BIM jest jednym z najgorętszych tematów ostatnich lat w branży budowlanej. Szczególnie istotnym zagadnieniem jest współpraca podczas projektowania i zapewnienie wysokiego poziomu koordynacji pomiędzy projektami branżowymi. Jednym z głównych powodów rozpoczęcia prac nad modernizacją procesów budowlanych była właśnie chęć redukcji kosztów związanych z niewykrytymi na etapie projektowania kolizjami.

Omawiając temat koordynacji międzybranżowej, z reguły koncentrujemy się na zagadnieniach niedopasowania geometrii elementów budynku i instalacji. Jest to jednak zagadnienie znacznie szersze, obejmujące również kolizje z istniejącą infrastrukturą podziemną, granicami działek, istniejącymi częściami budynku w przypadku przebudowy lub np. niezgodność projektu konstrukcji z projektem architektonicznym.

W tradycyjnym procesie projektowania, w którym wykorzystywane są techniki CAD, błędy w koordynacji międzybranżowej powstają w głównej mierze z powodu ograniczonych możliwości kontroli dokumentacji rysunkowej projektu, co wynika z braku narzędzi pozwalających na ich automatyczną analizę. Stosowana metoda komunikacji i koordynacji wykorzystująca rysunki 2D i grupową kontrolę w czasie spotkań koordynacyjnych jest pracochłonna i zależna od możliwości rozumienia i znalezienia błędów przez projektantów. Technologia BIM dostarcza natomiast wielu narzędzi umożliwiających skuteczne wyszukiwanie i raportowanie błędów w projektach.

Jeżeli spojrzymy na zagadnienie koordynacji branżowej w szerszym ujęciu, to dotyczy ona wszelkich zagadnień związanych ze współpracą w oparciu o modele BIM, a nie tylko wyszukiwania kolizji. Na etapie projektowania poszczególne modele branżowe wykorzystywane są jako modele referencyjne, co ułatwia bieżącą kontrolę postępu pracy i podejmowanie decyzji projektowych. Ta podstawowa idea pracy w BIM z powodzeniem może być zrealizowana w całości w programie ARCHICAD. Dzięki zaimplementowaniu otwartych standardów Open BIM modele mogą być skutecznie łączone i analizowane. Dotyczy to wszystkich procesów, takich jak: przeglądanie, porównywanie, generowanie dokumentacji i zestawień lub wykorzystanie automatycznych analiz i metod komunikacji. Pamiętać należy, że w projektowaniu wielobranżowym wykorzystywane są rożne platformy i narzędzia modelowania. Z myślą o ułatwieniu międzydyscyplinarnej współpracy w branżach AEC (architekci, inżynierowie, konstruktorzy) został opracowany otwarty format wymiany danych – IFC (Industry Foundation Classes). Umożliwia on wydajny import i eksport elementów 3D oraz powiązanych danych niegeometrycznych niezależnie od aplikacji, jaka została użyta do utworzenia modelu. W projektach wykonanych w środowisku ARCHICAD możliwe jest łączenie modeli w wybranych formatach natywnych lub zastosowanie formatu IFC. Program ARCHICAD obsługuje import i eksport plików IFC zarówno w wersji IFC2x3, jak i IFC4. Przyjazny dla użytkownika interfejs i szerokie możliwości konfiguracji niestandardowej umożliwiają efektywną komunikację oraz szybkie i łatwe wykrywanie błędów w czasie pracy nad projektem.

W pracy z modelami IFC geometria i dane zawarte w modelu podlegają interpretacji i, zgodnie z ustawieniami translacji IFC, są zamieniane na elementy budynku. Proces ten jest uzależniony od sposobu zapisu pliku źródłowego oraz ustawień programu ARCHICAD, co może mieć wpływ na możliwości analizy lub wykorzystania elementów z modelu IFC.

Poprawność interpretacji zależna jest od wielu czynników. Jednym z nich jest prawidłowa klasyfikacja elementów w modelu IFC. Ponieważ proces ten uzależniony jest od ustawień modelu, z którego generowany jest plik IFC, należy zwrócić uwagę na możliwości konfiguracyjne wykorzystywanego oprogramowania oraz uzgodnić i przetestować poszczególne sytuacje zanim rozpoczniemy współpracę z projektantami innych branż. Dobrym rozwiązaniem jest uprzednia kontrola pliku IFC w ogólnodostępnych przeglądarkach modeli IFC i wstępne sprawdzenie struktury elementów budynku zapisanych w modelu przed podłączeniem lub otwarciem w programie ARCHICAD.

W trakcie importu następuje odczytanie odpowiednich elementów z modeli IFC i konwersja na elementy budynku, takie jak np. ściany czy stropy. W przypadku skomplikowanej geometrii w zależności od ustawień translacji tworzone są obiekty GDL lub kształty, którym przypisywana jest odpowiednia klasyfikacja – tak, by mogły podlegać wyszukiwaniu, analizom lub zestawieniom.

Jak zostało wspomniane, modele IFC są wykorzystywane do porównywania i kontroli modeli branżowych. Użycie plików IFC w programie ARCHICAD może mieć również na celu ułatwienie pracy przez zamianę elementów modelu IFC na elementy ARCHICAD, co skraca proces przygotowania modelu i minimalizuje konieczność powtórnego modelowania.

Skuteczną metodą pozwalającą na łączenie poszczególnych modeli branżowych jest zastosowanie modułów połączonych Hotlink. Umożliwiają one dołączanie do projektu zewnętrznych modeli (lub ich części) w formacie ARCHICAD, modeli IFC, Rhino3D, a po zainstalowaniu odpowiednich rozszerzeń – modeli w formacie RVT zamienionych na obiekty (rys. 2).

Moduły Hotlink dostarczają wszystkich potrzebnych funkcji do zarządzania i aktualizacji wykorzystywanych modeli, które mogą być dołączane z zachowaniem wysokości i wzniesienia kondygnacji. W pełni integrują się z modelem architektury, pozwalając na generowanie spójnej dokumentacji zestawień lub analizę kolizji. Moduły Hotlink są szeroko stosowaną techniką również w czasie pracy z projektami, w których używane są tylko pliki natywne ARCHICAD, do wielokrotnego wykorzystania powtarzających się części modelu, takich jak np. mieszkania, trzony sanitarne i komunikacyjne, a nawet całe powtarzalne kondygnacje.

Model w formacie IFC może być bezpośrednio podłączony do modelu jako Hotlink lub otwarty w programie ARCHICAD i zapisany w formacie natywnym przed podłączeniem. Ta druga metoda umożliwia zastosowanie szczególnej techniki porównywania zmian w kolejnych wersjach modeli IFC. W powtarzającym się procesie wymiany plików referencyjnych IFC do aktualnego modelu importowane mogą być jedynie elementy utworzone lub zmodyfikowane oraz informacja o elementach usuniętych. Upraszcza to komunikację z projektantami branżowymi i przyspiesza analizę bieżących zmian w projekcie.

Podstawowym sposobem współpracy międzybranżowej jest wizualna kontrola stopnia koordynacji elementów budynku i zmian w wyniku procesu projektowego. W przeciwieństwie do tradycyjnie wykorzystywanych rysunków 2D, dzięki zastosowaniu modeli 3D może być ona wykonywana w wielu różnych widokach i kontekstach.

Przeglądanie modelu może być wspomagane narzędziami takimi jak „kombinacje warstw” lub „warianty graficzne”, które pozwalają na zmianę sposobu wyświetlania elementów modelu, co ułatwia dostrzeżenie ewentualnych rozbieżności. Warianty graficzne wykorzystują możliwości definiowania reguł, na podstawie których w wybranych elementach mogą być zmieniane atrybuty linii, wypełnień i wykończeń powierzchni. Jeżeli w kryteriach reguł zastosujemy różnorodne cechy i właściwości elementów budynku, uzyskamy możliwość półautomatycznej kontroli poprawności modeli, np. przez oznaczanie na wybrany kolor drzwi niespełniających założonych wymagań.

Podejście do koordynacji modeli branżowych polegające jedynie na wizualnej ocenie zgodności modeli jest jednak w wielu sytuacjach nieefektywne. W programie ARCHICAD wdrożono rozwiązania pozwalające na automatyzację tego procesu – wykrywanie kolizji, oznaczanie elementów i komentowanie poszczególnych sytuacji powodujących kolizje oraz przekazywanie tych informacji do poszczególnych projektantów.

Dotychczas wykrywanie kolizji możliwe było jedynie pomiędzy elementami budynku a instalacjami po zainstalowaniu dodatku MEP Modeler. Aktualnie procedura wykrywania kolizji umożliwia porównanie dwóch dowolnych zbiorów elementów, co pozwala np. na wyszukiwanie kolizji pomiędzy drzwiami z modelu architektonicznego a podłączonym modelem konstrukcji w formacie IFC (rys. 3).

Efekty analizy kolizji rejestrowane są automatycznie w palecie „zakreślacz projektu” w postaci notatek zawierających odniesienie do elementów powodujących kolizje i umożliwiających dodawanie komentarzy. Wpisy w zakreślaczu mogą być również wykonywane ręcznie i dotyczyć innych zagadnień związanych z analizowanymi modelami IFC, np. informacji o konieczności zmian lub zapytań możliwości rozwiązań. Na co dzień zakreślacz używany jest do komunikacji pomiędzy członkami zespołu projektowego, co jest szczególnie wydajne w pracy przy wykorzystaniu serwera BIM, który umożliwia jednoczesną pracę nad projektem wszystkim zainteresowanym osobom.

Pozycje zakreślacza mogą być wymieniane z innymi programami do tworzenia lub przeglądania modeli IFC. Odbywa się to przy pomocy plików BCF (BIM Collaboration Format), które wykorzystują otwarty standard zatwierdzony przez buildingSmart i zaimplementowany w wielu programach konstrukcyjnych, instalacyjnych i sprawdzających modele BIM. Umożliwia to przesyłanie notatek z komentarzami, informacjami na temat elementów, których dotyczą, widoku 3D i ewentualnych płaszczyzn cięcia. Ponieważ w pliku BCF przekazywane są tylko informacje o powiązanych z notatką elementach modelu (przez niepowtarzalny globalny identyfikator IFC), a nie cały model lub jego części, pozwala to na zachowanie spójności i jednoznaczności w całym procesie przeglądania modelu IFC na różnych platformach i w kolejnych wersjach.

***

Zagadnienia opisane w artykule dotyczą sytuacji, w której wszystkie zadania związane z kontrolą modeli branżowych wykonywane są w programie ARCHICAD. Jest to sytuacja korzystna z punktu widzenia projektanta, ponieważ umożliwia bieżącą kontrolę poprawności całego procesu projektowego w środowisku, które na co dzień wykorzystuje do opracowania projektu architektonicznego.