Automatyczna weryfikacja zgodności modeli BIM z wymaganiami Zamawiającego przy użyciu aplikacji platformy BIMvision

Hanna Pacyno, Andrzej Tomana

Wstęp

Globalna społeczność inżynierska mówi różnymi językami, używa różnych nazw dla tych samych pojęć i stosuje odmienne jednostki. Określenie jednolitych wymagań informacyjnych (IR – Information Requirements) ma więc kluczowe znaczenie dla kontrolowania i wymiany danych dla modelowania informacji o budowli (BIM). Przykładowo – występujące w IFC określenia danych zgodne z klasyfikacją produktów i usług ETIM mogą różnić się od ich odpowiedników stosowanych np. w ECLASS. Subtelności związane z interpretacją różnic w znaczeniu tych danych i wyjaśnianiem wątpliwości wchodzi w zakres wiedzy na poziomie eksperckim. Jednakże twórcy oprogramowania nie mogą arbitralnie rozstrzygać tych niejasności i odnoszą się do opracowanych wspólnych zasad o statusie standardów. W kilku krajach uruchomiono projekty pilotażowe, których celem jest opracowanie narzędzi minimalizujących udział prac manualnych w digitalizacji procesów budowlanych. W ramach takich wysiłków szeroko promowany jest rozwój w kierunku cyfryzacji i automatyzacji procesu pozwolenia na budowę, taki jak procedury zatwierdzania planu budowy przez organ publiczny. Dotyczy to zwłaszcza dużych miast, gdzie zgłaszana jest duża liczba wniosków o pozwolenia na budowę. Zastosowanie (pół)automatycznego narzędzia mogłoby pomóc przynajmniej w rozwiązaniu najprostszych kontroli. Pozwoliłoby to urzędnikom na skoncentrowaniu się na trudniejszych przypadkach i ewentualnych odstępstw od typowych spraw. W efekcie umożliwiłoby to skrócenie czasu i redukcję kosztów obsługi procedury pozwolenia na budowę oraz skorzystaniu ze zautomatyzowanych i obiektywnych systemów kontroli, niezależnych od osobistych interpretacji urzędnika (więcej w [3]). W niniejszej pracy ograniczymy się do sytuacji, gdy mamy zestaw reguł opisujących wymagania odnoszące się do modelu, a projektant sprawdza czy opracowany przez niego model projektowy spełnia te reguły. Wiodącą rolę w opracowaniu standardów technologii BIM odgrywa buildingSMART. W obszarze jej prac znajdują się m.in. szablony właściwości IFC, słowniki danych (bSDD – buildingSMART Data Dictionary), podręcznik dostarczania informacji (IDM – Information Delivery Manual), specyfikacja dostarczania informacji (IDS – Information Delivery Specification), poziom zapotrzebowania na informacje i szereg innych. Część jest jeszcze w fazie dopracowania, niektóre już są oficjalnym standardem.

Niniejszy artykuł dotyczy standardu IDS, który jest oczekiwanym przez projektantów rozwiązaniem umożliwiającym producentom oprogramowania opracowanie narzędzi do automatycznej weryfikacji danych w modelu pod względem ich zgodności ze specyfikacją określoną przez inwestora lub/i zamawiającego.

Nie jest to jedyna możliwość automatyzacji tego procesu. W przeszłości podejmowano podobne próby w oparciu o własne koncepcje nie wykorzystujące standardu opracowanego przez buildingSMART. Najciekawszą opisano w pracy [1] gdzie do weryfikacji zastosowano formuły logiczne w połączeniu z narzędziami Solibri Office. W mniejszym zakresie dotyczy to także pracy[2]. Ale historia prac poszukujących rozwiązań zautomatyzowanej kontroli sięgają wielu lat wstecz począwszy od guru technologii BIM Estmana [4] sprzed 15 lat.

Niniejszy artykuł prezentuje rozwiązanie w postaci aplikacji opartej o platformę BIMvision pod nazwą IDS Checker.

Standard IDS

Wymagania Inwestora określa dokument zwany Wymaganiami Zamawiającego/Inwestora (EIR) zaś opis spełnienia tych wymagań przez Wykonawcę zawiera Plan Realizacji (BEP). Właściwości wszystkich elementów modelu w dotychczasowej praktyce zapisywane były zwykle w arkuszach Excela. Jest to powszechny sposób strukturyzacji danych, zapisany w języku naturalnym, który z tej przyczyny nie nadaje się do automatycznego przetwarzania przez system informatyczny. Odpowiedzią na tę wadę jest standard IDS (w formie pliku w standardzie xml) dostosowany do wymogów cyfryzacji procesu weryfikacji zgodności modelu ze specyfikacją określoną przez Zamawiającego/Inwestora. W tym celu opracowano parę narzędzi, jedna do zapisu wymagań IDS Maker, druga zaś IDS Checker do weryfikacji tych wymagań, które powinien spełniać opracowany model.

IDS Maker wspomaga tworzenie wymagań w strukturze zgodnej ze strukturą IDS

Po wypełnieniu wymagań tworzony jest zapis tych wymagań w formacie xml. Fragment tego pliku pokazano na poniższym rysunku.

Na przykładzie obiektu jak na rysunku 6, określono wymagania, które były podstawą weryfikacji a następnie przekazano je do automatycznej weryfikacji dla modelu tego budynku.

PT Czytelnik może zapoznać się z tymi aplikacjami. Pierwsza z nich, do wykorzystania przez Zamawiającego/Inwestora, jest bezpłatna. Druga, niskopłatna, przeznaczona jest dla wszystkich użytkowników i dostępna do wypróbowania w wersji testowej.

Literatura cytowana w tekście

1. BRIGITTE BLANK-LANDESHAMMER, Formalisierung von Bauvorschriften für die automatisierte Überprüfung von BIM Modellen, TU Vien, 2020
   
2. Jangsik Choi, Inhan Kim, A methodology of Building Code Checking System for Building Permission based on openBIM, Hanyang Univ. 2017
   
3. Francesca Noardo et al., IFC models for semi-automating common planning checks for building permits Automation in Construction, Volume 134, February 2022,
   
4. C. Eastman, Jae-min Lee, Yeon-suk Jeong, Jin-kook Lee, Automatic rule-based checking of building designs, Automation in Construction, Volume 18, Issue 8, December 2009