แบบจำลองสารสนเทศอาคาร
(ฺBuilding Information Modeling)
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
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
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
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
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)
