BIM4FM – 40-letnia metodologia rewolucjonizuje branżę nieruchomości

Co to jest BIM?

Wiele osób zarządzających portfelami nieruchomości zadaje sobie to pytanie, zastanawiając się, co kryje się za tym skrótem. Nie bez przyczyny, ponieważ możemy go rozwinąć na kilka sposobów.

Pierwszy z nich to Building Information Modeling, czyli modelowanie informacji o budynku, które obecnie prawie zawsze odbywa się przy pomocy odpowiedniego oprogramowania. Jest to najpowszechniejsza i pierwsza definicja związana z tą metodologią. Jednak w miarę rozwoju i coraz większej adaptacji skrótowiec BIM nabierał nowego znaczenia, którym jest  Building Information Management  –  proces projektowania, budowy i eksploatacji budynku z wykorzystaniem elektronicznych informacji zorientowanych obiektowo, czyli Modeli Informacji o Budynku. Informacje te są często przedstawiane w postaci Building Information Model, który jest ostatnim rozwinięciem BIM-u w tej publikacji. W fazie eksploatacji obiektu dużo częściej mamy do czynienia z zarządzaniem właśnie tym końcowym produktem, jakim jest cyfrowy model informacji o zasobach. Najczęściej składa się on z geometrycznych i alfanumerycznych informacji o zasobach zintegrowanych z zewnętrzną bazą danych. I właśnie w nim mieści się duża część informacji, jakie potrzebne nam są do prawidłowego zarządzania budynkiem.

Jednak na potrzeby tego artykułu zdefiniujemy sobie BIM jako metodologię, która pozwala zarządzać cyfrową informacją o budynku, zachodzących w nim procesach oraz ich standaryzacją, technologii do nich wykorzystywanych oraz dokumentów używanych do ich opisu. Wszelkie aspekty z nim związane dobrze opisuje międzynarodowa norma z serii ISO 19650, głównie w części 3. Warto nadmienić, że w zależności od możliwości i potrzeb dewelopera lub właściciela poziom szczegółowości oraz zakres wdrożenia może się różnić.

Jak wykorzystujemy BIM w budownictwie?

Najczęściej przygoda budynku z BIM-em zaczyna się już na etapie projektu, a kontynuowana jest później podczas budowy. Wykorzystanie tej metodologii pozwala na swobodną współpracę wszystkich stron zaangażowanych w projekt,  znaczące ograniczenie błędów projektowych i kolizji czy optymalizację procesu budowlanego. Jest również bardzo pomocnym narzędziem nadzoru nad inwestycją, głównie dzięki wykorzystaniu synergii nowych technologii. Na końcu budowy dysponujemy cyfrowymi modelami obiektu, które były wykorzystywane do pracy przez projektantów i budowlańców. Często jednak takie modele nie mają wszystkich informacji, jakie są ważne z punktu widzenia eksploatacji obiektu. Prace nad pogodzeniem tych dwóch tak bliskich, a jednak wymagających innych informacji światów toczą się w pokoju technicznym fmROOM będącym częścią polskiego oddziału buildingSMART, organizacji tworzącej i promującej otwarte standardy wymiany informacji oraz podejście openBIM. Wynikiem tych działań będą zalecenia oraz przykład wdrożenia informacji, jakie są potrzebne do wprowadzenia przez projektantów oraz generalnych wykonawców do cyfrowego modelu informacyjnego, tak by mógł on być wykorzystywany i aktualizowany przez następnych kilkadziesiąt lat eksploatacji.

Czy zawsze BIM musimy mieć od właściciela?

Model BIM coraz częściej stanowi integralny element zamówienia robót budowlanych, czego wynikiem jest dostarczenie fizycznego aktywa wraz z jego cyfrowym modelem informacyjnym, zgodnym z wymaganiami zamawiającego. Tutaj jednak w wielu przypadkach na polskim rynku brakuje zrozumienia, wyedukowania rynku oraz wspólnego języka. W rezultacie zdarzają się przypadki, kiedy zamawiający zamawia „najprostszy BIM”, co oczywiście wpływa negatywnie na współpracę z dostawcą modelu oraz przede wszystkim na jego jakość. Szerzej ten temat postaramy się poruszyć w osobnym artykule mówiącym o tym, jak „ugryźć” BIM od strony zamawiającego.

Jednak nowe budynki z cyfrowymi modelami informacyjnymi mimo boomu w budownictwie stanowią znikomą część wszystkich istniejących budynków. Jak więc wprowadzić BIM w  budynkach, które nie mają tego modelu?

Jak zdigitalizować budynek bez modelu informacyjnego?

Na szczęście dysponujemy zarówno wiedzą, jak i narzędziami, które takie wdrożenie pozwolą nam bezboleśnie przeprowadzić. Przygotowanie cyfrowego modelu informacyjnego najlepiej zacząć od stworzenia jego geometrycznego odpowiednika, tzw. modelu 3D. Aby to zrobić, należy wykonać szereg pomiarów laserowych, których wynikiem będzie chmura punktów. Dzięki danym z chmury punktów możemy zamodelować cyfrowy, geometryczny odpowiednik naszego fizycznego budynku zgodnie z wymaganym przez nas poziomem szczegółowości. Możemy określić np., jak gęsto punkty będą „upakowane”, czy dane będą zawierały informację o kolorze skanowanej powierzchni oraz co dla właścicieli i obsługi technicznej najważniejsze: jakie pomieszczenia będą skanowane. Warto podkreślić, że skaner laserowy „widzi” jedynie to, co znajduje się na powierzchni. Dlatego to do nas należy decyzja, czy i gdzie będziemy odsłaniać sufity podwieszone czy podłogę podniesioną w celu zawarcia znajdujących się tam instalacji w chmurze punktów. Nie musimy się też obawiać, że jakieś instalacje zostaną pominięte, ponieważ podczas pomiarów osoby zajmujące się przygotowaniem modelu dokonują wizji lokalnej, tak by zachować ciągłość poszczególnych instalacji i nie przeoczyć żadnego ważnego urządzenia czy części instalacji.

Równolegle do pozyskiwania danych geometrycznych przygotowywane są dane alfanumeryczne. Dane te są najczęściej dostarczane są przez specjalistę FM, który na podstawie dokumentacji powykonawczej, wizji lokalnej i inwentaryzacji tworzy bazę danych o urządzeniach i instalacjach znajdujących się w danej nieruchomości. Po scaleniu informacji geometrycznych pozyskiwanych za pomocą skanowania laserowego oraz alfanumerycznych podlegają one modelowaniu w programach graficznych rodzaju CAD (ang. Computer-aided Design). Powstała równolegle baza danych jest następnie relacyjnie łączona z cyfrowym modelem obiektu, dzięki czemu otrzymujemy cyfrowy model informacyjny o naszym zasobie.

Jakie korzyści płyną z wdrożenia BIM na etapie eksploatacji?

Posiadany Building Information Model może zostać wykorzystany przez obsługę techniczną w programie do zarządzania infrastrukturą typu CAFM (ang. Computer-aided Facility Management). Staje się on również źródłem wszelkich informacji o zasobach dzięki zastosowaniu standardów opisanych w normie ISO 19650-3. Wiąże się z tym szereg korzyści, które wraz z rozwojem naszej organizacji i technologii będą się potęgować.

Zarządzanie modelem wzbogaconym o informacje dotyczące m.in. producenta, modelu, warunków gwarancyjnych czy danych fizycznych pozwala na optymalizację eksploatacji tych urządzeń, ich remontów i wymiany. Większość budynków po 10 lub 15 latach wymaga przeprowadzenia modernizacji obejmującej swoim zakresem duże części instalacji. Cyfrowy model pozwala nam na dokładne zaprojektowanie przyszłych zmian, remontu, a przede wszystkim wycenę prac i zakupu nowych urządzeń. Tak przygotowany proces jest szybszy i wydajniejszy, dzięki czemu pozwala zoptymalizować czas niedostępności powierzchni np. dla najemców budynku komercyjnego. Dzięki cyfrowej reprezentacji obiektu możemy wykonywać symulacje zmian mających na celu optymalizacje energetyczne, przepływ ruchu osobowego czy materiałowego w obiekcie produkcyjnym. Informacje, jakie możemy uzyskać w ten sposób, pomagają  w podjęciu trafniejszych decyzji związanych z organizacją pracy obiektu oraz jego dopasowaniem do wymagań stawianych przez jego użytkowników.

Codzienna praca obiektu staje się dużo prostsza dzięki dostępności trójwymiarowego modelu w każdym miejscu i czasie. Najemcy mogą zgłosić usterki lub potrzebę wsparcia poprzez umiejscowienie swojego zgłoszenia bezpośrednio na cyfrowym modelu, a obsługa techniczna dużo szybciej zareagować poprzez możliwość prześledzenia tras instalacji i  „widzenia przez ściany” na urządzeniu mobilnym.

Co przyniesie przyszłość?

Oczywiście obiekt cały czas się zmienia, dlatego pojawia się konieczność aktualizacji cyfrowego modelu po znaczących modernizacjach czy wymianie urządzeń. Jest to jednak również okazja do tego, by śledzić zmiany i stan obiektu na bieżącym modelu. Stworzenie takiego połączenia polega na ożywieniu modelu BIM poprzez zasilenie go informacjami, które w każdej chwili pozyskujemy o budynku i jego użytkownikach. Taka integracja wymagała będzie platformy, na której różne warstwy informacji będą analizowane i prezentowane. Ilość tych informacji jest tak duża, że człowiek nie jest w stanie ich analizować. Tutaj z pomocą przychodzą nam zaawansowane algorytmy, które wykonają tę pracę za facility managera. W efekcie dostarczając mu garść spostrzeżeń i wniosków nt. budynku, na podstawie których podejmowane są decyzje dotyczące infrastruktury.

Obecnie dzięki połączeniu systemów BMS, czujników internetu rzeczy IoT (ang. Internet of Things) oraz danych monitorujących sposób korzystania z obiektu przez użytkowników z cyfrowym modelem możemy stworzyć cyfrowego bliźniaka budynku (ang. digital twin). Taki interaktywny model będzie na bieżąco pokazywał przepływ mediów i ruchu osobowego w obiekcie. Wiedza ta pozwoli na reakcję budynku na prowadzone w nim procesy na bieżąco. Tak duża ilość danych nie jest możliwa do analizy przez człowieka. Dlatego też w niedalekiej przyszłości sztuczna inteligencja przejmie analizę danych pochodzących z infrastruktury budynku oraz użytkowników obiektu. W czasie rzeczywistym przeanalizuje je i zaproponuje facility managerowi odpowiednie rozwiązania, tak by jego decyzje były optymalne dla pracy obiektu.

Z pewnością implementacja metodologii BIM pozwoli ożywić i zdigitalizować również starsze budynki, by i one mogły być coraz efektywniej zarządzane przez człowieka wspieranego przez algorytmy dopasowane do skomplikowanych procesów zachodzących we wszystkich budynkach.