İnşaat Mühendisliği Yapılarında CIM Olabilir mi?

Hepimiz mimarların Bina Bilgisi Modelleme (BIM) terimini uzunca bir süre önce kullanmaya başladıklarını duyduk. Genel olarak BIM, mimarların ve tasarımcıların bir projenin gerçekte yapılmış halini görselleştirip tahminlerde bulunabileceği gerçek bir yapı veya yapıyı akıllıca ve dinamik olarak tasarlamak ve uygulamak için kullanılan süreçtir.

İnşaat mühendisliği tarafında, binaların dışındaki her şeyi 3 boyutlu 3B “3D” ortamda, BIM‘in telaffuz edilmeye başlamasından çok daha öncesinden beri, uzunca bir zamandır tasarlıyor ve modelliyoruz. Bununla birlikte, bir ya da birkaç nedenle, bu tasarımlar genellikle büyük çoğunlukla BIM olarak görülmemiştir. Bu süre zarfında, yüzeyleri “surface” bilgisayar ortamında yaratıp; bunları birbirleri ile bağlayabildik; koridor modelleri ve boru hatlarını 3 boyutlu 3B “3D” olarak oluşturduk. Dinamik profiller ve kesitler üretip; modeli oluşturan elemanların birbirleriyle çakışmalarını algılayabiliyor ve hafriyat (kazı & dolgu) işleri miktarlarını hesaplayabiliyoruz; hatta raporlar ve maliyet tahminleri üretebiliyoruz. İnşaat mühendisleri ve tasarımcıları yıllar içinde tasarımlarında bir miktar 3 boyutlu 3B “3D” model üretmekle birlikte, nihai ürün hemen her zaman 2B ve 3B tasarım bileşenlerinin bir karışımı olmuştur.

Mimarlık Mühendislik ve Yapım (MMY) “Architectural, Engineering and Construction (AEC)” birleşik tasarım ve işbirliği kavramına geçmekte olduğumuz bu günlerde, endüstri bir bütün olarak tasarımlarını gözden geçirme, inceleme, maliyet tahminleri, yapım ve yapıldığı gibi “asbuilt” gibi işleri bütünüyle birleşik bir tasarımdan tasarım iş akışına kaydırıyor. Bizi oraya götürmek için 2 boyut 2B “2D” zihniyetini terk etmek ve 3 boyut 3B “3D” kavramını tamamen benimsemek zorundayız.

BIM için kullanılan benzer işlemleri dahil ederek, tam İnşaat Bilgi Modelleme (CIM) sürecinin sadece bir 3 boyutlu 3B “3D” model üretmekle bitmediğini anlamalıyız. Gerçek bir 3 boyutlu 3B “3D” model veya saha sunumu geliştirildikten sonra, tasarımımıza konan akıllı bileşenleri ayıklayıp analiz etmemizi sağlayacak ek boyutlara geçebiliriz.

Müşteri ve yatırımcılar bu değeri keşfedip bu yeni teknoloji dalgasına uyum sağladıkça, Mimarlık Mühendislik ve Yapım (MMY) “Architectural, Engineering and Construction (AEC)firmalarının 3 boyutlu 3B “3D” modellerini her bir tasarım çıktısında basılı kopya planlarına dahil etmelerini bir gereklilik haline getirmesi daha yaygın hale gelecektir. Müteahhitler de proje tasarımının çok daha erken evrelerinde yer alıp; işbirliği içine girmek durumunda kalacaklardır.

Müteahhitler, BIM‘in kullanıma sunulmasından bu yana, yapım aşamalarında modelden alan değişiklikleri ve düzenlemeleri yaparken ilave tasarım bilgileriyle tasarım modellerini güncelleyebilecekleri bu ortama geçiş yapıyorlar. Günümüzde Sanal Tasarım ve İnşaat (STİ)  “Virtual Design and Construction (VDC)” olarak bilinen bu süreç, daha sorunsuz bir şekilde işbirliği yapabilmesine olanak tanımakta ve sonuçta daha gelişmiş bir nihai ürün elde edilmesini sağlamaktadır.

CIM Prosedürleri

Değişik tasarım programları ile sürekli gelişen iyileştirmeleri ve geliştirilmiş işlevselliği birleştirmek için tasarım yeteneklerimizi genişletmeye yönelik artan bir taleple birlikte, 2 boyutlu 2B “2D” tasarımdan 3 boyutlu 3B “3D” CIM ilkelerine ve kavramlarına geçiş sırasında beceri setlerimizi sürekli geliştirip birbirimize rehberlik etmemiz gerekiyor.

Gerçek bir CIM tasarımını, özellikle ilk tasarımı gerçekleştirmek, kolayca gerçekleştirilemez. Bu geçiş esnasında kesinlikle bazı terslikler ve büyüyen sorunlar olacaktır. Kendinizde tasarım dünyasında hayatta kalmak ve eski alışkanlıkların başlamasına izin verilebileceğini düşündüğünüz hayal kırıklığının kırılma noktasına ulaştığınızı görebilirsiniz. Hepimiz oraya gittik ve bu bizi daha iyi duruma getirdi. O zamanlar göründüğü kadar loş olmasına rağmen tünelin sonunda bir ışık olduğuna emin olun.

Geleneksel olarak tasarım maliyetleri ve çabaları, bir projenin ara ve son tasarım aşamalarında en büyük etkilenmeyi sağlarken, bir CIM tasarımı ön yüklemeleri sayesinde proje tasarım gelişimi ilerledikçe bu maliyetleri azaltacaktır. Ek olarak, 3 boyutlu 3B “3D” model tabanlı bir ortamda çalışma, bireyleri, neyi tasarladıklarını ve projenin geri kalanını nasıl etkilediğini gerçekten düşünmeye iter. Çizim oluşturma ve detaylı analiz hazırlanırken 3 boyutlu 3B “3D” modelin dinamik olarak akıllıca ayrıntılandırılmasıyla ilgili daha fazla zaman harcanır. Sonuç olarak, bir projenin sonraki aşamaları sırasında karşılaştığınız değişiklikler/ düzeltmelerin güncellenmesi ve düzeltilmesi çok daha kısa sürer. Bu noktada, bir CIM tasarımı yaratmanın arkasındaki başlıca faydaları görmeye başlayacaksınız.

Projenin ilk başlangıç sürecinde, proje yöneticileri ve mühendisleri projenin genel resmine bakmalı ve nihai ürünün neyi temsil ettiklerini belgelemek ve oraya en iyi şekilde nasıl ulaşmak istediğini belirlemek zorundadırlar. BIM/CIM uygulama planları, tasarım ekiplerinin proje yaşam döngüsü boyunca uygulayacakları BIM/CIM İş Akışlarının ve Kullanımlarının tümünü özetleyen ve bu nihai ürüme ulaşmak için en faydalı olacak bir belgeyi bir araya getirmek için erken işbirliği yaptığı daha yaygın bir yer haline geliyor. İşte bazı örnek CIM İş Akışları ve Kullanımları:

 

ÖRNEK CIM İŞ AKIŞI

  • Lojistik
  • Ağ Kaynakları
  • Kurulum
  • Doğrulama
  • Lisans & İmtiyazlar
  • Donanım Kaynakları
  • Veri Toplama
  • Kurulum
  • Doğrulama
  • Yazılım Kaynakları
  • Veri Toplama
  • Dağıtım
  • Lisanslama
  • Personel Kaynakları
  • Personel
  • Eğitim
  • Başlangıç
  • Proje Planlama
  • CIM Ekibi
  • BIM Ekibi
  • Mobilizasyon
  • Modelleme Stratejisi
  • Entegrasyon Stratejisi
  • Yeni Proje Kurulumu
  • Zamanlama
  • Veri Yönetimi
  • Dosya Transfer Protokolleri
  • Veri Setleri/Çalışma Setleri
  • Veri Kısa yolları
  • Model Yönetimi
  • Ağ Kaynakları
  • Bağlantı Yöntemi
  • İş Paylaşım Yöntemi
  • Bütüncül Yaklaşım
  • Tasarım/Modelleme
  • Tasarım Aşamaları
  • Sipariş Değişiklikleri
  • Bilgi Talepleri
  • Yapıldığı Gibi “As-Built” Çizimleri
  • Kalite Güvence “Quality Assurance” ve Kalite Kontrol “Quality Control”
  • Uygunsuzlukların Tespiti
  • Teslimat
  • Elektronik Kopyalar (Dijital Dosyalar)
  • Tasarımlar/Çizimler
  • Kaynak
  • Evrensel İlkeler
  • Tekrar üretilebilir teslimatlar
  • Veri/Veri Setleri/Kaynak Dosyalar
  • Basılı Kopyalar
  • Yaşam Döngüsü
  • Veri Arşivleme (Dijital Dosyalar)
  • Kurumsal Veriler
  • Kütüphaneler/Katalog Güncellemeleri
  • Devreye Alma/İşletme ve Bakım
  • Katma Değerler (Edinilen Tecrübeler)

ÖRNEK CIM KULLANIMLARI

  • Planlama
  • 3 boyutlu 3B “3D” Modelleme (Model Üretimi)
  • Modelleri Birleştirme & Yapısal Analizler
  • Maliyet Tahmini
  • Tasarım Seçenekleri (Kavram Çalışması)
  • Tasarım Gözden Geçirmeleri & Tasarım Yorumları
  • Yağmur Suyu Drenaj Tasarımı ve Analizleri
  • Endüstriyel tesis Tasarımı ve Analizleri
  • Mevcut Şartlar
  • Geoteknik Analizler
  • CBS “GIS” Araçları (Çevresel Analizler)
  • Safha Planlama (4. Boyut 4B “4D”)
  • Karayolu Tasarımı ve Analizleri
  • Sürdürülebilirlik Analizleri
  • Trafik Analizleri
  • Görselleştirme
  • Tasarım
  • 3 boyutlu 3B “3D” Koordinasyon (Çakışma Tespiti)
  • 3 boyutlu 3B “3D” Modelleme (Model Üretimi)
  • Modelleri Birleştirme & Yapısal Analizler
  • Maliyet Tahmini
  • Tasarım Gözden Geçirmeleri & Tasarım Yorumları
  • Dijital Üretim
  • Yağmur Suyu Drenaj Tasarımı ve Analizleri
  • Endüstriyel tesis Tasarımı ve Analizleri
  • Çizimleri Yaratma (Pafta Üretimi)
  • Mevcut Şartlar
  • Field Automation (Machine Guidance)
  • Geoteknik Analizler
  • CBS “GIS” Araçları (Çevresel Analizler)
  • Safha Planlama (4. Boyut 4B “4D”)
  • Karayolu Tasarımı ve Analizleri
  • Sürdürülebilirlik Analizleri
  • Trafik Analizleri
  • Görselleştirme
  • Yapım (İmalat)
  • 3 boyutlu 3B “3D” Koordinasyon (Çakışma Tespiti)
  • Modelleri Birleştirme & Yapısal Analizler
  • Maliyet Tahmini
  • Dijital Üretim
  • Yağmur Suyu Drenaj Tasarımı ve Analizleri
  • Endüstriyel tesis Tasarımı ve Analizleri
  • Mevcut Şartlar
  • Field Automation (Machine Guidance)
  • Geoteknik Analizler
  • Safha Planlama (4. Boyut 4B “4D”)
  • Model Kayıtları (Yapıldığı gibi “As-Built” Modelleri)
  • Karayolu Tasarımı ve Analizleri
  • Saha Kullanım Planlaması
  • Trafik Analizleri
  • Görselleştirme
  • Operasyonlar
  • Varlık Yönetimi
  • Maliyet Tahmini
  • Mevcut Şartlar
  • Safha Planlama (4. Boyut 4B “4D”)
  • Önleyici Bakım
  • Model Kayıtları (Yapıldığı gibi “As-Built” Modelleri)
  • Görselleştirme

Ayrıca, CIM uygulamasında tam başarı elde etmemizi sağlayacak tasarım programlarının araştırılmasına ihtiyaç duyulmaktadır. Hem Autodesk hem de Bentley, CIM uygulamalarımızda tam bir başarı elde edebilmemizi sağlayan bir dizi tasarım programı ve araçlara sahiptir.

Autodesk tarafında AutoCAD Civil 3D bundan tam 10 yıl önce tanıtıldı ve modellerimizi dinamik olarak tasarlamamıza izin verdi. Autodesk programı bu süre içerisinde daha da geliştirdiği için, bu tasarım süreci daha kesintisiz hale geldi. Civil 3D bize 3 boyutlu 3B “3D”, 4 boyutlu 4B “4D”, 5 boyutlu 5B “5D ve 6 boyutlu 6B “6D” modelleri üretebilmenizi sağlar; ancak sınırlamaları vardır. Çoğu kişi bize (fensler, erozyon kontrolü resimleri, peyzaj düzenlemeleri, vb.) bazı saha özelliklerini düzenlemek için 2 boyutlu 2B “2D” çizimler oluşturma zihniyetine geri dönüşün bir ihtiyaç olduğunu söyleyecektir. Biraz zaman alıcı ve biraz alışılmışın dışında olmasına rağmen, artık özellik çizgileri, alt bileşen oluşturucu, bölüm ve içerik oluşturucu ve çeşitli eklenti tasarım programları, araçları ve uygulamaları kullanarak bu özellikleri birçoğunu dinamik olarak oluşturabiliriz.

Ayrıca birkaç yıl önce INFRAWORKS programının piyasaya sürülmesiyle şimdi, Civil 3D CIM tasarımımızı alıp; tasarımı çevresindeki saha özellikleri/gelişmeleri ile bütünleştirerek gerçek dünya ortamında sunmamızı sağlamaktadır. Böylece tasarımın gerçekte yapılışı hakkında daha iyi bir perspektif kazanırken, bu görselleştirmeyi grafik/dokular, peyzaj, animasyonlar, analiz gibi araçlar ile daha da özelleştirebiliriz.

Daha Doğru Civil 3D Modelleri Oluşturmak İçin Dinamik Blokları Birleştirme

Şekil- 1: Egzajere edilmiş Fens Yerleşimi

3 boyutlu 3B “3D” ortamı tamamen benimsemek için, düşünme ve tasarım yöntemimizi tamamen değiştirmeliyiz. Planlarımızda gösterilen birçok saha içeriğini temsil etmek için özel çizgi tiplerine güveniyoruz.

AutoCAD‘de 3 boyutlu 3B “3D” nesneler oluşturup dinamik bloklara dönüştürerek; geçmişte çeşitli saha bileşenlerini görüntületmek için kullandığımız çok güvendiğimiz 2 boyutlu 3B “2D” çizgi tipi tanımlarımızı artık kaldırmaya başlayabiliriz. Aşağıdaki örnek, bir inşaat alanının 2 boyutlu 3B “2D” basit çizgi tipini değiştirmek için dinamik bir blok oluşturma süreci üzerinde duracaktır.

Şekil- 2 2 boyutlu 2B “2D” Tipik Fens Üst Görünüşü

AutoCAD‘e entegre edilen 3 boyutlu 3B “3D” Katı Modelleme (ve C3D‘de mevcut olan 3 boyutlu 3B “3D” Modelleme çalışma alanına geçiş yaparak) kullanarak, fensin ne olduğunun doğru 3 boyutlu 3B “3D” gösterimini oluşturabiliriz. Böylece fenslerimiz gerçek hallerine benzeyeceklerdir. Yerel belediyenizin ayrıntılarına uygun standart bir çit ile başlamak istersiniz. Bu bloğun daha sonra, farklı işverenlerin istekleri veya farklı saha kısıtlamaları için gerekli olan özel gereksinimleri karşılamak üzere değiştirilebileceğini unutmayın. Tamamlandıktan sonra, yeni görünüşünüz 2 boyutlu 2B “2D” ve izometrik “isometrik” görünüşlerde aşağıdaki şekillerde görüldüğü gibi olacaktır:

Şekil- 3: Fensin babalarını ve temellerini de gösteren Yeni 3 boyutlu 3B “3D” Tipik Fens Üst Görünüşü

Şekil- 4: Fensin babalarını ve temellerini de gösteren Yeni 3 boyutlu 3B “3D” Tipik Fens İzometrik “Isometric“ Görünüşü

Fensinizin 3 boyutlu 3B “3D” gösterimini görünmesini istediğiniz şekilde ayarladıktan sonra onu bir blok haline getireceğiz. Blok Düzenleyicide “Block Editor” , blokların ve 3 boyutlu 3B “3D” görünümlerde nasıl temsil edileceğini daha iyi tanımlamak için mesafeleri, noktaları, görünürlük ayarlarını tanımlamak için Parametreler “Parameter” ekleyebiliriz. AutoCAD Civil 3D (C3D) modellerindeki alan özelliklerini planlarken bloğun nasıl hareket etmesini istediğinizi tanımlamak için, bloğumuzdaki “block” her parametreye “parameter” eylemler “action” uygulayabiliriz. Bu bağlamda, ben yatay uzunluklara bir mesafe “distance” parametresi “parameter” uyguladım ve bu sayede, gerektiğinde fensin babalarını sündürme “ ve hizalama becerisi kazandım. Ayrıca, fens bloğum “block” uzatılırken kutuplar hizalansın ve kopyalansın diye, yatay mesafeye bir dizi “array” parametresi “parameter” de ekledim. Bu ddizide “array” dizilimimi 10 birim aralıklarla ayarladım.

Şekil- 5: Blok Düzenleyicide “Block Editor” 2 boyutlu 2B “2D” tel kafes “wireframe “ görüntü stili ile fens tanımı

Son olarak, ekran görüntüleme ayarınızı gerçekçi “realistic” hale getirirseniz, fensinizin görünümünü Sıvama Malzeme Araştırıcısı “Rendering Materials Browser” aracılığıyla bloğunuza uygulayabilirsiniz. Bu esnada fensinizin doğru bir 3 boyutlu 3B “3D” fense benzemesi için, doğru malzeme aralığı ile  malzeme eşleme aralığını ayarlamanız da gerekebilir.

Şekil- 6: Blok Düzenleyicide “Block Editor”3 boyutlu 3B “3D” gerçeçi “realistic “ görüntü stili ile fens tanımı

Tüm parametrelerini ve işlemlerinizi ayarladıktan sonra, blok düzenleyicisini kaydedin ve kapatın. İzometrik “Isometric” görünümünüze geçip; yeni blokunuzu seçerseniz, eylemleri “action” tanımladığınız yerlerde mavi renkli tutamaçları da göreceksiniz.

Şekil- 7: Çalıştığınız modele yerleştirilmiş haliyle fens bloğunuz “block”.

Şekil- 8: Bloğun “Block” çalışma modelinizde boyunu uzatmak için, tutamaçlardan birini kullandıktan sonra görünümü

Your block is now ready to be incorporated into your Civil 3 boyutlu 3B “3D” model.

Bloğunuz “Block” artık 3 boyutlu 3B “3D” modelinize dahil edilmeye hazırdır.

Şekil- 9: Gerçekçi “Realistic” görünümde fensiniz

Şekil- 10: Fensinizin gerçekçi “realistic” görünümde yakınlaştırılmış hali

Şekil- 11: Fensin Gerçekçi “Realistic” Görünüşü

Sonuç

Daha fazla bilgi edinmek ve bu konulardaki düşüncelerinizi iletmek için, lütfen İnşaat Bilgi Modelleme (CIM) LinkedIn grubumu ziyaret edin (ve katılın!): Burayı tıklayabilirsiniz. Bu forum sayesinde üyeler, CIM süreçleri ile ilgili bilgileri paylaşabilir, endüstri tasarım standartları/ uygulamaları/ teknikleri hakkında güncellemeler sağlar, açık tartışmalar yapar, öneriler ve ipuçları sağlar ve daha da önemlisi genel kalite, verimlilik ve tutarlılığımızı iyileştirebilirler.

Hakkında Sertan Türkan

AutoCAD Beyni

Bunu da Kontrol edin

Revitte Tek Bir Çizim Çizgisi Kullanarak Eğimli Bir Yüzey Yaratma

Çizim modunda, eğimli bir yüzey oluşturmak için tek bir çizim çizgisinin özelliklerini düzenleyin. Bu yöntemi, …

Bir cevap yazın

Yardıma mı ihtiyacınız var? Chat with us
Bir görüşme başlatmak için lütfen önce gizlilik politikamızı kabul edin.