13 Şubat 2018 Salı

Uluslararası İnşaat Projelerinde Yapı Bilgi Modellemesi (Bim) Kullanımı Ve Uygulamaları

          Yapı tasarım sektörü şimdiye kadar birçok değişimden geçti. Yapı tasarımcıları hesap cetvelleri ile tablolardan ve elle yapılan işlemler ile hesaplama yaparken, önce hesap makinelerinin yaygınlaşması ile hesap cetvelleri ve elle yapılan işlemler hızlanmış ancak asıl büyük değişim bilgisayarların yaygınlaşması ile yaşanmıştır. Proje çizimleri rapido kalemlerle yapılırken CAD sistemlerinin yaygınlaşması ile devrimsel bir değişim gerçekleşti. Bir anda tasarım ofislerinde aydıngerler ortadan kalkmış, teknik ressamlara olan ihtiyaç giderek azalmıştır. Proje çoğaltmak için gidilen ozalitçiler, dijital baskı merkezlerine dönüşmüştür.  Artık hem hesap hem grafik modelleme ile çizim yapan bütünleşmiş programlar kullanılmaktadır. Bu dönüşüm çok hızlı bir biçimde olmasının sebebi büyük bir ihtiyaca karşılık gelmesidir. Son yıllarda kullanılmaya başlanan ve giderek yaygınlaşan BIM (Building Information Modeling) ise henüz sektörde topyekun bir dönüşüm yaratamamıştır. Bunun sebebi yeni bir şey yapmaktan çok var olan işleri tek çatı altında toplamasıdır.  Ancak giderek daha fazla uzmanın çalıştığı projeler, daha karmaşık ve büyük yapılar yapıldıkça bu sistemin yaygınlığı hızla artacaktır.


            BIM NEDİR?
            BIM (Building information modeling) Türkçe literatürde “Yapı Bilgi Modellemesi” ya da “Yapı Bilgi Sistemi” olarak da geçen özellikle son 10 yıldır gündemde olan ve gittikçe daha fazla projede kullanılan bir kavramdır. BIM sadece bir program değil tüm proje, inşa, bakım ve yıkımı da kapsayan bir süreç yönetimidir.
            Üç boyutlu modellemenin yapılması ve maliyet, zamanlama, malzeme gibi verilerin tanımlanmasıyla paydaşların ortak çalışabilmesini sağlayan bir çalışma yaklaşımıdır. Tüm paydaşların aynı proje üzerinde çalışmasıyla hız ve doğruluğu arttırır. Proje revizyonlarında da kolaylık getirmektedir. Tek tek tüm paftalarda revizyon yapmak hem zahmetli hem de hata payını arttırırken bu sistemde değişiklik tek bir yerde yapılarak tüm paftalar değiştirilmiş olur. Tüm paydaşlar bu değişikliği yapıldığı an görebildiği için zaman kazanılmış olur. Alfasayısal veriler denen maliyet, malzeme vb. veriler projede her elemen için girilerek eskiden sadece grafik bir çizim olan elemanlar artık içinde bilgi yüklü nesneler hale gelir. Bugün tasarım, kalıp projesi, kiriş açılımları, kat planları, sıhhi tesisat, elektrik tesisatı, kalorifer tesisatı ayrı ayrı çizilmektedir. Tüm bu süreç sonunda bir geri besleme çoğu zaman olmamakta ve yapım farklı zamanlarda farklı uzmanlarca yapılmış projelerin bir toplamı olarak ortaya çıkmaktadır. Çoğu kez bu gereksiz imalat ve yapılan imalatın yıkımı gibi sonuçlara yol açmaktadır.  Tüm projeler tek bir sistem altında toplandığında tasarım geri beslemesi ile inşaata başlamadan önce tüm yapı ve detayları görülmüş olur. Kısaca BIM tüm inşaat süreçlerinin dijital ortamdad modellenmesidir.
            UYGULAMA ALANLARI
            Yapı bilgi modellemesi tüm inşaat sektöründe kendine kullanım alanı bulmaktadır. Konut inşasından, demiryolu yapına, baraj projelerinden alt yapı çalışmalarına kadar çok geniş bir alanda uygulanmaktadır. 3D modelleme, görselleştirme, koordinasyon, çakışma analizi, planlama, maliyet tahmini, sürdürülebilirlik, enerji analizleri ve işletme yönetimi uygulama alanları olarak sıralanabilir. Öncelikle tüm proje artık çizgi olarak değil nesne olarak tanımlanır. Böylece çizgi değil duvar çizilir. Duvar görünüş kesit ve planda aynı anda oluşturulmuş olur. Boşlukları, metrajı gibi tanımlamalar ile birlikte oluşturulduğu için daha sonra metraj yapmaya gerek kalmadan güncel metraj bilgilerine ulaşılır. Tüm iki boyutlu çizimler bu tek tasarımdan otomatik olarak türetilebilir. Mimarlık, mühendislik ve yapı endüstride kullanılan yapı bilgi modellemesi ile daha rekabetçi projeler ortaya konulabilir. Kalite, güvenlik, zaman planlaması gibi unsurlarda avantaj sağlar.  Yapı tek bir model olarak tasarlandığı için geri kalan tüm kat planları, kesit ve görünüş gibi paftalar bu modele farklı açılardan bakmaya benzer. Modelleme için bir çok farklı program kullanılsa da IFC (Industry Foundation Classes) formatında kaydedilerek ortak bir dil kullanılmış olur. Bu ortak dil sayesinde farklı programların çıktıları kolaylıkla birleştirilip işlenebilir.
            The American Institute of Architects tarafından tanımlanan LOD (Level Of Development) değerleri ile istenilen detayda elemanlar oluşturmak mümkündür. Bir konut projesindeki mefruşat detayları ile iş yeri projesindeki detaylar farklı olabilmektedir. Konutta kullanıceılar mekanı daha esnek kullanabildikleri için planlamada fazla ayrıntıya gerek olmayabilir ancak iş yeri, ofis gibi yapılarda çalışma masalarından mekan aydınlatmasına kadar ayrıntılar daha fazla önem kazanır. Ayrıntılar önemlidir ancak gereksiz yere zaman kaybedilmemesi için projede hangi elemanların ne kadar ayrıntılı işleneceği belirlenmelidir. Bu ayrıntı seviyeleri de LOD 100, LOD 200, LOD 300, LOD 400, LOD 500 kodları ile tanımlanmıştır. Kullanıcı isterse bu kodlar arasında kalan değerleri de kendi oluşturabilir. LOD tablosu oluşturularak nesnelerin detayları görülebilir.
            Farklı yerlerden çalışan değişik tasarım ekipleri bir bulut sistemi ile uzaktan model üzerinde çalışabilmektedir. Bu arada dikkat edilmesi gereken şey modelin boyutun çalışmayı verimsiz kılacak boyutlara çıkmamasının sağlanmasıdır. Ayrıca her ekibin sorumluluk ve yetkisi belirlenmelidir. Fazla yetki tasarımı tasarımın istenmeyen kişiler tarafından değiştirilmesine neden olabilecekken eksik yetkilendirme de tasarımın eksik kalmasına neden olur. Bu durumda elimizde isteklerimizi karşılamayan bir modelimiz olur. Örneğin tesisat için gerekli boşlukları mekanik ekibi belirlerken aynı zamanda statik ekibi de bu deliklerin statiğe olan etkisini görmekte mimar da tasarımın bütünlüğünün kontrolünü yapabilmektedir.
            Metraj her zaman için ek bir yük olarak görülmüş çizimlerden metraj çıkarmak hem zahmetli hem de hata payı yüksek olmuştur. Ancak yapı bilgi modellemesi ile metraj çıkarmakta kesit almak gibi modelden otomatik olarak çıkarılmaktadır. Öyle ki her değişiklik sonunda anlık metraj çıkartılarak yapılan değişikliğin metraja yansıması ve olası modellerin karşılaştırmaları yapılabilmektedir. Metrajı istediğimiz ayrıntıda yapabiliriz. İlk aşamada sadece hacimsel bilgiler yeterli olabilecekken ilerleyen aşamalarda istersek yedek parça ve sarf malzemesi ihtiyaçlarını bile metraja ekleyebiliriz.
            Günümüzde mobil cihazlar hayatımızda gitgide daha fazla yer almaktadır. Kaşınılmaz olarak inşaat sektöründe de bu istek artmaktadır. Şantiyelerde artık kağıda basılı projelerin yanında her an mobil cihazlardan görüntülenebilecek projelere de sahip olmak istiyoruz. Yapı bilgi modelini mobil cihazlara uygun halde kullanarak şantiyede de modelimize her an ulaşabiliriz.
            Yapı içinde sanal tur yaparak mal sahibi, yüklenici, mühendis, mimar ve diğer paydaşlarla yapılacak toplantılarda istenilen, düşünülen ve yapılan işler daha net anlaşılabilir. Bu toplantılar modellemenin başından iş bitimine kadar her zaman güncel bilgiler ile yapılabilir. Yapım sürecinde de modelle yapım bilgileri girilerek sürekli güncel model ile işin ilerlemesi takip edilebilmektedir.
            Başka bir uygulaması da VR (Virtual Reality) ile tasarımın görüntülenmesi. Bu sayede üretim başlamadan önce tasarımın bitmiş hali sanal gerçeklik ile deneyimlenebilir. Bu yöntem inşaatlarda iş güvenliği uygularında da kullanım şansı bulabilmektedir.
            7D (YEDİ BOYUTLU TASARIM) VE nD?
            Tasarımlarda kâğıt kalem hâkimken 2 boyutlu tasarımlar geçerliydi. Bugün hala kat planları yada kesitler gibi iki boyutlu tasarımları kullanıyoruz. Ancak CAD çizim sistemlerinin gelişmesi ile tek bir 3 boyutlu tasarım ile geri kalan tüm paftaları oluşturmak mümkündür. Ayrıca 2 boyutta gözden kaçabilecek kusurlar 3 boyutlu tasarımda rahatlıkla görünebilir. 3 boyuta ek olarak zaman dördüncü boyutu oluşturur. 3 boyut sonrası iş kalemlerinin zaman planlaması gelmektedir. İş programı 4. boyut olarak ele alınabilir. Artık tasarımımıza süre boyutunu da ekleyip otomatik kesit almak kadar kolay şekilde iş takvimi çıkartabiliriz. Projelendirme aşamasından sonra en önemli kısım olan maliyet hesaplaması gelir. Metraj ve maliyetler modellimize girdiğimiz yeni bir boyut olarak beşinci boyutumuzu oluşturur. Modelde yapılan her değişikliğin maliyet karşılığını anlık görebiliriz. Bu beş boyut tasarım ve inşa aşamasında yeterli olsa da çağımızda sürdürebilirlik önemli bir kavram olmuştur. Özellikle tüketici tarafında yeşil bina olarak adlandırılan talep artmıştır. Bunun için kullanılan enerji kaynakları da modele eklenerek altıncı boyutu oluşturabiliriz. Son boyutumuz olan yedinci boyut ise yapının yaşam döngüsünü içerir. Tüm ömrü boyunca bakım, onarım ve hatta yıkımı bile içine alan sürecin planlanmasıdır. Eskiden 3 boyutlu bir tasarım bile lüksken çağımız bizi 7 boyutlu düşünmeye zorlamaktadır. Daha da ileri gidersek iş güvenliğini de ayrı bir boyut olarak ekleyerek sekizinci boyuta çıkabiliriz.
            AVANTAJLAR VE DEZAVANTAJLAR
            Avantajları şöyle sıralanabilir;
·         Tasarım sürecinde, koordinasyonun ve oluşabilecek sorunların oluşmadan önlenmesinin sağlanması,
·         Maliyet hesaplarında hata paylarının minimize edilerek, rekabet gücünün arttırılması,
·         Uygulama aşamasında, uygulama hataları, değişiklik talepleri, malzeme, makine ve işçilik kayıplarının minimize edilmesi,
·         Lojistik sisteminin en uygun şekilde planlanmasının sağlanması,
·         Kontrat yönetiminde oluşacak sorunların minimize edilmesi,
·         Süresel sapmaların minimize edilmesi,
·         Nakit akışının ve maliyetlerin etkili olarak kontrol edilmesi,
·         Proje süreci ile ilgili dataların, daha sonraki analizlerde kullanılması amacıyla saklanması,
·         Stratejik kararların hızlı ve doğru olarak verilmesi,
·         Proje ile ilgili raporların şeffaf ve anlaşılır olarak oluşturulması,
·         İnşaat atıklarının minimize edilerek, çevre etki değerlendirmesinin daha etkili yapılması,
·         Belirsizlikleri minimize ederek, tarafların aldığı risklerin netleştirilmesi,
·         İşveren memnuniyetinin ve karşılıklı güvenin arttırılması,
·         İnşaat kontrol kalitesinin yükseltilmesi, bu sayede depreme dayanıklı ve kaliteli yapı stokunun arttırılması,
·         Çevreci yapı çözümleri olarak adlandırabileceğimiz, “Green Building” konseptinin en doğru şekilde uygulanmasının sağlanması şeklinde özetlenebilir.
·         BIM konusunda öncü olan firmalar, müşteri portföylerinin kalitesini arttırarak, yüksek karlılığa daha kolay ulaşabilirler.
            Dezavantajları ise uzmanlık istemesi ve eğitimli personeliniz yok ise kullanamamanız. 3 boyutlu çizim bile bazı durumlarda gereksiz görülmesi BIM kullanımına ön yargı ile yaklaşılmasına neden olmaktadır. Yeterince tanınmaması ve yanlış önyargılarda BIM kullanımının önünde engel oluşturmaktadır. Tek bir paket program ile tüm işlerini halletmek isteyen tasarımcı BIM böyle bir şey olmadığını görünce ön yargı ile yaklaşıyor ve “gereksiz” yaftasını yapıştırıyor. Yeni bir yatırım gerektirmesi de bir başka dezavantajı olarak sayılabilir. Ayrıca büyük modellerin bilgisayarlarda verimli çalışamaması, yetki çatışmaları yüzünden doğru modelleme yapılamaması da diğer olumsuz özelliklerindendir.

             ÖRNEK PROJE UYGULAMALARI
            Türkiye’de ilk kez bir metro hattında BIM kullanılacaktır. Kabataş- Mahmut bey arasına yapılacak olan 19 istasyon ve 22,5 kilometreden oluşan hattın 2019 sonunda bitirilmesi planlanıyor.
            Puuvilla Alışveriş Merkezi Finlandiya’da  bir pamuk fabrikasının yerine inşa edilmiştir. “Tekla Küresel BIM Ödülleri”nde en iyi BIM projesi ödülü alan bu proje 43.000 metrekare alanı kapsamaktadır.
Kuvvet havalimanı terminal 2 projesi ve Haramain Metro İstayyonu da BIM kullanarak yapılan projelere örneklerdir.
            İngiltere kamu projelerinde BIM kullanımını zorunlu hale getirdi.
            SONUÇ
            Bilgi teknolojilerinin çok hızlı büyüdüğü bu zamanda inşaat sektörününde bu değişime ayak uydurması gerekecektir. Endüstri 4.0, bulut sistemler gibi bilgi teknolojilerinin inşaat sektöründe uygulama alanı “Yapı Bilgi Modellemesi”dir. Dünyada artık ihaleler elektronik ortamda ve BIM şartı aranarak yapılmaya başlanmıştır. Bu teknolojik değişim ile birlikte verimlilik artacak hata oranları düşecektir. Özellikle kamu kesiminin bu yönde ilerlemesi sektörü tamamen BIM sistemlerine uyumlu hale getirecektir. Dijitalleşen dünyada yapı sektörü de dijitalleşmek zorundadır. Mühendislik ve mimarlık eğitimine nasıl bilgisayar destekli çizim programları girdiyse artık BIM sistemleri de girip ders olarak okutulması gerekmektedir. 

Hiç yorum yok:

Yorum Gönder