VAKA İNCELEMESİ
Elea iC'nin Karavanke Tünel Tasarımında BIM'in Rolü
BU HİKAYEYİ PAYLAŞIN
Asfinag ve DARS (Avusturya ve Slovenya Cumhuriyetlerindeki Otoban Şirketleri), Avusturya ve Slovenya'yı birbirine bağlayan, 8 km uzunluğundaki iki yönlü ve tek tünelli Karavanke tünel projesinin ikinci tünelinin tasarımını desteklemek üzere Elea iC ile çalışmaya başladı.
Bu proje, başlangıçta çift geçitli bir tünel olarak tasarlanmıştı ancak trafik olmadığı için tek geçit halinde inşa edildi. İşletmeye alındıktan sonra gittikçe artan trafik, desteğin azalması ve güvenlik tedbirlerinin olmayışı, gelecekte tünelin verimli bir şekilde işleyebilmesi için ikinci bir geçidi gerektirdi.
Projenin amacı: BIM'i denemek
Amaç, BIM metodolojisinin projeye sistematik olarak uygulanması ve aşağıda belirtilenler dahil BIM ile ilgili faaliyetlerin planlaması, yürütülmesi ve kontrolü yoluyla avantajları ve zorlukları keşfetmekti:
- Müşterinin gelecek projelerde de kullanacağı, kapsamlı bir İşveren Bilgi Gereksinimleri belgesinin oluşturulması.
- Müşterinin gelecek projelerde de kullanacağı, kapsamlı bir BIM uygulama planının oluşturulması.
- 3B modelleme (Tasarım ve İnşaat Sonrası modelleri), 4B ve 5B modelleme, Model tabanlı kalite kontrolü.
- Jeolojik ve Jeoteknik modelleme.
- Operasyonel aşamada modellerin kullanımı.
- Mevcut CAFM (Bilgisayar Destekli Tesis Yönetimi) sisteminin daha da geliştirilmesi.
özgün zorluklar
Bu projeyi özgün kılan şey; tünel, otoban ve birkaç ufak yol, üç köprü, dayanma yapıları, çelik çerçeveli yapılar, tesisatlar, boşaltım yerleri ve daha birçok unsuru içeren karmaşık proje kapsamıydı. Aynı zamanda proje organizasyonu da karmaşıktı (2 müşteri kurum, 1 denetim kurumu ve şu anda BIM tasarım sürecinde yer alan 10 tasarım şirketi) ve projede çok çeşitli BIM yazılımları (5 farklı tasarım yazım aracı) kullanıldı; bu da ekibi, açık BIM yaklaşımının sınırlarını zorlamaya teşvik etti.
Farklı disiplerin iş birliği yapmasını kolaylaştırmak için IFC ve BCF standardı kullanılarak 5 Koordinasyon modelinde yaklaşık 190 kısmi model, disiplinler arasında paylaşıldı ve koordine edildi.
Yaklaşım
Tasarım sürecinde maksimum verimliliği korumak için her disiplinde kapalı bir BIM yaklaşımı kullanılıyor. Birlikte çalışabilirliği iyileştirmek ve BIM çıktılarının kalitesini sağlamak için, ileri BIM kullanımlarında (ör. 4B, 5B modelleme, CAFM, vs.) kullanılmak üzere mevcut IFC standartlarına dayalı olarak bir tünel açma veri yapısı geliştiriliyor.
Revit , Dynamo Komut Dizisi ve özel eklentiler ile bağlantılı bir şekilde, tünel gibi uzun ve karmaşık yapıların modellenmesine benzer özel ihtiyaçlar için kullanılıyor. Bu da uzun, uzunlamasına segmentlerin modellenmesinde ve detaylandırılmasında verimliliği sağlıyor.
Farklı yazılım çözümleri (tasarım ekibi, denetim ve gelecekteki yüklenici) arasında 4B ve 5B modellerin alışverişinin yarattığı zorluk, birlikte çalışabilirliğe yönelik özel çözümlerle yönetilebiliyor.
Planlama ve ön mühendislik çalışmaları
Ekip, özel müşteri ihtiyaçlarını daha iyi anlayarak (ör. operasyonel aşamada proje bilgilerinin kullanımı, yatırımın şeffaflığı - iyileştirilmiş proje kontrolü, vs.) genel proje gelişim sürecini iyileştirdi. Gereksinimlerin analizi, kapsamlı BIM Uygulama planında belgelenen genel proje gelişiminin daha iyi planlanmasını sağladı.
Erken tasarım aşamalarında BIM, tüm proje paydaşları ile tasarımı görselleştirme ve paylaşma imkanı tanıdı. Planlanan tüm tesisler, jeoloji ve altyapı (3 farklı proje koordinat sistemine yayılmış: Avusturya, Slovakya ulusal koordinat sistemi ve yerel koordinat sistemi) ilk defa tek bir modelde birleştirildi. İlk miktar ölçümü ve maliyet tahmini (4B ve 5B modeller), bu aşamada gerçekleştirildi ve bu da projenin daha iyi anlaşılmasını sağladı.
Birleşik Model
Detaylı tasarım
Ekip, sürekli kalite kontrolleri yaparak (kısmi modeller arasındaki tutarsızlıkların tespiti, tasarım değişikliklerinin değerlendirilmesi, tasarım değişikliklerinin paylaşılması ve uygulanması) proje belgelerinin tutarlılığını artırdı. Yapı modelleri, takviyelerin detaylandırılması için de kullanıldı; bu sayede birkaç tasarımcı aynı anda aynı modelde takviyeleri modelleyebildiği için zaman tasarrufu sağlanmış oldu.
- İş birliği sürecindeki tasarım değişiklikleri ve tasarım geliştirmeleri, model tabanlı iletişim için BCF standardı kullanılarak daha verimli bir şekilde diğer disiplin modellerine (ve sonuç olarak bu modellerden üretilen çizimlere) uygulandı.
- Yaklaşık 160 kısmi modelden oluşturulan 5B model, farklı tasarım disiplinleri tarafından sağlanan miktarları tekrar kontrol etmek ve daha doğru maliyet tahminleri yapmak için kullanıldı.
- Maliyet tahminleri; çeşitli raporlarda, hesap tablolarında ve de simülasyonlarda gösterildi.
- Bakım servisi, baştan itibaren doğru 3B modeller kullanarak tasarım çözümleri üzerinde yorum yapabildi; bu da mevcut ekipmanlarla tasarımın optimize edilmesini sağladı.
Entegre analiz ve simülasyon
Autodesk Navisworks Manage kullanılarak üç farklı koordinat sisteminde oluşturulan tüm kısmi modeller birleştirildi ve faaliyetlerin zaman çizelgesini analiz etmek ve optimize etmek için kullanılan kapsamlı bir 4B model elde etmek üzere Microsoft Project'te oluşturulan zaman çizelgesi ile elemanlar ilişkilendirildi. Bunun avantajı, proje ekibinin zaman çizelgesini görselleştirebilmesi ve iyileştirme amaçlı önerileri paylaşabilmesiydi.
Aynı zaman çizelgesi ve kısmi modeller, RIB iTWO yazılımında 5B model oluşturmak ve maliyet tahminlerini analiz etmek için kullanıldı. Revit tünel modelleri ile birleştirilen 3B jeolojik model, tünel kazımı ve desteğine yönelik 3B sayısal analiz için bir temel oluşturdu. Kurum içinde, jeolojik model ve sayısal modeller arasında direkt iletişime izin verecek bir program kodu geliştirildi.
İletişim ve iş birliği
Kurum içi iş birliği - kapalı BIM yaklaşımı: Revit Server, tasarım geliştirme aracı olarak Revit'i kullanan disiplinler tarafından iç işlemlerde kullanılıyor. Entegre iletişim ve model paylaşımı, birçok modelleyici aynı anda aynı model üzerinde çalışabildiği için kurum içi iş birliğine ve tasarım geliştirme sürecine hız veriyor. Disiplinler arası iş birliği - açık BIM yaklaşımı: Disiplinler arasında modeli paylaşmak için IFC ve BCF standardı kullanılıyor. Bunun nedeni, şu anda tasarım geliştirme sürecine dahil olan 10 tasarım şirketinin olması ve çok çeşitli geliştirme araçlarının (Revit, Civil 3D, Allplan, ArchiCAD, Urbano) kullanılması. Hem disiplinler arasında dosya alışverişi yapmak hem de IFC referans modellerini ve BCF'leri tasarım geliştirme araçları, koordinasyon modelleri, 4B ve 5B modeller ile bağlamak/senkronize etmek için bir Ortak Veri Ortamı (ownCloud ve BIM Collab) kullanılıyor. Tüm diğer belgeler (çizimler, raporlar, vs.) de aynı platform üzerinde takas ediliyor ve saklanıyor.
Tünelin mevcut parçalarını taramak için LiDAR kullanarak gelecekteki kazma, yeniden profil çıkarma ve geri doldurma gereksinimlerini analiz edebildik. LiDAR'dan gelen ham veriler, doğru yüzey modelleri üretmek için başka yerlerde de kullanıldı. Çevrenin jeolojisini daha iyi anlamak için tünelde artırılmış gerçeklikten de faydalanıldı.
Sanal gerçeklik modelleri kullanarak, birkaç önemli paydaş ile verimli bir şekilde iletişim kurabildik. Tasarım çözümleri, istikrarlı bir bulut bazlı çözüm aracılığıyla yeterli veri aktarımı ile her yerde kullanılabiliyor. Gelecekteki olası ihtiyaçlar için tüm bilgileri tek bir modelde bir araya getirmek amacıyla model, inşaat aşamasındaki kazı sırasında sürekli olarak güncellenecek.
Çıktılar
Geleneksel proje çıktıları (Çizimler, Teknik raporlar, vs.) dışında aşağıda belirtilen BIM çıktıları da teslimatta iletilecek belgeler arasında yer alıyor:
Tasarım aşaması
- BIM Uygulama Planı (BEP)
- IFC standart formatında sunulan kısmi (disipliner) 3B modeller
- Koordinasyon modelleri ve kalite kontrol raporları
- Çeşitli hesap tabloları, raporlar ve simülasyon biçiminde sunulan 4B ve 5B modeller
İnşaat aşaması
- Tesis yönetimi için ihtiyaç duyulan inşaat sonrası belgeleri ile bağlantılı olarak IFC standart formatında inşaat sonrası modelleri (inşaat sonrası verilerinin merkezi deposu)
- Koordinasyon modelleri ve kalite kontrol raporları
- Yüklenicinin ve denetim şirketinin ilerlemeyi raporlamasına ve kontrol etmesine olanak tanıyacak 5B modeller
Modelleme sürecinde ve çıktılarda BEP aracılığıyla uygulanan ana gereksinimlerden biri, Detay Seviyesinin (LoD) ve Bilgi Seviyesinin (LoI) tutarlı bir tanımıdır. Tünel açma elemanlarının ve öznitelik tablolarının sınıflandırılması, Müşteri (Denetim ve Tesis Yönetimi Departmanı) ile iş birliği içinde yapıldı ve özel/projeye özel IFC Özellik seti üzerinden modellere uygulandı. Öznitelik tabloları, proje geliştirme sürecinde daha da geliştirilecek ve modellere dahil edilecek.
Sonuçlar
- Tasarım belgelerinin tutarlılığı ve doğruluğu (Modeller, Çizimler, Metraj cetvelleri, Maliyet tahminleri, Zaman çizelgeleri, İlerleme raporları, vs.)
- Proje paydaşları arasında daha iyi iş birliği (Ortak Veri Yönetimi, Model tabanlı revizyon, görselleştirmeler, Model tabanlı iletişim)
- İyileştirilmiş maliyet tahmini ve kontrol, inşaat teknolojisinin optimizasyonu (sıralama) İnşaat ilerlemesinin ve saha değişikliklerinin kontrolü Tesis yönetim süreçlerinin optimizasyonu