BrIM Bridge Information Modeling w zarządzaniu obiektami mostowymi. Marek SALAMAK

Transkrypt

1 BrIM Bridge Information Modeling w zarządzaniu obiektami mostowymi Marek SALAMAK Gliwice 2016

2 BIM w infrastrukturze Poziom wdrożenia w Polsce Budownictwo kubaturowe (BIM pionowy) Architekci i instalatorzy korzystają z BIM od kilku lat Infrastruktura (BIM liniowy) przyczyny opóźnienia we wdrożeniu Inwestycje sektora zamówień publicznych opór instytucji Kontrakty typu zaprojektuj i zbuduj model narzędziem projektanta i wykonawcy Standaryzacja rysunków CAD i modeli BIM brak norm i wytycznych Powiązanie modelu BIM z mapą i systemami GIS Trudności związane z różnicami cech modeli budynków i obiektów infrastruktury Marek Salamak, Gliwice /19

3 BIM w infrastrukturze Specyfika i trudności Rozpatrywany element modelu BIM pionowy (budownictwo kubaturowe) BIM liniowy (budownictwo infrastrukturalne) obiekt w modelu zwarty i punktowy (do kilkuset metrów) długi i liniowy (do kilku kilometrów) teren w modelu wąski (w rejonie budynku i jego otoczenia) rozległy (droga i pas drogowy) odległości między obiektami małe lub bardzo małe duże lub bardzo duże rozpoznanie uzbrojenia terenu dobre często złe poziomy obiektu od kilku do kilkuset kondygnacji kilka (urządzenia podziemne, powierzchniowe) szczegółowość bardzo wysoka wysoka właściciele obiektu jeden jeden lub kilku (zarządcy dróg, sieci) obiekty obce mało dużo kolizje z obiektami obcymi mało dużo i bardzo dużo warunki geodezyjne jedna działka i uregulowana własność problem dużej liczby działek i ich własność Marek Salamak, Gliwice /19

4 Modelowanie mostów BrIM BrIM Bridge Information Modelling Uwzględnienie specyfiki mostów jako elementów linowej infrastruktury Projektowanie mostów procesem iteracyjnym Zmiany parametrów mostu zależne od wielu danych pozyskiwanych Od innych projektantów: drogowcy, geotechnicy, materiałowcy Z innych dyscyplin: geotechnika, hydrologia, ekologia, organizacja ruchu Z różnych źródeł i narzędzi wspomagających projektowanie Obliczenia MES, przedmiary, technologia wykonania Wdrożenie BIM w mostach Wciąż między fazą 1 i 2 Nawet w krajach zachodnich Marek Salamak, Gliwice /19

5 Modelowanie mostów BrIM Trudności we wdrażeniu Mosty to też liniowe obiekty infrastruktury Zbyt słabo znamy tą technologię (wszyscy uczestnicy procesu budowy) Brak wymagań jej stosowania ze strony zamawiających Wysokie koszty wdrożenia, co może budzić niechęć Ograniczone możliwości modelowania nietypowej geometrii mostów Większa potrzeba powiązania między modelami MES BrIM Oba modele będą potrzebne w trakcie utrzymania (próbne obciążenia lub SHM) Nierozwiązane kwestie prawne dotyczące własności tych modeli Marek Salamak, Gliwice /19

6 Modelowanie mostów BrIM Wybrany obiekt do badań Wiadukt nad torami w Gliwicach skrzynka z zewnętrznym sprężeniem Wykonany w technologii nasuwania podłużnego Klasa obiektów dużych i złożonych (czasochłonność inspekcji stanu technicznego) Dwa scenariusze modelowania Dokumentacja projektowa Skanowanie laserowe obiektu Obróbka chmury punktów Badania nad BrIM w utrzymaniu mostów Właściciel: ZDM Gliwice Projektant: Piotr Wanecki Wykonawca: Skanska Skanowanie: Tomasz Owerko AGH Marek Salamak, Gliwice /19

7 Modelowanie mostów BrIM Fragmenty modelu Scenariusz 1 dokumentacja projektowa Scenariusz 2 chmura punktów Z zewnątrz Wnętrze skrzynki Z zewnątrz Szczegóły zbrojenia, sprężenia i wyposażenia Wnętrze skrzynki Autor modelu: mgr inż. Karol Antosz (Politechnika Śląska) Marek Salamak, Gliwice /19

8 Modelowanie mostów BrIM animacja modelu Autor animacji: mgr inż. Karol Antosz (Politechnika Śląska) Marek Salamak, Gliwice

9 Wielowymiarowość BIM Zarządzanie obiektem Aktualizacja modelu projektanta w trakcie budowy i użytkowania Gromadzenie informacji o usterkach, naprawach i przeróbkach Instrukcje i procedury użytkowania powiązane z elementami modelu Zrównoważony rozwój Szacowanie i optymalizacja kosztów użytkowania i zużycia energii Planowanie remontów, modernizacji i likwidacji Dane i narzędzia do analiz typu Life Cycle Assessment Marek Salamak, Gliwice /19

10 Utrzymanie mostów w ramach systemów gospodarki mostowej SGM Przeglądy mostów najważniejszym elementem SGM Podstawowe źródło informacji o stanie obiektu i uszkodzeniach Wykonywane obligatoryjnie i systematycznie przez przeszkolonych inspektorów Kompleksowa ocena wizualna uzupełniona pomiarami i badaniami konstrukcji Procedurę przeglądu i formę raportu precyzują instrukcje Wciąż jest to papierowy dokument tworzony po inspekcji w biurze Użycie smartfonów lub tabletów nie zapewnia kompleksowego wsparcia Marek Salamak, Gliwice /19

11 BrIM Bridge Information Modelling w systemach gospodarki mostowej SGM Powiązanie SGM z rozwojem technologii IT w publikacjach Algorytmy decyzyjne, systemy monitoringu Sztuczna inteligencja, rzeczywistość wirtualna Dzisiaj mamy również technologię BrIM Model BrIM będzie bardzo ważnym elementem bazy wiedzy SGM Efektywność przeglądu mostu zależy od klasy jego wirtualnego modelu BrIM Konieczność opracowania procedur i wytycznych Tworzenie modeli BrIM klasy 6D i 7D możliwe do wykorzystania w inspekcjach Uwzględniające dominujące wymiary oraz trudność dostępu do przęseł i podpór Inspekcje z użyciem narzędzi poszerzonej rzeczywistości AR+ Wyświetlanie wirtualnych modeli BrIM nałożonych na rzeczywiste otoczenie obiektu Marek Salamak, Gliwice /19

12 decyzje o utrzymaniu informacje zwrotne pobieranie modelu BrIM mostu zapis multimedialnych raportów z inspekcji Podstawowe elementy Systemu Gospodarki Mostowej SGM+BrIM+AR podejmowanie decyzji przetworzone raporty z inspekcji dane inspekcji bazy wiedzy ewidencja BrIM historia utrzymania narzędzia eksperckie tablety smartfony wyświetlacze AR+ Marek Salamak, Gliwice /19

13 BrIM Bridge Information Modeling Potrzeby i zalety powiązania BrIM + SGM Dopasowanie rodzaju i szczegółowości modeli BrIM do potrzeb SGM Dowolna forma przechowywanych danych i raportów w ewidencji Eliminacja powtarzalnych czynności przy raportowaniu w ramach SGM Wystarczy tylko aktualizacja nowych lub zmienionych uszkodzeń w modelu BrIM Poprawa jakości i skrócenie czasu inspekcji mostów Lokalizacja stwierdzonych uszkodzeń wprost na wirtualnym modelu Łatwiejszy dostęp do danych związanych z bezpieczeństwem mostu Powiązanie modelu BrIM ze skalibrowanym modelem MES Lepsza komunikacja między inspektorami i ekspertami mostowymi Wymiana informacji przez wirtualne modele BrIM Bardziej czytelne i jednoznaczne dane dla decydentów Możliwość skutecznej adaptacji metod oceny cyklu życia mostu Bez modeli BrIM analizy typu LCA były jedynie żonglerką parametrami Marek Salamak, Gliwice /19

14 Specyfika pracy inspektora mostowego Marek Salamak, Gliwice /19

15 Praca inspektora mostowego Odpowiednie wyposażenie i zabezpieczenie inspektora mostowego W takiej pozycji trudno jest użyć jakiekolwiek urządzenie Marek Salamak, Gliwice /19

16 Rejestracja uszkodzenia w modelu BrIM podczas inspekcji mostu w terenie model BrIM mostu w bazie wyjście w teren wnętrze skrzynkowego dźwigara poszukiwanie nieprawidłowości opis uszkodzenia porównanie modelu BrIM i rzeczywistego obiekt ocena jakościowa i ilościowa stwierdzone uszkodzenie Marek Salamak, Gliwice /19

17 Wirtualne przyrządy inspektora Rzeczywistość poszerzona AR+ ubieralny interfejs człowiek-maszyna (wearable HMI) kask z wyświetlaczem AR+ zastąpienie kilku przyrządów uwolnienie rąk w trudnodostępnych miejscach dokumentacja mostu w postaci elektronicznej Marek Salamak, Gliwice /19

18 Podsumowanie Daleko idące zmiany w budownictwie związane z technologią BIM Dotyczą projektantów, wykonawców i przede wszystkim zamawiających Głównie projekty związane z infrastrukturą i zamówieniami publicznymi Korzyści dla właścicieli i zarządców infrastruktury Trudności we wdrożeniu BIM przy projektach infrastrukturalnych Brak zrozumienia potrzeby stosowania BIM wśród właścicieli infrastruktury Wysokie koszty wdrożenia technologii w biurach projektów i u wykonawców Ograniczenia związane z niedoskonałością aktualnych aplikacji z grupy BrIM Brak standaryzacji i trudne kwestie prawne dotyczące własności modelu BrIM Modyfikacja do systemów gospodarki mostowej SGM+BrIM+AR Poprawi jakość wykonywanych przeglądów i ograniczy ich czas oraz koszty Poprawi zarządzanie ryzykiem i kosztami infrastruktury mostowej (analizy LCA) Zwiększy zdolność predykcyjną kosztów utrzymania i wymiany sieci infrastruktury Marek Salamak, Gliwice /19

19 Marek Salamak, Gliwice