שילוב מודל BIM בפרויקט תכנון תשתיות "שדה דרומי"

צוות הפרויקט

• יזם: משרד הביטחון – אגף ההנדסה והבינוי
• אדריכלות: קו מתאר אדריכלים בע"מ
• ניהול פרויקט: טל אסף בע"מ
• ניהול BIM ותאום מערכות ותשתיות: מימוני הנדסה וייעוץ בע"מ
• תכנון עבודות עפר: מהוד מהנדסים
• תכנון חשמל: רפי כהן מהנדסים
• תכנון אינסטלציה: איחוד מהנדסים

מבוא

כמרבית הפרויקטים המנוהלים כיום באגף ההנדסה והבינוי, פרויקט שדה דרומי מתוכנן בשיטת ה-BIM באופן מלא.

לשיטה יתרונות רבים הבאים לידי ביטוי בחיסכון כספי ניכר לפרויקט.

עם זאת נדרש ליווי של מנהל מודל BIM על מנת שהעסק יעבוד כמו שצריך וייתן את התמורה.

בכתבה זו נפרט על השימושים ואופן המימוש של מודל ה-BIM כפי שבאו לידי ביטוי בפרויקט. 

רקע

כחלק ממהלך שיווק והעתקת מחנות צה"ל (שוה"ם), מתוכנן ועתיד לקום פרויקט מרכז האספקה האחוד (מרה"ס).

זהו פרויקט המאופיין בהיקף תקציבי וברמת מורכבות גבוהים ואשר עתיד לצאת לפועל בשיטת PFI.

הפרויקט, המנוהל עבור צה"ל ע"י אגף ההנדסה והבינוי של משהב"ט, כולל הקמות מקדימות, ביניהן פרויקט "שדה דרומי".

על מנת לקצר את לוחות הזמנים, יבוצעו התשתיות בפרויקט על בסיס תכנון מפורט ובשיטת התקשרות קונבנציונלית, בעוד שהמבנים בפרויקט יתוכננו ע"י צה"ל לרמת תכנון ראשוני, והקבלן – זכיין (DB) ישלים את התכנון לרמת תכנון ראשוני.

פיצול זה לרמות תכנון שונות, צוותי תכנון שונים (צה"ל וקבלן-זכיין) וביצוע על ידי מספר קבלנים במקביל, מחייב תיאום מושלם בין התשתיות לבין עצמן ובינן לבין המבנים.

זאת על מנת למנוע סטיות בממשק בין הקבלנים אשר עלולות להוביל לעיכובים ולתביעות.

מטרות השימוש בשיטת ה-BIM בפרויקט, ושיטת העבודה להשגת מטרות אלה

עם התנעת הפרויקט, הסתבר שרוב המתכננים בצוות התכנון, לרבות מנהל הפרויקט, הינם חסרי ניסיון בתכנון באמצעות BIM, וכן כי יתרונות השימוש בשיטת ה-BIM, אינם מוכרים להם.

לאחר שהסברנו למעורבים אודות שיטת ה-BIM ויתרונותיה, הצלחנו, יד ביד עם מנהל הפרויקט, להגדיר מספר תוצרים אשר נדרוש את הפקתם מתוך מודל ה–BIM:

1. תיאום מערכות
2. ביצוע אנליזות וחישובים לשיפור יעילות אנרגטית
3. שיתוף הדמיות RealTime
4. אומדנים ותכולות
5. שימור ידע

ראשית, בוצע תיאום ציפיות בין מנהל הפרויקט לבין מנהל ה-BIM, נכתבה ע"י מנהל המודל תכנית למימוש BIM, המפרטת את המטרות שהוגדרו לעיל ואת השיטה להשגתן.

פרק חשוב בתכנית המימוש, הינו הפרק המפרט את אופן חלוקת המודלים ואת קשרי הגומלין ביניהם. בפרויקט זה הוחלט על הסכמה הבאה:

הסכמה כוללת 13 מודלים של מבנים, וכל מבנה מחולק ל 3 מודלים דיסציפלינריים: מודל אדריכלות, מודל קונסטרוקציה ומודל מערכות. כל המודלים נקשרים יחד למודל אתר ותשתיות, ובו נמצאות התשתיות הראשיות, הטופוגרפיה והכבישים.

הכנת מודל האתר והתשתיות

בהכנת מודל הטופוגרפיה השתמשנו בשיטות תכנות פרמטרי ואוטומציות (בין השאר בתכנת Dynamo), על מנת לייעל ולקצר את תהליך המידול: עצים ועמודי חשמל למשל מודלו בנ"צ המדויק ובגובה המדויק בלחיצת כפתור.

על מנת לאחד את כל המודלים השונים יחד באופן שיתקיים יחוס גאוגרפי נכון ואחיד, מייצרים מודל נוסף המכיל אך ורק יחוס גאוגרפי ברשת המדידה המתאימה (במקרה שלנו ITM), מפלסים וצירים להתמצאות.

לתוך המודל הזה מביאים את שאר המודלים של המבנים, הטופוגרפיה והתשתיות. המודלים "שואבים" את הייחוס הגאורגרפי מתוך מודל ה – URS וכך שומרים על חד חד ערכיות בנושא מיקום.
 
 

תיאום מערכות חוץ בפרויקט

כאמור, עיקר המורכבות בפרויקט הינה הממשק בין מכרז המבנים לבין מכרז התשתיות. מכאן גדלה החשיבות של תיאום מערכות של תשתיות חוץ.

חשיבות עליונה ניתנה לכך שתכנית תיאום מערכות וחתכים תוכל להיות מודפסת ולהגיע לשטח על גבי נייר, לשימוש גורמי הביצוע.

אמנם בתחום ה–BIM, יש המניחים שבעת הביצוע יוכלו המפקחים והקבלנים להשתמש ולצפות במודל באמצעות טאבלטים, אך הנחה זו עדיין אינה עומדת במבחן המציאות.

שיקול זה גרם לנו להעדיף לעבוד בתכנת Revit על פני Navisworks המקובלת יותר למטרה זו, וכך הגענו למצב האופטימלי, בו יש בידינו מודל, היודע להכיל את כל המערכות והתשתיות וגם להפיק תכניות וחתכים.

אתגרים במידול מערכות חוץ באמצעות Revit

תכנת Revit  מיועדת בעיקר לפרויקט של בניה ופחות לתשתיות חוץ, המהוות חלק גדול מהפרויקט המדובר. בעיה זו היוותה אתגר משמעותי לצוות הפרויקט, ודרשה פיתוח שיטות עבודה חדשות ייעודיות וחשיבה יצירתית. כך לדוגמה, פותחה בית היתר שיטה חדשה יעילה למידול צנרת החשמל והתקשורת באמצעות Adaptive components.

מידול  צנרת אספקת המים וצנרת החשמל בעומקים הנכונים במודל, היווה אתגר לא פשוט. צנרות אלו בד"כ מונחות בעומק קבוע מתחת לפני הקרקע ומוכתבות מהטופוגרפיה, ובשונה מצנרת ניקוז, אינן שומרות על שיפוע אחיד.

על מנת להתמודד ביעילות עם אתגר זה, השתמשנו בתכנות פרמטרי, שבעזרתו התאמנו את כל הצנרת בפרויקט לגובה הקרקע באופן אוטומטי!

לאחר מידול כל התשתיות והכבישים והטמעתם במודל URS (Unique Reference System) אחוד שכלל את המבנים והטופוגרפיה, היינו ערוכים לבצע את תיאום המערכות, לרבות זיהוי התנגשויות וטיפול בהן.

במהלך התיאום, תואמו תוואים חלופיים לחלק מהמערכות בחלק מהמקומות, על מנת להפחית את מספר ההצלבות והמעברים בין תשתיות שונות, וכך לפשט את הפרויקט ולחסוך עלויות.

כמו כן, בזכות שיטת עבודה זו, נמצאו תוואים רבים שבהם היו התנגשויות בין שוחות ביוב לבין קווי חשמל ותקשורת, עקב כך שבתכנון דו מימדי לא נלקחו בחשבון רוחב מערכי צנרת החשמל והתקשורת.

לבסוף, הופקו גיליונות נייר לתכנית בקנ"מ 1:250, שכללו חתכים והפניות לפרטי חציה באזורים מורכבים.

 
לסיכום

ראינו שלמרות שתכנת Revit במקור לא נועדה לתכנון תשתיות אלה יותר ממוקדת בבניין עם מפלסים, עדיין Revit  בשלל היכולות הנהדרות שלה להפיק חתכים וגליונות שרטוט נשארת האופציה המועדפת לתכנון ב-BIM גם של תשתיות. 

באמצעות כלי אוטמציה כמו Dynamo הדבר הופך לאפשרי הלכה למעשה.

כמו כן, ראינו שניתן להגיע לרמת תאום מערכות מאוד גבוהה בפרויקטי של תשתיות וכן גם הוצאת שרטוטים מקצועיים לשטח.

רוצים לקרוא עוד אודות חברת "מימוני הנדסה ויעוץ"? היכנסו: מימוני הנדסה ויעוץ