bélyegkép| Lidar adatokból összeállított gépészeti helyiség épületinformációs modellje Az épületinformációs-modellezés (angolul Building Information Modeling, BIM) egy olyan eljárás, amely magában foglalja az épületek vagy más fizikai létesítmények fizikai és funkcionális jellemzőinek digitális reprezentációinak létrehozását és kezelését. Az épületinformáció-modellek (BIM-ek) számítógépes fájlok, amelyek gyakran – de nem mindig – zárt formátumúak és zárt adatokat tartalmaznak; melyek kinyerhetők, cserélhetők vagy folyamatba illeszthetőek a megépített vagy megépítendő létesítményekkel kapcsolatos döntéshozatal támogatása érdekében. A BIM szoftvereket magánszemélyek, vállalkozások és kormányzati szervek használják épületek és különféle fizikai infrastruktúrák – például víz-, hulladék-, elektromos-, gáz-, kommunikációs közművek, utak, vasutak, hidak, kikötők és alagutak – tervezésére, kivitelezésére, üzemeltetésére és karbantartására.
A BIM koncepciója az 1970-es évek óta fejlesztés alatt áll, azonban csak a 2000-es évek elején vált elfogadott kifejezéssé. A szabványok fejlesztése és a BIM elfogadása országonként eltérő ütemben halad. A buildingSMART által kifejlesztett Ipari Alaposztályok (Industry Foundation Classes, IFC-k) – információk reprezentálására szolgáló adatstruktúrák – 2013-ban nemzetközi szabvánnyá, az ISO 16739-cé váltak. Az Egyesült Királyságban 2007-től fejlesztett BIM-folyamat szabványok pedig egy nemzetközi szabvány, az ISO 19650 alapját képezték, amelyet 2019 januárjában vezettek be.
A BIM folyamatok leírása és szabványosítása angol nyelven történik, majd a Magyar Szabványügyi Testület honosítja azt. Az MSZ EN ISO 19650 szabványsorozat első kötete 2021-ben jelent meg. A magyar nyelvre honosítás nagyrészt megtörtént, viszont a szakmai körökben az angol nyelvű mozaikszavakat és kifejezéseket használják.
Története A BIM fogalma az 1970-es évek óta létezik. Az első épületek modellezésére kifejlesztett szoftverek az 1970-es évek végén és a 80-as évek elején jelentek meg, és olyan munkaállomás-termékeket tartalmaztak, mint a Chuck Eastman Building Description System és a GLIDE, RUCAPS, Sonata, Reflex és Gable 4D Series. A korai alkalmazások és ezek futtatáshoz szükséges hardverek drágák voltak, ami korlátozta a BIM gyors széles körű elterjedést.
A BIM szoftverek néven ismertté vált termékek abban különböztek az építészeti rajzoló eszközöktől, mint például az AutoCAD, hogy lehetővé tették további információk (idő, költség, gyártói adatok, fenntarthatósági és karbantartási információk stb.) hozzáadását az épületmodellhez, mely később kinyerhető döntéshozatali célokból.
bélyegkép|Az 1984-ben kiadott Archicad 1.0 kezelőfelülete A Graphisoft nevű magyar cég versenytársainál hosszabb ideje fejlesztett ilyen megoldásokat, a Laiserin akkoriban az ArchiCAD alkalmazást „az egyik legérettebb BIM-megoldásnak tekintette a piacon".Laiserin, J. (2003) "Graphisoft on BIM ", The Laiserin Letter, 20 January 2003. Az 1984-es kiadását követően az ArchiCAD-et egyesek a BIM első megvalósításának tekintették, mivel ez volt az első olyan személyi számítógépre készült CAD-termék, amely képes volt 2D és 3D geometriát is létrehozni. Az ArchiCAD lett az első kereskedelmi BIM termék, mely elérhető volt személyi számítógépekre, nem csak speciális irodai munkaállomásokra. A Steve Jobs vezette Apple 1984-ben marketingszerződést kötött a Graphisofttal, melynek feltétele a tervezőprogram Apple Lisa számítógépen való futtatásának demózása volt. Ugyanebben az évben a CeBIT-en mutatták be a demót nagyközönségnek. Ez a publikus demó jelentette később a cégnek azt a kapcsolati tőkét, mellyel a szoftverüket számos építész számítógépére eljuttathatták.
Az „épületmodell” kifejezést (a mai értelemben vett BIM értelmében) először az 1980-as évek közepén használták az újságok: Simon Ruffle 1985-ös tanulmányában, amelyet végül 1986-ban publikáltak, majd Robert Aish 1986-ban – akkor a GMW Computers Ltd.- nél, a RUCAPS szoftver fejlesztőjénél – utalt a szoftver londoni használatára Heathrow repülőtér építésének kapcsán. A „Building Information Model” kifejezés először GA van Nederveen és FP Tolman 1992-es tanulmányában jelent meg.
Az „Épületinformációs-modell” és az „Épületinformációs-modellezés” (beleértve a „BIM” mozaikszót is) azonban csak nagyjából 10 évvel később vált népszerűvé. A digitális formátumú információk cseréjének és interoperabilitásának megkönnyítése különböző terminológiákkal történt: a Graphisoft „Virtuális Épületként” vagy „Single Building Model”-ként, a Bentley Systems „Integrált projektmodellként”, az Autodesk vagy a Vectorworks pedig „Épületinformációs-modellezésként" hivatkozott az eljárásra. 2002-ben az Autodesk kiadott egy fehér könyvet "Building Information Modeling" címmel, és más szoftvergyártók is elkezdték hangsúlyozni részvételüket a területen.Laiserin, J. (2002) " Comparing Pommes and Naranjas ", The Laiserin Letter, 16 December 2002. Az Autodesk, a Bentley Systems és a Graphisoft, valamint más iparági megfigyelők közreműködésével 2003-banLaiserin, J. (2003) "The BIM Page ", The Laiserin Letter. Jerry Laiserin segített népszerűsíteni és szabványosítani a kifejezést, mint az építési folyamat digitális ábrázolásának általános elnevezését.
Átjárhatóság és BIM szabványok Mivel egyes BIM szoftverfejlesztők saját tulajdonú adatstruktúrákat hoztak létre a szoftvereikben, az egyik fejlesztő alkalmazásaival létrehozott adatok és fájlok nem feltétlenül kompatibilisek más fejlesztők megoldásaival. Az alkalmazások közötti átjárhatóság elérése érdekében semleges, nem tulajdonosi jellegű vagy nyílt szabványokat dolgoztak ki, amelyek lehetővé teszik a BIM adatok megosztását különböző szoftveralkalmazások között.
A gyenge szoftveres átjárhatóság régóta az iparági hatékonyság általános akadályának, valamint a BIM alkalmazási gátjának tekintik. 2004 augusztusában az Egyesült Államok Nemzeti Szabványügyi és Technológiai Intézete (NIST) egy jelentésében óvatos becslés alapján évente 15,8 milliárd dolláros veszteséget állapított meg az amerikai tőkeberuházási létesítmények iparágában. E veszteség oka a "szélsőségesen széttöredezett iparági struktúra, az iparág továbbra is papíralapú üzleti gyakorlatai, a szabványosítás hiánya, valamint az érintettek közötti következetlen technológiai alkalmazás" volt.
A korai BIM-szabványok egyike a CIMSteel Integration Standard, azaz a CIS/2 volt, amely egy termékmodell és adatcsere fájlformátum az acélszerkezetek projektinformációi számára (CIMsteel: Computer Integrated Manufacturing of Constructional Steelwork). A CIS/2 lehetővé teszi az információk zökkenőmentes és integrált cseréjét az acélvázas szerkezetek tervezése és kivitelezése során. A szabványt a Leeds-i Egyetem és az Egyesült Királyság Acélszerkezeti Intézete (Steel Construction Institute) fejlesztette ki az 1990-es évek végén, a Georgia Tech hozzájárulásával. Az Amerikai Acélszerkezeti Intézet (American Institute of Steel Construction) 2000-ben hagyta jóvá a CIS/2-t az acélszerkezetek adatcsere-formátumaként.
A BIM-et gyakran az Industry Foundation Classes (IFC) és az aecXML adatstruktúrákkal hozzák összefüggésbe, amelyek az információk ábrázolására szolgálnak, és amelyeket a buildingSMART fejlesztett ki. Az IFC-t az ISO elismeri, és 2013 óta hivatalos nemzetközi szabványként, ISO 16739 szám alatt tartják nyilván.
A Construction Operations Building Information Exchange (COBie) szintén a BIM-hez kapcsolódik. A COBie-t Bill East, az Egyesült Államok Hadtestmérnöki Szolgálatának munkatársa fejlesztette ki 2007-ben. A szabvány célja a berendezéslisták, termékadatlapok, garanciák, pótalkatrészlisták és megelőző karbantartási ütemtervek rögzítése és nyilvántartása volt. Ezen információk a megépített létesítmény üzembe helyezését követően segíthetik az üzemeltetést, a karbantartást és az eszközgazdálkodást. 2011 decemberében az Egyesült Államok Épületinformációs Modelljével foglalkozó Nemzeti Intézete (National Institute of Building Sciences) jóváhagyta a COBie-t a National Building Information Model (NBIMS-US) szabvány részeként. A COBie később integrálásra került a népszerű BIM szoftverekbe, és többféle formában is elérhető, például táblázatként, IFC-ként vagy ifcXML-ként. 2013 elejétől a buildingSMART egy könnyített XML-formátumon, a COBieLite-on dolgozott, amely 2013 áprilisában vált elérhetővé véleményezésre. 2014 szeptemberében a COBie-vel kapcsolatos gyakorlatokról egy brit szabványt adtak ki: BS 1192-4.
2019 januárjában az ISO közzétette az ISO 19650 első két részét, amely keretrendszert nyújt az épületinformáció-modellezéshez a folyamatokra vonatkozó szabványok alapján. Az Egyesült Királyság BS és PAS 1192 specifikációi képezik az ISO 19650 sorozat további részeinek alapját. Az eszközgazdálkodással (3. rész) és a biztonsági menedzsmenttel (5. rész) foglalkozó részek 2020-ban jelentek meg.
Az IEC/ISO 81346 szabványsorozat, amely a hivatkozási jelölésekre vonatkozik, 2018-ban tette közzé a 81346-12:2018 jelű részt, amelyet RDS-CW (Reference Designation System for Construction Works) néven is ismernek. Az RDS-CW alkalmazása lehetőséget kínál a BIM integrálására olyan kiegészítő, nemzetközi szabványokon alapuló osztályozási rendszerekkel, amelyeket az erőművi szektor számára fejlesztenek.
Definíció
A BIM definíciója Lechner Tudásközpont BIM kézikönyv 1. kötete a US-NBIMS definícióját fordította:
"A BIM olyan CAD-alapú tervezésmódszertani folyamatok és irányelvek alkalmazásának összessége, amely lehetővé teszi az építmények létrehozásában és üzemeltetésében érdekelt szereplők (építtetők, tervezők, kivitelezők, üzemeltetők) számára a valóságnak megfelelő virtuális térben történő együttműködést és információátadást, illetve a releváns adatok gyors és hatékony megjelenítését."
ISO 19650-1:2018 BIM definíciója (fordítás):
Megosztott digitális reprezentáció használata egy épített létesítményről azon célból, hogy megkönnyítse a tervezési, építési és üzemeltetési folyamatokat, megbízható alapot biztosítva a döntéshozatalhoz.
A hagyományos épülettervezés nagyrészt kétdimenziós műszaki rajzokra (alaprajzok, homlokzati nézetek, metszetek stb.) támaszkodott. Az épületinformáció-modellezés (BIM) azonban kiterjeszti a három elsődleges térbeli dimenziót (szélesség, magasság és mélység), magában foglalva az időt (úgynevezett 4D BIM), a költségeket (5D BIM), a fenntarthatóságot (6D BIM), az üzemeltetést (7D BIM) stb. Így a BIM jóval túlmutat a geometriai ábrázoláson. Kiterjed a térbeli kapcsolatokra, a földrajzi adatokra, az építési komponensek mennyiségeire és tulajdonságaira (például gyártói részletek), valamint lehetővé teszi a tervezéstől és kivitelezéstől kezdve az üzemeltetés teljes életciklusán átívelő együttműködési folyamatokat.
bélyegkép|Egyszerű objektumok reprezentációja (fal, ajtó, ablak stb.) az Autodesk Revit 2024 szoftverben bélyegkép|Egyszerű objektumok reprezentációja (fal, ajtó, ablak) az ARCHICAD 23 szoftverben A BIM modellező eszközök a terveket "objektumok" kombinációjaként jelenítik meg – ezek lehetnek koncepcionálisak és meghatározatlanok, általánosak vagy termékspecifikusak, szilárd vagy negatív testek (például egy szoba alakja). Az objektumok hordozzák geometriájukat, kapcsolataikat és attribútumaikat. A BIM szoftverek lehetővé teszik különböző 2D nézetek felvételét az épületmodellből műszaki rajzok készítéséhez. Ezek a nézetek automatikusan, konzisztens módon készülnek, mivel az egyes objektumok egyetlen definícióján alapulnak. A BIM szoftverek paraméteresen határozzák meg az objektumokat, vagyis az objektumokat paraméterek és más objektumokkal való kapcsolatok alapján definiálják, így ha egy kapcsolódó objektumot módosítanak, a függő objektumok is automatikusan frissülnek. Az egyes modell elemek attribútumokat hordozhatnak, amelyek lehetővé teszik az automatikus kiválasztást és rendezést, költségbecslések készítését, valamint az anyagok nyomon követését és rendelését.