Building Information Modeling)BIM( ):هو )نمذجة معلومات المباني
التمثيل الرقمي للخصائص الفيزيائية و الوظيفية للمبنى في شكل ثلاثى الابعاد موثق للمعلومات لدعم القرار منذ البداية و حتى عمله و هدمه
اداة تطوير المبني التي تستخدم
مفاهيم النمذجة،وتكنولوجيا المعلومات و البرمجيات لتشغيل و لتصميم و بناء و تشغيل مشروع البناء،
تعريف نمذجة معلومات البناء
البيم (BIM) هو تكنولوجيا أو تقنية تعتمد في أساسِها على دمج عملية التوصيف والنمذجة مع هيئة شكل المبنى، وهو اختصار لنمذجة معلومات البناء (Building Information Modeling)، والتي تعني تصميم نموذج للمبنى شامل جميع المعلومات والبيانات الخاصة به، ومعنى نموذج هنا يتعدى حدود مفهوم بناء مجرد شكل ثلاثي الأبعاد. إن المقصود بنموذج للمبنى في تقنية البيم هو عمل محاكاة وتوصيف لكل عملية يمر بها المبنى عند بناؤه في الواقع وخدمة كل من القاطنين والمهندسين ومتعهدي البناء والقائمين على بقاء المبنى قابلا للسكن ما بعد عملية انهاء المبنى، وبالتالي فهو يشمل بناؤه كشكل ثلاثي الأبعاد (3D) له خصائصه التي يمكننا إدخالها، ويشمل أيضاً إدراكه بعامل الوقت أو الزمن (4D)، وكذلك إدخال عامل التكلفة (5D) …. وغيرها من العوامل التي تتعدى كونه مجرد شكل ثلاثي الأبعاد.
نموذج معلومات البناء (BIM) (المنتج) – تمثيل رقمي يستند إلى للخصائص المادية للكائن والوظيفية للمنشأة. يُعد نموذج معلومات البناء بمثابة مورد معرفة مشترك للحصول على معلومات حول المبنى ، مما يشكل أساسًا موثوقًا للقرارات أثناء دورة حياته من البداية فصاعدًا.
بناء معلومات النمذجة (BIM) (عملية) – عبارة عن مجموعة المحددة من استخدامات النموذج ، وسير العمل ، وطرق النمذجة المستخدمة لتحقيق نتائج معلومات محددة ومتكررة وموثوقة من النموذج. تؤثر طرق النمذجة على جودة المعلومات الناتجة من النموذج. متى ولماذا يتم استخدام النموذج
نمذجة معلومات المباني هي التمثيل الرقمي للخصائص الفيزيائية والوظيفية للمبنى في شكل ثلاثي الأبعاد موثق للمعلومات لدعم القرار منذ البداية وحتى عمله وهدمه. عمل نموذج ثلاثي الأبعاد يحتوي على كل المعلومات وخالٍ من التعارض لدعم اتخاذ القرار.
تعريف لجنة معلومات المشاريع الإنشائية الانجليزية UK Construction Project Information Committe: تمثيل رقمي للخصائص الفيزيائية والوظيفية للمنشأة وتشكيل موثق للمعلومات لدعم القرار منذ البداية وحتى عمله وهدمه.
تعريف جمعية المقاولون الامريكية USA Associated General Contractors: أداة تطوير المبنى التي تستخدم البعد الخامس 5D، مفاهيم النمذجة، وتكنولوجيا المعلومات والبرمجيات لتشغيل وتصميم وبناء وتشغيل مشروع البناء.
وإذا قمنا بتحليل اختصار البيم (BIM)، فإننا سنجد الآتي:
Building: وتعني كل أنواع المباني كالمدارس والمنازل والمصانع والبيوت والأبراج، ويشمل ذلك أيضا الطرق والكباري ” الجسور ” وغيرها من مختلف المنشآت. كما تتضمن هذه الكلمة معنى كلمة البناء نفسها وليس المبنى القائم بذاته فحسب.
Information: وتعني توفير معلومات وبيانات خاصة بنوع المبنى وجميع عناصره المكونة له. فلكل عنصر معلوماته الخاصة التي نستطيع برمجتها لتعريفه بكينونته في هذه البرامج، والتعرف عليه من خلالها.
Modeling: وتعني نموذج مرئي للمعلومات المرفقة وتوصيف حي لخصائص العناصر.
أو managment و يقصد بها عمليات تطبيق البيم
او model و مقصود به النموذج الذي ينتج من تطبيق البيم
تاريخ مفهوم البيم
مفهوم البيم ليس حديثاً، فقد ظهر لأول مرة من خلال المهندس الأمريكي دوغلاس انجلبرتDouglas C. Englebart عام 1962م حيث يقول (بعد ذلك يبدأ المهندس بإدخال سلسلة من المواصفات والبيانات، 6 بوصات لسماكة البلاطة، و12 بوصة لسماكة الجدران الخرسانية المثبتة بعمق 8 أقدام … وهكذا، وعندما ينتهي، يظهر المشهد على الشاشة هيكلاً يقوم المهندس بمعاينته وتعديله، ثم تزداد قوائم هذه المعلومات المدخلة، وتترابط أكثر مما يُشكل فكراً ناضجاً داعماً للتصميم الفعلي)، حيث وضع دوغلاس مبدأ دمج المعلومات في هيكل واحد، وليس الفصل كما انساقت وراءه أغلب التخصصات العلمية لاحقا بهدف التخصص في شتى المجالات وليس في مجال البناء فقط.
كان دوغلاس يُجري بحثاً حول العلاقة التفاعلية بين الإنسان والحاسب الآلي، والاستفادة منها لجعل العالم مكان أفضل، وليس عن البيم حصراً، و لتقريب الموضوع فمن المفيد هنا أن نتذكر أن الرجل ذاته هو مخترع فأرة الحاسوب التي يستعملها المليارات اليوم كأداة أساسية للتفاعل مع الحاسب، وهو ما أعطى البيم دفعة قوية وإمكانات أكبر.
ثم ظهر هذا المفهوم مرة أخرى في سبعينات القرن الماضي في مقال علمي لفان نيدرفين وآخرون، وعمل باحثون كثيرون على تطويره مثل Herbert Simon, Nicholas Negroponte and Ian McHarg
ومن أبرز من تكلم عن نظرية البيم Charles Eastman وخاصة كتابه BIM handbook و مقالته
The use of computers instead of drawings in building design التى نشرت في عام 1975 تكلم عن نظام مواصفات البناء Building Description System (BDS
و تكلم عن المحددات parameters وعن كيفية توليد أشكال ثنائية الأبعاد من أشكال مجسمة ثلاثية الأبعاد و كيف أن هذا النظام سيؤثر على الحصر و انتقد بشدة جعل كل مخطط منفصل عن الآخر.
في عام 1977 عمل Charles Eastman على مشروع GLIDE (وهي لغة رسمية للتصميم المتفاعل ) في جامعة كارنيجي ميلون و بدأت ملامح البيم في الظهور.
مصطلح Building Information Modeling تم توثيقه على يد Van Nederveen G. A. and Tolman F. في كتاب Modelling multiple views on buildings عام 1992 )
و رغم أن النظرية قديمة لكن لم تكن أجهزة الحاسب قوية بما فيه الكفاية، ولم يكن بإمكانها معالجة هذا الكم من البيانات، وعندما تطورت هذه الأجهزة حدثت نقلة كبيرة في توفير التكلفة، مثل تكلفة التعديل، وتقليص الجدول الزمني عن طريق حل مشاكل التعارضات مسبقا قبل البدء الفعلي في التنفيذ.
شركة جرافي سوفت GRAPHISOFT استخدمت مصطلح المبنى الافتراضي “Virtual Building”، وكان أول نموذج يُبنى بشكل كامل بنظام البيم كان لصالحها بداية عام 1987م ممثلا في برنامج ArchiCAD.
صورة عام 1984 من داخل Graphisoft لبرنامج Radar CH و الذي سمي لاحقا ب ArchiCAD
شركة بنتلي سيستمز Bentley Systems استخدمت مصطلح نماذج المشروع المتكاملة Integrated Project Models
أما شركة أوتوديسك Autodesk فاستخدمت مصطلح نمذجة معلومات البناء Building Information Modeling وهو المنتشر والمستخدم حاليا
كان برنامج اوتوديسك هو الأتوكاد المعماري AutoCAD Architecture عام 1998
كانت نقلة لاتوديسك بشرائها للريفيت عام 2002 بمبلغ 133 مليون دولار ونقله أيضا للريفيت حيث أتاحت له امكانيات اوتوديسك القيام بأبحاث أكثر
“إن عملية البيم ثورية لأنها توفر الفرصة للهجرة من الممارسات التي تتمحور حول الحرفية البشرية إلى الاعتماد على آلات الحديثة أكثر” (What is BIM?, C. Eastman, 2009)
البيم هي واحدة من التطورات الواعدة التي تسمح بإنشاء نموذج واحد أو أكثر من النماذج الافتراضية الرقمية التي بنيت لدعم أنشطة التصميم والبناء والتصنيع التي من خلالها يتم تحقيق المبنى.” (BIM handbook: A guide to building information modeling for owners, managers, designers, engineers, and contractors, Chuck Eastman et al, 2011, emphasis added).1
مقارنة بين نظام البيم ونظام الكاد
نظام الـ CAD هو اختصار لـ Computer Aided Design وهي عملية تعتمد أساسا على تجهيز الرسومات التصميمية بمعونة الحاسب أي يتم التعامل فيها برسم الخطوط لا أكثر ولا تستطيع البرامج التي تعمل بهذا النظام التعرف على العناصر بحد ذاتها ولكنها تعتبرها كلها خطوط ولهذا نضطر لرسم جميع المساقط لإظهار عنصر معين وهذا ما يلغيه نظام البيم، لأنه يتعامل مع العناصر كل على حدة فيتم عمل النموذج بتحديد عناصره وليس بتحديد خطوط رسمه. وبهذا فإن النتائج مذهلة حيث يتم الحصول على كافة ” المقاطع والواجهات ” و نموذج ثلاثي الأبعاد بمنتهى السهولة لمجرد تعريف كل عنصر وليس رسمه أكثر من مرة في مساقط مختلفة.
فعندما نريد عمل تغيير على أحد عناصر المبنى يتطلب ذلك منا أن نعيد رسم التغيير في جميع المساقط والواجهات والقطاعات التفصيلية وغيرها من المشاهد في حالة استخدامنا لتقنية الكاد (وهي تقنية رسم بحتة، أي مجرد خطوط لا يمكن تحديد وظيفتها وإضافة خصائص مادية لها).
تمدنا نمذجة معلومات البناء بمكتبة كاملة لعناصر ثلاثية الأبعاد للتمثيل المادي للمبنى، وفي جوهر الأمر فإن البيم هو طريقة عملية لإنشاء المبنى قبل تنفيذه في الواقع. فهو محاكاة رقمية لخصائص المبنى الفيزيائية والوظيفية. وبناء نموذج باستخدام تقنية البيم مختلف تماما عن مجرد عمل رسومات ثنائية وثلاثية الأبعاد (كما هو الحال في تقنية الكاد)، فالاعتماد الأساسي عند بناء نموذج بيم للمبنى هو استخدام عناصر ذكية، وبالتالي فاختلافه عن نموذج الكاد يكون جذريا. وكمثال لذلك، فإننا نستطيع تعريف الحائط في نظام البيم من حيث سماكته و الطبقات المكونة له وخامة كل طبقة، بل ونستطيع أيضا عمل حصر لهذه الطبقات وحصر آخر للحائط ككل، وخصم أماكن الأبواب والنوافذ من مساحته الإجمالية، … وغيرها من المعطيات والنتائج المختلفة والتي يصعب توفيرها في بيئة الكاد.
وعلى صعيد المقارنة، فإن إنشاء مشروع بنظام البيم يحتاج وقت أكبر من نظام الكاد في بداية الإنشاء، ولكن نتيجة تعريف خصائص كل عنصر من البداية فإن ذلك سيوفر وقت كبير جدا عند استخراج كافة المستندات والورقيات اللازمة لتنفيذ وإنهاء المشروع، على عكس نظام الكاد.
“نمذجة معلومات البناء تمكنك فقط من بناء ما يمكنك بناؤه في الواقع”
كأنك قمت بالمشروع مسبقاً و لديك حصر واقعي و معرفة مسبقة بالتعارضات و المشاكل قبل ظهورها في الموقع
أمثلة لمخرجات نمذجة معلومات البناء
تحديات تطبيق نمذجة معلومات المشروع
-
مقاومة التغيير : معرفة و تحليل العاملين و الاعتماد في البداية على المتحمسين للبيم و خطوة خطوة تتحول الشركة كلها للبيم
-
عدم المعرفة بنمذجة معلومات البناء أو فوائده : من خلال متابعة بيم ارابيا سيكون لديك معرفة قوية بالبيم
-
عدم وجود خبرات كافية تجيد العمل به : نعمل في بيم ارابيا علي مساعد المهندس العربي على النهوض بمستوى الخبرة العربية
-
ارتفاع التكلفة الأولية للبرامج وتحديث الاجهزة :الدراسة الدقيقة لما تحتاج إليه ستوفر لك الكثير من المصاريف ، و دراسة العائد من المشاريع
-
التطبيق الخطأ له أعطى فكرة سيئة عنه : نشر التطبيق الصحيح ومن خلال هذا الكتاب سنعرف أهم النقاط التي يجب عدم اهمالها
-
مشاكل قانونية غير واضحة مثل (ملكية النموذج)
-
غياب الدعم الحكومي والنظم الإدارية الملزمة باستخدام التقنية : هناك دفع للبيم من أعلى (الحكومة) و من اسفل (مثل الموردين) عند تبني البيم في الشركات ستتحول الدولة لتبني البيم و ان كان الأسرع الدفع من اعلى
-
عدم وجود كودات تنظم منهجية العمل في سوق العمل : نعمل عليها في بيم ارابيا
-
أن بعض القوى العاملة لديهم سنوات من الخبرة والمعرفة لا تقدر بثمن ولكن تفتقر إلى سهولة التكامل مع التكنولوجيا الرقمية في عملهم.
و لمعالجة هذه القصة يمكن دمج هذه الخبرة مع الموظفين الشباب الأصغر سناً للاستفادة من خبرة الكبار وحماس الشباب،على سبيل المثال فرانك جيري Frank Gehry ليس مبرمجا ولا يجيد البرامج الحديثة لكن شركته انتجت برنامجها الخاص بها www.gehrytechnologies.com
CATIA version 3, in 1988
