Standardy techniczne opracowania bibliotek BIM

Istnieje wiele standardów opracowania bibliotek BIM. Wszystkie dążą jednak do tego samego celu, ujednolicenia i standaryzacji w opracowaniu bibliotek, szablonów projektów i metodyki pracy. W uznaniu tego faktu postaram się zaprezentować podstawowe definicje w odniesieniu do istniejących standardów, takich jak Revit Standards (zdobywające coraz większą popularność w Europie), ANZRS (australijsko-nowozelandzki Revit Standard) i NBL-UK (Narodowa Biblioteka BIM w Wielkiej Brytanii). Powyższe standardy są ogólnie dostępne i każdy może się z nimi zapoznać.

Obecnie żadne oprogramowanie BIM, w tym Revit, nie może usprawnić całego cyklu życia budynku w jednym obszernym pliku lub modelu. Dlatego powyższe standardy są szczególnie ukierunkowane na współpracę i komunikację, zarówno w ramach programu Revit, jak i z oprogramowaniem innych firm (np. Archicad) oraz poprzez wykorzystanie IFC.

Aby rozpocząć projekt w BIM, projektant musi posiadać podstawowe narzędzia pracy, takie jak:

• Szablon projektu –jest plikiem wyjściowym/startowym, który zawiera szereg ustawień takich jak:
  • poziomy,
  • wyświetlanie obiektów w widokach, 
  • filtry widoków,
  • szerokości linii wydruku, 
  • style obiektów, 
  • podstawowe materiały, 
  • systemy przegród budowlanych, 
  • zestawienia. 

Jednak każdy zaawansowany użytkownik oprogramowania BIM, potrafi samodzielnie rozbudowywać i modyfikować swój szablon, dodając do niego np. nowe materiały od producenta (np. bloczki z betonu komórkowego), systemy ścian (pełna struktura ściany uwzględniająca wszystkie jej warstwy, tj. warstwę nośną, izolację termiczną, warwy membran, warstwy wykończeniowe). 

• Biblioteki – każdy projekt BIM jest tak dobry jak biblioteka/rodzina w nim zastosowana. Wyróżniamy następujące biblioteki:
  • Rodziny systemowe – używane do tworzenia podstawowych elementów budynku, takich jak ściany, dachy i stropy. Uwzględniają one pełna struktura przegrody budowlanej, jej warstwy, tj. warstwę nośną, izolację termiczną, warwy membran, warstwy wykończeniowe

• Rodziny wczytywane – biblioteki, które są:
  • tworzone niezależnie od projektu, a następnie wczytane do projektu, np. definicje materiałów bloczków komórkowych, wełny skalnej, biblioteki drzwi i okien.

• używane do tworzenia instalowanych komponentów budynku, takich jak drzwi i osprzęt.
• często elementem podrzędnym rodzin systemowych. Na przykład określenia materiałów stanowiących strukturę ściany, dzięki którym, ściana jest w stanie automatycznie wyliczyć współczynnik U, R.

• Rodziny lokalne – elementy niestandardowe tworzone w kontekście modelu.

Dobrej jakości biblioteki BIM w znacznym stopniu ułatwiają pracę projektanta!

umożliwiają mu bowiem szybkie tworzenie zestawień, specyfikację produktu i wymianę informacji. W tym celu niezbędne jest stosowanie się do standardów. Ponieważ biblioteka nie spójna z żadnym standardem stanowi większy problem niż pomoc. Wyobraźmy sobie, że każdy producent przygotowuje bibliotekę, według własnego uznania, tworzy swoje indywidualne parametry, a kiedy projektant ma przygotować zestawienia materiałowe, ma dziesiątki parametrów, które nie raz mówią o tym samym. Gdyby natomiast powyżsi producenci zastosowali się do standardu, ich wartości byłyby zawsze zebrane pod tymi samymi parametrami, np. odporność ogniowa, zamiast wyświetlać się w 5 różnych parametrach, byłaby zawsze zebrana pod jednym tym samym parametrem. 

Tutaj stosowanie standardów przynosi najwięcej korzyści zarówno projektantom jak i samym producentom. Ponadto musimy pamiętać, że projekt budowlany to proces, w którym współpracuje ze sobą wiele różnych firm. Metodyka BIM powstała po to, aby wszyscy uczestnicy tego procesu mieli dostęp do tych samych informacji, dlatego ich ujednolicenie zgodnie ze standardem jest tak bardzo ważne. W związku z powyższym dobrze już na samym początku projektu określić, zgodnie z którym standardem chcemy pracować. Oznacza to, że parametry, style obiektów, konwencje nazewnictwa itd. muszą być zgodne. Treści utworzone zgodnie ze standardem mają określoną jakość bazową. Projektant korzystający z tej zawartości może ufać, że zawartość zostanie bezproblemowo połączona z szablonem projektu. Treść będzie poprawnie wyświetlana w harmonogramach, zgodnie z szablonami widoków i poprawnie eksportowana do IFC. 

Niezależnie jaki standard wybierzemy, ważne jest abyśmy się go trzymali. Producent przygotowując swoją bibliotekę BIM powinien zadbać o spójność i jednolity standard swoich obiektów. Zagwarantuje mu to lepsze zarządzanie bazą informacji o produktach oraz ułatwi współpracę z projektantem. Istotne jest też zrozumienie podstawowych definicji używanych w oprogramowaniu, tak aby dostarczona biblioteka spełniała oczekiwania projektanta, np. producent oferujący:

• Bloczki gazobetonowe powinien zbudować bazę materiałów zgodną z ofertą producenta, biorąc pod uwagę, wymiary i specyfikację techniczną, aby każdy materiał mógł referować do indywidualnego kodu lub grupy produktów. Kolejnym krokiem powinno być przygotowanie systemów przegród budowlanych, np. połączenie bloczków konstrukcyjnych z mineralnymi płytami izolacyjnymi, z bardzo lekkiej odmiany betonu komórkowego
• Nadproża systemowe, słupy, wieńce, itp. powinny zostać przygotowane jako obiekty Rodziny wczytywane, umożliwi to ich wstawianie tak samo jak okna czy drzwi i pozwoli zbudować zestawienie dla każdego indywidualnego elementu. 

Biblioteki/rodziny BIM mogą posiadać także różną szczegółowość określoną jako standardy dokładności. Funkcjonują one na dwóch równoległych wymiarach, jedna dotyczy dokładności jaką przedstawia geometria modelu i nazywana jest ona „Level of Development” (LOD), oraz dokładności informacji jakie niesie za sobą element „Level of information” (LOI). Podział taki umożliwił wprowadzenie standardów dokładności do metodyki projektowania. Definicje te bazują na normie przygotowanej przez AIA (American Institute of Architects) o nazwie AIA G202-2013 Building Information Modeling Protocol Form.

Krótki opis dokładności LOD:

• LOD 100 – element modelu reprezentowany jest za pomocą symbolu lub ogólnego przybliżonego kształtu i przybliżonej lokalizacji
• LOD 200 – element reprezentowany jest za pomocą symbolu lub ogólnej bryły, dokładność ta pozwala na definiowanie wymaganej kubatury pod obiekty. Możliwość korekty założeń funkcjonalno-użytkowych
• LOD 300 – element modelu reprezentowany jest za pomocą konkretnych obiektów i systemów, na podstawie modelu można zliczyć już ogólną ilość i kubaturę a także dokonać obmiarów. Poziom ten pozwala na utworzenie wstępnych analiz służących do optymalizacji, poprawy jakości modelu i weryfikacji walorów architektonicznych budynku. Dokładność tą porównać można do dokładności projektu budowlanego
• LOD 350 – element modelu reprezentowany jest za pomocą konkretnych obiektów i systemów, na podstawie modelu można zliczyć już ilość i kubaturę a także dokonać obmiarów oraz koordynacji względem innych elementów. Jest to często poziom, na którym jest już uwzględniony producent, specyfikacja produktu i jego geometria
• LOD 400 – element modelu reprezentowany jest za pomocą konkretnych obiektów i systemów wraz ze szczegółami montażu i informacjami o produkcji, na podstawie modelu można zliczyć już dokładną ilość i kubaturę, a także dokonać obmiarów oraz koordynacji względem innych elementów. Podobny do LOD 350 ale o większej dokładności
• LOD 500 – element modelu jest reprezentowany przez odzwierciedlenie modelu rzeczywistego, np. detale budowlane.

Z punktu widzenia producenta, ważne jest aby dostarczyć jak najistotniejsze informacje, jednak w uwzględnieniem rozsądnego poziomu szczegółowości. Architekt w praktyce wykorzystuje różne poziomy szczegółowości na poszczególnych etapach projektu: koncepcja, projekt budowlany i projekt wykonawczy. Za każdym razem uszczegóławiając projekt coraz bardziej.

Jednak informacje od producenta mogą pojawiać się już dosyć wcześnie. Dlatego nie przeładowywanie bibliotek nadmiarem informacji, a zebranie najistotniejszymi właściwościami, jest dosyć istotne, co zresztą ułatwia praca wg. standardu. Rodziny wczytywane można także uszczegóławiać przy pomocy Specyficznej Geometrii Obiektu (Specific Object Geometry – SOg). Przykładowo na samym początku możemy dostarczyć Architektowi bibliotekę (nadproża, okna, itp.) z Generyczną Geometrią Obiektu (Generic Object Geometry – Gog), która bazuje na sześcianach, a następnie uszczegółowić ją wczytując geometrię szczegółową.