نائب رئيس قسم التصميم في Nikken Sekkei Tomohiko Yamanashi حول إمكانيات تقنيات BIM وتجربة استخدامها في مشاريع المكتب: House on the Water Residence ومبنى الركاب رقم 3 في مطار Narita الدولي.
تعد شركة Nikken Sekkei ، إحدى أكبر شركات الهندسة المعمارية والبناء في اليابان والعالم ، رائدة في استخدام وتوزيع تقنيات BIM. كان Nikken Sekkei من أوائل من استخدموا ووزعوا تقنيات BIM - منذ حوالي خمس سنوات. في البداية ، فقط لتحسين جودة التصميم وتحسين سير العمل ، ولكن بقصد التحول تمامًا يومًا ما إلى BIM. اليوم ، يقوم المكتب بالفعل بإنشاء مبانٍ لم يكن من الممكن تحقيقها بدون BIM.
أصبح الابتكار ممكنًا بواسطة BIM
أحدث تطور تكنولوجيا المعلومات والاتصالات (ICT) تغييرات كبيرة في بعض مجالات الهندسة المعمارية. بدأت صناعة البناء في الاستخدام التقنيات المضافة ، والتي تشمل زيادة شعبية الطباعة ثلاثية الأبعاد. في مشاريع Wooden Hall و Hoki Museum ، تم استخدام بيانات BIM طوال عملية الإنتاج بأكملها ، وصولاً إلى إدارة الأدوات الآلية.
في التصميم المعماري ، بفضل تكنولوجيا المعلومات والاتصالات ، أصبح من الممكن الآن توسيع نطاق استخدامها المحاكاة والنمذجة … نظرًا لأن هذه الأساليب تستغرق وقتًا وجهدًا ، فقد كانت منطقية في السابق فقط للمباني الكبيرة ومرات قليلة فقط أثناء عملية التصميم. في حالة مبنى NBF Osaki (المعروف سابقًا باسم Sony City Osaki) ، تم استخدام BIM بشكل متكرر للحصول على ملاحظات العملاء حول العقار. وعند إنشاء المسكن "على الماء" ، تم تصميم تدفق الهواء وانخفاض درجة الحرارة وما إلى ذلك ، وهذا النهج يؤتي ثماره حتى عند تصميم منازل خاصة صغيرة.
التصميم بمساعدة الحاسوب بفضل تكنولوجيا المعلومات والاتصالات ، يمكن أن تصبح طريقة جديدة تتمثل المهمة الرئيسية للمهندس في تطوير مفهوم أو خوارزمية. على سبيل المثال ، في مبنى كاواساكي توشيبا ، أنشأ المهندسون خوارزمية وحددوا عدد حواجز شبكية على الواجهة ، وقام البرنامج بحساب موقعهم. والنتيجة هي تصميم وتصميم معقد ، مع تقليل تكاليف التصميم.
المجال الرابع لتطبيق تكنولوجيا المعلومات والاتصالات قريب من المفهوم
"انترنت الأشياء" … يصبح الكائن المعماري نفسه جهازًا رقميًا. أجهزة استشعار متصلة بالمباني للتحذير من الكوارث الطبيعية. يمكن أيضًا استخدام هذه المستشعرات لضمان السلامة من خلال التقاط حركة الأشخاص. إنها إحدى التقنيات المستخدمة في التحضير لأولمبياد طوكيو 2020.
مثال آخر هو مبنى NBF Osaki المذكور أعلاه. القشرة الحيوية لبنات البناء تأثير الجزيرة الحرارية حولها: من خلال الكشف عن مستوى الحرارة والضوء باستخدام المستشعرات ، تقوم بتدوير المياه وتحويل مياه الأمطار إلى بخار. لاستخدام كمية صغيرة من مياه الأمطار بشكل فعال ، يراقب الكمبيوتر توزيعها المتساوي حول المبنى.
توزيع BIM في اليابان
حاليًا ، تستخدم Nikken Sekkei اثنين أو ثلاثة فقط من هذه الابتكارات ، ولكن سرعان ما ستصبح ممارسة شائعة لاستخدام الأربعة في مبنى واحد. هذا يتطلب منصة مشتركة كبيرة. نظرًا لأن تكنولوجيا المعلومات والاتصالات تعتمد على المعلومات الرقمية ، فإن BIM مناسبة كمنصة كهذه. لم تعد الرسومات ثنائية الأبعاد مصدرًا جيدًا بما يكفي للمعلومات ، مثل إصدارات PDF الممسوحة ضوئيًا. BIM بهذا المعنى ضروري للغاية.
في اليابان ، اعتماد BIM بطيء وله استخدام محدود. في صناعة البناء والتشييد ، يعتبر نظام التصنيع في حالته الحالية متطورًا بدرجة كافية لإنتاج بنية عالية الجودة. في الغالب يستخدم المصممون أو المقاولون العامون BIM لتحسين كفاءة وجودة العمل. من الصعب توقع نمو هائل على هذا المستوى.
لكي ينتشر انتشار تقنيات BIM بشكل أسرع ، يجب على العميل فهم جميع الفوائد التي يقدمونها. على سبيل المثال ، بالإضافة إلى ما قيل بالفعل ، بمساعدة تكنولوجيا المعلومات والاتصالات ، من الممكن التحكم تلقائيًا في فقدان الطاقة وبالتالي تقليل تكلفة تشغيل المبنى.
من المهم أيضًا إنشاء بيئة تسمح برقمنة المعلومات بسرعة وسهولة. يجب أن تكون بيئة مريحة حيث يمكن لأي شخص - المصمم أو المقاول أو العميل - إنشاء بيانات لـ BIM بسهولة والحصول على نتائج فورية. مفتاح إنشاء مثل هذه البيئة هو حلول BIM القوية والفعالة. لهذا السبب نستخدم ARCHICAD®.
من السهل جدًا تعلم ARCHICAD ، ولكنه منتج جاد. بالإضافة إلى أدائه العالي ، يتمتع هذا البرنامج أيضًا بميزة أخرى مهمة: دعم قوي لـ "OPEN BIM®-مقر ". إنه يعني استخدام تنسيق ملف IFC عالمي لتنظيم التفاعل بين جميع المتخصصين المشاركين في عملية التصميم. "من المهم بشكل خاص لشركات الهندسة المعمارية اليوم أن تكون قادرة على التعاون وتبادل المعلومات ، بغض النظر عن البرامج المستخدمة. التعاون في مجال نقل البيانات أمر ضروري. لا ينبغي أن تظل المعلومات مقصورة على شركة واحدة ، لذا فإن المؤشر الرئيسي بالنسبة لنا هو جودة نقل البيانات من ARCHICAD إلى برامج أخرى ، "يعلق ياماناشي
مثال من الممارسة:
منزل على الماء
السنة: 2016
البرمجيات: GRAPHISOFT ARCHICAD و AutoCAD و STREAM
On the Water Project هو منزل صيفي يقع في مكان هادئ على ضفاف بحيرة Chuzenjiko في نيكو بمحافظة Tochigi. يقع المبنى المكون من طابقين بجوار الماء مباشرة على منحدر يسقط سبعة أمتار من الطريق المؤدي إلى البحيرة.
إعادة تهيئة بيئة المشروع
أراد المهندسون المعماريون التأكيد على الجو المنعزل للمكان وخلق مساحة للاستمتاع بالطبيعة. نظرًا لأن المالكين كانوا يتوقعون العديد من الضيوف في منزلهم ، كان من الضروري التفكير في النظام الحراري. لكن المفهوم لم يظهر حتى تخلى العميل عن عبارة "حتى البرد يمكن أن يكون ممتعًا". ثم أدرك المهندسون المعماريون أن الهواء البارد جزء لا يتجزأ من هذا المكان ، على عكس المدينة ، حيث البيئة متجانسة ومنظمة. من هذه الفكرة ، وُلد شكل المبنى - وهو حلزوني يتحرك على طوله يشعر الضيف أنه ليس فقط المنظر خارج النافذة يتغير ، ولكن أيضًا درجة الحرارة. كلما اقتربت من الماء ، كلما أصبح أكثر برودة.
لقد ثبت أن إنشاء هذا التنوع مهمة شاقة. لحلها ، كانت الدراسات التفصيلية ونمذجة المبنى المستقبلي مطلوبة بالفعل في مرحلة مبكرة من التصميم. إنها باهظة الثمن وتستغرق وقتًا طويلاً للمنازل الخاصة ، لكن ARCHICAD جعلت المستحيل ممكناً. تم إنشاء مجموعة BIM خاصة في الشركة ، والتي أصدرت على الفور نموذجًا ثلاثي الأبعاد في ARCHICAD لمزيد من البحث.
"لم أستطع تخيل منظر البحيرة من خلال رسومات ثنائية الأبعاد على الإطلاق. ولكن بإضافة الجبال والمناظر الطبيعية المحيطة إلى نموذج BIM ، أتاح ARCHICAD رؤية المشروع كما لو كنا داخل مبنى مستقبلي "، كما يقول ساتوشي أوندا ، أحد مؤلفي المشروع. مع ARCHICAD ، كان من الممكن تحديد أفضل موقع للمبنى داخل الموقع ، وحجم الغرف ، وشكل وحجم فتحات النوافذ.
نتائج متوقعة مع BIM
"تمكنا من تحديد مكان الوقوف أو الجلوس لرؤية جبل نانتاي من أفضل زاوية ممكنة. يمكننا تحليل كل شيء يدخل في بانوراما النافذة ، كما يقول رئيس قسم التصميم هاجيمي أوياجي. "منذ البداية ، لم يتم تصميم المنظر فقط ، ولكن أيضًا البيئة الحرارية والتهوية - لم يتم إنشاء أي شيء عن طريق الصدفة."
كان نموذج BIM مفيدًا أيضًا للاجتماعات مع العميل والمقاولين. "نظرًا لأنه كان من الصعب فهم شكل المبنى من مخطط الأرضية وحده ، استخدمنا نموذجًا ثلاثي الأبعاد. فهم كل من العميل والمقاول المساحة على الفور ، وكان من السهل شرح نوايا التصميم لدينا. أعتقد أنه وفر علينا الكثير من الرحلات إلى موقع البناء ".
مثال من الممارسة:
صالة الركاب رقم 3 ، مطار ناريتا الدولي
السنة: 2015
البرمجيات: GRAPHISOFT ARCHICAD ، أوتوكاد
تم تصميم مبنى الركاب رقم 3 بمطار ناريتا الدولي لخدمة شركات الطيران منخفضة التكلفة. بميزانية منخفضة - مرة ونصف أقل مما يتم إنفاقه عادة على مثل هذا المبنى - كان من الضروري إنشاء مبنى وظيفي وفعال.
تحسين ميزانية البناء
نظرًا للقيود المالية ، اضطروا على الفور إلى التخلي عن العناصر القياسية للمطار: السقف ، والأتريوم ، والمسافرين. كان عدد المصاعد محدودًا أيضًا. نتيجة لذلك ، نشأت مشاكل: سيضطر الركاب إلى المشي لفترة طويلة ، والطرق مربكة ، وأنابيب التهوية مفتوحة ، ومن الصعب تنظيم الملاحة بسبب عدم وجود ردهة. قرر المهندسون المعماريون تغيير نهج معايير تصميم المطارات وبدأوا في التفكير في كيفية تعويض النقص في العناصر القياسية.
"نظرًا لأن الراكب يجب أن يمشي لفترة طويلة ، يجب أن نجد المواد التي تجعل هذه الرحلة ممتعة. - يقول أحد مؤلفي مشروع Yasumasa Motoe. "على سبيل المثال ، سطح أرضي مطاطي." هذه هي الطريقة التي ظهرت بها "المطاحن" ، والتي لم توجه الركاب فحسب ، بل جعلت المساحة بأكملها أكثر روحًا.
كانت هناك العديد من الأفكار الأخرى التي ساعدت ARCHICAD في تصورها والتحقق من الميزانية أو الراحة.
الهياكل وأنظمة الهندسة الكهربائية والميكانيكية في BIM
يقول المهندس المعماري واتارو تاناكا: "منذ البداية ، خططنا للتصميم والهيكل والمرافق ككل ، بدون نموذج BIM ، سيكون من الصعب تحقيق ذلك". - تبين أن النموذج مفيد بشكل خاص في حل مشكلة عدم وجود سقف. أخفينا التهوية داخل عوارض الأرضية ، وعلقنا اللافتات على العوارض. كان لدينا نموذج ARCHICAD ، والذي قمنا بمساعدته بتحليل الشبكات والهياكل الهندسية - لذلك أدركنا أننا كنا ندرك الفكرة ".
يضيف Motoe أن هناك العديد من الأفكار الأخرى ، ولكن حتى الأفكار الناجحة يجب تجاهلها إذا لم تلبي متطلبات الميزانية أو لم تساعد في خلق الجو المناسب للركاب. بمساعدة نموذج BIM ، تم أيضًا التحقق من سلامة المبنى وتقديمه بشكل مرئي للعميل وشرح لمهندسي الشبكات ما هو مطلوب منهم. "عندما مررنا عبر المبنى المكتمل ، بدا تمامًا مثل النموذج ثلاثي الأبعاد. بصراحة ، إنه لأمر مدهش. ومع ذلك ، أفتقد سحر المخططات العادية التي تتحول إلى مبانٍ ثلاثية الأبعاد ".
حول نيكين Sekkei
في مطلع القرن العشرين ، عندما استحوذ التحديث على أذهان المهندسين المعماريين ، تم تنظيم شركة صغيرة من تسعة وعشرين من المهندسين المعماريين والمصممين والمهندسين ذوي التفكير المتقدم في اليابان لبناء مكتبة جديدة في أوساكا. أدى الإشادة النقدية للمبنى المكتمل إلى استمرار أنشطة الشركة. الشركة لديها الآن أكثر من 2500 موظف. تم تنفيذ مشاريع في أربعين دولة في العالم. Nikken Sekkei هي أكبر شركة معمارية وأكثرها نجاحًا في العالم بالنسبة للعديد من الشركات.
أصبح موقف الشركة تجاه الابتكار أسطوريًا. بحلول الثلاثينيات من القرن الماضي ، تم إنشاء نموذج أولي لنظام مراجعة التصميم ، والذي تطور لاحقًا إلى "ابتكار في عملية التصميم" يهدف إلى تعزيز التفكير الإبداعي الجماعي. في عام 1964 ، أصبحت Nikken Sekkei أول شركة في اليابان تستخدم أجهزة الكمبيوتر في التصميم المعماري.
كان لمشاريع Nikken Sekkei تأثير كبير على مشهد المدينة ، لا سيما في منطقة المحيط الهادئ ، حيث كان وجودها محسوسًا بقوة منذ بداية القرن الحادي والعشرين. على مر السنين ، عملت Nikken Sekkei بنشاط على توسيع أنشطتها لتشمل مجموعة واسعة من خدمات التصميم والبناء ، من تصميم المرافق التجارية والصناعية والثقافية إلى تخطيط السياسات الحضرية ووضع تصور للمدن الخضراء في المستقبل.
