BIM dla wykonawstwa

Bardzo często słyszy się o tym, jakie korzyści przynosi BIM projektantom: że dokumenta­cja jest aktualna, nie ma problemów z koordynacją projektów wielobranżo­wych, dużo łatwiej można modyfikować projekt. Wiele osób wręcz uważa, że BIM to narzędzie przeznaczone tylko dla projektantów. Mało kto pamięta, że tak naprawdę BIM nie powstał z myślą o branży projektowej. BIM ma służyć wszystkim uczestnikom procesu inwestycyjnego. Od projektan­ta przez wykonawcę aż po inwestora i zarządcę czy użytkownika obiektu. Tak naprawdę BIM ma zwiększyć pro­duktywność w branży budowlanej. Nie można więc wskazać tylko jednej gru­py beneficjentów BIM-u. W tym ar­tykule chciałbym zaprezentować BIM w odniesieniu do branży wykonawczej, szczególnie że ostatnio nasze firmy wykonawcze coraz częściej interesują się tą technologią.

Przygotowując się do budowy, wy­konawca wykorzystuje do wyceny i stworzenia harmonogramu przede wszystkim dokumentację płaską. Rysunki są też podstawą koordynacji prac montażowych. Dopóki projekty nie były skomplikowane i czas reali­zacji nie był krytycznym elementem budowy, ta forma wymiany informacji między inwestorem, projektantem i wykonawcą była wystarczająca. Ale dzisiaj? Gdy projekty są coraz bardziej skomplikowane, czas realizacji coraz krótszy, a możliwości wyboru techno­logii są praktycznie nieograniczone, tylko natychmiastowy dostęp do peł­nej informacji umożliwia podejmowanie trafnych decyzji i realizowanie oczeki­wań inwestora przy jednoczesnej kon­troli kosztów i czasu realizacji. Jak BIM może pomóc firmie wykonawczej? Co zyska i czym może wygrać w sto­sunku do swojej konkurencji? Zacznij­my od kosztorysu. Gdy nasz projekt jest zrobiony zgodnie z zasadami BIM, to oprócz modelu 3D całego obiektu zawiera również różne dodatkowe informacje: zaczynając od zestawień powierzchni, liczby drzwi, okien czy materiałów wykończeniowych aż po zestawienia elementów instalacyj­nych (np. HVAC, wod.-kan.) oraz ma­szyn i urządzeń. Mając te wszystkie dane, możemy łatwo określić zakres robót oraz podać cenę wykonania da­nej inwestycji. Oczywiście tego typu informacje możemy przecież zesta­wiać w arkuszu kalkulacyjnym, jed­nakże arkusz nie pokaże nam, gdzie dany element ma być zamontowany, czy i jak jego zmiana wpływa na inne elementy. Mając model BIM-owski, możemy łatwo przygotować kilka kon­cepcji zrealizowania np. danego typu ściany i na bieżąco uzyskać informa­cję o wpływie tych koncepcji na koszt całościowy. Wystarczy, że każdy typ ściany będzie miał przypisany swój jednostkowy koszt. Koszt całkowity będzie zależał od wybranej technolo­gii ściany i łącznych wymiarów. Mo­żemy więc mówić o tym, że BIM to wielka baza danych, która podłączona jest do modelu 3D. Zmieniając kon­cepcje (położenie, kształt, technolo­gia), będziemy widzieli, jak te zmiany wpływają na cenę, jednocześnie kontrolując, czy zmiana nie spowoduje powstania błędów lub kolizji w modelu 3D. Takie różne warianty to świetny materiał do dyskusji z inwestorem, który oprócz wielowariantowej analizy kosztów będzie mógł, w wirtualnym środowisku, przejść się po budynku i sam ocenić, która wersja odpowia­da mu najbardziej. Zmiany w projekcie można wprowadzać niejako od ręki, modyfikując model 3D lub informacje w nim zawarte, uzyskując natychmia­stowe wyliczenia kosztów. Oczywiście w każdym momencie możemy wydać tradycyjną dokumentację 2D, która jest automatycznie aktualizowana na podstawie modelu 3D. Mając wstęp­ny kosztorys, określoną technologię wykonania oraz pełny model 3D całe­go budynku ze wszystkimi branżami, możemy przygotować harmonogram robót, czyli tzw. czwarty wymiar pro­jektu (4D). Wystarczy, że każdemu obiektowi przypiszemy odpowiednie zdarzenie (np. czas dostawy, czas rozpoczęcia montażu lub czas trwa­nia montażu) albo powiążemy z istnie­jącym harmonogramem.

Dysponując pełną informacją doty­czącą planowanego czasu realizacji każdego elementu projektu, możemy zobaczyć, jak nasz obiekt będzie po­wstawał. Możemy wpisać dowolną datę i sprawdzić, jakie prace powinny być do tego dnia już wykonane, a jakie są jeszcze do wykonania. Co więcej, możemy nawet przeprowadzić symu­lację kolejności montażu, aby określić, czy jesteśmy w stanie zamontować wybrane urządzenie bez koniecz­ności przeprowadzenia niepotrzeb­nych prac demontażowych (częsta sytuacja: urządzenie, które ma być zamontowane w pomieszczeniu, nie mieści się przez drzwi pomieszczenia albo zmontowane elementy instalacji uniemożliwiają montaż następnego). Oprócz planowania prac możemy też lepiej zarządzać logistyką dostaw, co często staje się krytyczne przy bardzo ograniczonej wielkości placu budowy i powierzchni magazynowania na budowie.

Odpowiednie zaplanowanie zarówno montażu, jak i harmonogramu dostaw ma też znaczący wpływ na bezpie­czeństwo na placu budowy, ponieważ wcześniej możemy przewidzieć po­wstanie sytuacji, które mogą być nie­bezpieczne dla pracowników.

Łatwość tworzenia symulacji budowy i montażu umożliwia lepsze dobranie i wykorzystanie niezbędnego sprzętu, np. żurawi, a zbudowanie odpowied­niego harmonogramu pozwala obniżyć koszty budowy. Takie analizy 4D (czas) połączone z analizą kosztów wykony­wania prac pozwalają lepiej zarządzać budżetem. Otrzymujemy więc kolejny wymiar BIM-u – analiza 5D (model 3D + czas + koszt). Zmieniając technologię, materiały, zastosowane ma­szyny i urządzenia czy kolejność montażu możemy łatwo zaobserwować, jak wpływa to na harmonogram oraz koszt realizacji inwestycji.

Następny aspekt BIM-u to zarządza­nie dostawami. Jak już wspominałem, BIM to model 3D plus informacja. Tą informacją może być też numer seryjny urządzenia, kod kreskowy, dane tech­niczne itp. Wystarczy wskazać wybra­ny element w modelu 3D i odczytać wszystkie jego parametry konieczne do zrealizowania zamówienia. A po do­stawie na plac budowy i zeskanowaniu kodu kreskowego z osprzętu, maszyny czy urządzenia system oparty na BIM pokaże nam, gdzie i kiedy ma nastą­pić montaż. Do usprawnienia montażu można wykorzystać urządzenia prze­nośne (tablet, telefon, notebook) zsyn­chronizowane z modelem 5D znajdują­cym się w chmurze lub na serwerze firmowym. Pracownik może wyświetlić na tablecie dane techniczne czy fil­my instruktażowe, które pomogą mu w poprawnym montażu i ewentualnym uruchomieniu maszyny lub urządzenia. A po zakończeniu prac wystarczy, że zaznaczy odpowiednie pole w parame­trach modelu i przełożony będzie wie­dział, że urządzenie jest już na swoim miejscu i gotowe do pracy.

Kolejny ważny element procesu inwe­stycyjnego to dokumentacja wykonawcza, powykonawcza i odbiór in­westycji. W procesie opartym na BIM dokumentacja tworzy się niejako au­tomatycznie podczas budowy. Do każ­dego elementu projektu (konstrukcji, urządzenia, wykończenia, osprzętu itd.) można dołączyć na każdym eta­pie zdjęcie z komentarzem. Zdjęcie pokazujące sam proces montażu, pro­blemy, zastosowane rozwiązania czy stan końcowy. Pracownik na budowie może oznaczyć wybrany element na modelu i nagrać swój komentarz, dzię­ki któremu projektant lub inna osoba uprawniona może wprowadzić zmiany w projekcie (w modelu 3D) odzwier­ciedlające stan rzeczywisty. Dodat­kowo możemy wprowadzać informacje o stanie zaawansowania prac. Całość może być zestawiona w formie wykre­sów, które pozwolą nam na bieżąco monitorować harmonogram. Najczęściej podnoszonym argumen­tem wskazującym na znaczenie BIM jest ponad 95-procentowa redukcja kolizji na etapie projektu. Kolizji, któ­rych koszt obecnie ocenia się na około 4% wartości inwestycji.

I rzeczywiście większość kolizji uda­je się wykryć już w modelu 3D. Ma­jąc BIM-owski model wielobranżowy, wykonawca może wychwycić oprócz kolizji statycznych, wynikających z wymiarów i geometrii, także kolizje dynamicz­ne, pojawiające się w związku z kolejnością wykonywanych prac albo z obszarem roboczym jakiejś maszyny nieujętym w projekcie (np. koparki, dźwi­gu). Dzięki wykorzystaniu modelu 3D np. żurawia oraz określeniu jego obszaru roboczego i harmo­nogramu pracy możemy uzyskać informacje: czy, kiedy i gdzie obszar roboczy tej maszyny będzie kolidował z istniejącymi elementami obiektu lub innych maszyn. Korzystając z modelu 5D, bardzo łatwo możemy kontrolować ilości materiałów, ja­kie powinny być zużyte w zadanym okresie. Dzię­ki temu możemy elastyczniej zarządzać dosta­wami i magazynem, co pozwala zredukować ilość odpadów i niewykorzystanych materiałów, a więc obniża koszty budowy. Dodatkowo możemy kon­trolować raportowane przez podwykonawców zużycie materiałów.

Podsumowując zalety BIM-u w firmach wykonaw­czych:

– lepsza kontrola procesów wewnętrznych,

– lepsza kontrola podwykonawców,

– poprawa wydajności,

– obniżenie kosztów budowy,

– poprawa jakości (dostęp na budowie do modelu 3D pomaga uniknąć błędów montażu i realiza­cji),

– skrócenie czasu budowy,

– większa przyjazność dla środowiska,

– Iepsze postrzeganie przez inwestora: możliwość łatwego znalezienia razem z inwestorem optymal­nych rozwiązań dzięki wariantowości modelu,

– większa elastyczność wobec inwestora z jedno­czesną natychmiastową analizą wpływu tej ela­styczności na czas i koszt inwestycji,

– zmiana wizerunkowa – rozmowa z inwestorem na bazie dynamicznego modelu 3D, a nie rysun­ków płaskich.

Pokazałem tylko kilka najbardziej oczywistych aspektów zastosowania BIM-u w procesie budowy. Ale prawda jest taka, że każde wdrożenie, które realizujemy, pokazuje nam kolejne możliwości wy­korzystania BIM-u w branży wykonawczej, ponie­waż firmy, które zdecydowały się na wprowadzenie BIM-u, same znajdują coraz nowsze obszary zasto­sowania tej technologii. Bo BIM to przede wszyst­kim informacja, a w obecnych realiach szybki do­stęp do informacji oraz umiejętność zarządzania nią to niezbędne warunki sukcesu.

mgr inż. Jakub Kulig

Robobat Polska