Od kilku miesięcy można zauważyć coraz większe zainteresowanie zastosowaniem BIMu w infrastrukturze. Dlaczego jeszcze tego nie robimy? Powód jest jeden – nie mamy podstaw. Póki co możemy jedynie próbować przenieść istniejące już zasady spisane dla budownictwa kubaturowego. Wiąże się to jednak z koniecznością zmiany pewnych założeń. Prawdę mówiąc wielu, bo chociaż oba zakresy działalności inżynieryjnej: kubaturówkę oraz infrastrukturę moglibyśmy wrzucić do jednego worka z etykietą „budownictwo” to jednak więcej te dziedziny różni niż łączy.
To, na co ekipa z Politechniki Śląskiej (1) zwróciła uwagę podczas swoich rozważań to problemy prawne. Nie jest to nic nowego, że aby „zmusić” kogoś do wykonania określonych czynności w taki, a nie inny sposób, najlepiej jest ująć to w ramy prawa. I tutaj pojawia się zgrzyt: projekty infrastruktury w większości dotyczą sektora inwestycji publicznych. Problem polega głównie na braku w polskim prawie środków perswazji, mogących jakoś „zmusić” zamawiających do korzystania z BIM. Środowisko również nie ułatwia wdrożenia tej technologii do inwestycji publicznych – jest oporne na innowacje i zmiany utartych, znanych im ścieżek postępowania. Owszem, powinny zacząć obowiązywać zapisy z Dyrektywy Unijnej (18 kwietnia 2016 r.), ale nie zapomnijmy, że nie będzie to panaceum na wszelkie problemy, a niektóre źródła (2) podnoszą kwestię, że taki zapis wprowadzi tylko zamieszanie i dodatkowe problemy, z którymi będziemy musieli się zmierzyć. Ponadto pamiętajmy, że stosowanie BIM i narzędzi cyfrowych w realizacji inwestycji publicznych to jedynie zalecenie UE a nie wymóg (2).
No dobrze: załóżmy, że jednak ktoś chce zrealizować taki projekt w BIM. Czy może mu się udać? To bardzo trudne pytanie podzielę na dwie części:
- Czy istnieje oprogramowanie do modelowania 3D zdolne do udźwignięcia problematyki związanej z infrastrukturą? I czym właściwie różni się od projektu obiektu kubaturowego?
- Czy to wystarczy, żeby mówić o projekcie infrastruktury zrealizowanym w BIM?
Budownictwo kubaturowe w zakresie konstrukcji można opisać za pomocą prostych brył, z których większość to prostopadłościany. W przypadku obiektów liniowych modelarz musi zmierzyć się z trudnością, jaką niesie wprowadzenie do programu sparametryzowanych danych dotyczących spadków poprzecznych, zmieniających się w zależności od lokalizacji w rzucie (problem definiowania zakrętów czy krzywych przejściowych dla dróg). No i do tego nie jest to obiekt zupełnie płaski, ale posiadający również spadki podłużne, zależne od ukształtowania terenu. Naprzeciw tym problemom wyszły chociażby Bentley (z MicroStation (3)) oraz Autodesk (z pakietem Infrastructure Design Suite (4)). Więc odpowiedź na pierwsze pytanie brzmi: TAK.
Obaj wymienieni przeze mnie producenci oprogramowania zarzekają się na swoich stronach, że ich produkty nadają się do modelowania skomplikowanych inwestycji infrastrukturalnych. Ale czy do BIMu? Być może. W końcu można zarządzać, wymieniać się modelami (w ramach i-modeli korzystając z oprogramowania Bentley’a oraz przez Navisworks w przypadku Autodesku) itd.… A openBIM? Okazuje się, że niestety NIE.
Problem zawarty w przedrostku „open” to wymiana za pomocą formatu danych, którzy będzie „rozumiał” każdy, niezależnie od oprogramowania. Do tego konieczne jest umożliwienie za jego pomocą nie tylko projektowania ale również podczas budowy i dalszego zarządzania. Ten problem rozwiązuje co prawda, znany już dość dobrze, format IFC, ale niestety obecnie implementowany do oprogramowania schemat (IFC 2×3) nie jest przystosowany do opisu danych z projektów infrastruktury i skupia się prawie wyłącznie na wymaganiach stawianych przez obiekty kubaturowe w zakresie projektu konstrukcji i architektury. A wymagania infrastruktury są zgoła inne od opisanych dla budynków. Jak wielkie są to różnice uświadamia poniższa tabela.
Tabela 1: Różnice w modelach BIM między obiektami kubaturowymi i infrastrukturalnymi (5)
Na szczęście problem ten został już dawno zauważony i obecnie trwają wzmożone prace nad jego rozwiązaniem!
Jak donosi (6) struktura buildingSMART International w 2013 roku uległa reorganizacji a jednym z jej efektów było powołanie specjalnej jednostki – Infrastructure Room (InfraRoom), której działania stały się priorytetem dla bSI. Do nadrzędnych celów, jakie postawiono przed grupą można zaliczyć m.in. (7):
- Opracowanie schematów IFC obejmujących nowe zagadnienia,
- Ustalenie zasad współpracy przy inwestycjach infrastrukturalnych,
- Opisanie wytycznych dla modelu, dotyczących sposobu przedstawienia geometrii oraz ilości informacji,
- Utworzenie bibliotek elementów,
- Koordynacja z systemami OGC (Open Geospatial Consortium) oraz ISO.
Ich osiągnięcie ma w efekcie spowodować integrację procesu projektowania, budowy i eksploatacji dla wszystkich projektów liniowych w celu:
- Wizualizacji inwestycji, aby wspomóc podejmowanie kluczowych dla projektu decyzji,
- Interdyscyplinarnej kontroli jakości projektu,
- Wykorzystania modeli do planowania robót przez wykonawców,
- Możliwości weryfikowania danych w projekcie (nie tylko do sprawdzenia przyjętych założeń konstrukcyjno-materiałowych, ale również danych ilościowych),
- Umożliwienia zarządzania z wykorzystaniem interdyscyplinarnych modeli (8).
Zarys planu działania grupy pojawił się już pod koniec tego samego roku (9). Od początku było wiadomo, że największym wyzwaniem (ale i osiągnięciem) będzie opracowanie wytycznych dla opisu osi obiektów liniowych, gdyż to one determinują wybór odpowiednich rozwiązań. W tym celu powołano kilka projektów, których realizacja ma zbliżyć nas do końca prac, które zwieńczy opracowany schemat IFC dostosowany do wymagań infrastruktury.
Częściową pomoc w opisie inwestycji z tej branży niesie już format IFC4. Na konferencji w Helsinkach jeszcze w 2013 roku na jednej z prezentacji (10) pojawiły się informacje o nowych elementach, które mają służyć właśnie infrastrukturze:
- IfcProjectedCRS i IfcMapConversion pozwalające odwołać do koordynatów GIS,
- Wprowadzenie do klasyfikacji elementów liniowych: odcinków dróg, segmentów mostowych, chodników, itp. (IfcCivilElement),
- Wprowadzenie obiektów geograficznych: stawów, drzew, przystanków, ławek, itp. (IfcGeographicElement),
- Rozszerzono definicję IfcSite,
- Wprowadzono strefy przestrzenne umożliwiające nie hierarchiczne, nienakładające się podziały funkcjonalne.
Co prawda patrząc na tempo wdrażania formatu IFC4 (na dzień, w którym piszę ten artykuł nie odbyła się ani jedna certyfikacja, chociaż schemat opublikowano już w 2013 (!) roku) optymizm nieco maleje, ale branża infrastruktury może będzie bardziej zachłanna na nowe możliwości. W końcu nie ma wyboru, który format implementować w swoje środowiska, jak to jest w przypadku budownictwa kubaturowego. Druga sprawa, że oprogramowania do przestrzennego modelowania obiektów liniowych jest mniej niż do konstrukcji czy architektury więc może proces wdrożenia i certyfikacji będzie mógł przebiec sprawniej. A może implementacja schematu IFC4 nie będzie konieczna i „przeskoczymy” od razu do kolejnego, nakierowanego już właśnie na opis inwestycji branży infrastruktury? Jak można zauważyć na grafice pochodzącej z wspomnianej już prezentacji (10) format IFC5 ma być kolejnym etapem rozwoju schematu.
Rysunek 1: Rozwój klasyfikacji IFC (10)
Ale rok 2013 przyniósł jedynie zarys planu na IFC dla infrastruktury. To dopiero początek tej historii…
Karolina Wróbel
Zespół M.A.D.
Literatura:
- Marek SALAMAK, Marcin JANUSZKA, Tomasz PŁASZCZYK. BIM i rzeczywistość poszerzona w zarządzaniu obiektami mostowymi. [aut. książki] Praca zbiorowa pod red. Marka SALAMAKA. Konstrukcja i wyposażenie mostów. Gliwice : Epigraf, 2015, strony 219-235.
- cadportal.pl. CADportal.pl – Projektowanie CAD bez tajemnic. [Online] 15 kwiecień 2015. http://cadportal.pl/dyrektywa-unijna-szansa-na-przyspieszenie-w-bim/.
- [Online] https://www.bentley.com/en/products/product-line/civil-design-software.
- [Online] http://www.robobat.pl/oprogramowanie/autodesk-infrastructure-design-suite.html?gclid=Cj0KEQiAu9q2BRDq3MDbvOL1yaYBEiQAD6qoBgq49kUXmx9mSk5sLvoRbspFgbOQkuMOG3q0lcjpfDYaAt938P8HAQ.
- J. BOHATKIEWICZ, S. BIERNACKI, M. DRACH, K.JAMROZIK. BIM w drogownictwie: perspektywy, możliwości i ograniczenia. II Międzynarodowa Konferencja i Targi BIM Projek-towanie Przyszłości. Kraków : brak nazwiska, 4-5 marca 2015.
- buildingSMART International. Newsletter No 13: August 2013, buildingSMART International, wrzesień 2013.
- BuildingSMART International Infrastructure Room. Work Plan 2015 – Summary. [dokument PDF]
- Modellgrunnlag: Krav til grunnlagsdata og modeller. 2014.
- buildingSMART International. Newsletter No 14: November 2013. 2013.
- IFC for INFRAstructure. Thomas LIEBICH, INFRA-BIM Workshop. Helsinki : bSI, 2013.
Dodaj komentarz
Musisz się zalogować, aby móc dodać komentarz.
Co do zmuszania inwestorów publicznych to jedna uwaga. Jeśli BIM rozumiemy, jako Open BIM, a de facto prawdziwe BIM a nie tylko 3D + informacje w danym programie specyficznie zapisane to chyba nie za bardzo jest co standaryzować. Nie mniej są tu 2 poziomy problemu.
Po pierwsze samo IFC. Rozszerzenie uwzględniające w większym stopniu specyfikę np. mostu, jako obiektu drogowego (!) czy kolejowego (!) się dopiero rozwija i jest to dość złożone z tego, co widziałem. Nie jestem pewien, ale wydaje mi się, że implementacja tych aspektów IFC jest zrobiona dopiero w tych narzędziach, które służą do wykazania, że tworzone rozszerzenie działa i zasługuje na upowszechnienie, jako standard IFC. Nawet jeśli coś co przeoczyłem i rozszerzenie w ostatnim czasie jest już uznane to pytanie na ile szeroko dostępne oprogramowanie ten standard uwzględnia? 2-3 lata temu był z tym problem, gdy szukałem aplikacji aby móc pokazać także w grupach komunikacyjnych. Potem z pewnych względów mniej to śledziłem ale czy możliwe aby nagle był wysyp (przynajmniej 3 aplikacje) aby można było mówić, że jest standard w akcji działający i wymienność? Jeden z nowych produktów znanej firmy importuje IFC, ale chciałbym nieśmiało spytać IFC czego? Wczytuje wszystko, co się rusza aby zapisać w formacie własnym… Jak czarna dziura – czarna dziura w sensie BIM, black closed BIM.
Po drugie samo modelowanie. Mimo iż jestem inżynierem budownictwa ogólnego, a więc tym od budynków, finezję w.w. budowli cenić umiem i samo zamodelowanie niwelety wymaga od programów szczególnych funkcji, że o profilach nie wspomnę. Nawet na poziomie modelowania 3D jest to trudne i różnie rozwiązywane. Jakież było moje zdziwienie, gdy przekonałem się, że ACAD Civil3D ma 3D ale de facto jest to 3D ale dopiero w fazie eksportu do specyficznego pliku XML ograniczonego do samej tylko geometrii (3D), a w samym CAD warstwice są na płasko, w 2D. Oczywiście niweleta i przekroje są w porządku (w pamięci program pracuje w 3D i to dobrze) i złego słowa o tym AutoCADzie Civil3D nie zamierzam mówić a z równorzędnym produktem firmy Bentley nie czuje się w mocy porównywać (notabene i tam jest nowszy produkt i w ADSK no i zdanie fachowców znam), niech robią to mostowcy i drogowcy, ale pewne jest jedno, to jeszcze nie jest BIM czy InfraBIM ale 3D i do tego SPECYFICZNE. Pytanie wobec tego o standard…? Myślę, że na tym forum mógłby powstać dział o InfraBIM wtedy byśmy zobaczyli, co ma pod maską i co nam daje poza printout-em. Jeśli nic więcej to niech sprawą projektantów pozostanie w czym pracują, czy w modelu nD, może to i słodka ich tajemnica, byle tylko nie dostarczali rysunków w postaci skanów światłokopii 🙂 w kolorze denaturowanym lub w sepii 🙂
Tomku,
zawiłe są ścieżki po których podążają Twoje myśli 🙂 postaram się je nieco wyprostować.
Na początek obiekty mostowe. One są do ogarnięcia bo nie są liniowe. Wiele mostów stalowych czy żelbetowych widziałem na http://www.construsoftbimawards.com/
Co do importowania pliku IFC, to przypominam, że się go nie importuje! Wałkujemy to non stop i nadal ściana… Odsyłam do tego posta: https://www.bimblog.pl/2016/02/bo-ifc-nie-dziala-nie-przenosi-wszystkich-informacji/
XML-e zgadza się występują w drogownictwie i często, gęsto odnosi się ten format do BIM-u co jest wielkim nieporozumieniem. Ale Civil 3D ogarnia od tego roku format IFC, więc nie dramatyzuj 🙂
Odnosząc się do standardu. To na naszym blogu jakieś 5 lat temu pojawił się pierwszy model IFC, domku jednorodzinnego. Nie był to model wysokich lotów bo wtedy jeszcze mieliśmy małą wiedzę. Teraz w zakresie kubatury dysponujemy dużo większą wiedzą i dzieje się coraz więcej.
Myślę, że z infrastrukturą będzie dokładnie tak samo. Mamy pierwsze modele drogowe w tym formacie, a niedługo będziemy mieć modele kolei. Z czasem wszystko się ogarnie 🙂
Hej
jako admin musisz tak troszkę prostować :), to Twój blog, co do zdań (moich) zawiłe są faktycznie wieczorem po konferencji z BIM itd a co do myśli w zdaniach zawartych od razu mówię, że nie odnosiłem się do przekazu, jaki ktoś „od bloga” 🙂 zawarł lecz tego, co cytowano, bodajże z Pol.Śląskiej. Chodziło o spowodowanie upowszechnienia standardu u inwestorów – bez potrzeby nazwałem to zmuszaniem. Tak to jakoś dziwnie napisałem, ale jeszcze tego nie czytałem 🙂
Co do mostów widziałem ich w Tekli nie wiele, a w BIM nawet z 3 obiekty tej klasy robiliśmy z jedną grupą w 2 innych programach prostszych ale były to obiekty prostoliniowe, bo raczej nad drogą niż pod drogą. Proste były, jednakże wiadukty, jakie widziałem (nawet mniejsze) biorąc akurat mą wykonawczą część doświadczenia miały pięknie powykręcaną niweletę. Nie było tam niczego poziomego ani prostego, nieomal niczego poza podporami. Jak to jest z modelowaniem tego w TS jest sam powiedz, bardzo chciałbym się dowiedzieć, to fascynujące.
W związku z powyższym starałem się czegoś dowiedzieć o Tekla Civil, ale polski Construsoft się tym nie zajmuje i pisałem do centrali, Construsoft coś dorzucił, starają się, wiadomo. Teraz znowu patrzyłem i widzę, że Tekla Civil chyba się rozkręca, bo na stronie widać więcej. Jest tam nawet kawał mostu sprężonego ale nie wiem czy jest powykręcany i czy powstał w TC czy w TS. Rzuć okiem http://www.tekla.com/products/tekla-civil i oceń aby dorzucić do pieca, który i ja zasilam swą szufelką węglem z wiaderka, jak umiem 🙂
Co do IFC masz wiele systemów w swoim biuro :), ale widzę, że rządzi TS i ona to inaczej traktuje, choć tego nie podnosiliśmy bo po co o tym gadać ale nie ma co przenosić specyfiki TS na wszystkie systemy, bo to klasa sama w sobie, nomero uno. O Tekli sie nie wypowiadam, zwróć uwagę, skoro Ty jesteś w domu :)! Ona jest wyjątkowa, ma tak zoptymalizowany format pliku, że trudno aby zaburzać go przegadanym IFC. Co do innych chyba jedyne co się robi to import IFC aby tam z tym popracować i to akurat wałkowaliśmy, oj wałkowaliśmy.
O wczytywaniu IFC pisałem w kontekście InfraWorks, ale tego nie napisałem i zawiłość dała nieporozumienie. Nie wymieniłem też PowerCivila od firmy Bentley, ale tu akurat chyba obaj widzieliśmy na jednej konferencji co potrafi. Co do Civila3D to 3 lata temu było to jedyne narzędzie w ofercie tej firmy, podobnie jak w ofercie tej drugiej Bentley-a też był jeden system to boda MX. W Civilu3D było i jest ale na wyjściu, ale dopiero gdy otworzymy to w innym programie, który akurat to XML z 3D czyta ale nie wiem jaki akurat to czyta z tych projektowych. Piszę, co ustaliłem, nie ma czego prostować, Civila znamy chyba w podobnym stopniu.. ale teraz chodziło mi te nowsze kombajny.
Reasumując za długie zdania napisałem, złożone do tego ale w dramatyzowaniu blogi też są dobre, blogi dobre na wszystko, choć w sumie do życia nie potrzebne i czytają je tylko wybrani. Wiedza na blogu niczego nie zmieni… 🙁 a do tego jeszcze trzeba tłumaczyć „o co się rozchodzi” 😉
To by było na tyle
Tomek,
Twoje myśli są coraz bardziej zawiłe…
Odniosę się tylko do Tekli. Z naszych informacji wynika, że ten Tekla Civil działa tylko w Finlandii z uwagi na fakt, że tam posiadają większość map w postaci cyfrowej. Nie do końca to ogarniam, bo nie sposób dostać ten soft w swoje ręce aby zobaczyć o co kaman…. Ale patrząc tu http://www.infrabim.fi/ to coś tam się dzieje… i to dzieje się tylko w języku fińskim 🙂
Sama w sobie Tekla ma najlepszy silnik graficzny i działa w podobny sposób co Sketchup ( od niedawna też w stajni Trimbla) Czyli najpierw martwimy się o model a potem o rysunki. Reszta świata (Archicad, Vectorworks, Allplan, czy nawet ten niszowy Revit) działają inaczej, czyli rysowanie dokumentacji, a model póżniej. Czas pokaże co i w jakim kierunku się rozwinie. My jesteśmy za wizją: tworzymy w 3D, a dopiero potem tworzymy rysunki. Taka opcja będzie współgrać z AR czy VR.
Reasumując, Tomku pisz proszę zwięźle, na temat i mniej zawile.
Macieju
tak apropos zawiłości przekazu to zupełnie nie rozumiałem wątku otwierającego ten kącik na blogu, zrozumiałem jedynie, że chodzi o BIM dla tzw. intrastruktury mówiąc w skrócie telegraficznym. Przekaz nie był jasny, może nie potrzebnie cokolwiek wpisałem, niech by sobie wisiał na blogu.
Co do Tekla Civil nie było moim celem wywoływać do odpowiedzi. Uznałem, że wątek tytułowy rozwinę i dodam wątki, tak bardzo na temat, że trudno bardziej! Skoro mowa o BIM w danej dziedzinie to bez oprogramowania ani rusz. Wymieniłem nazwy z 3 czy 5 systemów i starczy/wystarczy, jeśli się mylę niech mnie piorun trzaśnie.
Stawiam w tym wątku hasło Tekla Civil a co kto z tym zrobi nie moja to rzecz, tak rozwija się dyskusja, także chyba blogosfera. Co do wątku po fińsku to ich stronie jest info, że szukają dystrybutorów, ale chyba nie dotyczy to Finlandii bo też byłoby po fińsku… 3 lata temu tego nie było, tyle wiem i piszę. To jest temat, to.
Może nowy system się u nas pojawi, może nie ale ciekaw go jestem, nie dla siebie tylko. Jak będę może miał coś równie pożytecznego (!) do dodania to może tu jeszcze zajrzę, ale nie jest to deklaracja na kamiennych tablicach…
Tomku,
ten artykuł to dopiero początek, bo temat sam w sobie jest rozwojowy. Karolina spokojnie sobie pracuje nad dalszymi częściami. Na dniach w sekcji „modele IFC” pojawią się modele drogowe i kolejowe. Pozostaje tylko czekać 🙂
Mając bardzo dobre doświadczenia z Teklą Structures bardzo chcieliśmy wypróbować także Tekla Civil. W tym celu zwróciłem sie do firmy Construsoft o wersje demo. Po kilku tygodniach ciszy przypomniałem się i dostałem odpowiedź, że program jest dostępny tylko na rynku skandynawskim i że wysłali prośbę do Tekli o udostępnienie wersji demo. Sam z własnej inicjatywy poprosiłęm o demo na stronie Tekli. Minęło już kilka miesięcy i niestety nic nie wróży, że dostaniemy wersje Tekla Civil do testów :(.
Infrastruktura to bardzo ciekawy temat.
Mam na to swoją teorię – uważam, że szybciej ludzkość dojdzie do stanu używania modeli infrastrukturalnych z pozycji inwentaryzacyjnej. Mieszkam w Szczecinie, w mieście, gdzie przed Wielką Wojną Ojczyźnianą była najnowocześniejsza w europie infrastruktura wodociągowa i energetyczna oraz – uwaga – !!! telefoniczna. Wszystko dlatego, że miasto „zamodelowano” na jednym zwartym planie w jednym czasie a szczyt rewolucji przemysłowej pod koniec XIX wieku spowodował, że 80% planu zrealizowano w jednym ciągu przez zaledwie 30lat.
Co z tego mamy? Otóż niewiele. Sowiecki okupant wyrwał z ziemi co się dało i wywiózł do siebie, dewastując w sposób chaotyczny większość infrastruktury. Dość powiedzieć, że do ilości nr telefonicznych sprzed wojny doszliśmy ok roku 1985!!! Trafostacje pozostały pustymi budynkami ?(pięknymi architektonicznie) itd.
zakład WiK ma niezły ubaw z serwisowaniem infrastruktury, której duża część jest zlepkiem starej i nowej. Natrafiają na sieci nieistniejące na żadnym aktualnym planie – a wyraźnie obsługują część systemu. I tu widzę szansę dla BIMu – należy rozpocząć mozolny proces modelowania stanu istniejącego: nie digitalizowania MAP tylko obmiarowego, empirycznego i addytywnego budowania modelu infrastruktury miasta. Potrwa to „kilka lat” ale w międzyczasie zmobilizuje projektantów i inwestorów do „wpinania się” nowymi MODELAMI np osiedlowymi do starej, inwentaryzowanej już sieci.
Może w budownictwie kubaturowym ta metoda też ma sens. Jestem na etapie namawiania spółdzielni mieszkaniowej do stworzenia modelu powykonawczego kilkudziesięciu budynków z uwzględnieniem terenu i infrastruktury.
Może od kuchni w tym BIMem???