BIM W PRAKTYCE
Koordynacja pracy różnych branż mająca na celu uniknięcie błędów, minimalizację kosztów i przestrzeganie założonego harmonogramu jest zawsze bardzo dużym wyzwaniem przy realizacji każdej inwestycji. Z tymi problemami spotkali się także pracownicy firmy Constravia przy projekcie kompleksu „Tollare Torg”. Doświadczenie w praktycznym wykorzystaniu zalet Modelowania Informacji o Budynku oraz możliwości oprogramowania BIM – Tekla Structures ułatwiło pokonanie tych przeszkód.
Poznańska firma Constravia Sp. z o.o. powstała w 2010 roku i od początku swojej działalności skupiała się na rynkach skandynawskich. W pierwszych latach aktywności kontrakty obejmowały głównie Norwegię, od roku 2014 biuro realizuje także projekty zlokalizowane w Szwecji. Działalność firmy obejmuje projektowanie wszystkich rodzajów budynków: zarówno obiektów przemysłowych, magazynów czy hal, jak i kompleksów budynków mieszkalnych i biurowych. Większość z nich wykonana jest w technologii konstrukcji prefabrykowanych.
Od wielu lat w biurze projektowym firmy Constravia wykorzystuje się oprogramowanie Tekla Structures będące samodzielnym systemem BIM, przeznaczonym do tworzenia, a następnie kontroli i zarządzania informacjami o budynku obejmującym cały proces strukturalnego projektowania. Założeniem Modelowania Informacji o Budynku (ang. Building Information Modeling) jest rozpatrywanie procesu powstawania konstrukcji jako całości – od fazy planowania, modelowania przez produkcję, aż do realizacji i montażu na placu budowy. Rozwiązanie to jest skierowane do wszystkich współpracujących branż, pozwalając na łatwiejszą komunikację oraz dokładniejszą wymianę informacji. Wykorzystanie tych samych danych przez inżyniera, architekta, inwestora czy instalatora przekłada się na większą wydajność i efektywność.
Opis inwestycji „Tollare Torg”
Zlokalizowany w szwedzkim mieście Nacka kompleks budynków mieszkalnych „Tollare Torg” wykonany został w technologii prefabrykowanej. Składa się z jednego budynku ośmiokondygnacyjnego o powierzchni 1935 m2 oraz pięciu budynków czterokondygnacyjnych o powierzchniach od 1088 m2 do 1882 m2 (rys. 1). Pod częścią budynków znajduje się trójkondygnacyjny parking wykonany z kolei w technologii monolitycznej. Łączna powierzchnia całego kompleksu realizowanego w formule „Zaprojektuj i wybuduj” będzie miała ok. 8700 m2.
Zespół projektantów rozpoczął prace nad „Tollare Torg” w listopadzie 2014, wykorzystując do modelowania elementów prefabrykowanych program Tekla Structures w wersji 20.1. W początkowej fazie projektowania brak było sprawnej wymiany informacji między branżami. Doświadczenie firmy oraz możliwości oprogramowania pozwoliły jej przejąć rolę koordynatora, efektywnie wykryć kolizje i je korygować, a modelowanie 3D umożliwiło kompleksowe rozwiązywanie wielu problemów projektowych.
Wyzwanie projektowe
W porównaniu z wcześniej zrealizowanymi przez firmę Constravia inwestycjami „Tollare Torg” postawił przed zespołem wyzwanie związane z umieszczeniem instalacji w projektowanych prefabrykowanych elementach konstrukcji. Był to pierwszy projekt biura, gdzie w przegrodach pionowych i poziomych poprowadzono wszystkie typy instalacji, począwszy od elektryki, poprzez wentylację, do instalacji sanitarnej (rys. 2). Wymusiło to indywidualne podejście do każdego prefabrykatu: mimo powtarzającej się geometrii różniły się one osadzonymi wewnątrz elementami. Kolejnym problemem było optymalne umieszczenie instalacji w taki sposób, aby rury czy osprzęt elektryczny nie kolidowały ze sobą oraz z prętami zbrojeniowymi. Projektanci instalacji nie mieli niestety możliwości przygotowania modeli, które można by było zaimportować do Tekla Structures. Wymienione problemy rozwiązano, wykorzystując schematy instalacyjne w postaci plików referencyjnych. W modelu stworzonym w Tekla można umieszczać informacje architektoniczne, strukturalne, MEP czy mechaniczne, także w postaci rysunków. Po osadzeniu podkładów z danych branż wyświetlano je na poszczególnych kondygnacjach w celu wyszukania i eliminacji kolizji. Bardziej złożone niezgodności były zgłaszane do poszczególnych projektantów branżowych w celu zmian, w przypadku mniej skomplikowanych korygowano je na rysunkach produkcyjnych danych elementów (w uzgodnieniu z odpowiednimi jednostkami). Takie postępowanie pozwoliło zaoszczędzić znaczne ilości czasu niezbędnego do przerysowania gąszczy kabli i rur przy jednoczesnym wyeliminowaniu kosztownych błędów, które pojawiłyby się dopiero na placu budowy.
Istotną rolę w czasach wysokiego poziomu informatyzacji i przesytu danych odgrywa odpowiedni sposób zarządzania nimi. Aby informacje zostały w pełni wykorzystane i były dostępne dla każdej ze współpracujących przy projekcie stron, należy je przechowywać i przedstawić w dostępny sposób. W Tekla taką rolę odgrywa model 3D BIM, dokładnie oddający rzeczywistą konstrukcję (rys. 3). Projektanci z firmy Constravia zgromadzili w modelu informacje od wszystkich branż. Wymiana danych następowała z wykorzystaniem plików w formatach .ifc, .dwg, i .pdf oraz raportów. Dodanie tych plików jako obiektów referencyjnych do modelu umożliwiło spojrzenie na projekt jako całość, uniknięcie nieporozumień, wykrycie kolizji i ich eliminację. Zmiany były łatwe do wprowadzenia w każdej fazie projektowania, a planowanie produkcji i montaż na placu budowy – efektywne i poprawne.
Dotychczas wykonano ponad 2200 rysunków elementów żelbetowych prefabrykowanych wraz z niezbędnymi detalami połączeń, elementami stalowymi i rysunkamontażowymi. Wykorzystanie BIM i Tekla Structures pozwoliło na bardzo szybkie sporządzenie bezbłędnej dokumentacji. Umieszczanie podkładów referencyjnych z instalacjami na rysunkach produkcyjnych i klonowanie rysunków ułatwiło pracę oraz pozwoliło zaoszczędzić sporo czasu, z kolei automatyczne aktualizowanie zmian umożliwiło lepszą kontrolę nad rewizjami. Początkowo ogólna geometria obiektu była modelowana przez 1 osobę. Po wychwyceniu i rozwiązaniu większych problemów architektoniczno-konstrukcyjnych przystąpiono do szczegółowego detalowania i zbrojenia poszczególnych elementów. W szczytowych momentach na modelu pracowało wspólnie 8 osób w trybie „wielu użytkowników”, kontrolującym w tym samym czasie informacje o modelu głównym oraz zmianach wprowadzonych przez poszczególne osoby. Nowym rozwiązaniem przeznaczonym do pracy grupowej w Tekla Structures (od wersji 21) jest „Model sharing”, czyli współdzielenie modelu wśród członków zespołu projektowego z wykorzystaniem usług w chmurze Microsoft Azure. Ten sposób kooperacji pozwala pracować lokalnie, udostępniając zmiany globalnie, bez względu na lokalizację czy strefę czasową, w której znajdują się członkowie zespołu.
Wymagane obliczenia dla kompleksu „Tollare Torg” przeprowadzono w programie Robot Structural Analysis przy wykorzystaniu bezpośredniego połączenia z Tekla, a także z użyciem własnych arkuszy kalkulacyjnych. Dzięki takiemu sprzężeniu (możliwemu także z innymi systemami do obliczeń statycznych, np. Dlubal, RSTAB i in.) możemy zaoszczędzić czas, implementując wyniki od razu do modelu BIM.
Finisz na wysokim poziomie
Prace projektowe sfinalizowano pod koniec listopada 2015 roku, gdy ostatnie rysunki elementów prefabrykowanych przesłano do produkcji. Montaż na placu budowy rozpoczął się w marcu 2015 roku, a aktualnie dobiegają końca prace montażowe elementów prefabrykowanych na budynku nr 1 i do zmontowania pozostanie jedynie budynek nr 6 (rys. 4). Zakończenie prac budowlanych kompleksu mieszkaniowego i przekazanie pierwszych mieszkań w ręce lokatorów zaplanowane jest na wiosnę 2016 roku.
Firma Constravia może pochwalić się także innymi przedsięwzięciami, np. w Norwegii: budynkami mieszkalnymi „Eikrem Panorama” czy rozbudową szkoły w Stavanger. Wszystkie projekty łączy wysoki poziom umiejętności związanych z wykorzystaniem potencjału BIM, a także wyróżnienia otrzymywane w polskiej edycji konkursu Tekla BIM Awards, promującego najlepsze prace użytkowników oprogramowania Tekla Structures.
dr inż. Tomasz Olszewski
Construsoft Sp. z o.o.
mgr inż. Przemysław Baron
CONSTRAVIA Sp. z o.o. Sp.K.
