Building Information Modeling (BIM) · สาขาวิศวกรรม
Building Information Modeling (BIM) คือกระบวนการ วิธีการ และระบบเทคโนโลยีที่อิงแบบจำลองดิจิทัลสามมิติ ผสานรวมข้อมูลต่างๆ ตลอดวงจรชีวิตของโครงการวิศวกรรม ไม่ใช่เพียงแค่ "การสร้างแบบจำลองสามมิติ" แต่เน้น การจัดโครงสร้างข้อมูล ความสามารถในการคำนวณ การแลกเปลี่ยน และการแบ่งปันแบบร่วมมือ ตั้งแต่การออกแบบ การจัดซื้อ การก่อสร้าง ไปจนถึงการดำเนินงานและบำรุงรักษา ทุกฝ่ายที่เกี่ยวข้องทำงานในสภาพแวดล้อมข้อมูลเดียวกัน ลดช่องว่างของข้อมูลและการบันทึกซ้ำซ้อน
แนวคิด BIM สามารถสืบย้อนไปถึง "Building Description System" ที่ Chuck Eastman เสนอในทศวรรษ 1970 แต่การก่อตัวเป็นมาตรฐานอุตสาหกรรมและภาษาสัญญาที่แท้จริงเกิดขึ้นหลังทศวรรษ 2000 ปัจจัยขับเคลื่อนได้แก่: โครงการที่ซับซ้อนเพิ่มขึ้น เจ้าของโครงการต้องการความโปร่งใสด้านต้นทุนและระยะเวลามากขึ้น ซอฟต์แวร์และระบบคลาวด์สำหรับการร่วมมือมีความสมบูรณ์ และนโยบายดิจิทัลของภาครัฐในงานก่อสร้างสาธารณะของหลายประเทศ (เช่น สหราชอาณาจักรกำหนดให้โครงการสาธารณะต้องถึง BIM Level 2 ในปี 2016) ในระดับสากล มาตรฐาน ISO 19650 กลายเป็นกรอบสำคัญสำหรับการจัดการข้อมูล BIM สหรัฐอเมริกา สหราชอาณาจักร สิงคโปร์ และกลุ่มนอร์ดิกก็มีมาตรฐานระดับชาติหรืออุตสาหกรรมของตนเอง สำหรับจีนได้ผลักดันการประยุกต์ใช้ BIM ในขั้นตอนการวางแผน ออกแบบ ก่อสร้าง และดำเนินงานผ่านมาตรฐาน GB/T 51212, GB/T 51235, GB/T 51301 และนโยบายที่เกี่ยวข้องของกระทรวงที่อยู่อาศัยและการพัฒนาเมือง-ชนบท
สำหรับผู้รับเหมาหลักในต่างประเทศ "ขอบเขตการใช้งาน" ของ BIM มักครอบคลุม: ขั้นตอนการประมูลและข้อเสนอ (การมองเห็น การประมาณปริมาณงาน) การออกแบบโดยละเอียด (การตรวจสอบการชนกันระหว่างหลายสาขาวิชา การออกแบบ) การเตรียมการก่อสร้าง (การจำลองกำหนดการ 4D การเชื่อมโยงต้นทุน 5D) การดำเนินการก่อสร้าง (การร่วมมือในไซต์ การชี้แจงคุณภาพและความปลอดภัย) การส่งมอบเมื่อเสร็จสิ้น (Digital Twin/แบบจำลองดำเนินงาน) แต่ความลึกในการใช้งานขึ้นอยู่กับ ข้อกำหนดในสัญญา แผนการดำเนินการ BIM ของเจ้าของ (BEP) มาตรฐานท้องถิ่น และประเภทโครงการ ในโครงการ "หนึ่งแถบหนึ่งเส้นทาง" BIM มักถูกใช้ในสนามบิน สนามกีฬา โรงพยาบาล รถไฟใต้ดิน โรงไฟฟ้า และงานที่ซับซ้อนอื่นๆ เพื่อเพิ่มความสามารถในการคาดการณ์และคุณภาพการส่งมอบ
> หมายเหตุ: ระดับ "การบังคับทางกฎหมาย" ของ BIM แตกต่างกันมากในแต่ละประเทศและเจ้าของแต่ละราย ไม่ว่าจะบังคับหรือบังคับในระดับใด โปรดตรวจสอบเอกสารราชการของประเทศที่โครงการตั้งอยู่และเงื่อนไขพิเศษในสัญญา
หลายทีมเข้าใจผิดว่า BIM เท่ากับเครื่องมือเช่น Revit, Tekla, Navisworks ซึ่งเป็นความเข้าใจผิดที่พบบ่อย เครื่องมือเป็นเพียงสื่อกลาง สิ่งสำคัญคือ ข้อมูลถูกส่งไปยังคนที่ถูกต้อง ในเวลาที่ถูกต้อง ในรูปแบบที่ถูกต้อง ISO 19650 เน้น "การจัดการข้อมูล" ไม่ใช่ "การสร้างแบบจำลอง" รวมถึง: การกำหนดความต้องการข้อมูล แผนการส่งมอบข้อมูล สภาพแวดล้อมข้อมูลทั่วไป (CDE) การแลกเปลี่ยนข้อมูลและการตรวจรับ
รายการองค์ประกอบสำคัญ:
| องค์ประกอบ | คำอธิบาย | จุดที่ผู้รับเหมาหลักต่างประเทศให้ความสนใจ |
|---|---|---|
| ความต้องการข้อมูล | ข้อกำหนดของเจ้าของ/ผู้รับเหมาหลักต่อความลึกของแบบจำลองและฟิลด์ข้อมูล | EIR/IDP ในภาคผนวกสัญญา |
| สภาพแวดล้อมข้อมูลทั่วไป CDE | การจัดเก็บแบบรวม การควบคุมเวอร์ชัน การจัดการสิทธิ์ | การเลือกแพลตฟอร์มคลาวด์และอธิปไตยข้อมูล |
| ความลึกของแบบจำลอง LOD/LOI | ความแม่นยำทางเรขาคณิตและความแม่นยำของข้อมูล | หลีกเลี่ยง "การสร้างแบบจำลองมากเกินไป" ที่ทำให้ต้นทุน失控 |
| กระบวนการร่วมมือ | การตรวจสอบการชนกันเป็นประจำ การทบทวนแบบจำลอง การปิดวงจรการเปลี่ยนแปลง | ส่วนต่อประสานกับสำนักออกแบบ ผู้รับเหมาช่วง และเจ้าของ |
| มาตรฐานการส่งมอบ | แบบจำลองเมื่อเสร็จสิ้น COBie ข้อมูลทรัพย์สิน | ภาระผูกพันตามสัญญาในการส่งมอบงานดำเนินงาน |
BEP (BIM Execution Plan) กำหนดว่าโครงการจะดำเนินการ BIM อย่างไร: บทบาทและความรับผิดชอบ ซอฟต์แวร์และเวอร์ชัน ระบบพิกัดและหน่วย การแบ่งแบบจำลอง กฎการตั้งชื่อ ความถี่ในการตรวจสอบการชนกัน จุดแลกเปลี่ยนข้อมูล รายการสิ่งส่งมอบ โครงการต่างประเทศมักมี "BEP หลังสัญญา" (Post-contract BEP) ซึ่งผู้รับเหมาหลักเป็นผู้นำ สำนักออกแบบ/ผู้รับเหมาช่วงมีส่วนร่วม และดำเนินการหลังได้รับการอนุมัติจากเจ้าของ
10 สิ่งที่ BEP ต้องระบุให้ชัดเจน:
1. ระบบพิกัดและจุดกำเนิดของโครงการ
2. กลยุทธ์การแบ่งแบบจำลอง (ตามสาขาวิชา/พื้นที่/ชั้น)
3. กฎการตั้งชื่อไฟล์และเวอร์ชัน
4. ข้อกำหนด LOD/LOI ในแต่ละขั้นตอน
5. กระบวนการตรวจสอบการชนกันและการติดตามปัญหา
6. รูปแบบการแลกเปลี่ยนแบบจำลอง (IFC, NWC, รูปแบบดั้งเดิม)
7. แพลตฟอร์ม CDE และสิทธิ์การเข้าถึง
8. กลไกการประชุมและการรายงาน
9. ข้อกำหนดแบบจำลองเมื่อเสร็จสิ้นและข้อมูลทรัพย์สิน
10. การจัดการผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงต่อแบบจำลอง
ผู้เข้าร่วมโครงการต่างประเทศใช้ซอฟต์แวร์ที่แตกต่างกัน IFC (Industry Foundation Classes) เป็นรูปแบบเปิดที่กำหนดโดย ISO 16739 สำหรับการแลกเปลี่ยนข้ามแพลตฟอร์ม แนวคิด OpenBIM เน้นการไม่ผูกติดกับผู้ผลิต单一ราย แต่การแปลง IFC มักสูญเสียข้อมูล ดังนั้น สัญญาควรระบุให้ชัดเจน: การส่งมอบใดใช้ IFC การส่งมอบใดใช้รูปแบบดั้งเดิม เวอร์ชัน IFC (เช่น IFC4) และกฎการตรวจสอบ
คำแนะนำเชิงปฏิบัติ:
4D = 3D + เวลา, 5D = 4D + ต้นทุน สิ่งที่ผู้รับเหมาหลักต่างประเทศสนใจมากที่สุด: แบบจำลองสามารถ สร้างปริมาณงานได้อย่างน่าเชื่อถือ สำหรับการประมูล การจัดซื้อ และการเบิกจ่ายตามความคืบหน้า ความเป็นจริงคือ: ความแม่นยำของการคำนวณปริมาณจากแบบจำลองขึ้นอยู่กับกฎการสร้างแบบจำลองและกฎการหักลบ หากแบบจำลองไม่ได้สร้างตามกฎการคำนวณปริมาณ การดึงปริมาณโดยตรงมักมีค่าเบี่ยงเบนสูง
แนวทางที่แนะนำ:
ทีมโครงการต่างประเทศกระจายอยู่หลายแห่ง CDE เป็นพื้นฐานของการร่วมมือ การเลือกต้องพิจารณา: สถานที่จัดเก็บข้อมูล (อธิปไตยข้อมูล) ความเร็วในการเข้าถึง ระดับความละเอียดของสิทธิ์ บันทึกการตรวจสอบ การเชื่อมต่อกับระบบของเจ้าของ แพลตฟอร์มที่พบบ่อยได้แก่ Autodesk Construction Cloud, Bentley ProjectWise, Trimble Connect เป็นต้น สัญญาควรระบุความเป็นเจ้าของ CDE และกรรมสิทธิ์ข้อมูล เพื่อหลีกเลี่ยงการไม่สามารถดึงข้อมูลกลับได้หลังการส่งมอบ
รายการตรวจสอบการร่วมมือ:
| มิติ | มาตรฐาน/นโยบายจีน | มาตรฐานสากล | มาตรฐานท้องถิ่น (ตัวอย่าง) |
|---|---|---|---|
| ตัวแทน | GB/T 51212, GB/T 51235, GB/T 51301 ฯลฯ | มาตรฐาน ISO 19650 | PAS 1192 ของสหราชอาณาจักร (ถูกแทนที่ด้วย ISO 19650 แล้ว), NBIMS-US ของสหรัฐฯ, BIM Guide ของสิงคโปร์ ฯลฯ |
| จุดเน้น | การประยุกต์ใช้ตลอดวงจรชีวิต มาตรฐานการส่งมอบ การจัดหมวดหมู่และรหัส | กระบวนการจัดการข้อมูล CDE การแลกเปลี่ยนข้อมูล | ข้อกำหนดของเจ้าของ/รัฐบาลแต่ละประเทศ แตกต่างกันมาก |
| ผลบังคับ | โครงการสาธารณะบางส่วน/นโยบายท้องถิ่นกำหนด | มีผลผูกพันเมื่ออ้างอิงในสัญญา | ขึ้นอยู่กับกฎระเบียบท้องถิ่นและสัญญา |
| ผลกระทบต่อผู้รับเหมาหลัก | โครงการในประเทศต้องเป็นไปตามมาตรฐานชาติ | โครงการต่างประเทศมักถูกเจ้าของกำหนดให้ปฏิบัติตาม | ต้องตรวจสอบทีละรายการ ไม่สามารถสันนิษฐานว่าเทียบเท่าได้ |
สรุป: โครงการต่างประเทศไม่สามารถนำมาตรฐานชาติมาใช้โดยตรง และไม่สามารถสันนิษฐานว่า ISO 19650 "ใช้โดยอัตโนมัติ" ยึดสัญญาเป็นหลัก ยึด BEP ของเจ้าของเป็นหลัก ยึดกฎระเบียบท้องถิ่นเป็นหลัก ข้อกำหนดเฉพาะโปรดตรวจสอบเอกสารราชการและเงื่อนไขพิเศษในสัญญา
สถานการณ์ที่ 1: อาคารผู้โดยสารสนามบินขนาดใหญ่ (โครงการ "หนึ่งแถบหนึ่งเส้นทาง" ที่มีการรายงานสาธารณะ)
เช่นโครงการสนามบินต่างประเทศบางแห่ง BIM ใช้สำหรับการตรวจสอบการชนกันระหว่างหลายสาขาวิชา ระบบสายพานลำเลียงกระเป๋าและงานเครื่องกลไฟฟ้าแบบบูรณาการ การจำลองกำหนดการ 4D ผู้รับเหมาหลักประสานงานสำนักออกแบบ ผู้รับเหมาช่วง และเจ้าของผ่าน CDE ลดการทำงานซ้ำในไซต์ ชื่อโครงการและมูลค่าเฉพาะโปรดตรวจสอบรายงานสาธารณะและการประกาศอย่างเป็นทางการ
สถานการณ์ที่ 2: สนามกีฬา/โรงพยาบาล และอาคารสาธารณะที่ซับซ้อน
อัฒจันทร์สนามกีฬา โครงสร้างเหล็กหลังคาและท่อเครื่องกลไฟฟ้ามีความซับซ้อน BIM ใช้สำหรับการออกแบบโดยละเอียดและการผลิตชิ้นส่วนสำเร็จรูป โรงพยาบาลเน้นข้อมูลห้อง ส่วนต่อประสานอุปกรณ์ทางการแพทย์ และการส่งมอบงานดำเนินงาน ในการรายงานสาธารณะ โครงการโรงพยาบาลเพื่อความช่วยเหลือ/ต่างประเทศหลายแห่งกล่าวถึงการประยุกต์ใช้ BIM แต่รายละเอียดต้องยึดเอกสารราชการเป็นหลัก
สถานการณ์ที่ 3: สถานีรถไฟใต้ดิน/รถไฟและช่วงอุโมงค์
BIM ใช้สำหรับการบูรณาการท่อ การเชื่อมต่อช่วงอุโมงค์เจาะกับสถานี และการจำลองการก่อสร้าง โครงการรถไฟใต้ดินต่างประเทศมักต้องการแบบจำลองเมื่อเสร็จสิ้นสำหรับงานดำเนินงาน ผู้รับเหมาหลักต้องระวัง: กฎระเบียบท้องถิ่น ส่วนต่อประสานระบบสัญญาณ มาตรฐานการส่งมอบข้อมูลอาจแตกต่างจากในประเทศ
Q1: เจ้าของไม่ต้องการ BIM เรายังต้องทำหรือไม่?
A: หากสัญญาไม่กำหนด การทำ BIM เป็นเครื่องมือจัดการภายใน สามารถเลือกใช้กับจุดที่ซับซ้อนได้ แต่หากการประมูลสัญญาหรือการเปลี่ยนแปลงในภายหลังอาจเกี่ยวข้อง แนะนำให้สร้างแบบจำลองน้ำหนักเบาอย่างน้อยสำหรับการตรวจสอบการชนกันและการคำนวณปริมาณ จะทำหรือไม่ ทำลึกแค่ไหน ยึดต้นทุน-ประโยชน์และความเสี่ยงตามสัญญาเป็นหลัก
Q2: BIM ใช้สำหรับการชำระบัญชีโดยตรงได้หรือไม่?
A: โดยทั่วไปไม่สามารถแทนที่การวัดตามสัญญาได้โดยตรง ปริมาณจากแบบจำลองใช้เป็นข้อมูลอ้างอิงได้ แต่การชำระบัญชีต้องเป็นไปตามกฎการวัดในสัญญา การรับรองหน้างาน และการยืนยันจากเจ้าของ หากสัญญาระบุชัดเจนว่า "ปริมาณจากแบบจำลองเป็นเกณฑ์การวัด" ต้องสร้างแบบจำลองและตรวจสอบตามกฎที่ตกลง
Q3: การแปลง IFC สูญเสียข้อมูลทำอย่างไร?
A: สาขาวิชาหลักเก็บรูปแบบดั้งเดิม IFC ใช้สำหรับการแลกเปลี่ยนและเก็บถาวร ตั้งการตรวจสอบการแปลง สัญญาระบุรูปแบบการส่งมอบและมาตรฐานการตรวจรับให้ชัดเจน หากจำเป็นใช้ BCF ในการส่งปัญหา
Q4: ผู้รับเหมาช่วงไม่ให้ความร่วมมือกับ BIM ทำอย่างไร?
A: เขียนความรับผิดชอบ BIM สิ่งส่งมอบ กำหนดเวลา และข้อกำหนดการหักเงินในสัญญาผู้รับเหมาช่วง จัดเตรียมแม่แบบและการฝึกอบรม ใช้สิทธิ์ CDE และกลไกการประเมินเพื่อขับเคลื่อน ผู้รับเหมาหลักต้องมีผู้จัดการ BIM ในการประสานงาน
Q5: แบบจำลองเมื่อเสร็จสิ้นต้องส่งอะไร?
A: ขึ้นอยู่กับสัญญาและ EIR ของเจ้าของ ที่พบบ่อยได้แก่: แบบจำลองเรขาคณิตเมื่อเสร็จสิ้น ข้อมูลทรัพย์สิน (COBie หรือรูปแบบที่เจ้าของกำหนด) การเชื่อมโยงคู่มือดำเนินงาน พารามิเตอร์อุปกรณ์ โปรดตรวจสอบข้อกำหนดการส่งมอบ BIM ของเจ้าของและเอกสารราชการ
1. ตั้งผู้รับผิดชอบ BIM ตั้งแต่ขั้นตอนการประมูล: ประเมินข้อกำหนด EIR/สัญญา ประมาณการต้นทุน BIM เขียนในข้อเสนอทางเทคนิคและข้อเสนอทางการค้า
2. เสร็จสิ้น BEP ภายใน 30 วันหลังสัญญา: ระบุบทบาท CDE LOD จุดแลกเปลี่ยน ได้รับอนุมัติจากเจ้าของ
3. รวมระบบพิกัดและหน่วย: โครงการต่างประเทศมักใช้ระบบอิมพีเรียล/เมตริกปนกัน BEP ต้องระบุให้ชัดเจน
4. การเลือก CDE ต้องคำนึงถึงอธิปไตยข้อมูล: ให้ความสำคัญกับ解决方案ที่สามารถติดตั้งในประเทศที่โครงการตั้งอยู่หรือพื้นที่ที่เจ้าของกำหนด
5. การแบ่งแบบจำลองและกฎการตั้งชื่อต้องทำล่วงหน้า: หลีกเลี่ยงหายนะจากการรวมภายหลัง
6. ตรวจสอบการชนกันรายสัปดาห์ + ปิดวงจรปัญหา: ติดตามด้วย BCF รับผิดชอบถึงบุคคล กำหนดเวลาถึงวัน
7. แยกแบบจำลองคำนวณปริมาณออกจากแบบจำลองการมองเห็น: สร้างตามกฎการคำนวณปริมาณ ปรับเทียบเป็นประจำ
8. วางแผนการส่งมอบเมื่อเสร็จสิ้นล่วงหน้า 12 เดือน: ข้อมูลทรัพย์สิน COBie ส่วนต่อประสานงานดำเนินงาน หลีกเลี่ยงการเร่งรัดในนาทีสุดท้าย
9. ฝึกอบรมและประเมินผู้รับเหมาช่วง: ความสามารถ BIM รวมอยู่ในการรับเข้าผู้รับเหมาช่วงและการประเมินผลการปฏิบัติ
10. เก็บเวอร์ชันและบันทึกการตรวจสอบทั้งหมด: ในการเปลี่ยนแปลง การเรียกร้องค่าชดเชย ข้อพิพาท บันทึก CDE เป็นหลักฐาน
คำเตือนสุดท้าย: ข้อกำหนด BIM ของแต่ละประเทศแตกต่างกันมาก หมายเลขมาตรฐาน ขอบเขตการบังคับ รูปแบบการส่งมอบ โปรดตรวจสอบเอกสารราชการของประเทศที่โครงการตั้งอยู่ EIR ของเจ้าของ และเงื่อนไขพิเศษในสัญญา อย่าพึ่งพา "ประสบการณ์ที่สันนิษฐาน" ต้องยึดเอกสารเป็นลายลักษณ์อักษรเป็นหลัก