چشم انداز شهرنشینی به سرعت در حال تحول است. بیش از نیمی از جمعیت جهان (56 درصد) اکنون در شهرها زندگی می کنند . پیش بینی می شود تا سال 2045 این تعداد به 6 میلیارد افزایش یابد که این آمار بر اهمیت توسعه شهری تأکید دارد.

با این حال، با چنین رشدی این چالش پیش می‌آید که چگونه می‌توانیم بدون تشدید بحران اقلیمی، بیشتر ساخت و ساز کنیم؟ برای پرداختن به این شهرنشینی فزاینده و در عین حال جلوگیری از تشدید بیشتر بحران اقلیمی موجود، توسعۀ محیط ساخته شده توسط انسان باید از نظر زیست محیطی به شیوه ای پایدار رخ دهد.

مدل سازی اطلاعات ساختمان (BIM) به راه حلی تحول آفرین تبدیل شده است که کلید نحوه ادغام ساخت و ساز شهری با پایداری را در دست دارد. این مقاله پتانسیل فناوری‌های مدل سازی اطلاعات ساختمان را برای تسریع یک انقلاب سبز در بخش‌های معماری، مهندسی و ساخت و ساز (AEC) توضیح می‌دهد.

مدل سازی اطلاعات ساختمان (BIM) : ابزاری حیاتی برای پیشبرد پایداری در مهندسی معماری و ساخت و ساز (AEC)

برای برآورده ساختن نیازهای شهرنشینی بدون به خطر انداختن محیط زیست، به یک رویکرد استراتژیک نیاز داریم. چیزی که توانایی های فناوری را با آگاهی زیست محیطی ادغام کند. مدل سازی اطلاعات ساختمان با مزایای چندوجهی خود، کاملاً با این چشم انداز هماهنگ است. در ادامه به نحوه شکل دهی فردای سبزتر توسط مدل سازی اطلاعات ساختمان نگاهی دقیق تر می اندازیم:

1- افزایش کارایی از طریق هماهنگی چند رشته ای

پایداری در ساخت و ساز تاکید قابل توجهی بر حذف ناکارآمدی ها دارد. بنابراین، شناسایی ابزارهایی برای به حداقل رساندن درگیری ها و جلوگیری از تکرار زحمات و دوباره کاری ها ، امری ضروری است.

فرآیند هماهنگی چند رشته‌ایِمدل سازی اطلاعات ساختمان، ادغام مدل‌های معماری با سیستم‌های سازه‌ای، گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع ، لوله‌کشی و الکتریکی را به همراه مدل‌های پیش ساخته ، امکان‌پذیر می‌سازد. این رویکرد مشتریان را قادر می‌سازد تا شبکه پیچیده سیستم‌ها را در یک ساختمان تجسم کنند و در نتیجه از دوباره کاری در طول مرحله ساخت و ساز جلوگیری می کند.

2- افزایش بهره وری، ایمنی و پایداری با پیش سازی

تخمین زده می شود برای برآورده ساختن تقاضای روزافزون شهرنشینی، 2.5 تریلیون فوت مربع ساختمان تا سال 2060 ساخته شود. فرآیندهای ساخت و ساز صنعتی، مانند پیش ساخته سازی و ساخت و ساز مدولار، نقش محوری در برآوردن این نیازهای زیرساختی و در عین حال حفظ منابع طبیعی ، کاهش انتشار گازهای گلخانه ای و بهینه سازی استفاده از مواد، ایفا خواهند کرد.

مدل سازی اطلاعات ساختمان را می توان برای ساخت مجموعه های دیواری *LOD400، سقف ها و سایر اجزا با ورود همه مشاغل استفاده کرد. سپس مدل مجازی در خارج از کارگاه ساختمانی، پیش ساخته می شود و در طول ساخت و سازِ در محل، در زمان و هزینه ها صرفه جویی می شود. در ساخت و سازهای پیش ساخته و مدولار، اجزای ساختمان در محیط یک کارخانه کنترل شده مونتاژ می شوند و خطر آسیب ناشی از عوامل محیطی مانند خاک و رطوبت به مصالح را کاهش می دهند. علاوه بر این، مونتاژ کارخانه ای بر خلاف ساخت و ساز سنتی در محل، که اغلب منجر به دفن زباله می شود، زباله ها را با بازیافت مواد اضافی به حداقل می رساند.

(*LOD400 :  LOD یا سطح جزئیات توسعه،  به منظور كمك به حداقل رساندن خطاها و سو تفاهمات با كمك دسته بندی و سطح گذاری به منظور درک مشترک مالکین ، طراحان ، سازندگان ، مدیران پروژه و بهره برداران نهایی یک پروژه مبتنی بر مفهوم BIM ساخته شده و هر ساله توسعه داده میشود. در حال حاضر موسسه معماران آمریکا شش سطح مختلف از توسعه مدل‌ها و المان مبتنی بر BIM را معرفی نموده است که LOD400 یکی از این شش سطح است.)

علاوه بر این، به کارگیری مدل سازی اطلاعات ساختمان جهت پیش سازی به نفع مالی مشتری نیز هست. قابلیت‌های مدل‌سازی پیشرفته BIM به ساده‌سازی امور کاری و افزایش بهره‌وری نیروی کار کمک می‌کند که در صنعتی که با کمبود نیروی کار ماهر دست و پنجه نرم می‌کند، عاملی حیاتی است. علاوه بر این، ساخت و ساز مدولار که خارج از محل انجام می شود، مزایای بهداشتی و ایمنی قابل توجهی را ارائه می دهد و شرایط کاری را بهبود می بخشد.این ساخت مدولار هنگامی که با مدل سازی اطلاعات ساختمان (BIM) همراه می شود، بهره وری و کارایی را بیشتر می کند.

3- بهبود عملکرد در گردش کاری و کاهش هزینه با مدل های 4 بعدی و 5 بعدی

پروژه ها در ساخت و ساز، اغلب بیش از حد انتظار طول می کشند. با این حال، این روند را می توان با گنجاندن جدول زمانی واقع گرایانه در طراحی، معکوس کرد. اینکار امکان تجسم توالی ساخت و ساز برنامه ریزی شده را فراهم می کند. این مدل‌های متحرک زمانی، در شناسایی کارایی‌ها، تعارضات زمان‌بندی برنامه ، چالش‌های مربوط به حمل و نقل در میان کسب و کارهای مختلف و تسهیل هماهنگی ذینفعان بسیار ارزشمند هستند. علاوه بر این، بعدِ هزینه را می توان برای تجزیه و تحلیل هزینه ها و سود ، کمک به بودجه بندی و *مهندسی ارزش ادغام کرد و در عین حال اینکار زمانی که مشتریان گزینه های پایداری مانند انرژی خورشیدی و عایق های پیشرفته را انتخاب می کنند، صرفه جویی در هزینه را کمی سازی می کند .

(* مهندسی ارزش : تلاشی است سازمان یافته که با هدف بررسی و تحلیل تمام فعالیت‌های یک طرح، (از زمان شکل‌گیری تفکر اولیه تا مرحله طراحی و اجرا و سپس راه اندازی و بهره‌برداری) انجام می‌شود و به عنوان یکی از کارآمدترین و مهم‌ترین روش‌های اقتصادی در عرصه فعالیت‌های مهندسی، شناخته شده‌است. )

4- ارزیابی تأثیر پایداری برای موقعیت مکانی پروژه 

در مراحل اولیه یک پروژه ساخت و ساز، درک عوامل محیطی برای ایجاد سازه های سازگار با محیط زیست بسیار مهم است.مدل سازی اطلاعات ساختمان ، با ترکیب تکنیک هایی مانند اسکن لیزری و *فتوگرامتری با مدل سازی دیجیتال، به دیجیتالی کردن شرایط موجود در محل کارگاه ساختمانی کمک می کند.

(*فتوگرامتری : که به آن تصویر سنجی نیز می گویند ، دانش و فناوری استخراج اطلاعات مربوط به زمین و محیط پیرامون آن از تصاویر گرفته‌شده یا حسگرهای دیگر از طریق اندازه‌گیری و پردازش و تحلیل و نمایش آن‌ها است.)

این امر از دو جهت به افزایش پایداری کمک می کند. اولاً، یک کپی BIM با دقت بالا از سایت، تیم‌های ساخت و ساز را در طول برنامه‌ریزی و طراحی قادر می‌سازد تا بدون نیاز به بازدید مکرر از سایت ، طراحی، هماهنگی و پیش‌ساخت کارآمد را انجام دهند. ثانیا، با استفاده ازمدل سازی اطلاعات ساختمان برای ارزیابی سایت از نظر قرار گرفتن در معرض خورشید و تغییرات سرعت باد، طراحان می توانند برای سیستم های انرژی تجدیدپذیر در محل و انعطاف پذیری طولانی مدت برنامه ریزی کنند.

5- شبیه سازی انرژی کارآمد 

در ایالات متحده ساختمان ها 40 درصد از مصرف انرژی را به خود اختصاص می دهند. مدل سازی اطلاعات ساختمان می تواند نقشی اساسی در بهبود بهره وری انرژی ساختمان های جدید و موجود داشته باشد و هزینه های انرژی مرتبط با سرمایش و گرمایش را کاهش دهد. یک مدل کاملا دیجیتالی از سازه ، امکان درک اولیه رفتار آن را قبل از شروع ساخت و ساز فراهم می کند.

سپس می توان از داده های گرفته شده و ابزارهای شبیه سازی برای شناسایی مناطقی جهت افزایش بهره وری انرژی استفاده کرد. برای مثال، امکان‌سنجی نور روز را می‌توان با استفاده از داده‌های جهت‌گیری فعال BIM، محاسبات بار خورشیدی، و تحلیل‌های سایه برای تعیین تنظیمات بهینه و طرح‌بندی پنجره‌ها برای به حداکثر رساندن نور طبیعی ارزیابی کرد. مدل سازی اطلاعات ساختمان همچنین می تواند برای ترکیب فضاهای سبز، بهبود عایق کاری، و افزایش تهویه، ایجاد یک محیط داخلی سالم و کارآمد و در عین حال به حداقل رساندن مصرف انرژی استفاده شود.

6- نظارت و مدیریت بر عملیات پایداری ساختمان

ساخت و ساز پایدار فراتر از طراحی و ساخت است و شامل استفاده طولانی مدت و نگهداری سازه های تکمیل شده می شود.  مدل سازی اطلاعات ساختمان ، مالکان و مدیران تاسیسات را قادر می سازد تا به اطلاعات طراحی و ساخت و ساز دقیق مورد نیاز برای بهینه سازی عملیات ساختمان دسترسی داشته باشند. با ردیابی مصرف انرژی و آب و همچنین تولید ضایعات ، بررسی این موضوع ممکن می شود که آیا سازه‌ها به همان اندازه که در مرحله طراحی پیش بینی شده است، پایدار عمل می‌کنند یا خیر .

نحوه ترکیب مزایای مدل سازی اطلاعات ساختمان برای رسیدن به پایداری

برای ما مهندسان در حوزه معماری، مهندسی و ساخت وساز ، ایجاد آینده ای انعطاف پذیر و پایدار یک وظیفه است. به کارگیری مدل سازی اطلاعات ساختمان(BIM)فقط یک ضرورت نیست، بلکه این تعهد ما به آینده جهان است. اگر به دنبال گنجاندن مدل سازی اطلاعات ساختمان(BIM) در پروژه ساخت و ساز خود هستید، باید از مشاوران آینده نگرمدل سازی اطلاعات ساختمان مانند شرکتENG کمک بگیرید.

شرکت ENG به عنوان یکی از بزرگترین ارائه دهندگان خدمات مدل سازی اطلاعات ساختمان در ایالات متحده، به طور یکپارچه پایداری را درجز به جز پروژه های خود ادغام می کند. خدمات اصلی مدل سازی اطلاعات ساختمان این شرکت بر حسب حجم کار عبارتند از مدل سازی تاسیسات مکانیکی ، الکتریکی و لوله کشی برای هماهنگی و پیش ساخته سازی / اجرای رویکرد طراحی و ساخت مجازی و مدیریت مدل سازی اطلاعات ساختمان / و اسکن لیزری و اسکن برای مدل سازی اطلاعات ساختمان.

شرکت  ENGبا بیش از 5 هزار پروژه موفق، یکی از شرکت هایی است که نشان داده است تأثیر مدل سازی اطلاعات ساختمانبرای آیندۀ جهان چقدر بزرگ است.

افراد دارای مهارت در این زمینه

در صورتی که در این زمینه تخصص یا مهارتی دارید، پس از ثبت نام در سایت و تکمیل فرم مشخصات شخصی ، پروفایل خود را به لیست زیر اضافه نمایید .