Na każde wyzwanie jesteśmy w stanie znaleźć rozwiązanie. W przypadku mostu Randselva zespół projektowy rozwiązał wyzwania związane z zaprojektowaniem złożonej konstrukcji bez korzystania z rysunków, stosując wiele różnych metod.
W tym drugim artykule z serii o moście Randselva przeczytasz o czterech pozostałych praktycznych rozwiązaniach, które zastosowano w tym fascynującym projekcie opartym na modelach: sesjach ICE i hackatonach, projektowaniu parametrycznym, poprawnych informacjach we właściwym miejscu oraz ścisłej współpracy z wykonawcą.
Ten artykuł jest częścią przygotowanego przez BIM Corner studia przypadków – pt. Dzielenie się najlepszymi praktykami z Norwegii. Aby przeczytać cały dokument kliknij tutaj!
Spis treści
- Informacje o projekcie (część pierwsza)
2. Wyzwania podczas projektowania (część pierwsza)
3. Rozwiązania dla procesu projektowego (część pierwsza)
3.1. Podział projektu na części (część pierwsza)
3.2. Przepływ pracy (część pierwsza)
3.3. Oprogramowanie (część pierwsza)
3.4. Plan wykonania BIM – BEP / BIM manual (część pierwsza)
3.6. Projektowanie parametryczne
3.7. Prawidłowe informacje we właściwym miejscu
To druga część serii o Randselvabru – najdłuższym moście na świecie zbudowanym bez rysunków. W pierwszej części (przeczytaj tutaj) zapoznaliśmy się z ogólnymi informacjami o projekcie, wyzwaniami projektowymi i 4 rozwiązaniami tych wyzwań. W tej drugiej części omówimy resztę rozwiązań wykorzystanych podczas procesu projektowania:
- Sesje ICE i hackatony
- Projektowanie parametryczne
- Prawidłowe informacje we właściwym miejscu
- Ścisła współpraca z wykonawcą
3.5. Sesje ICE i hackatony
Transgraniczny Zespół Parametryczny
Lokalne zespoły projektowe w czterech krajach modelowały most, korzystając z Tekla Structures wraz z Grasshopper. Na początku procesu projektowania zespół dążył do stworzenia co najmniej 70% modelu BIM przy użyciu projektowania parametrycznego. Biuro projektowe wiedziało, że tylko pięć do sześciu osób w Sweco zna projektowanie parametryczne na tak niezwykle wysokim poziomie, a tylko jedna z nich pracowała w Norwegii. Ponieważ reszta znajdowała się w Finlandii, Danii i Polsce, zamiast kosztownej przeprowadzki do Oslo, projektanci stworzyli przepływ pracy, w którym zespoły mogły pracować z modelami opartymi na chmurze w swoich lokalnych biurach.
Zaleta współpracy transgranicznej: model BIM wygląda tak samo w każdym miejscu, natomiast rysunki są bardzo specyficzne dla danego kraju. Dzięki temu współpraca między krajami staje się łatwiejsza.
Sesje ICE
W projekcie Randselva zespół zastosował metodologię VDC. Jednym z elementów VDC jest Integrated Concurrent Engineering. ICE to skrupulatnie zaplanowane, multidyscyplinarne spotkanie, z jednoczesnymi pracami projektowymi. Więcej o VDC i ICE możesz przeczytać tutaj.
Zastosowanie ICE ma na celu rozwiązywanie wyzwań projektowych. Istotne decyzje dotyczące projektu podejmowane były w czasie rzeczywistym. Spotkania organizowano z wykorzystaniem najnowocześniejszych technologii wizualizacji w specjalnie zaprojektowanych salach, zwanych Big Rooms. Uczestnicy korzystali z projektorów i dużych ekranów dotykowych wyświetlających modele BIM. W oparciu o takie modele uczestnicy analizowali problemy i dyskutowali o rozwiązaniach. Dodatkowo nad planem i agendą spotkania czuwał tzw. facylitator – osoba odpowiedzialna za sprawny przebieg spotkania, realizująca z góry ustalony program co do minuty.
W tym projekcie zespół próbował połączyć metodologię ICE z Hackatonami. Hackaton to wydarzenie, podczas którego spotyka się wiele osób, aby wspólnie programować. W tym przypadku zespół zebrał w jednym pomieszczeniu ekspertów od projektowania parametrycznego z całego Sweco wraz z klientem, wykonawcą i resztą zespołu projektowego.
3.6. Projektowanie parametryczne
Projektowanie parametryczne można opisać jako zbiór reguł (skrypt parametryczny) przesyłany do komputera. Następnie komputer wykorzystuje te zasady do stworzenia modelu cyfrowego. Dość prostym przykładem takiej zasady może być umieszczanie słupów oświetleniowych co dwadzieścia metrów wzdłuż osi drogi. Istnieje wiele zalet modelowania przy użyciu projektu parametrycznego w porównaniu z modelowaniem ręcznym. Więcej o projektowaniu parametrycznym możesz przeczytać tutaj.
Zalety projektowania parametrycznego
Jeśli na przykład przesunie się oś drogi, komputer automatycznie przesunie wraz z nią słupy oświetleniowe, eliminując pracę człowieka niezbędną do aktualizacji położenia wszystkich słupów oświetleniowych. Jeśli w skrypcie zmieniona zostanie żądana odległość między słupami oświetleniowymi, komputer w ciągu kilku sekund poprawi projekt. Te same zasady można zastosować w przypadku bardziej złożonego modelowania, takiego jak zbrojenie lub sprężanie.
Jeśli zastosujesz wystarczającą liczbę tych zasad, większość konstrukcji można opisać za pomocą projektowania parametrycznego. Pozostawia to bardzo elastyczny projekt, który można szybko i bez błędów ludzkich modyfikować. Skrypty parametryczne można również łatwo wykorzystać w przyszłych projektach. W przypadku projektu mostu Randselva ponad 60% konstrukcji zamodelowano przy użyciu projektowania parametrycznego. W ten sposób powstały wszystkie kable sprężające oraz ponad połowa zbrojenia i konstrukcji betonowej.
Zmiana przebiegu drogi na późniejszym etapie projektu opartego na rysunkach zwykle oznaczałaby miesiące przeróbek. Dzięki projektowi parametrycznemu mogliśmy w ciągu kilku dni dostosować się do nowych linii dróg. To samo dotyczy rewizji zbrojenia, kabli sprężających i konstrukcji betonowej. W przypadku Randselva proces obejmował ponad 200 unikalnych kabli sprężających, 200 000 prętów zbrojeniowych i ponad 200 faz wylewania betonu.
Oprogramowanie Grasshopper
Grasshopper to wizualny język programowania i środowisko działające w oprogramowaniu Rhinoceros 3D. Programowanie wizualne pozwala nam opisywać procesy za pomocą ilustracji lub grafiki. Ten typ programowania opiera się na idei „pudełek i strzałek”. Pudełka lub inne obiekty ekranowe traktowane są jako byty połączone strzałkami, liniami lub łukami, które reprezentują relacje.
Grasshopper razem z Tekla
To, co istotne w przypadku łącza na żywo Grasshopper-Tekla, to fakt, że tworzy i manipuluje natywnymi obiektami Tekli. Ta funkcjonalność była kluczowa dla wielkiego sukcesu tego połączenia. Wraz z geometrią, za pomocą Grasshopper można tworzyć wszystkie rodzaje zbrojenia. Wszystkimi danymi definiującymi zbrojenie w Tekli można manipulować z poziomu Grasshoppera. Obejmuje to również tworzenie zbrojenia w formie zakrzywionej.
Kluczem do sukcesu było nie tylko stworzenie zaawansowanej geometrii i zbrojenia. Grasshopper może wyszukiwać wszystkie informacje o modelu Tekla. Dane BIM, atrybuty i rozmieszczenie obiektów można zmieniać w czasie rzeczywistym. Możliwe jest wyodrębnienie wszystkich UDA (atrybutów zdefiniowanych przez użytkownika) z Tekli do Grasshoppera i z powrotem.
W jaki sposób użytkownicy Grasshopper mogą pracować jednocześnie w tym samym pliku?
Podczas pracy nad projektem Grasshopper nie miał opcji udostępniania modelu w chmurze. Może w następnej wersji – mamy nadzieję! W projekcie Randselva musieliśmy pracować bez tej opcji. Wyjście/wejście (output/input) danych komponentów Grasshopper przybyło nam na ratunek.
Krok po kroku proces korzystania z wejścia/wyjścia (data output/input) danych:
– Otwórz komponent canvas zwany wyjściem danych.
– Podłącz dane do komponentu, aby udostępnić je innym użytkownikom (powiększ komponent, aby dodać dodatkowe dane wejściowe),
– Zapisz plik .ghdata na swoim serwerze.
– Za każdym razem, gdy zmieniamy dane w komponencie, plik .ghdata zostanie automatycznie zaktualizowany.
– W związku z tym, jeśli ktoś zaczął pisać własny skrypt, może łatwo pobrać dane z pliku, wybierając odpowiednie miejsce docelowe .ghdata
Jeśli czyjaś praca zależy od informacji od kogoś innego, po prostu prosi o plik .ghdata, a nie o cały skrypt. Największą zaletą jest to, że dane wyjściowe są aktualizowane w czasie rzeczywistym, dzięki czemu wszyscy użytkownicy pracują na najnowszej wersji danych.
3.7. Prawidłowe informacje we właściwym miejscu
Metodologia BIM na początku fazy projektowania musi być skoordynowana i opracowana we współpracy pomiędzy projektantami i inżynierami projektu ze strony wykonawcy. Należy tak uzgodnić ilość informacji, aby już na etapie budowy pracownicy i kadra mogli z powodzeniem wykorzystać i przeanalizować dane pochodzące z cyfrowej interpretacji konstrukcji.
Aby to osiągnąć, możemy stworzyć atrybuty zdefiniowane przez użytkownika (UDA). Atrybuty są skojarzone ze wszystkimi obiektami w modelu BIM, a program, który został użyty do zamodelowania obiektu, automatycznie predefiniuje część atrybutów. Obiekty można również wzbogacać o UDA specyficzne dla projektu, jak pokazano w poniższej tabeli.
Jedną z najważniejszych części tworzenia wysokiej jakości modeli BIM jest dodanie przydatnych atrybutów do obiektów w modelu. Im bardziej uporządkowane zostaną dodane dane, tym łatwiej będzie wykorzystać model na późniejszych etapach. Wadą jest to, że utrzymanie dużego zestawu atrybutów jest trudne i pracochłonne. Kluczem jest zrozumienie, jakiego rodzaju informacje są przydatne na różnych etapach życia modelu BIM.
W przeglądarce IFC, takiej jak Solibri, te atrybuty są wyświetlane podczas zaznaczania obiektu. W przypadku projektu mostu Randselva atrybuty zdefiniowane przez użytkownika zostały pokazane w wykonanej na zamówienie zakładce „A_E16_PART_INFO”, jak pokazano na poniższym rysunku.
W projekcie jednym z najczęściej używanych UDA była „sekwencja budowy”. Ten atrybut określa, do której fazy betonowania należy obiekt. Umożliwiło to wykonawcy PNC Norge lepsze zaplanowanie zamówień betonu, zbrojenia i sprężania, co z kolei ułatwiło logistykę na budowie.
Poniższy rysunek przedstawia symulację BIM pierwszych segmentów nawisowych w osi 3. W miarę jak model BIM przechodzi przez kolejne etapy projektu, typ atrybutów zdefiniowanych przez użytkownika potrzebnych dla obiektu może ulegać zmianie ze względu na zmienione wymagania. Zmiana zdefiniowanych przez użytkownika atrybutów obiektów w modelu BIM jest jednak stosunkowo łatwa.
3.8. Ścisła współpraca z wykonawcą
W przypadku kontraktu „zaprojektuj i wybuduj” warunkiem koniecznym jest ścisła współpraca projektanta z wykonawcą. Podobnie było w przypadku mostu Randselva, gdzie wielkość i złożoność projektu wymagały dobrej komunikacji i zrozumienia pomiędzy wszystkimi stronami zainteresowanymi projektem.
Już na etapie przetargu główny wykonawca PNC Norge, po wstępnych spotkaniach z wiodącą firmą projektową, firmą Sweco, zdecydował się na realizację projektu w oparciu o model. Ponieważ w tamtym czasie było niewiele projektów referencyjnych i żaden nie był tej wielkości, była to decyzja, która miała duże konsekwencje, jeśli chodzi o współpracę w ramach kontraktu „zaprojektuj i wybuduj”.
Robiąc coś innowacyjnego, musimy znaleźć nowe sposoby działania. Zaprojektowanie, a następnie zbudowanie mostu tej wielkości wymagało od wszystkich członków zespołu „podniesienia poprzeczki” lub dania z siebie tego czegoś, co jest potrzebne do osiągnięcia sukcesu. Na przykład projektanci musieli pomyśleć w nowy sposób: jeśli nie tworzę rysunków, ale model, jak mogę przekazać na plac budowy wszystkie informacje niezbędne do budowy? Wykonawca stanął przed podobnym wyzwaniem: jak zbudować projekt bez bazując na modelach?
Wyzwaniem związanym z projektem bez rysunków jest nawiązanie współpracy między wszystkimi interesariuszami i sprawienie, aby pracowali jako zespół. Wszyscy powinni kierować się tymi samymi zasadami i mieć te same cele. Dzięki ścisłej współpracy i wewnętrznym spotkaniom projektantom udało się zrozumieć potrzeby wykonawcy i wyprodukować modele, które można było później wykorzystać na budowie.
Podsumowanie drugiej części
W drugiej części serii o Randselvabru – najdłuższym moście na świecie zbudowanym bez rysunków, przyjrzeliśmy się pozostałym rozwiązaniom wyzwań procesu projektowego:
- Sesje ICE i hackatony
- Projektowanie parametryczne
- Prawidłowe informacje we właściwym miejscu
- Ścisła współpraca z wykonawcą
Czekajcie na kolejną część, w której omówimy rozwiązania wyzwań na placu budowy!
Ten artykuł jest częścią przygotowanego przez BIM Corner studia przypadków – pt. Dzielenie się najlepszymi praktykami z Norwegii. Aby przeczytać cały dokument kliknij tutaj!
Bibliogafia
Tworząc tę serię i studium przypadku, korzystaliśmy z następujących źródeł:
- RANDSELVA BRIDGE: PLANNING AND BUILDING A 634m LONG BRIDGE SOLELY BASED ON BIM MODELS Øystein Ulvestad, Sweco Norge AS Tiago Vieira, Armando Rito Engenharia SA
- RANDSELVA BRIDGE: CONSTRUCTION WITHOUT DRAWINGS Wiktor Rybus, BIM Developer, Sweco Norway (do 01/2022 PORR/PNC)
- https://e-brim.com/randselva-bridge-digital-twins-bim-in-south-korea/
- https://www.ringeriksavisa.no/arkiv/item/8429-randselva-bru-apner-uten-budsjettsprekk
- Autorzy niektórych fotografii: Ståle Savland (SVV), Konrad Naborczyk (BIM Corner/Skanska
- Rendering: SWECO
