Caption: 1 pav. Informacijos valdymo etapai Fig. 1. Stages of information management

Caption: 2 pav. Apdailos muro sistemos projektavimas 3D aplinkoje Fig. 2. Design of masonry veneer facade system in 3D environment

Caption: 3 pav. Bendras grafinis modelis apdailos muro konstrukciju informacijai valdyti Fig. 3. General graphic view of information management model for masonry veneer constructions
1 lentele. Tyrimo objektu koliziju suvestine
Table 1. Summary of collision analysis

Eil.   Problema          Pasikartojimo     Procentine   Sprendimo
Nr.                      skaicius          iUraiUka     budas
                         objektuose

1      Technologines      5                10,4 %       SB 1
       klaidos
2      Konstrukcines      6                12,5 %       SB 2
       klaidos
3      Projektavimo      23                47,9 %       SB 3
       klaidos
4      Architekturines   14                29,2 %       SB 4
       klaidos


Please Note: Illustration(s) are not available due to copyright restrictions.
COPYRIGHT 2017 Vilnius Gediminas Technical University
No portion of this article can be reproduced without the express written permission from the copyright holder.
Copyright 2017 Gale, Cengage Learning. All rights reserved.

Article Details
Printer friendly Cite/link Email Feedback
Author:Zigmund, Viaceslav; Migilinskas, Darius
Publication:Science - Future of Lithuania
Date:Oct 1, 2017
Words:2290
Previous Article:SLAKU, SUSIDARANCIU DEGINANT KOMUNALINES ATLIEKAS, NAUDOJIMAS BETONO MISINIUOSE.
Next Article:VIESIEJI PIRKIMAI SU BIM: LIETUVOS SITUACIJOS ANALIZE IR PERSPEKTYVOS.

Terms of use | Privacy policy | Copyright © 2020 Farlex, Inc. | Feedback | For webmasters