Bright Ideas
Karl Lausten
9862 2837
klausten@bright-ideas.dk

BIM - Bygnings Informations Modellering

Fra 2D tegninger til 5D modeller

Vi har typisk et billede af en arkitekt ved en tegnepult med store papirark, lineal og passer liggende i baghovedet. Det stammer fra en tid, hvor 2 dimensioner (2D) var det, vi kunne håndtere. Tegningen kunne f.eks. illustrere grundplanen i vandret plan. Der kunne så laves andre tegninger i lodret plan til illustration af facade og tværsnit. Med moderne teknik kan vi kombinere de vandrette og lodrette planer i 3D tegninger, hvor vi på skærmen kan vende og dreje resultatet som om vi stod med en model i hånden. Den 4. dimension er tiden. Med 4D kan man vise byggeprocessen over tid fra udgravning over støbning af fundament til det færdige resultat er klar til indflytning. Pengene er den 5. dimension i denne sammenhæng. Materialer og håndværkere mv. skal betales undervejs i processen. I større projekter er det afgørende at have styr på forløbet og mulighed for at gribe ind, hvis det går anderledes end forventet. Visse steder vil du også kunne høre om 6D (energi) og 7D (drift/vedligeholdelse), og flere dimensioner er sikkert på vej.
Der ligger en rigtig god og mere teknisk beskrivelse af BIM på Det digitale byggeri
DTU har lavet en rapport, som viser udbyttet af at benytte BIM hos 4 virksomheder (mindre arkitektfirma, større ingeniørfirma, byg- og driftsherre, større entreprenør.

Det er vigtigt at forstå, at BIM rækker hele vejen fra de indledende skitser hos bygherre og arkitekt til detaljerede tegninger og materialelister hos de udførende håndværkere, og videre til de folk eller virksomheder, som senere skal drifte og vedligeholde bygninger og installationer. Det burde også række frem til den dag, bygningen skal rives ned igen. Så langt har man ikke tænkt i den danske lovgivning, men det indgår flere steder udlandet.
BIM er billedlig talt en kasse med legoklodser. I starten vælger man klodsernes størrelse og farve og sætter dem sammen for at skitsere de store linier, men senere kan hver enkelt deltager i et byggeprojekt lægge informationer ind i hver enkelt klods omkring det fagområde, som vedkommende arbejder med. Den enkelte klods kan udskiftes med en anden, der udfylder samme funktion. Informationerne bliver tilgængelige for de øvrige parter, så elektrikeren kan se, hvor VVS manden skal placere rørene, og hvor der er bærende elementer, brandsikre adskillelser osv. De enkelte medvirkende skal ikke hver for sig starte ud med en kopi af nogle tegninger udleveret ved licitationen, men kan gå ind i modellen og kigge nærmere på alle detaljer efter behov, ligesom de selvfølgelig skal fylde på med de oplysninger, de selv tilføjer undervejs.

Samspillet mellem parterne

Bygherren starter typisk et projekt med at gøre sig nogle tanker om de krav, han har til byggeriets placering, funktion, størrelse osv. Kravene kan være baseret på egne og andres erfaringer og på ønsker fra de folk eller firmaer, som skal bruge eller leje bygningen. Professionelle bygherrer har måske selv BIM-software, men typisk foregår denne fase på papir eller mundtligt.
Kravene bliver præsenteret for en rådgiver, som så udarbejder en teknisk beskrivelse af projektet, kontakter myndighederne for at få byggetilladelse mv. Rådgiveren kan med fordel arbejde digitalt, og lave beskrivelse og krav på en måde, så alle deltagere i processen kan få adgang til dem. Kravene skal opbevares særskilt, så man løbende kan sammenligne tilbud og leverancer med kravene for at afgøre, om de nu også lever op til det krævede. Beskrivelsen skal følge retningslinierne i bips B1.000, så det bliver ensartet fra sag til sag.
Afhængigt af rollefordelingen i det videre forløb, kan det være rådgiveren eller arkitekten, der opretter og administrerer BIM-serveren. (I mindre projekter kan en hovedentreprenør påtage sig opgaverne både som rådgiver, arkitekt og leverandør. I så fald må det blive hovedentreprenøren, som administrerer BIM-serveren).
Der kan udmærket laves en arbejdsfordeling, hvor f.eks. arkitekten skitserer de bygningsmæssige rammer, VVS firmaet placerer rørføringerne, elektrikeren placerer tavler, kabler og kontakter osv. De enkelte fagområder vil med fordel kunne bruge software, der er tilpasset netop deres fagområde, så f.eks. elektrikeren får hjælp af sin software til at fordele belastningen på forskellige sikringsgrupper og til at beregne materialeforbrug m.v. Visse leverandører har måske kun brug for at se tegninger og specifikationer, men skal ikke levere input. De kan så nøjes med en gratis Viewer for at få adgang til dokumentationen.
Der er risiko for at parterne hver for sig i god tro placerer f.eks. rør og kabler samme sted. Sådanne konflikter skal identificeres og rettes, inden arbejdet går igang. Det vil typisk være den, der styrer BIM-serveren, som skal kontrollere for konflikter og sørge for, at parterne får dem afhjulpet.
Der er ubegrænsede muligheder for at fylde detaljerede oplysninger og specifikationer ind i systemet. Hvis det skal være effektivt, skal man nøjes med at lægge det ind, som er relevant for det videre forløb, men sørge for at det er tilgængeligt for de øvrige parter før, de skal bruge det.
Når byggeriet er færdigt, skal dokumentationen afleveres til dem, der skal stå for den fremtidige drift og vedligeholdelse af bygningen. Det kan være bygherren selv eller et professionelt firma, som har digitale værktøjer til at planlægge og styre vedligeholdelsen.

Byggeprojekt uden koordinering ----- Byggeprojekt med BIM og koordinering ----- Skitse - parterne i et byggeprojekt

Dataudveksling.

Hvad man faktisk udveksler - IFD

En forudsætning for overhovedet at kunne udveksle informationer om bygningskomponenter (eller andre objekter), er at man entydigt kan identificere de enkelte objekter, og - hvis systemet skal bruges internationalt - at det kan gøres på tværs af forskellige sprog. En simpel ting som en dør vil i nogle sammenhænge betyde "den flade af et eller andet materiale som dækker en åbning i væggen fra gulv og ca 210 cm op, og som kan åbnes eller lukkes", hvorimod "dør" i andre sammenhænge kan betyde et sæt af dørkarme, hængsler, og dørplade mv. En bjælke kan være af træ, stål eller beton. Måleenheder kan skrives både i forkortet og lang form (mm og millimeter). Mulighederne for fejl er altså mangfoldige, hvis man ikke vedtager globalt entydige koder (GUID - Globally Unique IDentifier) for veldefinerede enheder og benytter disse koder i stedet for sproglige begreber. Sættet af karme og dør mv. kan identificeres entydigt med koden "3vHRQ8oT0Hsm00051Mm008". Det giver så til gengæld mulighed for, at man frit kan oversætte et sæt data til mange forskellige sprog uden risiko for misforståelser, og at man på den måde kan udveksle byggeinformationer mellem forskellige sprogområder.
IFD (International Framework for Dictionaries) en rammen for en sådan entydig beskrivelse af alle objekter, men også for sammenhængen mellem dørpladen, dørsættet, døråbningen, måleenheden osv.
I Danmark klassificeres oplysningerne vha DBK 2006, som er på vej til at blive afløst af CCS

Hvordan man udveksler information - IFC

Det er ikke nok at have defineret entydige koder for de enkelte objekter. Det skal også afklares hvordan objekterne beskrives. Der skal være mulighed for at skrive hvordan hver enkelt dør skal se ud, hvilke materialer, den skal laves af og hvilke krav den skal opfylde mht lyd- og varmeisolering, brand- og indbrudssikring, hygiejne standarder osv, hvor hver enkelt dør skal placeres, hvor mange der skal bruges, hvornår de skal bruges, hvad de koster osv.
Og det skal defineres, hvordan data-filen rent teknisk skal udformes (filformat) for, at forskellige systemer kan læse oplysningerne.
IFC (Industry Framework Classification) er det anerkendte filformat til udveksling af filer mellem forskellige BIM systemer. I øjeblikket benyttes IFC 2x3, men IFC 2x4 (eller bare IFC 4) er på vej.
Under praktisk brug af IFC standarden har en række firmaer konstateret, at parterne i byggefasen naturligt vil støde på udfordringer, der gør det nødvendigt for dem at udveksle oplysninger om ændringer til tegninger og specifikationer. I stedet for at sende hele sættet af tilrettede tegninger og specifikationer frem og tilbage, har de foreslået en standardprocedure for udveksling af sådanne korrektioner i BIM Collaboration Format - BCF. Dette er ikke godkendt som standard endnu, men der arbejdes på det.

Hvilke informationer er der brug for at udveksle og hvornår - IDM

Der skal ikke meget fantasi til at forestille sig hvilke mængder af data, der kan opsamles i løbet af et byggeri. Naturligvis er der ikke brug for det hele i de forskellige situationer undervejs. Hvis processen med digital udveksling af data skal fungere, er det nødvendigt at aftale nøjagtigt hvilke informationer, der skal være til rådighed i forskellige faser og i samspillet mellem forskellige deltagere i projektet. Når landmåleren skal placere bygningen på grunden, skal han kende til bygningens udvendige dimensioner for at kunne beregne den nødvendige afstand til skel, men han behøver ikke vide om skillevæggene skal mures op eller laves i gipsplader. Dem der skal projektere fundamentet, skal vide hvilke belastninger, det skal kunne holde til, men de behøver ikke vide om vinduerne skal være med eller uden sprosser. Omfanget af oplysninger, det er nødvendigt at oplyse i samspillet mellem de forskellige parter i byggeriet fastlægges på forhånd i en manual IDM (Information Delivery Manual).
Arbejdet med IDM ser ud til endnu at være i de eksperimenterende faser, så der kan opstå usikkerhed i samspillet ved et større byggeri. Man forsøger at beskrive de forskellige roller i byggeriet, så man kan benytte en standardiseret IDM i stedet for at lave en ny IDM til hvert projekt. Det forudsætter naturligvis at arbejdsdelingen mellem parterne er klart defineret og ens i alle projekter, hvilket langt fra er tilfældet i virkelighedens mange forskellige projekter. Derfor har byggelederen en stor udfordring på dette område.
I samspillet mellem bygningens bærende konstruktioner, indretningen og installationerne (og i mange andre snitflader) er der brug for at kigge på specifikke dele af tegninger og oplysninger. Der arbejdes på at definere snitfladerne i såkaldte Model View Definitions (MVD) - et element i IDM.
Når byggeriet er gennemført, skal det overgå til drift. De endelige tegninger og specifikationer skal kunne overføres til de programmer, der benyttes til at styre drift og vedligehold af bygningen og installationerne. Facility Management Handover - FM handover - er også et element i IDM.
Norsk byggeri ser ud til at være længere fremme med implementering af BIM end mange andre lande. Der har man lavet værktøjer, som kan kontrollere om et modtaget sæt data indeholder de nødvendige oplysninger til den givne opgave.

BIM / Model server og Projektweb

Nogle af de dyre softwareløsninger leverer også en Model-server og/eller et Projektweb i en eller anden udgave - enten indbygget eller medfølgende. Der er imidlertid også mulighed for at benytte en gratis Open Source BIMserver, som er meget enkel at sætte op og bruge. Byggeweb.dk har en kommerciel men meget anvendt løsning for projektweb.
BIM/model-serveren har indbygget funktioner til at dele og sammenholde oplysningerne ("modellerne") fra de enkelte projektdeltagere. Konflikthåndtering, versionsstyring og adgangskontrol er andre vigtige funktioner.
Projektweb har flere oplysninger end BIM-serveren, idet projektweb i princippet blot er en fildelingsfunktion, hvor der udover bygningsmodellerne også kan ligge andre dokumenter med udbudsmateriale, tidsplaner osv. Projektweb uden BIM-server har ikke konflikthåndtering og versionsstyring. Planlægningskonflikter må håndteres i særskilt software, og brugerne må selv sikre sig, at de får fat i den seneste version af en "model" eller tegning ved kigge på versions- og revisionsnumre.
IKT leder er en ny funktion, som ofte vil blive placeret hos byggerådgiveren eller arkitekten (hovedentreprenøren i mindre sager, hvor han også udfylder den rolle). IKT lederen skal oprette og vedligeholde modelserveren, give de relevante parter adgang og sikre at de får adgang til de relevante oplysninger på det rigtige tidspunkt, og som det vigtigste: han skal sørge for at få underentreprenører/håndværkeres detailmodeller retur og sammenholde dem for at finde de steder, hvor planerne konflikter indbyrdes og derefter sørge for at konflikterne afhjælpes mens det stadig er på tegnestadiet. Man kan godt forestille sig at specialister vil tilbyde den funktion som en særskilt service fremover.

Vi hører fra "det virkelige liv", at man i mange mindre projekter ikke gør sig umage med at stille de relevante oplysninger til rådighed for hver enkelt projektdeltager. I stedet lægges alle tegninger blot på Projektweb, eller de sendes simpelthen pr mail til alle deltagere, som så selv må sortere og finde frem til, hvad der er relevant for den pågældende. Man spilder meget tid alene på den opgave. Dernæst går de enkelte deltagere i gang med at opmåle og indtegne deres delleverance. Det sker ofte på papir, men selv når det sker elektronisk, bliver oplysningerne ikke leveret tilbage og lagt ind i det samlede projekt, så konflikter mellem deltagernes planer kan identificeres og afhjælpes på planlægningsstadiet. I stedet arbejder man videre som planlagt indtil konflikten viser sig på byggepladsen og man må håndtere det ved at lave en del af arbejdet om. Det er langt fra optimalt! Anvendelse af BIM-server eller andre værktøjer til versionsstyring og konflikthåndtering vil kunne spare store beløb.

BIM software løsninger

Hvis du blot har brug for at se oplysningerne i BIM uden at rette i dem, findes der en række gratis Viewers, som du kan vælge imellem. De er gode på hver sit felt, så en bestemt løsning er ikke nødvendigvis den bedste til alle formål. Se oversigten her. Tekla BIMsight påstår selv, at den er væsentligt bedre end de andre - bedøm selv.

Hvis du er arkitekt, ingeniør eller bygningskonstruktør, har du sikkert behov for selv at tegne eller tilføje elementer i andres tegninger. Der findes specialiseret software eller moduler i softwarepakker til forskellige faggrupper. For de fleste er det nok vigtigt, at løsningen både kan importere tegninger fra en BIM-server men også i gængse formater fra andre tegneprogrammer. Det kan være relevant at kunne lægge en billed- eller PDF fil ind som baggrund og tegne hen over den, og det er relevant hurtigt at kunne lave en målfast skitse af en bygning fra en blank skærm som grundlag for at placere installationer og beregne tilbud. Løsningen bør kende til de relevante regler og krav på fagområdet, så programmet har indbyggede hjælpeværktøjer og kan udpege fejl og mangler i en skitse. Desuden skal der være indbygget beregningsmodul eller nem overførsel af data til et eksternt beregningsmodul f.eks. fra din brancheforening.

Mange af løsningerne på markedet er meget dyre, og nogle af dem er oveni købet ikke særligt effektive, når det drejer sig om at tegne i 3D. De enkelte programmer kan have styrker eller svagheder i forhold til bestemte faggrupper. Derfor må det altid anbefales dels at prøvekøre programpakken i en måneds tid, før man vælger at betale, og dels at snakke med andre i samme branche og høre om deres erfaringer.
Vær opmærksom på, at flere faktorer afgør den samlede økonomi i løsningen:

  • Anskaffelsesprisen
  • Vedligeholdelsesabonnement
  • Kurser og oplæringstid
  • Effektivitet i det daglige arbejde - både når det gælder tegning, beregninger, konflikthåndtering og udveksling af filer med øvrige projektdeltagere

Det sidste kan meget vel overskygge de andre punkter, fordi det netop er i det daglige arbejde, at man skal hente den gevinst, der skal dække de øvrige poster.

Der er en række løsninger på markedet, og mange arkitekter, håndværkere og andre aktører har i forvejen systemer, der kan håndtere dele af opgaven f.eks. med 2D eller 3D tegninger. En af de store udfordringer er, om programmerne benytter et standardiseret dataformat, så de forskellige systemer kan udveksle informationer indbyrdes. Der er en række software producenter, som selv oplyser, at de kan benytte IFC standarderne. Se listen på buildingSMART implementation. Det er dog kun et mindre antal af disse producenter, som også har søgt om certificering som dokumentation for at deres produkter faktisk fungerer med IFC: buildingSMART certification

Det er langt fra alle de nævnte løsninger, der markedsføres i Danmark. Så vidt vi har kunnet afdække, omfatter udbuddet pt disse løsninger:

  • Autodesk Revit
  • Tekla
  • Graphisoft ArchiCAD
  • Nemetschek VectorWorks og AllPlan2012
  • Bentley
  • 4M BIM Suite (ny)

Flere løsninger kan være på vej ind på markedet, ligesom det er tænkeligt at forskellige brancheorganisationer har eller vil integrere BIM funktionalitet i deres brancheløsning. Det vil altid være en god idé at undersøge, hvad din brancheorganisation anbefaler eller måske tilbyder.

Implementering af BIM i din virksomhed

Det Digitale Byggeri har lavet en særdeles god gennemgang af de overvejelser og forandringer, der skal til i din virksomhed og din arbejdsproces, når du vil indføre BIM - og ikke mindst de udfordringer, du skal forvente i de første projekter. Der skal afsættes tid til opgaven - det er ikke hensigstmæssigt at tage BIM i brug i forbindelse med et projekt, hvor der ikke er plads til at håndtere både udfordringer i samspillet mellem parterne i byggeriet, udfordringer i en ændret tidsplan, hvor mange beslutninger træffes tidligere en hidtil i forløbet, og IT tekniske udfordringer.
Overordnet gælder, at der fremover skal bruges mere tid ved computeren og mindre tid på byggepladsen. For mange mindre håndværksfirmaer gælder, at de er bedre til det praktiske arbejde på byggepladsen end til at arbejde med software på en computer. For dem kan det være relevant at købe sig til planlægningsdelen som en service på samme måde, som man visse steder hyrer en beregner til at udregne grundlaget for tilbud.

Som det fremgår af ovenstående, er der ikke så meget ved at investere i BIM-løsninger, hvis ikke de øvrige parter i byggebranchen også investerer. Det er lidt ligesom at være den første til at købe en telefon - der sker ikke noget før, de andre også køber en telefon! Derfor kan det være en rigtig god idé at samle byggefirmaer, arkikekter m.fl. i lokalområde og sammen sætte gang i et projekt med undervisning, afprøvning og erfaringsudveksling, og så forpligte hinanden til investere i kompatible softwareløsninger, så alle får fuldt udbytte af investeringerne fra dag et.
Det er ikke usandsynligt, at det lokale erhvervsråd kan finde midler til at hjælpe et sådant projekt igang. Og det ville være perfekt hvis f.eks. kommunen lægger ud med at udbyde et par mindre opgaver med krav om anvendelse af BIM men uden forventning om væsentligt reduceret byggepris. Det ville give områdets byggevirksomheder mulighed for at øve sig i praktisk brug af BIM på overskuelige projekter og dermed kvalificere dem til at byde ind på større opgaver senere.

4M BIM Suite

Bright Ideas har afprøvet 4M BIM software Suite
Programpakken indeholder billige og effektive løsninger til mindre arkitektfirmaer, bygningskonstruktører og til EL, VVS, og ventilation m.fl.
4M IDEA er en udmærket løsning til at designe og skitsere bygninger på informationsniveau J0-J4 (fra oplæg til udbud), men ikke på informationsniveau J5 og J6 (detailtegninger for produktion eller som dokumentation på faktisk udført byggeri). 4M IDEA kan skitsere et tag, men ikke den bærende tagkonstruktion. Programmet er designet til den typiske arbejdsdeling på større byggerier, hvor ingeniører tegner og beregner de bærende konstruktioner i særskilte programmer. 4M tilbyder programmet 4M STRAD til betonkonstruktioner, men har ikke programmer egnet til tømmer eller stålkonstruktioner. 4M tilbyder også 4M CAD til generel håndtering af CAD opgaver.
4M FINE er MEP programmer (Mechanical Engineering) til en række faggrupper. Programmerne kombinerer 3D tegning med fagspecifikke beregningsmoduler og automatisk dannelse af diagrammer mv. Arbejdsprocessen er særdeles effektiv med en indledende tegning på skitseniveau og efter beregning af kapacitetsbehovet og eventuelle tilpasninger af løsningsvalget, føres detaljerne tilbage til tegningen som automatisk opdateres med de valgte dimensioner.

Vi har selv arbejdet en del med 4M IDEA i forbindelse med free-lance tegne opgaver og kender programmets muligheder og begrænsninger.
Vi har demonstreret 4M FINE programmerne for forskellige håndværkere og har selv lavet et par demo-projekter, men har ikke brugt FINE programmerne professionelt.

Samarbejde i Vesthimmerland

Bright Ideas har sammen med Himmerlands Udviklingsråd og UCN samlet en gruppe lokale bygherrer og byggefirmaer fra forskellige brancher og gennemført et kursus- og erfaringsudvekslingsforløb i foråret 2013. Flere af deltagerne har haft udbytte af forløbet, da de skulle byde på kommunens første større byggeprojekt omfattet af den ny IKT bekendtgørelse fra 01.04.2013. Alle melder, at forløbet har afmystificeret digitalt byggeri og gjort, at de føler sig rimeligt klædt på til at gå aktivt ind i digitale byggeprojekter og drage nytte af forskellige digitale værktøjer også i deres øvrige opgaver.

Ovenstående er skrevet for at give et overblik for lægfolk, og en hurtig og overordnet indføring i emnet for fagfolk, der ikke tidligere har beskæftiget sig med digitalt byggeri. Indholdet er ikke nødvendigvis fyldestgørende og 100% korrekt set med en byggefagmands øjne.

Aars, maj 2012
Karl Lausten
opdateret oktober 2013.