BIM GAME – czyli jak edukować BIM

Wśród elementów towarzyszących wdrożeniu BIM jest szeroko rozumiana edukacja. Obejmuje ona zarówno szkolenie w firmach, administracji publicznej jak i edukację akademicką. W kilku ośrodkach akademickich w Polsce prowadzona jest już edukacja uwzględniająca elementy BIM w projektowaniu i wybrane problemy w wykonawstwie. Wydaje się jednak, że obecna struktura procesu dydaktycznego na naszych uczelniach nie jest dostosowana do potrzeb nauczania BIM; struktura ta utrudnia integrację branż, która jest podstawą BIM. W innych krajach występują podobne problemy i trwa proces poszukiwania dobrego modelu nauczania.

Od 2016 roku realizowany jest projekt BIM GAME, w którym biorą udział Wydział Architektury w Liege, Jode University Hochschule, Klaster Energetyczny Franche Comte, Academie de Besancon, Bergische University of Wuppertal, Wood High School, Mouchard, University Castilla – La Mancha oraz Datacomp z Polski. Dodatkowo na luźniejszych zasadach uczestniczy jeszcze kilka innych ośrodków.

W trakcie spotkań prezentowane są różne pomysły związane z nauczaniem BIM w poszczególnych ośrodkach. Należy zwrócić uwagę, że w tym edukacyjnym gronie, firma Datacomp występuje, jako partner technologiczny i została wybrana, jako dostawca narzędzia świetnie na- dającego się do zastosowania w edukacji BIM. Niniejsze opracowanie stanowi głos w dyskusji o edukacji BIM i przedstawia autorską propozycję.

Punkt wyjścia

Trzeba pamiętać, że BIM nie jest w pełni oryginalną koncepcją powstałą w budownictwie. Jej korzenie tkwią w rozwiązaniach dla przemysłu, gdzie potwierdzają od lat swoją skuteczność i efektywność. Budownictwo wymagało adaptacji i rozwinięcia tych rozwiązań, aby uwzględnić specyfikę procesów projektowania i realizacji inwestycji, które różnią się nieco od procesu produkcji. W tym celu wypracowane zostały odpowiednie standardy. Jednym z fundamentów jest tu otwarty format danych IFC (będący adaptacją formatu STEP zaczerpniętego z mechaniki). Podstawową rolę w BIM odgrywa wirtualny model, który jest odpowiednikiem rzeczywistej budowli. Dzięki temu wszystkie procesy towarzyszące budowli mogą być pro- wadzone na jej wirtualnym modelu. Działania na modelu można podzielić w uproszczeniu na dwa etapy: pierwszy to proces tworzenia modelu (projektowania), drugi zaś to proces użytkowania modelu wirtualnego.

Pierwszy etap jest dobrze rozpoznany i wspomagany przez szereg wyrafinowanych systemów do projektowania. W zasadzie wszystkie znane systemy projektowania niezależnie od branży zawierają opcję zapisu modelu w formacie IFC. W drugim etapie wykonujemy wiele działań, do których należą:

• Integracja modelu z modeli składowych (branżowych),
• Kontrola poprawności modelu (kontrola kolizji), Wszechstronna wizualizacja i analiza,
• Porównywanie kolejnych rewizji modeli,
• Symulacje i obliczenia różnych efektów (oddymianie, oświetlenia etc.),
• Analizy kosztowe, harmonogramy,
• Tworzenie zestawień (zamówienia, dostawy etc.),
• Konwersja   do   innych   formatów, 
• Wizualizacja procesów zarzadzania (realizacja, logistyka, etc.)

Jak widać model jest podstawą do wielu różnych działań prowadzonych przez wykonawców oraz inwestorów. Nie wymaga korzystania z systemów do projektowania, które są na ogół kosztowne. Działania te umożliwiają przeglądarki – darmowe jak i płatne. Jedną z nich jest przeglądarka BIM Vision, która w projekcie BIM GAME wspomaga wizualizację oraz szereg innych funkcjonalności. Podstawowe funkcjonalności w darmowej wersji BIM Vision obejmują m.in. wizualizację, przekroje, rzuty, wymiarowanie (zlicza- nie długości, powierzchni, objętości), zliczanie elementów i odczyt współrzędnych. Zaawansowane funkcjonalności są dostępne w formie wtyczek obejmujących m.in. wszech- stronne filtry danych, BCF (BIM Collaboration Format), kontrolę kolizji, tworzenie różnego rodzaju zestawień czy współpracę w zespole. Dla użytkowników akademickich dostępna jest oferta edukacyjna obejmująca komplet wtyczek za symboliczną opłatę.

Dość oczywistym zastosowaniem edukacyjnym jest korzysta- nie z istniejących, gotowych możliwości działań symulujących prace koordynatora BIM, wykonawcy lub inwestora. Rozważ- my przykładowo ćwiczenie, którego celem jest sporządzenie zestawienia elementów prefabrykowanych fundamentu dla modelu jak na rys. 2 ze sprawdzeniem czy pomiędzy tymi elementami nie występują kolizje. Możemy skorzystać z rozszerzenia Advanced Reports i zaznaczyć w selektorze opcje wyboru (rys. 3), a rezultaty ilustruje rys. 4. Na kolejnym rysunku widać rezultat badania kolizji (fragmenty zaznaczone na ciemonoszary kolor wskazują kolizje), zaś na rys. 6 ostateczna lista elementów w Excelu na podstawie, której można dokonać zamówienia i dostawy na budowę.

Powyższe ćwiczenie jest proste, ilustruje przypadek praktyczny i ma walor edukacyjny – prezentuje kolejne czynności w sposób czytelny, wspomagany wizualnie.

Edukacja zaawansowana

Systemy do projektowania stanowią bardzo rozbudowane oprogramowanie – jak wieloczynnościowe kombajny. Stały się skomplikowane i wymagają specjalistycznego szkolenia. Przeglądarki są znacznie prostsze, choć ich funkcjonalność bywa bardzo rozbudowana. W praktyce okazuje się, że użytkownicy oczekują rozwiązań zorientowanych na rozwiązywanie określonych problemów. Każda firma pracująca w BIM ma wiele potrzeb na przykład w zakresie wizualizacji w ramach eksploatowanego oprogramowania. Przeglądarka BIM Vision korzysta z zasobów CDE (Common Data Environment) i może być dostosowana do potrzeb w szerokim zakresie. Wymaga to opracowania odpowiedniej wtyczki napisanej w C++ lub NET. Przeciętny użytkownik jak i przeciętny student nie jest do tego przygotowany, głownie ze względu na konieczność programowania w jednym z tych języków. Jednak- że zapewne na każdej uczelni znajdzie się grupa studentów, którzy mogą temu podołać i napisać oryginalne aplikacje

BIM i pogłębić wiedzę m.in. w zakresie IFC, BCF czy CDE. Tak przygotowani elitarni specjaliści są określani, jako BIM Software Developer i mogą w firmach softwareowych i dużych koncernach budowlanych rozwijać narzędzia BIM.

Biznesowe elementy propozycji

Firmy poszukują obecnie specjalistów, którzy potrafią nie tylko projektować, ale spełniać inne funkcje związane z nowa technologią takie jak Manager BIM, koordynator BIM, Inżynier Kosztów (ang. Cost Modeller), BIM konsultant, Doradca BIM, BIM Researcher (brak polskiego zamiennika) czy BIM Application/Software Developer[1]. Oczywiście nie znaczy to, że wszystkie te nowe specjalności będą potrzebne w każdej firmie. Ale wiele firm poszukuje nie tylko BIM Managera, ale często także specjalistycznych usług, w tym opracowania rozwiązań integrujących oprogramowanie, wykonujących dodatkowe raporty, analizy czy symulacje i tu otwiera się pole współpracy z w/w specjalistami. Przykładem może być rozwiązanie opracowane przez jedną z firm z Hongkongu, która w oparciu o BIM Vision napisała aplikację do zarządzania systemami ochrony w budynkach administracji rządowej (dzięki temu wygrała przetarg). Opracowane przez developerów wtyczki mogą być oferowane na warunkach komercyjnych.

Literatura cytowana:

[1] Maria B. Barison, Eduardo T. Santos, An overview of BIM specialists, Nottingham University Press, Proceedings of the International Conference on Computing in Civil and Building Engineering 2010