BIM algajale – sissejuhatus ehitusinfo modelleerimisse infraprojekti valdkonnas

Ehitusinfo modelleerimine ehk lühendatult BIM (ing k building information modelling) ei ole tarkvara. Tegemist on koordineeritud protsessiga, mis võimaldab meil võtta vastu paremaid otsuseid disainist kui tervikust läbi usaldusväärse info analüüsi. BIM vaatleb kogu projekti elutsüklit, sealhulgas – disaini, ehitamist ning hilisemat varahaldust. BIM protsess toetab disaini info koordineerimist, uuendamist ning jagamist kõigi projekti partnerite vahel (sõltumata distsipliinist). Inseneri vaatenurgast aitab see saavutada paremat projekti tulemuslikkust, mis ühtlasi kasvatab ohutust, ehitatavust ning keskkonnasäästlikust enne kui projekti ehitama hakatakse – seega saavutades sujuvam ning parem otsuste vastuvõtmine ning majanduslikult parem projekti elluviimine. Selles sissejuhatavas tekstis vaatleme kolme olulisemat hüve, mida BIM mudelid endaga kaasa toovad:

  • Infoküllased mudelid
  • Vähem ümber tegemist
  • Mõjusamad visualiseeringud

Infoküllased mudelid

Infrastruktuuri projektis võimaldab BIM läbi mängida rohkem erinevaid disaini alternatiive ja seda juba projekti planeerimise staadiumis, kus mõnevõrra rohkem aega pühendatakse andmemudelite analüüsimisele. Klassikaline, joonestamise keskne tööprotsess muudab mis-siis-kui tüüpi stsenaariumite läbimängimise tüütuks, ebaefektiivseks ning kulukateks. See on tingitud üksteisest lahti ühendatud disaini, analüüsi ning dokumenteerimise protsessidest. Joonis 1 esitab võimaliku kulude kokkuhoiu projekti varajases staadiumis, hetkel kui muudatustest tingitud lisakulu on madal.


Joonis 1. Maksumuse mõjutamine disaini erinevates etappides.

Tänasel päeval oodatakse infrastruktuuri planeerijatelt erinevate disaini alternatiivide läbimängimist, sealhulgas anda soovitusi ning aidata kaasata erinevaid huvigruppe enne kui disainiga alustatakse. Seda saavutatakse läbi geograafilise infosüsteemi (GIS) valdajate. GIS andmestik võib pärineda väga erinevatest allikatest. Üle maailma on erinevad asutused aru saanud info jagamise eelistest nagu näiteks maapinna andmestik, kruntide perimeetrid, pinnaseandmed, maakasutus, märgalad jpm (vt joonis 2).


Joonis 2. GIS andmestik koos vaadatuna.

Sõltuvalt sinu projekti asukohast, on sul ligipääs väga erinevale, veebipõhisele andmestikule. Disaini meeskonnad peavad seega leidma efektiivse viisi, kuidas neid erinevaid andmeallikaid kokku tõsta ning selle taustal saadavat tulemust ka arusaadavalt esitleda.

Mõjusamad visualiseeringud

Üsna tihti on just terviklik 3D mudel see, millest on kõige lihtsam aru saada. Paljud huvigrupid, sealhulgas avalikkus, saavad just 3D mudelist paremini aru, kuna 2D jooniseid on nende jaoks keerukas mõista. Infrastruktuuri koostööprojekti loomise töövahendeid on väga erinevaid. Autodesk InfraWorks on üks neist, mis võimaldab sujuvat andmete kogumist üheks tervikuks ning seeläbi ka mõjusama visualiseeringu loomist. Läbi Model Builder töövahendi saab disaini meeskond kiirelt luua olemasoleva olukorra visualiseeringu lihtsalt projekti asukoha määramisega (vt joonis 3).


Joonis 3. Model Builder töövahend InfraWorks 360 tarkvaras.

Selle info baasil luuakse 3D mudel talletatuna esmalt veebikontole, kaasates nii maapinna mudelit, aerofotot, olemasolevat teedevõrku, hooneid ning veekogusid. Hiljem saab lisada läbi Data Sources töövahendi lisaandmeallikaid (vt joonis 4).


Joonis 4. Andmeallikad.

Andmeallikatena on näiteks faili põhistest toetatud: AutoCAD Civil 3D DWG, Autodesk IMX, Autodesk Revit RVT, Bentley DGN, Point Cloud, Raster, SHP, SQLite, SketchUp. Andmebaasidest aga veel lisaks: Oracle, MySQL, SQLServerSpatial, PostgreSQL, WFS jt. Kui hiljem selgub, et projektis on vaja kajastada veel lisaandmeid, siis veendu, et sul oleks käepärast võtta kõik põhifailiga seotud alamfailid. Näiteks shapefile, – selle faili  juures ei piisa ainult *.shp faili olemasolust aga vajalik on ka *.dbf, mis kajastab joone kohta käivat lisainfot. Lisaks on vajalik ka projektsiooni fail (*.prj), et Autodesk InfraWorks, AutoCAD Civil 3D ning AutoCAD Map 3D tarkvarad suudaksid andmestiku automaatselt ümber koordineerida lähtuvalt projekti koordinaatsüsteemist.

Vähem ümber tegemist

Üheks parimaks BIM tööprotsessiga kaasnevaks hüveks on kulutuste vähenemine, mis on seotud ümbertegemise vähenemisega. Ideaalis kaasab kõige varajasemas staadiumis tehtud projekt seda sama disaininfot kuni disaini protsessi ning ehitamise lõpuni välja, mida on lihtsalt täpsustatud. Eeldades, et oled rakendanud joonisel 5 toodud tööprotsesse, vaatame nüüd lähemalt, kuidas andmestiku saab taaskasutada ning millist tarkvara kasutada iga ülesande elluviimiseks.


Joonis 5. Tüüpiline infrastruktuuri projekti tööprotsess.

Projekti planeerimine

Projekti planeerimiseks saab väga edukalt kasutada Autodesk InfraWorks tarkvara. Kasutades Model Builder töövahendit, saad luua projekti asukohast esialgse kuvandi vaid mõne minutiga. Seejärel võid olemasolevat olukorda täiendada, kontseptsiooni töövahendeid kaasates, uute loodavate sõiduteede lahendustega (mitu erinevat alternatiivi), mida esitleda tellijale. Peale tellija poolset valikut saab liikuda juba kinnitatud disaini alternatiivi juurde ja selles tööd jätkata.

Eelprojekt

Juhul kui saad kasutada Autodesk InfraWorks tarkvara erimooduleid Roadway Design, Bridge Design ning Drainage Design, siis saad endiselt jätkata ka eelprojekti staadiumis InfraWorks 360 keskkonnas. Olemasoleval, kontseptsioon sõiduteelahendusel parema kliki tehes, saad valida selle konverteerimist disain sõidutee objektiks (vt joonis 6 ).

 Joonis 6. Kontseptsioon sõidutee disainitavaks sõiduteeks.

Selle eeliseks on asjaolu, et saad seejärel oma sõidutee komponendile lisada erinevaid disaini parameetreid nagu kurvi tüüp, kurvi raadius, puutuja pikkused, disainkiirus. Lisaks on sul parem ülevaade ka vertikaalsest disainist, kuna saad disain-sõiduteed kuvada profiili vaatel. Pane tähele, et Autodesk InfraWorks  võimaldab sul pilveteenuse vahendusel optimeerida ka sõidutee horisontaal- ning vertikaalset paigutust. Tegemist on väga nutika lahendusega, kuna arvutusprotsessi kestel saad sina edasi töötada disaini teiste aspektidega.

Tööprojekt

Peale eelprojekti lõplikku valikut liigud sa juba tööprojekti või siis detailisema disaini loomise suunas. See tähendab, et saad Autodesk InfraWorks tarkvarast liikuda AutoCAD Civil 3D tarkvarasse. Viimased AutoCAD Civil 3D versioonid võimaldavad sul Autodesk InfraWorks 360 mudeli ka otse avada, mis võimaldab sul kokku hoida hulganisti aega.

AutoCAD Civil 3D tarkvaras teed sa juba täpsemad redigeerimised nii horisontaal- kui vertikaaldisainis aga pane tähele, et selle kõige aluseks on sul juba InfraWorks tarkvara vahendusel disainitud objektid. Lisaks lood sa tüüpilised sõidutee ristlõiked ning lõpliku koridormudeli. Disaini saad omakorda täiustada erinevate piirjoone objektide ning sõltuvalt projektist lisada ka kruntide alamjaotused. Muidugi lisad sa siin etapis ka kogu tekstilise info, mis projekti lugemist ning elluviimist lihtsustab.

Tööprojekti staadiumis tasub kindlasti oma mudelit kontrollida erinevaid alammudeleid kombineerides, et välistada kokkulangevusi erinevate projekti meeskondade poolt loodud disaininfo vahel. Selleks saad kasutada näiteks Autodesk Navisworks või Viasys VDC Explorer tarkvarasid:

  • Autodesk InfraWorks tarkvarast saad mudeli eksportida *.fbx formaadis, mida seejärel nii Autodesk Navisworks kui ka Viasys VDC Explorer tarkvaras avada saad.
  • AutoCAD Civil 3D joonise saad Autodesk Navisworks vahendusel otse avada; Viasys VDC Explorer tarkvaras on eelistatum eelnevalt joonis avatud standardil põhinevasse failiformaati LandXML salvestada (või kasutada Viasys VDC Modeler konverteerimise võimalusi).

Juhul kui kasutada Autodesk InfraWorks-st eksporti Autodesk Navisworks tarkvarasse, siis kanduvad ka tekstuurid ning materjalid perfektselt üle. Samas on üheks puuduseks asjaolu, et igat eksporditud disaini osa nimetatakse mesh objektiks ning see raskendab konkreetse objekti valikut kogu objektide hierarhias (vt joonis 7).

 Joonis 7. InfraWorks 360 mudel Navisworks tarvaras.

Disainiga seotud suhtlus

Disainiga seotud suhtluseks loeme me ka erinevate plaaniliste ning profiili vaadete väljatrükki (või PDF-iks loomist) ning kas siis Autodesk InfraWorks 360 või Autodesk 3ds Max tarkvara abil ilupiltide ning animatsioonide loomist.

AutoCAD Civil 3D joonise eksportimiseks Autodesk 3ds Max tarkvarasse kasuta töövahendit Output > Export to 3ds Max. Autodesk InfraWorks 360 tarkvaras saad aga AutoCAD Civil 3D joonise sisse võtta omaette andmeallikana, olles eelnevalt loonud uue disaini alternatiivi, mis baseerub eelprojektil (vt joonis 8).


Joonis 8. AutoCAD Civil 3D lõpp-joonise lisamine InfraWorks mudelisse

Ehitamine

Kui projekt on valmis ehitamiseks, saad disainist luua nii 4D kui 5D simulatsioone. Selleks saad taas kasutada Autodesk Navisworks või Viasys VDC Explorer tarkvarasid. 4D simulatsiooni loomise käigus esitled sa oma 3D mudelit (projekti) nii nagu seda projekti plaani järgi hakatakse ehitama. Kui projekti plaan peaks muutuma, muutub ka simulatsioon.

Haldus

Loomulikult saab olemasolevat mudelit edastada ehitise haldusega seotud partneritele. Selliselt hoitakse kokku aega ning ressursse kui ehitises on vaja läbi viia muudatusi, rekonstrueerida või teostada plaanipärast hooldust.

Sellest sissejuhatavast tekstist tekkis loodetavasti üldine arusaam, mismoodi saab rakendada BIM tööprotsesse infrastruktuuri projektides. Ehk on see tõukeks, mille baasil edasi liikuda, kas siis üldise eneseharimisega, koolitusel osalemisega või juba reaalse pilootprojektiga katsetamisega.


Artikli esmaversioon ilmus Viasys VDC Oy eestikeelsel veebilehel (veebruar 2016).

About the author: Raido Puust