Zapewne wiesz, drogi Czytelniku, że BIM w infrastrukturze różni się nieco od tego stosowanego w konstrukcjach. Dyscypliny, modele oraz obiekty w projekcie infrastrukturalnym posiadają odmienną charakterystykę niż te w budowlach kubaturowych (budynki). Przykładowo obiekty występujące w projektach infrastrukturalnych w przeważającym stopniu posiadają nieregularny kształt (niestandardowe wymiary), znaczne długości elementów (nawet powyżej 1 km, np. warstwa podbudowy drogi) oraz znajdują się w dużych odległościach od siebie (np. maszty oświetleniowe wzdłuż drogi, studzienki kanalizacyjne).
W projektach infrastrukturalnych wspieranych technologią BIM kluczową rolę odgrywa sposób modelowania oraz prezentacji sytuacji istniejącej. Obiekty odwzorowujące sytuację istniejącą zajmują spory obszar oraz posiadają różny stopień szczegółowości. To właśnie odpowiednie odzwierciedlenie ukształtowania terenu, warstw w gruncie oraz instalacji są kluczowe dla dokładnego oszacowania kosztów budowy, czy chociażby wychwycenia występujących kolizji obiektów projektowanych z obiektami istniejącymi. Niedokładne dane mogą powodować spore odchyłki w raportach zestawień materiałów oraz znacznie zwiększyć końcowe koszty projektu.
W celu lepszego zrozumienia w jaki sposób jest zbudowany wirtualny świat infrastruktury tworzymy dla Ciebie serię artykułów, w których wyjaśnimy wszystkie aspekty związane z modelowaniem informacji w projektach infrastrukturalnych. Do tego celu posłużymy się standardami norweskimi.
Jednym z kilku opracowań wspierającym pracę z modelem BIM na projektach infrastrukturalnych, powstałym w Norwegii, jest podręcznik V770. Jest to przewodnik BIM stworzony na zlecenie Statens Vegvesen (Norweskie GDDKiA). Pierwsza wersja opracowania ujrzała światło dzienne w 2010. Celem przyświecającym stworzenie podręcznika było zmniejszenie kosztownych zmian na etapie budowy. Dodatkowo podjęto próbę ujednolicenia przepływu informacji oraz procedur towarzyszących przy powstawaniu dużej ilości danych cyfrowych. W proces tworzenia podręcznika byli zaangażowani przedstawiciele reprezentujący stronę inwestora, firmy tworzące oprogramowanie, firmy projektowe, firmy geodezyjne oraz wykonawcze działające na terenie Norwegii. Podręcznik V770 określa wymagania dotyczące sposobu zamawiania, przygotowania i dostarczania danych w projektach drogowych.
Ze względu na duży zakres informacji zawartych w podręczniku podzielmy publikację na sześć głównych części. Będą to:
-
Część 1: Obiekty BIM w projekcie infrastrukturalnym,
-
Część 2: Dane wyjściowe w projektach infrastrukturalnych,
-
Część 3: Model sytuacji istniejącej w projektach infrastrukturalnych,
-
Część 4: Modele branżowe w projektach infrastrukturalnych,
-
Część 5: Model wielobranżowy w projektach infrastrukturalnych,
-
Część 6: Inne rodzaje modeli (Prezentacje),
Część 1: Obiekty BIM w projekcie infrastrukturalnym
Poniższe opracowanie wyjaśnia pojęcia związane z obiektami BIM występującymi w projektach drogowych. Do przygotowania tekstu został użyty podręcznik V770, który jest oficjalnym standardem wspierającym modelowanie infrastruktury drogowej w Norwegii. Jeden z rozdziałów książki opisuje rodzaje obiektów oraz ich przeznaczenie. W poniższym tekście przedstawiamy najważniejsze informacje wydobyte z tego działu.
Co nazywamy obiektem BIM?
Modele BIM w projektach infrastrukturalnych (np. droga, tunel, kanalizacja) są zbudowane z obiektów (np. jezdnia, studzienka, fundament). Każdy obiekt posiada kod (ID) oraz nazwę. Inne informacje opisujące obiekt nazywane są właściwościami (np. materiał, objętość, długość, lokalizacja).
Co reprezentuje obiekt BIM?
- Istniejące obiekty fizyczne (np. płot, budynek),
- Warunki istniejące (np. granice miast, strefy bezpieczeństwa),
- Nowe obiekty fizyczne, które zostaną zbudowane lub wykonane tymczasowo (np. jezdnia)
- Nowe warunki (np. strefa ograniczenia prędkości)
- Obiekty stosowane w projektowaniu (np. linia trasowania, różne obiekty pomocnicze, tabela rysunkowa)
- Obiekty końcowe (np. produkty, rezultaty, dane tyczeniowe, geometria eksportowana do banku danych)
Rodzaje obiektów:
Obiekty podstawowe (istniejące) – fizyczne obiekty oraz warunki. Obiekty są modelowane na podstawie surowych danych wyjściowych (np. budynek, mur oporowy, płot) lub pobierane do modelu BIM bezpośrednio z danych wyjściowych (np. krawędź istniejącej jezdni, warstwica, punkt osnowy)
Obiekty branżowe (nowe) – obiekty z których zbudowany jest model branżowy. Obrazują oraz opisują nowe, fizyczne obiekty, które będą zbudowane, ale także nowe warunki, które nie mają fizycznej reprezentacji w terenie (np. jezdnia, maszt oświetleniowy, podbudowa, studzienka).
Obiekty projektowe – obiekty użyte w projekcie, nie tworzące fizycznego obiektu. (np. skrajnia drogowa, analiza przejezdności pojazdu, tabela rysunkowa, linia trasowania, ramki wykorzystywane do produkcji rysunkowej)
Obiekty wynikowe – obiekty będące wynikiem obliczeń lub analizy na podstawie innego typu obiektów.
- Obiekty obliczeniowe – obiekty powstałe w wyniku funkcji obliczania lub analizy w oprogramowaniu np. TIN-model (model terenu)
- Obiekty prezentacyjne – obiekty powstałe w wyniku renderowania, nagrywania wideo lub animacji w oprogramowaniu. (np. zdjęcia, video, animacje.)
Obiekty pomiarowe – obiekty dokumentujące sytuację istniejącą bądź nowo-projektowaną
- Pomiary kontrolne wykonawcy – obiekty dokumentujące wykonaną prace przez wykonawce, przeprowadzone przez wykonawcę
- Pomiary kontrolne inwestora – Obiekty dokumentujące wykonaną prace przez wykonawce, przeprowadzone przez inwestora.
- Pomiary sytuacji istniejącej – Obiekty dokumentujące sytuację istniejącą
Sposób prezentacji obiektów w modelu BIM:
Obiekty mogą być dwuwymiarowe (w planie) oraz trójwymiarowe (przestrzenne).
Obiekty w planie są reprezentowane przez powierzchnię, linię punkt (symbol). Są to najczęściej dane pochodzące z opracowań mapowych.
Obiekty przestrzenne posiadają wysokość, szerokość, głębokość oraz punkt referencyjny. Dodatkowo obiekt trójwymiarowy może posiadać objętość oraz metadane zawierające dodatkowe informacje.
Nazewnictwo obiektów w modelu BIM
W modelu BIM, ważne jest, aby obiekt posiadał odpowiednie nazewnictwo wg przyjętego standardu. Ułatwia to wymianę danych pomiędzy różnymi bazami danych oraz pomaga w ich interpretacji. Standardami obowiązującymi w Norwegii są SOSI (z norweskiego Samordnet Opplegg for Stedfestet Informasjon) oraz Prosseskoden R761/R762 (kody procesowe, przypominające kody CPV – Common Procurement Vocabulary). Standard SOSI kategoryzuje obiekty na grupy tematyczne (drogi, koleje, kanalizacje, itp). Format SOSI opisuje obiekty sytuacji istniejącej (tzw. dane mapowe), obiekty pomiarowe. Kody procesowe obejmują w swoim zakresie prace budowlane, jak i eksploatacyjne oraz konserwacyjne. Oba formaty są używane podczas wymiany danych między organami publicznymi oraz firmami wykonawczymi.
Na etapie projektowania, nazewnictwo nowoprojektowanych obiektów jest zależne od rodzaju oprogramowania oraz przyjętej struktury opisanej w BEP. W programach typu CAD, to warstwa (layer) opisuje dany obiekt. Zazwyczaj warstwa jednoznacznie opisuje typ obiektu wg przyjętego standardu.
W programach wykorzystujących silnik 3D (programy do modelowania), nazewnictwo może być odmienne. Przykładem oprogramowania obiektowego używanego w infrastrukturze jest Trimble Quadri. Trimble Quadri bazuje nazewnictwo oraz strukturę obiektów na podstawie biblioteki obiektowej zgodnej ze standardem ISO 19100. Biblioteka zawiera zbiór obiektów (np. krawędź jezdni, przyczółek, rów), warunków (akwen wodny, las, tereny rolnicze), oraz niefizycznych stanów (np. prędkość projektowa, przechyłka). Więcej o oprogramowaniu Trimble Quadri poruszymy w kolejnych odsłonach serii.
Właściwości obiektów BIM
Obiekty oraz warunki mogą posiadać właściwości. Takimi właściwościami może być przykładowo dane geometryczne opisujące kształt, lokalizacja, ale także takie dane takie jak tekstura, rodzaj materiału, typ szyny, rodzaj rury, rok produkcji. Właściwości obiektu mogą być zawarte w nazwie warstwy (w programach typu CAD), bądź jako atrybut w programach służących do modelowania. Ilość właściwości jest zależny od zaawansowania projektu oraz wymagań inwestora. Ilość właściwości w projekcie są zapisane w BEP.
Podsumowanie
Mamy nadzieję, że ten krótki wstęp do serii pozwolił Ci zrozumieć sposób stosowania obiektów oraz przybliżył Ci główne podziały jakie występują w cyfrowym świecie infrastruktury. Pamiętaj, że podział na obiekty ułatwia zarządzanie modelem BIM oraz sprawia, że zrozumienie projektów infrastrukturalnych staje się bardziej przejrzyste. W kolejnych odsłonach serii skupimy się dokładniej na poszczególnych typach obiektów tworzących poszczególne modele (model sytuacji istniejącej, modele branżowe).
