Digitálisan épített, valós működésben: A Roche új szabványokat állít fel

Ábrázolás (fotó: F. Hoffmann-La Roche AG, Basel)

Patrick Pick

Karcsú felépítés, messziről látható: A Roche 2. épülete 205 méterrel magasodik Basel fölé. 2020-ban vált a svájci legmagasabb épületté a 178 méteres 1. épületet leváltva. A Roche második tornya új mércét állít az együttműködő tervezésben: Még mielőtt a 2. épület emeletek sorban haladva felfelé törne, már a digitális ikerben be lehetett járni az épületet a pincétől a tetőig.

Ami ennek a digitális ikertestvérnek a mögött áll, az egyáltalán nem triviális. Ötletek, tervek, szimulációk, időbeosztások, műszaki leírások, költségvetések, építési engedélyek – mindezek koordinálásához rendkívül jól kell működnie minden résztvevő együttműködésének. A zökkenőmentes projektfolyamat érdekében az építtető, az építész, a tervezők és a kivitelező cégek a Building Information Modelingre, röviden BIM-re támaszkodnak.

Digitális másolat egy épületről nagy információtartalommal

A Building Information Modeling kifejezés leginkább az épületadat-modellezés fordításának felel meg. Ez nem csupán a megfelelő szoftver használatát jelenti. Sokkal inkább a tervezési módszerekre és folyamatokra vonatkozik, amelyek segítségével minden építőipari résztvevő számára hozzáférhető, digitális épületmodelleket lehet létrehozni, koordinálni és átadni. A BIM elsősorban egy információs, koordinációs és menedzsment módszer, amely a tervezési, kivitelezési és üzemeltetési releváns építési információkat szakági modellekben és adatbázisokban összegyűjti. Ide tartoznak például a különböző tervezési területek, mint az építészet, szerkezet, homlokzat vagy gépészeti rendszerek. A BIM-ben a felelősök nem rajzolnak, hanem, hasonlóan az autógyártáshoz, digitális modellt építenek az épület későbbi formájáról, elemekből.

Egyszerűsítve a BIM a bársonyos, de rendkívül bevált mottót követi: „Először tervezünk, aztán építünk”. Jelentős különbség a hagyományos CAD-tervekkel szemben: a BIM segítségével nemcsak egy egyszerű digitális másolat készíthető az épületről, hanem egy nagy információtartalommal rendelkező modell is. A konstrukció geometriai leírásán túl a különböző épülelemek, mint az anyag, súly, felület, térfogat, név, funkció és elhelyezkedés adatai is rögzítésre kerülnek. Ide tartoznak például az anyag élettartamára, hangáteresztő képességére, tűzvédelmére vagy költségeire vonatkozó információk is. Ideális esetben a BIM az egész építési életciklust lefedi – a tervezéstől a kivitelezésen át az üzemeltetésig, majd az újrahasznosításig vagy selejtezésig.

A BIM növeli a tervezési és kivitelezési minőséget

A BIM segítségével korán felismerhetők és kiküszöbölhetők a tervezési hibák, így azok a kivitelezés során már nem kerülnek elő. Ez lehetővé teszi, hogy a drága téves döntéseket vagy tervezési ellentmondásokat már a folyamat előtt elkerüljük. Mivel a Roche következetesen BIM-alapú együttműködési megközelítést alkalmaz, a teljes tervezési folyamat jelentősen hatékonyabbá válik. Például a feladatkezelést és az ütközések protokollozását már a digitális koordinációs üléseken (DKS) végzik. És mivel minden résztvevő speciális felhőalapú kommunikációs eszközöket használ, a legmagasabb szintű átláthatóság és nyomon követhetőség biztosított minden koordinációs ponton. A Roche a BIM alkalmazásával csökkentheti a határidő-, költség- és minőségkockázatokat. Emellett előnyök például a konzisztencia, az egyértelműség és a BIM-modelladatok többszöri felhasználhatósága is.

Az építtetők hatékonyabb munkafolyamatokat élvezhetnek, amelyek növelik a tervezési és kivitelezési minőséget. A beruházások költségei pontosabban jósolhatók meg a BIM alkalmazásával, és a kivitelezési idő megbízhatóbban tervezhető. Például már a korai szakaszban lehet tesztelni a költség- és időfüggő tervezési alternatívákat. Végül, a különböző tervezők épületmodelljei közötti geometriai ütközések korán felismerhetők és alacsonyabb költséggel javíthatók. A szimulált építési és szerelési folyamatok védelmet nyújtanak a kellemetlen meglepetések ellen a helyszínen.

A BIM-kompetencia döntő a sikeres építéshez

Egy építtető csak akkor valósíthatja meg ezeket és más előnyöket, ha a BIM-et helyesen alkalmazza az építési projektjén. Ez csak a megfelelő BIM-szakértők segítségével lehetséges az építtető oldalán, a projektmenedzsmentnél és a tervezőknél egyaránt. Mert ami a BIM-módszer alkalmazásában nagyobb kihívás, mint a technikai felszerelés vagy a folyamatok, az a projekt résztvevőinek kompetenciája. Nemcsak a szükséges szoftvert kell jól ismerniük, hanem közösen kell megállapodniuk a BIM kommunikációs, koordinációs és információs szabványokban, és ezeket következetesen alkalmazniuk kell a projekt során. Fel kell építeni a BIM-ismereteket, meghatározni a felelősségeket és új szerepeket kell kialakítani. A résztvevők – legyenek azok az építtető, az építész vagy a tervezők – pénzt és időt kell fordítsanak a munkatársak képzésére, workshopok szervezésére, és a BIM-tudás gyakorlására pilotprojektek segítségével.

Korai BIM-módszertani előnyök a projektben

Egy építtető, aki első alkalommal vagy egy pilotprojekt keretében dönt a BIM mellett, számos kérdést kell megválaszolnia. Mi a célja a BIM bevezetésének és a digitális projektmenedzsmentnek? Milyen pontosan működnek a vállalati döntéshozatali folyamatok? Ki vállalja a BIM szerepeit, felelősségeit és teljesítményképét? Milyen BIM- és IT-standarok vannak? Mi az információigény az épületgazdálkodás szervezeti és technikai oldalán? Milyen az ajánlatkérési és szerződéskötési stratégia?

A Roche esetében a digitális tervezés irányelvei a következők voltak, melyeket a BIM végrehajtási tervben (BEP) foglaltak össze:

– A projektkörnyezet kialakítása (Owner BIM) és az adatok cseréjének, valamint a folyamatok meghatározása (adatcsapok és a digitális tervezési folyamat koordinációja);
– A BIM-folyamatok kialakítása az érintett tervezőkkel és az építtetővel egyeztetve, beleértve a minőségbiztosítási folyamatokat, valamint a BIM végrehajtási terv (BEP) kidolgozása és folyamatos frissítése a különböző projektfázisokra;
– A digitális együttműködési folyamatok meghatározása és kialakítása, beleértve a projekt résztvevőinek teljesítményéről szóló digitális jelentéseket, haladási ellenőrzéseket;
– Az Információátadás kézikönyvének (IDM) kialakítása a tervezési szakaszokra, figyelembe véve a különböző szakágak és épületelemek attribútumkövetelményeit, a szállítási határidőket, az szerzői jogokat, valamint egy központi modellprojekt-adatbázis felépítését;
– A mennyiségi kalkuláció modell-alapú készítése a teljesítményleírásokhoz;
– Minőségbiztosítási folyamatok, különösen a geometriai és alfanumerikus modellminőség (LOG és LOI) tekintetében, a projektcsapatban meghatározott modellezési szabályok alapján.

Ezeknek a kérdéseknek a megválaszolása után a beruházók már a nagyon korai projektfázisokban élvezhetik a BIM-alapú munkamódszerek előnyeit. Ez kezdődik az alapfelméréssel és az előtervezési szakaszokkal, ahol BIM-masszamodelleket lehet készíteni 3D-ben. A BIM segítségével a projekt résztvevői már az elején hozzáférhetnek például a DIN 277 szerint mért épülekennövekhez, mint a bruttó térfogat vagy a bruttó alapterület.

Bár a BIM adatmodell felépítése és karbantartása a korai projektfázisokban munkaigényesebb, mint a hagyományos 2D-tervezés, ez már megéri, mert a következő fázisokban, az engedélyezési és kivitelezési tervezés során sok minden félig automatikusan levezethető a modellből.

Így például a projekt résztvevői több, egyszerűen vizualizált tervezési alternatívát mutathatnak be a megbízónak mennyiség- és költségelemzésekkel, jó döntési alapként. A megbízó ezeken az adatokon alapulva könnyen összehasonlíthatja a különböző változatok, például az épületforma, anyag vagy berendezés szempontjából változtatott alternatívák költségeit. Így a korai tervezési szakaszban például az épületformát a későbbi funkcióhoz lehet optimálisan igazítani.

Célkitűzés határozza meg a BIM-stratégiát

Az, hogy egy építtető milyen BIM-stratégiát követ, elsősorban a célkitűzéseitől függ. Például, ha energiahatékony épületet akar, akkor a modell-alapú energia szimulációk előnyösek. Ha az épület a kivitelezés után üzemeltetőként is funkcionál, akkor korán be kell vonni a számítógépes támogatással történő létesítménygazdálkodást (CAFM). Nagy közönség számára épít, például rendezvényhelyszíneket, akkor a személymozgások és klimatizálási variánsok szimulációja is releváns lehet.

Ezért fontos, hogy az építtető időben meghatározza a BIM alkalmazásának összetettségét. Ha az előnyök, mint az automatizált adatátadás, a tervezési és kivitelezési idő és költség csökkentése, vagy az ütközésvizsgálat és hibák minimalizálása mellett dönt, akkor a BIM modellálásban az ágazatok közötti szabványosításra van szükség.

Digitális emlék az épület számára

Ezenkívül a BIM-mel készült modellnézetek felhasználhatók a tervezési állapot bemutatására a felhasználóknak és a nyilvánosságnak. Ez jelentősen javítja az egyeztetések minőségét. A Roche újjáépítésénél számos különböző érdekcsoport vesz részt, az alkalmazottaktól a politikai szereplőkön át a sajtóig és a nyilvánosságig. Ezek szoros bevonása kiemelten fontos egy ilyen nagyszabású projektben – nemcsak az épület optimális működése érdekében, hanem a projekt iránti korai elkötelezettség és elfogadás kialakítása érdekében is. Az épület, környezete, bejáratai, a valós tervezési adatokból készült vizualizációk és szimulációk – például munkafolyamatok, közlekedési helyzetek – rendkívül hasznosak. A BIM-modellből készült háromdimenziós nézetek intuitívak és a felhasználók valósághű, plasztikus benyomást kapnak a folyamatok működéséről és az egész épületről. A Roche-nál akár virtuális túrákra is lehetőség van VR-szemüveg segítségével. Itt szabadon mozoghatunk a virtuális térben, végigjátszhatjuk a folyamatokat, és minőségi döntéseket hozhatunk az eszközökről, működési folyamatokról és a helyiségek elrendezéséről.

A projekt befejezése után a felhőben modellként tárolt össz-épületmodell alapul szolgál az üzemeltetéshez és az életciklus-kezeléshez, így könnyítve meg az épület gazdaságos működtetését. Az üzemeltetési menedzser a modellrendszereket „rendtartásként” használhatja az épületkezeléshez. Egyidejűleg minden jövőbeli üzemeltetési adat – karbantartás, átalakítás vagy felújítás – ezen az adatokon alapulva rögzíthető, és a Facility Management szempontjából szükséges adatok folyamatosan frissíthetők, lehetővé téve a gazdaságos működést. A „tervezett” és „megépített” modellekből így lesz egy „teljesített” modell – egy digitális épületikoppintás, amely lehetővé teszi a különösen erőforrás-kímélő és hatékony ingatlanüzemeltetést – egy épület életciklusa során.