BIM (Building Information Modeling)

 

Building Information Modeling (BIM)

แบบจำลองสารสนเทศอาคาร

แนวคิดที่ถูกพัฒนาขึ้นเพื่อใช้ในกระบวนการออกแบบและก่อสร้าง
โดยการสร้างแบบจำลอง (Building Model) ที่มาพร้อมกับข้อมูลสารสนเทศ (Information)

โดย รศ.วิวัฒน์ อุดมปิติทรัพย์


Building Information Modeling (BIM)

แบบจำลองสารสนเทศอาคาร หรือ BIM เป็นกระบวนการ (Process) ไม่ใช่ซอฟต์แวร์ (Software) ซึ่งมีเป้าหมายเพื่อที่จะบูรณาการการทำงานในขั้นตอนต่าง ๆ ของการออกแบบและการก่อสร้างอาคารสถาปัตยกรรม โดยมีเป้าหมายเพื่อลดขั้นตอน ลดความซ้ำซ้อน ลดความขัดแย้ง และลดปัญหาอันเกิดมาจากข้อมูลที่ผิดพลาด อันเกิดขึ้นจากกระบวนการทำงานในลักษณะเดิม

ดังนั้น แบบจำลองสารสนเทศอาคาร หรือ BIM จึงถูกวางกระบวนการเริ่มตั้งแต่การวางโจทย์ของโครงการ การออกแบบแนวคิดของโครงการ ไปจนถึงขั้นตอนการพัฒนาเพื่อนำไปสู่แบบสำหรับก่อสร้าง งานก่อสร้างและการควบคุมการก่อสร้าง ไปจนถึงการดูแลและบำรุงรักษาอาคารภายหลังจากที่อาคารนั้นสร้างเสร็จแล้ว เรียกง่ายๆ ว่า BIM นั้นมองกระบวนการตั้งแต่การเริ่มต้นของอาคารไปจนครบวงจรชีวิต (Live Cycle) ของอาคาร โดยในการทำ BIM นั้นจะมีการสร้างแบบจำลอง หรือโมเมล 3 มิติ (Building Model) ที่ประกอบด้วยข้อมูลสารสนเทศ (Information) ขึ้นมาเพื่อใช้สำหรับบูรณาการกระบวนการทำงานที่กล่าวมาทั้งหมดเข้าด้วยกันนั่นเอง

อ่านรายละเอียดเพิ่มเติม แนวทางการใช้งานแบบจำลองสารสนเทศอาคาร สำหรับประเทศไทย

LOD (Level of Development)

ระดับความละเอียดของแบบจำลองที่สัมพันธ์กับกระบวนการทำงาน ที่จะเป็นแผนที่นำทางให้กับผู้จะทำงานบนกระบวนการของ BIM

LOD (Level of Development)

BIM นั้นเป็นกระบวนการในการสร้างแบบจำลองอาคาร 3 มิติขึ้นมา ดังนั้นในแต่ละขั้นตอนของการทำงานในกระบวนการต่างๆ ในแต่ละขั้นตอน จึงจำเป็นต้องมีการกำหนดเกณฑ์ของระดับความละเอียดของโมเดลและข้อมูลประกอบโมเดลขึ้นมา ซึ่งก็จะเรียกย่อๆ LOD เพื่อเป็นตัวกำหนดให้การสร้างแบบจำลองพร้อมข้อมูลประกอบนั้นสัมพันธ์และสอดคล้องกับขั้นตอนในการทำงานต่างๆ นั่นเอง

ซึ่งในหลายๆ ประเทศก็จะมีการกำหนดเกณฑ์นี้ออกมาเป็นแบบตัวเลข เช่น LOD100, LOD200, LOD350 เป็นต้น หรือสำหรับในประเทศไทยก็จะกำหนด LOD ให้สอดคล้องกับขั้นตอนในการทำงาน เช่น ขั้นตอนแนวความคิดในการออกแบบ (Conceptual Design), ขั้นตอนพัฒนาแบบ (Design Development) เป็นต้น ทั้งนี้ก็เพื่อให้ทุกฝ่ายที่เกี่ยวข้องนั้นมีความเข้าใจวัตถุประสงค์และเป้าของการพัฒนาแบบจำลองนั้นๆ ให้ถูกต้องและเข้าใจตรงกัน

การกำหนด LOD (Level of Development) จะมีส่วนประกอบของรูปแบบข้อมูลที่นำมาใช้ออกเป็น 2 ส่วนด้วยกัน คือ ข้อมูลกราฟิก (Graphics) ซึ่งก็คือตัวโมเดลที่เป็นส่วนของแบบจำลองทั้ง 2 มิติและ 3 มิติ และข้อมูลที่ไม่ใช่กราฟิก (Non-Graphics) ซึ่งก็คือข้อมูลที่ถูกใส่ลงไปในตัวองค์ประกอบต่างๆ ของแบบจำลอง

หลักการและกระบวนการ BIM

หลักการและกระบวนการทำงานภายใต้ระบบ BIM นั้นก็จะต้องทำงานผ่านซอฟท์แวร์ที่ถูกออกแบบขึ้นมาเพื่อรองรับกระบวนการดังกล่าว โดยลักษณะของซอฟท์แวร์จะมีลักษณะเน้นไปที่การทำงานในการสร้างแบบจำลอง 3 มิติขึ้นมาเป็นหลัก และก็จะมีกลไกในการควบคุมขนาดและสัดส่วนต่างๆ ของวัตถุด้วยระบบพารามิเตอร์ (Parametric Object-Based) ซึ่งการควบคุมการทำงานนั้นจะเป็นการทำงานผ่านมุมมองต่างๆ ทั้งมุมมองที่เป็น 2 มิติ และ 3 มิติ และเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงรายละเอียดของวัตถุใดๆ ในมุมมองก็จะส่งผลไปถึงมุมมองอื่นทั้งหมด ทำให้การสร้างสรรค์งานสามารถทำได้อย่างราบรื่นไปพร้อมๆ กัน โดยที่ไม่ต้องกังวลความสัมพันธ์ของแบบในมุมมองต่างๆ อีกต่อไป เช่น เมื่อมีการขยับหรือลบผนังในมุมมองผังพื้น ก็จะส่งผลต่อการแสดงผลกับมุมมองอื่นๆ ทุกมุมมองโดยอัตโนมัติ เป็นต้น

ซอฟท์แวร์ที่พัฒนาขึ้นบนระบบ BIM นั้น จึงมีลักษณะของการแสดงผลของแบบจำลองในหลากหลายมุมมอง ทั้ง 2 มิติและ 3 มิติ อันได้แก่ ผังพื้น รูปด้าน รูปตัด ทัศนียภาพ และ Isometric เป็นต้น หรือยังสามารถแสดงข้อมูลของแบบจำลองออกมาในรูปแบบของตารางรายการได้ เช่น ตารางแสดงปริมาณวัสดุผนัง ปริมาณของเหล็ก Rebar หรือตารางแสดงพื้นที่ใช้สอยในแต่ละห้อง เป็นต้น

ดังนั้น เมื่อเกิดการเปลี่ยนแปลง หรือแก้ไขในส่วนใดของแบบจำลองที่สร้างขึ้น การแก้ไขนั้นก็จะส่งผลออกไปยังทุกๆ มุมมอง เพื่อให้เกิดการปรับเปลี่ยนตามกันทั้งหมด และรวมถึงความสัมพันธ์ต่างๆ ที่เกี่ยวข้อง ทั้งในส่วนของกราฟิก (Graphics) และข้อมูลที่ไม่ใช่กราฟิก (Non-Graphics)


OPEN BIM® กับมาตรฐานข้อมูลกลาง IFC (Industry Foundation Classes)

ซอฟท์แวร์ที่ถูกพัฒนาขึ้นเพื่อตอบสนองกระบวนการในระบบ BIM ในปัจจุบันนั้นมีหลากหลายซอฟท์แวร์ด้วยกัน เช่น Autodesk Revit, ArchiCAD, Vectorworks, Allplan, AECOsim, Tekla Structure, SketchUP BIM เป็นต้น ซึ่งความสามารถของซอฟท์แวร์ในแต่ละตัวนั้นก็แตกต่างกันออกไป และแต่ละซอฟท์แวร์ก็จะมีมาตรฐานและลักษณะของการจัดเก็บไฟล์ข้อมูลที่มีลักษณะเฉพาะของตนเอง ทำให้การแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างกันนั้นทำไม่ได้

ดังนั้น จึงเกิดแนวคิดในการกำหนดมาตรฐานกลางขึ้นมาในลักษณะของ OPEN BIM โดยหน่วยงาน buildingSMART เพื่อให้เป็นวิธีการมาตรฐานสากลสำหรับการทำงานร่วมกันโดยไม่ยึดติดกับซอฟท์แวร์ที่ใช้ในการพัฒนาแบบจำลอง BIM ทำให้การแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างซอฟท์แวร์ BIM สามารถทำได้โดยง่าย ซึ่งมาตรฐานข้อมูลกลางที่ถูกพัฒนาขึ้นมานั้นมีชื่อว่า IFC (Industry Foundation Classes) และซอฟท์แวร์ประเภท BIM ทุกค่ายก็จะสามารถทำการส่งออกไฟล์ IFC ออกมา และสามารถทำการ Link หรือนำเข้าไฟล์ประเภท IFC นี้เข้าไปใช้งานร่วมกันได้

2D 3D 4D 5D and 6D

กระบวนการของระบบ BIM นั้นคือการเชื่อมโยงและบูรณาการการทำงานของส่วนต่างๆ เข้าด้วยกัน กระบวนของ BIM จึงเป็นการเชื่อมโยงมิติของการทำงานหลายมิติเข้ามาประกอบเข้าด้วยกัน

จากการทำงานในลักษณะของ 2D และ 3D ในลักษณะเดิม ก็จะมีการเพิ่มเติมมิติของเวลา (4D) ซึ่งจะใช้ในกระบวนการก่อสร้างที่จะต้องมีการวางแผนและควบคุมระยะเวลาในการดำเนินการ การเพิ่มเรื่องของราคาค่าใช้จ่าย (5D) เข้ามา เพื่อให้มิติของแบบก่อสร้าง เวลา และค่าใช้จ่ายนั้นมีความสัมพันธ์กัน และเมื่ออาคารนั้นได้มีการสร้างเสร็จเรียบร้อยแล้ว แบบจำลอง BIM นั้นก็จะถูกพัฒนาให้มีลักษณะเหมือนกันกับอาคารที่ก่อสร้างขึ้น พร้อมกับข้อมูลประกอบอาคารได้ถูกใส่ลงไปในแบบจำลอง ซึ่งแบบจำลองในลักษณะนี้จะเรียว่า "As-Built BIM" โดยแบบจำลองนี้ก็จะถูกนำไปใช้สำหรับการบริหารและบำรุงรักษา (6D) ซึ่งนั่นก็จะครบวงจนของกระบวนการตั้งแต่ขั้นตอนการออกแบบ การก่อสร้าง การดูแลอาคาร ไปจนอาคารนั้นถูกรื้อทำลาย จาก 2D ไปจนถึง 6D นั่นเอง


The Future of Making Things

Find out how your design and construction business can boost performance,
creativity, and profitability through Building Information Modeling (BIM).

Start with BIM

การที่เราจะเริ่มต้นทำงานบนระบบ BIM สิ่งที่สำคัญที่ไม่น้อยไปกว่าเรื่องของการเรียนรู้การใช้เครื่องมือหรือซอฟท์แวร์บนระบบ BIM นั้นก็คือการกำหนดเป้าหมายของการ Implement ว่าจะนำเทคโนโลยีนี้มาตอบสนองกระบวนการทำงานในลักษณะใด และประโยชน์ที่ได้รับที่ต้องการคืออะไร ดังนั้นการวางแผนจึงเป็นเรื่องที่มีความสำคัญเป็นอย่างยิ่งต่อความสำเร็จที่จะขึ้นกับการพัฒนาองค์กรไปสู่ BIM ทั้งการวางแผนที่ด้านบุคลากร (Human Resource), ด้านแผนปฏิบัติการ (BIM Execution Plan), ขั้นตอนของการทำแบบจำลอง (BIM Modeling Process Setup) ตลอดจนการวางมาตรฐานของแบบจำลอง (Project Standard) เป็นต้น


5 Steps to practices BIM

1. เริ่มต้นจากการเรียนรู้และฝึกฝนการใช้ซอฟท์แวร์ในการสร้างโมเดล BIM ขึ้นมา
2. พัฒนาโมเดลที่ได้ทำการขึ้นไว้ให้มี Output ออกมาเป็น Document เช่น แบบขออนุญาต แบบก่อสร้าง เป็นต้น
3. ตรวจสอบข้อมูลต่างๆ ที่บันทึกไว้ในโมเดลว่าถูกต้องหรือไม่ เพื่อให้ได้ Output ในรูปแบบที่ไม่ใช่กราฟิก (Non-Graphics) นั้นถูกต้อง เช่น ตารางแสดงปริมาณวัสดุ เป็นต้น
4. นำโมเดลที่นั่นมาใช้สำหรับการวิเคราะห์ในด้านต่างๆ เช่น การวิเคราะห์พื้นที่ การวิเคราะห์พลังงาน การวิเคราะห์โครงสร้าง การวิเคราะห์ระบบปรับอากาศ เป็นต้น
5. นำโมเดลที่สร้างขึ้นมาใช้สำหรับการวางแผนและการบริหารจัดการในลักษณะของ 4D, 5D และ 6D

 

ประโยชน์ที่ได้รับจากการทำงานด้วย BIM


Design & Visualization

เป็นสิ่งแรกเลยที่ผู้ใช้จะได้รับจากการทำ BIM เพื่อเอามาช่วยในกระบวนการออกแบบและการนำเสนองาน โดยมันจะช่วยลดการทำงานที่ซ้ำซ้อน และสามารถทำงานออกแบบไปพร้อมๆ กับการตรวจสอบข้อมูลได้ด้วย เช่น เมื่อมีการเขียนห้องขึ้นมาสักห้องหนึ่ง เราก็สามารถทำการตรวจสอบพื้นที่ของห้องและปริมาตรของห้องนั้นไปได้พร้อมๆ กันกับการเขียน และเมื่อมีการปรับเปลี่ยนขอบเขตของห้อง พื้นที่และปริมาตรของห้องนั้นๆ ก็จะทำการปรับเปลี่ยนได้โดยอัตโนมัติ เป็นต้น เรียกง่ายๆ ว่า เราสามารทำงานออกแบบ (Design) นำเสนอ (Visualize) และวิเคราะห์ข้อมูล (Analysis) ได้ไปพร้อมๆ กันบนระบบ BIM


Coordination

การใช้ BIM ในการประสานแบบร่วมกันระหว่างงานสถาปัตยกรรม งานโครงสร้าง งานระบบ งานตกแต่งภายใน งานภูมิสถาปัตย์ ด้วยการสร้างโมเดลของส่วนงานต่างๆ ขึ้นมา แล้วนำมาประสานรวมกันทำให้เห็นข้อบกพร่อง ผิดพลาด และไม่สัมพันธ์กันของการออกแบบงานของแต่ละฝ่าย ทำให้ทีมงานสามารถลดผลกระทบอันเกิดจากความถูกต้องและข้อขัดแย้งเหล่านี้ได้ง่ายก่อนที่ปัญหาเหล่านี้จะถูกส่งไปหน้างานก่อสร้าง


Prefabrication

อีกหนึ่งประการที่มีประโยชน์ไม่น้อยทีเดียว ที่เราสามารถใช้ BIM ในการตอบสนองกระบวนการทำงานใน Prefabrication ได้ ซึ่งการทำงานในลักษณะนี้จะต้องมีการเคลียร์ความถูกต้องของตำแหน่งของการวาง Sleeve หรือ Block Out ตลอดจน Joint และ Shear Key ต่างๆ ของแผ่น Precast ซึ่งระบบ BIM จะช่วยให้กระบวนจัดทำแบบสำหรับการผลิตแผ่นนั้นถูกต้อง แม่นยำ และลดกระบวนการทำงานที่ซ้ำซ้อนลง 


Communication

BIM นั้นเข้ามามีส่วนช่วยในกระบวนการสื่อสารกันระหว่างการทำงานของทีมงานเป็นอย่างยิ่ง ทั้งนี้อันเนื่องจากการมองเห็นชิ้นงานเป็น 3 มิติ พร้อมกันกับข้อมูลประกอบ ทำให้กระบวนการสื่อสารและการตัดสินในการทำงานร่วมกันนั้นมีความรอบคอบและเห็นจุดบกพร่อง และลดปัญหาของ Unforeseen ที่เกิดขึ้นได้ง่าย ตลอดจน BIM นั้นยังสามารถทำการเชื่อมโยงกันผ่านระบบ Cloud ได้ ทำให้การประสานงานและสื่อสารร่วมกันระหว่างทีมงาน สามารถทำได้จากหลายๆ สถานที่แล้ว เช่น งานสถาปัตยกรรมจัดทำในประเทศไทย งานวิศวกรรมจัดทำที่ประเทศเวียดนาม เป็นต้น 


Simulation

การทำงานบน BIM นั้นมีประโยชน์เป็นอย่างมาก ทั้งนี้อันเนื่องมาจากภายในโมเดลที่เราได้สร้างขึ้นนั้น จะมีข้อมูลฝังอยู่ภายในตัวโมเดลที่สร้าง จึงทำให้เราสามารถทำการ Simulation จำลองภาพของผลงานออกแบบแสดงออกมาในลักษณะต่างๆ เช่น การ Render เพื่อการดูสภาพของแสงสว่างภายในห้อง หรือจะเป็นการจำลองโมเดลของการก่อสร้างที่สัมพันธ์กันกับเวลาของการก่อสร้าง (4D) ตลอดจนการวิเคราะห์ค่าพลังงาน และการวิเคราะห์โครงสร้าง เป็นต้น


Operation and Facilities Management (FM)

เป็นสิ่งที่มีประโยชน์เป็นอย่างยิ่งที่เราจะมีโมเดลของอาคารที่มีลักษณะเหมือนกันกับที่สร้างขึ้น และมีข้อมูลประกอบตัวโมเดลนั้นๆ อยู่ด้วย (As-Built BIM) ซึ่งก็จะช่วยให้เราสามารถนำโมเดลนั้นไปใช้สำหรับการดูแล และบริหารจัดการสาธารณูปโภคอาคาร ไม่ว่าจะเป็นจำนวนและตำแหน่งของครุภัณฑ์ จำนวนและตำแหน่งของอุปกรณ์ไฟฟ้า จำนวนหลอดไฟ และอื่นๆ อีกมากมายที่มีอยู่ภายในอาคาร รวมถึงข้อมูลประเภทระยะเวลาของการประกัน ยี่ห้อ ผู้ผลิต ก็สามารถบันทึกเข้าไปภายในระบบได้ ทั้งนี้ก็เพื่อประโยชน์ทั้งในแง่ของการบำรุงรักษาอาคาร การจัดการทรัพย์สิน (Asset Management)

 

ข้อคิดและข้อคำนึงถึงการนำระบบ BIM ไปใช้งาน

BIM implementation

"เมื่อเราทำการเปลี่ยนแปลงเครื่องมือ ย่อมเป็นการเปลี่ยนแปลงวิธีการใช้เครื่องมือโดยอัตโนมัติ" ดังนั้น การเปลี่ยนแปลงจาก CAD ไปสู่ BIM ย่อมมีผลกระทบต่อกระบวนการทำงาน (Proces) ในองค์กรโดยอัตโนมัติเช่นกัน ดังนั้นหากเราจะพัฒนาองค์กรไปสู่ระบบ BIM ก็ไม่ใช่เพียงแต่เปลี่ยนเครื่องมือของการทำงานเพียงอย่างเดียว แต่ต้องปรับเปลี่ยนกระบวนการทำงานเสียมากกว่า

การเรียนรู้การใช้ซอฟท์แวร์ของระบบ BIM ก็เท่ากับเป็นเพียงแค่การเริ่มต้นการเรียนรู้การใช้เครื่องมือบนระบบ BIM เท่านั้น แต่สิ่งที่สำคัญมากไปกว่าการเรียนรู้การใช้เครื่องมือ ก็คือการปรับเปลี่ยนการจัดการและกระบวนการให้สอดคล้องกับระบบ BIM ถึงจะทำให้ท่านบรรลุเป้ามาย

  • การทำงานร่วมกันบนระบบ BIM ได้อย่างมีประสิทธิภาพ มีความจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องสร้างข้อตกลง และมาตรฐานต่างๆ ของการทำงานร่วมกัน (BIM Execution Plan) เพื่อให้การประสานงานและการทำงานร่วมกันเป็นไปได้อย่างราบรื่น และบรรลุเป้าหมาย และได้ Output ที่ออกมาอย่างมีคุณภาพ ถูกต้อง แม่นยำ
  • แบบจำลอง BIM ที่ดีที่สร้างขึ้น ผนวกกับกระบวนการ (Process) ที่ดี ก็จะนำท่านไปสู่การบรรลุเป้าหมายที่ดีของการ Implement ระบบ BIM
  • ระบบ BIM นั้นเป็นกระบวนการทำงานบนพื้นฐานของแบบจำลอง 3 มิติและข้อมูลประกอบเป็นหลัก ดังนั้นเครื่องคอมพิวเตอร์ที่จะใช้กับระบบดังกล่าวจึงจำเป็นต้องใช้เครื่องที่มีศักยภาพสูงพอสมควร เพราะเป็นการสร้างแบบจำลอง 3D บนพื้นฐานของไฟล์คอมพิวเตอร์ไฟล์เดียว ทั้งนี้ขึ้นกับขนาดของโครงการที่จะนำ BIM ไปประยุกต์ใช้งาน
  • สิ่งที่ยากที่สุดของการเปลี่ยนแปลงเข้าสู่ระบบ BIM ไม่ใช่การเปลี่ยนแปลงการใช้เครื่องมือ แต่เป็นการเปลี่ยนแปลงพฤติกรรมและวิธีการทำงาน
  • เป้าหมายของการทำ BIM นั้น ไม่ใช่การเปลี่ยนวิธีการทำงานจาก 2D Base มาเป็น 3D Base เพื่อให้ได้ Output ออกมาเพียงแค่ 2D ในลักษณะเดิมเท่านั้น
  • BIM สามารถช่วยให้เราไปถึงเป้าหมายในหลายๆ ด้าน ตั้งแต่ 2D/3D/4D/5D และ 6D ดังนั้น การกำหนดวัตถุประสงค์และเป้าหมาย และทำความเข้าใจมันให้ดีก่อนที่จะเริ่มใช้มันจึงเป็นเรื่องที่สำคัญไม่น้อย
  • BIM นั้นเป็นการบูรณาการการทำงานผ่านแบบจำลอง 3 มิติ ดังนั้นประโยชน์สูงสุดของการนำมาใช้งานก็คือการลดกระบวนการที่ซ้ำซ้อน และลดข้อผิดพลาดของการทำงานลง
error: Content is protected !!