نرم‌افزارها متداول در مدل سازی اطلاعات ساختمان BIM

نرم‌افزارها متداول در مدل سازی اطلاعات ساختمان BIM
گرچه مدل‌سازی اطلاعات ساختمان بیش از یک نرم‌افزار نیاز به اصلاح ساختار سازمانی، آمادگی ذهنی کاربران و ذینفعان دارد ولی یکی از اساسی‌ترین بخش برای استفاده از BIM انتخاب نرم‌افزار و شناخت آن‌هاست لذا در ادامه به بررسی نرم‌افزارهای موجود و برخی از قابلیت‌های آن‌ها پرداخته‌شده است لیکن به‌صورت کلی ابزارهای BIM را می‌توان به سه دسته تقسیم‌بندی نمود:
1.مدل‌ساز سه‌بعدی -3D-Modelers
مدل‌ساز سه‌بعدی یک وسیله واقعی برای BIM است که با اجسام جامد، اشیاء پارامتریک با جزئیات کافی برای ساختن سازه به‌صورت مجازی مورداستفاده قرار می‌گیرد.
2.نمایشگر/مدل‌سازی سطح -Viewers/surface modelers
تمامی زوایای پروژه نباید به یک اندازه شامل جزئیات باشند اگرچه تأمین‌کننده مالی ممکن است دوست داشته باشد که ببیند که ساختمان به چه شکل خواهد بود و برای آن شما تنها به یک مدل‌سازی سطحی نیاز دارید که در آن تمامی اشیاء توخالی هستند تنها چیزی که در آن تعریف‌شده است در مورد سطح کار است و برای نمایش ایده مورداستفاده قرار می‌گیرد که در وحله اول تضادها را نمایش می‌دهد و دارای ارزش زیادی است.
3.تحلیلگر -Analyzers
تحلیلگرها معمولاً یک نرم‌افزار تکمیلی است که به‌عنوان اصلی‌ترین ابزار BIM ایفای نقش می‌کند به این معنا که می‌تواند اطلاعات را از مدل ۳ بعدی دریافت و میزان بهره‌وری انرژی و نحوه نورگیری در فصول مختلف را همراه با بسیاری از موارد دیگر را آنالیز کند و تخمین بزند.
* نرم‌افزارهای 3D-Modelers
لازم به ذکر است علاوه بر نرم‌افزارهای زیر نرم‌افزارهای متعدد دیگری در بازار برای انجام مدل سه‌بعدی وجود دارد که با توجه به گستردگی استفاده، این نرم‌افزارها جهت معرفی انتخاب‌شده‌اند:
نرم‌افزار Autodesk/Revit
از هر نظر این نرم‌افزار به‌صورت گسترده از ابزارهای BIM استفاده می‌کند به‌خصوص از زمانی که Autodesk AutoCAD در چند سال اخیر تمام بازارهای مربوط به ترسیمات دوبعدی کامپیوتری را در دست دارد و Revit شناخته می‌شود به‌عنوان که یک انقراض طبیعی برای آن درحالی‌که در اصل این‌گونه نیست.
Revit اصالتاً یک شروع جدید است که توسط شرکت Autodesk ساخته و در سال ۲۰۰۲ معرفی شد، پلتفرم Revit کاملاً جدا از AutoCAD است اما هردو کارهای مربوط به سازه و کدگذاری انجام می‌دهند.
نرم‌افزار Bentley System
Bentley Architecture در سال ۲۰۰۴ معرفی شد که یک انقلاب در پلتفرم اولیه خود به نام Triforma بود. تعداد زیادی از دیگر نرم‌افزارهای مدل‌سازی بنتلی با نرم‌افزار Bentley Architecture همگام می‌شوند و با این نرم‌افزارها بنتلی تقریباً تمامی جوانب صنعت ساخت‌وساز را مخاطب قرار می‌دهد که شامل موارد زیر می‌گردند:
Bentley Structure
Bentley Building Mechanical systems
Bentley Building Electrical systems
Bentley facilities
Bentley power civil
Bentley generative component
نرم‌افزار Vico
درحالی‌که Vico یک کمپانی جدید است هسته BIM آن بر اساس یک GraphiSOFT ArchiCAD ارزشمند هست. GraphiSOFT در سال ۲۰۰۷ ArchiCAD را به یک توسعه‌دهنده آلمانی فروخت و درهمان زمان نام به شرکت Vico Software تغییر نام داد و شرکت جدید تمرکز خود را بر روی صنعت طراحی و ساخت‌وساز قرارداد. هسته ARCHICAD یک مدل‌ساز بسیار قابل‌اطمینان است که از اواسط ۱۹۸۰ ساخته‌شده و در حال حاضر یک پلتفرم بسیار پایدار است. دیگر نرم‌افزارها که با Vico همگام می‌شوند شامل مدیریت پروژه، تخمین و کنترل پروژه که نرم‌افزارهای زمان‌بندی هستند می‌شوند.
نرم‌افزار Tekla
تکلا یک نرم‌افزار فلاندی است که در سال ۱۹۶۶ تأسیس شد که درزمینه‌ی سازه‌های فلزی، بتن مسلح و بتن‌های از پیش‌ساخته شده به‌صورت تخصصی کاربرد دارد. در این محدوده نرم‌افزار قادر است که تمامی طراحی‌ها را از ایده تا طراحی و آنالیز سازه و جزئیات دهی تا مراحل ساخت و نصب را انجام دهد بنابراین شما می‌توانید از مدل‌های ساخته‌شده در خروجی نرم‌افزار برای ساخت قطعات از پیش آماده‌شده استفاده کنید.
نرم‌افزار Vectorworks
Vectorworks به‌عنوان MiniCad شروع شد و توسط Diehl Graphsoft در سال ۱۹۸۵ توسعه‌یافته است.MiniCad از کاربران در یک مجموعه متنوع از بازارهای طراحی، روشنایی صحنه تئاتر و تنظیم طراحی و طراحی نمایشگاه پشتیبانی می‌کند.Vectorworks دارای یک استفاده در بخش دریایی است که در اشکال ماشین‌کاری CNC برای کشتی‌سازی استفاده شد. به‌عنوان سیستم CAD در کامپیوترهای اپل آغاز به کارکرد، در سال ۱۹۹۶ با ویندوز سازگار شد.Diehl Graphsoft توسط Graphisoft در سال ۲۰۰۰ ساخته شد و نام محصول خود را به‌سرعت به Vectorworks (برای جلوگیری از نام‌گذاری مشابه) تغییر داد. همواره تأکید بر پشتیبانی قوی از مشتریان و پایگاه قوی کاربری داشته که باهدف شرکت‌های کوچک است. در سال ۲۰۰۹ موتور هندسی Parasoild را برای مدل‌سازی هندسی هسته اصلی خود تأیید کرد.Vectorworks قبلاً قابلیت‌های پارامتری شبیه به Architectural Desktop را در بربود. اکنون مدل‌سازی پارامتریک آن شبیه به بقیه است؛ اما با سهولت در استفاده و کاربر دوستی بیشتر موردتوجه قرارگرفته است.
به‌عنوان یک ابزار:Vectorworks طیف بسیار گسترده‌ای از ابزار را فراهم می‌کند، محصولات جداگانه سازمان‌یافته‌اند و باهم دسته‌بندی‌شده‌اند؛ که عبارت‌اند از:
1.معماری: برای معماری و برنامه‌های کاربردی BIM
2.طراحی: برای طراحی محصول، همچنین داری یک مدول داخلی
3.لند مارک: ابزار محوطه‌سازی، با دسترسی به دو کتابخانه دوبعدی و سه‌بعدی گیاهان
4.روشنایی: شبیه‌سازی روشنایی برای سالن و شبیه‌سازی رویداد
5.طراحی ماشین: طراحی ماشین‌آلات، باکلاس پارامتریک از قسمت‌های ماشین، چرخ‌دنده‌ها، قرقره و غیره و همچنین قابلیت ماشین‌کاری کنترل‌شده عددی را فراهم می‌کند.
6.اثر بارگذاری: ابزار بارگذاری VectorWorks
این محصولات متنوع کارایی‌های بسیار وسیعی را همراه با رابط کاربری زیبا و یکپارچه ارائه می‌دهد که شامل: توضیحات با آوردن موس بر آیکون، اشاره‌گر هوشمند، نمایشگر باقابلیت تشخیص متن و منوهای قابل تنظیم است. عملکرد برخی از این محصولات همپوشانی دارند. ترسیم‌های Vectorworks قابلیت وابستگی حاشیه‌نویسی بخش‌های رسم شده با مدل پروژه را دارد. حاشیه‌نویسی‌ها و اندازه‌گذاری‌ها درعین‌حال هنوز با اشیاء پروژه همراه نیستند که نیاز به بررسی بیشتر برای ترسیم‌های سازگار با مشخصات مدل‌دارند.Vectorworks یک مجموعه منطقی از کتابخانه‌های شیءگرا برای واردکردن و استفاده دارد. سطوح NURBS  در مدل‌سازی بسیار خوب است و از سفارشی‌سازی کلاس اشیاء از پیش تعریف‌شده و همچنین تعریف اشیاء جدید پشتیبانی می‌کند در بیشتر موارد از API یا Vectorscript برای برنامه‌نویسی پشتیبانی می‌کند. این مدیریت محدودیت طراحی به‌وسیله PLM  زیمنس برای تسهیل مدیریت پویا و تعامل ابعاد با شکل گنجانده‌شده است.

 مهندسی و مدیریت ساخت  (ICEMA)  Construction Engineering Management

به‌عنوان یک بستر نرم‌افزاری (پلتفرم):Vectorworks یک سیستم درون حافظه ایست که از هر دو سیستم‌عامل ۳۲ و ۶۴ بیتی سیستم‌عامل‌های مک و ویندوز پشتیبانی می‌کند؛ مانند بسیاری از سامانه‌های دیگر از کارگروه‌ها برای قسمت‌بندی مدل در زیرمجموعه‌های مدل عملی استفاده می‌کند. برای مقابله با مشکلات مقیاس، اجازه دسترسی هم‌زمان به قسمت‌های مختلف یک پروژه را می‌دهد و رابط کاربری در سرتاسر آن به‌صورت یکپارچه به‌خوبی کار می‌کند.
همان‌طور که در ابتدا اشاره شد Vectorworks یک هدایت‌گر اصلی CNC  دربرش اشکال در کشتی‌سازی است.Vectorworks متکی بر استخراج صفحات برای کاهش کمیت و برآورد هزینه‌ها است این برنامه همچنین دارای رابط‌های مستقیم با ابزارهای مختلف خارجی، ازجمله Google SketvhUp است. Vectorworks دارای زبان برنامه‌نویسی ویژوال‌بیسیک و API باز است. فرمت‌های مبادله آن شامل: DXF/DWG, IGS, SAT, STL, T-X, 3DS است. Vectorworks قدرت تعامل بالایی با IFC را دارد و تبادل دوطرفه را فراهم می‌کند.IFC قابلیت تبادل با نرم‌افزارهای زیر را دارد:
ArchiCAD, Bentley Microstation, AutoCAD Architecture, Revit, Solibri Model Checker™, & Navisworks®.
به‌عنوان یک محیط:Vectorworks برای پشتیبانی از کارهای طراحی خاص در بازارهای مختلف تمرکز کرده است. این محدود به Siemens PLM است، اما آن را بدون هیچ ادعایی به‌عنوان یک محیط BIM می‌سازد که اشیاء آن نسخه اطلاعات را حمل یا مدیریت GUID  نمی‌کنند.Vectorworks در سال ۲۰۱۵ موفق به دریافت جایزه «بهترین نمایش» از کنوانسیون AIA  شده است(Vectorworks,2015).
*نرم‌افزارهای Viewers/surface modelers
نرم‌افزارهای نمایش و یا مدل‌سازی سطحی، مدل را به‌صورت کامل بر روی سطوح می‌سازند با قطعاتی که ۶ وجه دارد. تمامی آن‌ها از دید نرم‌افزار به‌صورت قطعات به هم چسبیده شده می‌باشند. قطعه ساخته‌شده شامل هیچ مشخصات اجرایی و فنی نیست.
نرم‌افزار Google-Sketchup
اصالتاً Sketchup توسط شرکت @lastsoftware ساخته شد و به خاطر آسانی استفاده از آن و قابلیت تهیه آن به‌سرعت وارد جامعه طراحان شد، Google، Sketchup را مدتی قبل خریداری کرد و به امکانات رایگان خود افزود. نرم‌افزارهای Sketchup نقش قابل‌توجهی در افزایش قابلیت‌های Google Map نیز داشته است.
نرم‌افزار Navisworks
این نرم‌افزار نمایش مدل‌ها را میسر کرده است، Navisworks امکان اتصال خود را با تمامی مدل‌سازان مجازی BIM موجود در بازار توسعه داده است؛ بنابراین شما می‌توانید یک مدل لوله‌کشی سه‌بعدی را همراه یک مدل تهویه سه‌بعدی به‌منظور شناسایی تداخلات وارد آن کنید. همانند Sketchup، Navisworks نیز به شما اجازه می‌دهد که به‌سرعت یک مدل سطحی را برای نمایش و ایجاد ارتباطات ارائه دهید.
*نرم‌افزارهای Analysers
تحلیلگرها نرم‌افزارهای جداگانه‌ای هستند که تخصص در واردکردن داده‌ها از BIM برای اهداف شبیه‌سازی و آنالیز هستند، تعداد بسیار زیادی از این‌ها در بازار موجود است که چند مورد آن در زیر آورده شده است:
نرم‌افزار Energy+
Energyplus در حال حاضر یکی از نرم‌افزارهای اصلی استفاده‌شده برای آنالیز کارکرد انرژی در ساختمان‌های تجاری توسط Department of Energy building Technology Program (DOE) است که در سال ۱۹۹۶ ساخته‌شده است، Energyplus نسل جدیدی از برنامه‌های شبیه‌سازی انرژی ساختمان است که بر روی امکانات و توانایی‌های بسیار محبوب نرم‌افزارهای BLAST یا DOE-2 ساخته‌شده است.
نرم‌افزار DAYSIM
DAYSIM یک نرم‌افزار آنالیز میزان نورگیری است که در دسترس بودن نور روز را دریک ساختمان دلخواه به همراه انرژی استفاده‌شده برای روشنایی برای کنترل نور در خانه را به‌صورت سالانه محاسبه می‌کند.
نرم‌افزار APACHESIM
این نرم‌افزار قابلیت این را دارد که تمامی عملکردهای دمایی شامل میزان استفاده از انرژی سالانه و کربن متصاعد شده تا دمای تک‌تک سطوح به‌صورت مجزا را تحلیل کند.
نرم‌افزار LifeCycle
آزمایشگاه ملی انرژی‌های تجدید پذیر NREL  و همکاران آن پایگاه داده موجودی US LifeCycle را ساخته‌اند تابه متخصصان ارزیابی دوره حیات ساختمان کمک کنند که به سؤالات خود درزمینه‌ی تأثیرات محیطی بر روی مصالح استفاده‌شده در صنعت ساختمان و دیگر ساختمان پاسخ دهند، پایگاه داده به نرم‌افزار کمک می‌کند که تأثیرات جریان انرژی و مصالح را بر داخل و خارج اجزا ساختمان با توجه به مصالح، اجزاء تشکیل‌دهنده و نحوه نصب آن آنالیز کند. (Foundation of wall & Celling Industry, 2009)

منبع:امیرحسین ستوده بیدختی،۱۳۹۵،پایان نامه مدل سازی اطلاعات ساختمان در تعمیر ونگهداری ساختمان،موسسه آموزش عالی علاءالدوله سمنانی،استاد راهنما:دکتر احسان اثنی عشری