Studiu de caz: Terminal de Cereale la Dana 80, Port Constanța
Building Information Modelling (BIM) a devenit un mod de lucru din ce în ce mai important pentru arhitecți si ingineri, deoarece permite și simplifică implicarea beneficiarilor, a colaboratorilor și a altor stakeholderi în procesul de proiectare și execuție încă din fazele inițiale, ceea ce contribuie semnificativ la reduceri de timp și de costuri. Mai mult, colaborarea eficientă bazată pe un model unic 3D și transparența întregului proces conduc la un rezultat final care îi mulțumește pe toți cei implicați.
Adrian Ghencea, inginer proiectant și Technical Content Manager ALLBIM NET explică ce este BIM, de ce este important și cum se aliniază acest mod de lucru cu realitatea din construcții. Interviu extras din Videoconferința GO DIGITAL! organizată de ALLBIM NET pe 14 mai 2020.
Ce este BIM?
Building Information Modeling (BIM) este un mod de lucru interdisciplinar pe baza unui model 3D creat din informațiile aduse de fiecare specialist, ce susține colaborarea eficientă, responsabilitatea transparentă și economii în toate aspectele pe toată durata de viață a clădirii/infrastructurii.
În construcții, BIM susține procesul de proiectare, execuție și exploatare a unor imobile, utilizând informații digitale bine structurate, la care au acces toate părțile implicate, în funcție de roluri și permisiuni predefinite.
Care sunt azi provocările din construcții?
Statistic, piața internațională a construcțiilor este estimată la 3.5 trilioane de dolari, iar cea europeană la 1300 de miliarde de euro. Totuși, față de industria auto, IT sau telecomunicații, industria construcțiilor nu stă chiar bine la adoptarea tehnologiilor noi, ceea ce rezultă printre altele în pierderi. Conform unui studiu elaborat de researchgate.net, pierderile din industria construcțiilor se ridică la 20% (pierderi de materiale – 10%, refacere de proiect – 30%, muncă neproductivă – 40%). Totodată, 40% din proiecte depășesc bugetul, iar 90% dintre ele nu respectă deadline-urile.
În contextul în care proiectele sunt din ce în ce mai complexe, implicând resurse greu de imaginat acum doar câțiva ani, o mare parte din aceste probleme vin dintr-o comunicare, planificare sau colaborare ineficientă. Conform unui studiu din Marea Britanie, coordonat de Allplan și Institute of Civil Engineering, pierderile majore din sectorul construcțiilor sunt din cauza schimburilor incomplete de date între cei implicați în elaborarea unui proiect și a modificărilor aduse acestuia.
Digitalizarea industriei
Având în vedere contextul de mai sus, Uniunea Europeană a făcut primii pași înspre eficientizarea industriei construcțiilor și digitalizarea acesteia. Astfel au fost create primele standarde BIM care vor ghida procesele colaborative atât în proiectarea cât și în execuția sau operarea clădirilor.
În realitate însă BIM este o cerință obligatorie pentru proiectele mari de mai mult timp: 8 state membre UE (Austria, Danemarca, Finlanda, Germania, Italia, Luxemburg, Spania și Marea Britanie) au facut obligatorie utilizarea BIM în lucrările publice de construcții. În România, Ministerul Transporturilor a început să folosească BIM în managementul proiectelor de infrastructură, dar nu îl impune, însă acesta devine o cerință recurentă în domeniul privat, în special pentru proiectele mari cu investitori străini.
Cum lucrezi BIM?
Noi lucrăm în Allplan 2021, deși există și alte opțiuni pe piață. Avantajul major al acestui tip de software este că generează toate desenele necesare dintr-un model 3D inteligent (acesta conține date pe lângă informațiile despre geometrie). Aceasta este cea mai mare diferență față de sistemul tradițional de proiectare CAD, unde fiecare desen este creat individual. În BIM, creezi întregul model 3D, pe același model unic lucrează toată echipa de proiectare și din el generezi desene, detalii sau liste de cantități. Prin urmare rezultatele sunt corelate și numărul de erori scade semnificativ. Pare extrem de simplu și de logic, dar înainte totul trebuia verificat manual și desenele trebuiau actualizate individual pentru fiecare modificare.
Pentru noi BIM a devenit o filosofie de lucru care facilitează colaborarea cu arhitecții și inginerii din echipă. De-a lungul timpului, ne-a ajutat să clădim o echipă de specialiști și să ne selectăm colaboratorii externi pe baza unor criterii de calificare precise. Astăzi, indiferent de
complexitatea proiectelor noastre, fie că vorbim despre o construcție obișnuită, fie că vorbim despre proiecte a căror valoare de investiție depășește 40 de milioane de euro, managementul BIM este esențial și este aplicat fără rezerve.
Experiența ne-a demonstrat că acest mod de lucru colaborativ ne ajută cu succes și în selectarea contractelor de proiectare. Concret, preferăm întotdeauna să alegem un investitor care solicită prin contract întocmirea proiectului cu management BIM, în detrimentul unuia care nu o face.
BIM în practică – 20% saving la un proiect de 70 de milioane de euro
Unul din avantajele BIM este că beneficiarul are un rol activ în cadrul proiectului, iar alegerea soluțiilor se face împreună cu el, ceea ce ajută ulterior și în relația cu antreprenorul. Putem vorbi concret despre un proiect recent din Constanța, care a fost finalizat în 2019: Terminalul de Cereale de la DANA 80. Poți vedea articolul complet despre acest proiect aici >
Suprafața totală proiectată: 53.500mp
Valoarea estimată a investiției: 70.000.000 €
Valoarea totală a investiției: 56.000.000 €
Beneficiar: S.C. COMVEX S.A.
Proiectanți structură:
S.C. GENERAL CONSTRUCT GRUP S.R.L.
S.C. EUROCODE EXPERT S.R.L.
S.C. KLN PROIECT PARTENER S.R.L.
Proiectant tehnologie: S.C. COMVEX S.A.
Proiectant de arhitectură: S.C. MD PRIM PROIECT S.R.L.
Acest terminal, care transformă portul Constanța într-un hub pentru fluxurile de cereale pentru țările din Europa Centrală și de Est, are un caracter unicat – face posibilă eliminarea transbordului direct în traficul de cereale, creând astfel posibilitatea încărcării directe a navelor mari (35.000 – 40.000 tdw, chiar și a celor cu o capacitate de 65.000 tdw).
Imagine de ansamblu a terminalului – stadiul fizic la nivelul lunii martie 2018 (modelare 3D materializată pe amplasament)
Întins pe o suprafață de aprox. 60.000 m2, pe care sunt dispuse celule de depozitare cereale având înălțimea maximă de 35 m, terminalul a fost proiectat să ofere o mare flexibilitate, făcând posibilă operarea pe șapte fluxuri simultane: descărcare barje, vagoane și autocamioane (2 grupuri de recepție), încărcare nave (2 încărcătoare) și recirculare marfă dintr-o celulă în alta.
Provocările proiectului de rezistență au fost multiple și direct proporționale cu amploarea, complexitatea lucrărilor executate. Similar cu dinamica proiectelor în general, beneficiarul a dorit ca darea în exploatare a terminalului să se realizeze într-un timp cât mai scurt, acesta aflându-se pe drumul critic în strategia sa de expansiune a activității. Încă de la început, a solicitat gestiunea informațiilor într-o platformă comună de date (Common Data Environment) care să îi ofere posibilitatea în timp real să genereze și să optimizeze graficul de derulare a investiției și, în special, cel de execuție.
Vedere axonometrică modelare 3D a barelor de armătură cuvă de recepție auto. Software BIM: Allplan Engineering
Pentru a putea obține nivelul de detaliu impus, s-a luat decizia ca întreg proiectul să se deruleze pe o platformă comună de date (CDE – Common Data Environment), având la bază un model BIM unic care să permită corelarea tuturor proiectelor pe specialități. Acesta urma să fie primul mare proiect lucrat în Allplan Engineering și SCIA Engineer din Portul Constanța – două softuri care permit detalierea și calculul infra și suprastructurilor speciale, care în plus conferă versatilitate prin interoperare cu o paletă largă de alte softuri de specialitate.
Soluția BIM a însemnat o modelare 3D în detaliu care ne-a ajutat să alegem împreună cu beneficiarul cele mai bune opțiuni pe parcursul proiectului. Un plus este că neconcordanțele cu exigențele temei de proiectare, coliziunile sau posibilele probleme de execuție pot fi identificate încă din etapele preliminare ale proiectului, prin urmare numărul de revizii necesare în etapele avansate se reduce drastic.
Profil transversal prin cuva elevatoarelor 1 și 2 în zona de adiacență cu prism de cheu. Fundarea cuvei realizată la aproximativ -6.00 m sub nivelul apei din bazinul portuar.
Model de element finit cu reprezentarea deplasărilor totale în cupolă și manta. Software CAE: SCIA Engineer
În video-ul de mai jos este momentul lansării cuvei pentru elevatoarele 1 și 2, unde am ales opțiunea unei cuve în detrimentul soluției cu ecran de piloți secanți. Pe scurt, la nivelul acestui contract de execuție, cu valoarea inițială de 70 de milioane de euro, am reușit să terminăm lucrările în șantier la numai 56 de milioane de euro. Vorbim astfel de un saving de 20% per total. Iar din experiență pot spune că un proiect cu management BIM poate reduce costurile cu până la 30% din valoarea de investiție prin alegerea soluțiilor optime din punct de vedere tehnico-economic.
În ce direcție mergem în România?
BIM facilitează coordonarea între toți cei implicați într-un proiect, fie că sunt proiectanți, beneficiari, project manageri sau executanți. Pe măsură ce nivelul de digitalizare crește, pentru sistemele de gestiune ale clienților, apare oportunitatea de a transfera informații din modelul BIM în zona de facility management, ceea ce înseamnă că avantajele modului de lucru BIM nu rămân doar în faza de proiectare, ci se vor vedea pe toată durata de viață a construcției. Acest lucru stă la baza inițiativei BIM Level 2 din Marea Britanie și va începe să fie preluat de celelalte țări din lume.
În plus, necesitatea de a eficientiza procesele din industria construcțiilor și de a controla costurile se va traduce în cerința investitorilor de a utiliza acest standard de colaborare.
Ce înseamnă asta pentru proiectanți?
Înainte de a lua în calcul standardele ce vor fi impuse, ne interesează în permanență design-ul bazat pe performanță. Mai exact, căutăm cu toții variante de a urmări cu precizie performanța unei clădiri odată ce a fost construită (poate fi vorba de clădiri verzi, de impact economic sau social și multe altele). BIM înseamnă că de-acum toate aceste calcule legate de performanță pot fi integrate în modelul 3D pentru a optimiza design-ul.
Va exista în mod sigur o schimbare de abordare în piața construcțiilor, iar proiectanții vor avea de investit în programe de arhitectură sau inginerie specializate BIM, în logistică și training pentru a lucra mai rapid și mai precis și pentru a rămâne competitivi. Înainte ca BIM să fie o cerință la nivel național, ea va fi una obligatorie pentru proiectele mari și va veni direct din partea stakeholder-ilor care au deja nevoie de eficiență, transparență și control