BIM w projektowaniu instalacji – czym właściwie jest?

BIM w projektowaniu instalacji to sposób prowadzenia procesu projektowego oparty na przestrzennym modelu budynku i jego systemów technicznych.

W tradycyjnym podejściu poszczególne branże mogą pracować przede wszystkim na rzutach, przekrojach i schematach 2D. BIM pozwala dodatkowo odwzorować projektowane instalacje w przestrzeni trójwymiarowej.

W modelu można przedstawiać między innymi:

• rurociągi instalacji sanitarnych,
• kanały wentylacyjne,
• instalacje grzewcze i chłodnicze,
• urządzenia techniczne,
• armaturę i elementy instalacyjne,
• szachty i przestrzenie techniczne,
• przejścia instalacyjne przez przegrody,
• główne elementy architektury i konstrukcji.

Najważniejszą zaletą takiego podejścia nie jest jednak sama możliwość oglądania budynku w 3D.

Model staje się przede wszystkim narzędziem pozwalającym projektantom analizować wzajemne położenie poszczególnych systemów i wcześniej wychwytywać problemy przestrzenne.

Ventila Projekt realizuje
BIM i modelowanie instalacji 3D
jako element procesu projektowania i koordynacji instalacji.

Modelowanie instalacji 3D a tradycyjne projektowanie 2D

Dokumentacja 2D nadal pozostaje ważnym elementem procesu projektowego, jednak przy bardziej złożonych inwestycjach sama analiza rzutów i przekrojów może nie wystarczyć do szybkiego rozpoznania wszystkich zależności przestrzennych.

Problem pojawia się szczególnie wtedy, gdy wiele instalacji przebiega w ograniczonej przestrzeni.

Przykładem może być przestrzeń nad sufitem podwieszanym, w której jednocześnie prowadzone są:

• kanały wentylacyjne,
• instalacje wodociągowe,
• kanalizacja,
• instalacje grzewcze,
• instalacje chłodnicze,
• trasy elektryczne i teletechniczne.

Na płaskim rzucie część elementów może wyglądać poprawnie, mimo że w rzeczywistej przestrzeni znajdują się na tej samej wysokości.

Modelowanie instalacji 3D pozwala analizować nie tylko położenie elementu w planie, ale również jego wysokość, gabaryt i relację do pozostałych systemów.

Dzięki temu projektant może lepiej ocenić, czy zaproponowana trasa jest rzeczywiście możliwa do wykonania.

Kolizje międzybranżowe – jeden z najważniejszych problemów projektu

Jednym z głównych zastosowań BIM jest identyfikowanie kolizji międzybranżowych.

Kolizja występuje wtedy, gdy dwa lub więcej elementów projektu zajmuje tę samą przestrzeń albo ich wzajemne położenie uniemożliwia prawidłowy montaż, dostęp lub eksploatację.

Typowe przykłady to:

• kanał wentylacyjny przecinający belkę konstrukcyjną,
• rura prowadzona przez element konstrukcyjny bez przewidzianego przejścia,
• dwie instalacje wykorzystujące tę samą przestrzeń,
• urządzenie kolidujące ze ścianą lub sufitem,
• brak miejsca na armaturę,
• brak dostępu serwisowego do urządzenia,
• zbyt mała przestrzeń w szachcie instalacyjnym.

Nie każda kolizja jest równie istotna. Część problemów może zostać rozwiązana przez niewielką korektę trasy, natomiast inne wymagają zmiany koncepcji albo uzgodnienia z architektem lub konstruktorem.

Dlatego samo automatyczne wykrycie kolizji nie zastępuje pracy projektanta.

Kluczowa jest właściwa ocena problemu i zaproponowanie rozwiązania, które uwzględnia wymagania techniczne wszystkich zaangażowanych branż.

Jak BIM pomaga wykrywać kolizje przed rozpoczęciem budowy?

Największą wartością modelu BIM jest możliwość przeprowadzenia koordynacji jeszcze przed wykonaniem instalacji w rzeczywistym obiekcie.

Modele poszczególnych branż można analizować razem, dzięki czemu widoczne stają się miejsca, w których elementy projektu nakładają się na siebie lub nie zachowują wymaganej przestrzeni.

Proces może obejmować między innymi:

• połączenie modeli poszczególnych branż,
• analizę głównych tras instalacyjnych,
• kontrolę wysokości prowadzenia instalacji,
• sprawdzenie kolizji z konstrukcją,
• analizę przestrzeni technicznych,
• wykrywanie konfliktów pomiędzy instalacjami,
• wprowadzenie korekt do modeli branżowych.

W praktyce oznacza to możliwość rozwiązania części problemów jeszcze na etapie projektowania.

Jest to istotne, ponieważ zmiana trasy instalacji w modelu jest zazwyczaj łatwiejsza niż rozwiązanie tego samego problemu podczas montażu na budowie.

Koordynacja BIM nie powinna jednak ograniczać się tylko do sprawdzania, czy dwa elementy fizycznie się przecinają.

Równie ważne są przestrzenie montażowe, dostęp serwisowy, kolejność prowadzenia instalacji oraz możliwość wykonania zaprojektowanego rozwiązania.

Revit i model BIM instalacji jako narzędzie projektanta

Jednym z narzędzi wykorzystywanych do modelowania instalacji jest Autodesk Revit.

W środowisku Revit można tworzyć modele instalacyjne powiązane przestrzennie z architekturą i konstrukcją budynku.

Dobrze przygotowany model BIM instalacji może zawierać nie tylko geometrię, ale również informacje związane z poszczególnymi elementami.

W procesie projektowym model może wspierać między innymi:

• prowadzenie tras instalacyjnych,
• lokalizację urządzeń,
• kontrolę poziomów i wysokości,
• koordynację szachtów,
• przygotowanie przekrojów,
• analizę przestrzeni technicznych,
• tworzenie dokumentacji na podstawie modelu.

Istotne jest jednak, aby model był tworzony jako część rzeczywistego procesu projektowania, a nie wyłącznie jako wizualne odwzorowanie wcześniej przygotowanych rysunków.

W Ventila Projekt modelowanie instalacji prowadzone jest przez osoby rozumiejące działanie modelowanych systemów.

Dzięki temu model 3D może być wykorzystywany jako realne narzędzie inżynierskie podczas projektowania i koordynacji.

BIM przy modernizacji i przebudowie istniejących obiektów

Szczególnie interesującym zastosowaniem BIM jest projektowanie modernizacji istniejących budynków.

W takich inwestycjach projektant musi dopasować nowe instalacje do warunków, które już istnieją w obiekcie.

Sytuację komplikuje fakt, że dokumentacja archiwalna nie zawsze odpowiada rzeczywistemu stanowi budynku.

W praktyce mogą występować:

• nieudokumentowane przebudowy,
• zmienione trasy instalacji,
• dodatkowe urządzenia,
• różnice pomiędzy projektem a wykonaniem,
• brak aktualnych rysunków,
• ograniczona przestrzeń techniczna.

W takiej sytuacji model BIM może być bardzo przydatny, ale jego jakość zależy od jakości danych wejściowych.

Dlatego przy bardziej złożonych modernizacjach proces może zostać poprzedzony
inwentaryzacją techniczną i 3D.

Pozwala to ograniczyć ryzyko projektowania na podstawie nieaktualnych informacji o obiekcie.

Chmura punktów i Scan-to-BIM – model istniejącego obiektu

W przypadku istniejących obiektów jednym ze źródeł danych do modelowania może być chmura punktów pozyskana podczas skanowania laserowego 3D.

Skanowanie pozwala zarejestrować geometrię widocznych elementów budynku oraz istniejącej infrastruktury technicznej.

Uzyskane dane mogą następnie zostać wykorzystane jako przestrzenne odniesienie podczas tworzenia modelu.

Proces może wyglądać następująco:

• skanowanie istniejącego obiektu,
• utworzenie chmury punktów,
• opracowanie i rejestracja danych,
• modelowanie istniejącej geometrii,
• utworzenie modelu BIM / Revit,
• wykorzystanie modelu do dalszego projektowania.

Tworzenie modelu BIM na podstawie danych pomiarowych określane jest jako
Scan-to-BIM.

Tak przygotowany model może stanowić bazę do projektowania nowych instalacji, analizowania dostępnej przestrzeni oraz koordynacji modernizacji.

Więcej informacji o samym procesie pozyskiwania danych znajduje się na stronie
skanowanie laserowe 3D i chmury punktów.

BIM w projektowaniu instalacji – kiedy warto go wykorzystać?

Nie każda inwestycja wymaga takiego samego poziomu modelowania, jednak BIM w projektowaniu instalacji jest szczególnie przydatny tam, gdzie liczba systemów i zależności przestrzennych jest duża.

Warto rozważyć wykorzystanie modelowania 3D między innymi w:

• budynkach z rozbudowanymi instalacjami,
• obiektach przemysłowych i produkcyjnych,
• obiektach handlowych i usługowych,
• budynkach o ograniczonej przestrzeni technicznej,
• modernizacjach istniejących obiektów,
• inwestycjach wymagających intensywnej koordynacji wielu branż,
• projektach wykorzystujących skanowanie 3D i dane o stanie istniejącym.

Największe korzyści pojawiają się wtedy, gdy BIM jest włączony do procesu odpowiednio wcześnie.

Pozwala to wykorzystać model nie tylko do prezentacji gotowego projektu, ale przede wszystkim do jego tworzenia, weryfikacji i koordynacji.

W praktyce dobrze przygotowany model może ułatwiać podejmowanie decyzji projektowych i ograniczać liczbę problemów ujawniających się dopiero podczas realizacji.

Ventila Projekt łączy projektowanie instalacji sanitarnych, BIM / Revit, inwentaryzacje techniczne, skanowanie laserowe 3D oraz Scan-to-BIM.

Najważniejsza pozostaje jednak nie sama technologia, lecz sposób jej wykorzystania przez projektanta, który rozumie instalacje i potrafi właściwie interpretować informacje widoczne w modelu.