IE-NET BIM Studiedag (16 Oktober 2013)BIM State-of-the-Art

Dr. Ir. Arch. Stefan BoeykensKU Leuven

Departement Architectuur

Overzicht

Introductie & ProbleemstellingWat is BIM? En wat is het NIET?

Wie gebruikt BIM?Nationaal en Internationaal

Belangrijke concepten

Problemen in de bouwhttp://www.istockphoto.com/stock-photo-6077524-

housing-market-collapse.php

Problemen in de bouw

Planning (Opdrachtgever)

Ontwerp (Architect) Bouwvergunning

Simulatie•HVAC•Energie• Structuur• ...

Uitvoering

Wijzigingen in het bouwproces

Planning (Opdrachtgever)

Ontwerp (Architect)• Simulatie &

Evaluatie (Ir/Ing)• Uitvoerder

Bouwvergunning Uitvoering

Bouwteam• Planning (Opdrachtgever)• Ontwerp (Architect)• Simulatie & Evaluatie

(Ir/Ing)• Uitvoerder

Bouwvergunning Uitvoering

BUILDING INFORMATION MODELING

BIM als “oplossing”?Paulson, Jr. (1976), Shoegnome Blog (2012), BuildingSmart Website (n.d.), McLeamy (2007)

Definitie van BIM?

• Digital Building Model• Virtual Building• Database of building

information

Niet software, maar methodiek ondersteund door software• modelleren• evalueren• samenwerken• uitwisselen

Definitie van BIM?

BIM

Architect

Ingenieur

Overheid

EigenaarUitvoerder

Advies

Gebruiker

• ik BIM?• jij BIMT?• wij BIMMEN?

Wanneer spreek je van BIM?• 3D model?• Ingebouwde informatie?• Samenwerking externen?

• BIM model?• Bouw Informatie Model?• Modelling vs. Modeling?

• M = Model• M = Management

• BiM vs BIm• BEM (Environment)

Definitie van BIM?

Model versus Documenten

• Grafische objecten (lijn, cirkel)• Direct• Layers, Symbolen, ...• Geen integratie 2D/3D• Geen synchronisatie• Informatie minimaal

• Bouwkundige objecten• Indirect• Layers, Symbolen, ...• Integratie 2D/3D• Synchronisatie documenten• Informatie completer

Waarom niet gewoon CAD?

2D & 3D CAD BIM

© EYP Architecture & Engineering

• Parametrisch Ontwerpen (Grasshopper, Generative Components, CATIA)

• Mechanische CAD (SolidWorks, Inventor)

BIM versus Parametrisch Ontwerpen?

• Reguliere + Vrije Geometrie• Focus op 3D• Niet-domein specifiek• Uitwisseling statische

geometrie; soms IFC

• Nog geometrische beperkingen• 3D & 2D geïntegreerd• Architectuur/Bouw/Constructie• Evolutie naar software-

agnostische processen

BIM versus Parametrisch Ontwerpen?

Parametrisch Ontwerp BIM

• GeometryGym• ANAR+• Chameleon• Vasari• Dynamo

• Revit Families• ArchiCAD GDL• ...

Samengaan Parametrisch Ontwerpen & BIM

© Autodesk

• Geometrie, annotatie & informatie• Meerdere representaties• Model-gebaseerde ontwerp evaluatie• Model als project-specifieke kennisbank

Kenmerken van BIM© Graphisoft© Lars Björkhaug et al.

Levenscyclus van een project© S. Boeykens

Process Modeling © Ralf Klein

Process Modeling© GSA (USA), Statsbygg (No), Senate (Fi)

Aspect/Referentie modellen© Source: openBIM/Graphisoft

• BIM Software verschillen– software/formaat– platform– versie– modelstructuur

Interoperabiliteit© S. Boeykens

• Best practices for information exchange through IFC (ER – MVD)

• Document problems & solutions• Improve specific exchange• Example configuration

InteroperabiliteitopenBIM / IFC

© S. Boeykens

IFC 4

IFC – Klassen Definitie (vereenvoudigd)

BIM & EVALUATIE VAN ONTWERP

© S. Boeykens

BIM2SIM: Van BIM naar simulatie & evaluatie© S. Boeykens

BIM2SIM: Van BIM naar simulatie & evaluatie© S. Boeykens

BIM2SIM: Van BIM naar simulatie & evaluatie© S. Boeykens

BIM2SIM: Van BIM naar simulatie & evaluatie© S. Boeykens

Simulatie Daglicht, Wind, ...

© http://greenbim.blogspot.com

© Autodesk Ecotect

Simulatie Structuur

© Scia Engineer + Tekla

Simulatie Structuur© Brochure Tekla BIM AwardsCapital Gate Tower (Abu Dahbi)

Evaluatie van het ontwerpModel Checker

View Check Communicate

© Brochure Solibri Model Checker

• Lokaal gebruik• Focus model +

documenten• Uitwisseling traditioneel

• Samenwerking externen• Focus model + output,

evaluatie, simulatie• Model-gebaseerde

uitwisseling

“Little” BIM & “BIG” BIMzie ook: Jernigan, F. E. (2008). BIG BIM, Little BIM (Second Edition, p. 328). 4Site Press.

© Polo-Architects / Model: P. De SomerModel: S. Boeykens

WIE GEBRUIKT BIM?

Ontwerpers/ArchitectenIngenieursUitvoerdersEigenaars & Overheden

© Foto R. Klein

Uitvoerders

Leve

l of D

etai

l & C

ompl

exity Design Intent

Model

Construction Model

Figuur gebaseerd op documentatie Vico (http://vicosoftware.com)

Uitvoerders

http://www.aecbytes.com/buildingthefuture/2013/BIMdisruption-images/fig-intro.html

http://www.aecbytes.com/buildingthefuture/2013/BIM_MotaEngil-images/fig11.html © Vico Software, http://vicosoftware.com

Nood aan BIM?• Tekeningen of model van

architect?• Rekensoftware compatibel

met BIM?• Zelf model opbouwen?

Ingenieurs & Studiebureaus© Autodesk

Mechanical Engineering & Plumbing (MEP)© Alexis Versele, Bio-Ecologisch Passiefbouw, KaHo Sint-Lieven, Technologiecampus Gent

Beperkingen van BIM?Young Jr., N. W., Jones, S. A., & Bernstein, H. M. (Eds.). (2007). SmartMarket Report: Interoperability in the construction industry. SmartMarket Report, Interoperability Issue (p. 36). New York, USA: McGraw-Gill Construction.

• Inzet tijdens schetsontwerp?• Complexe geometrie?• Dure software/hardware?• Meer kennis nodig vroeg in proces?

Beperkingen van BIM?

Renovaties? Reconstructies?

Model: S. Boeykens Model: C. Himpe

Renovaties? Reconstructies?Model: C. Himpe

Complexe Axonometrie uit 3D BIM model

http://www.media-network.it/en/autodesk-revit/282-revit-exploded-axonometric-view.html

• 3D Modelleren• 2D Tekenwerk• Gebouwinformatie• Visualisatie• Samenwerking• Simulatie• …

Waarom BIM?

Detailed BIM models. © EYP Architects

Lincoln Center Alice Tully Hall © Gehry Architects

BIM IN BELGIË?http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/67/EU-Belgium.svg/1218px-EU-Belgium.svg.png

• Praktijk = Document Gebaseerd– wedstrijden/presentaties– bouwvergunning– uitvoeringsplannen op werf– administratie

• Opleidingen Architectuur= focus Ontwerp Studio

Document/Papier-gebaseerd proces

Foto: S. Boeykens

• Ambrose (2012) over ontwerp studio proces– “Abstraction is at the heart of most design studios

in schools of architecture”– BIM presents a “way of thinking that seeks to

simulate the construction of a building”– “The way we make architecture is being

transformed through the very digital tools, methods and processes we use”

Ontwerpproces met BIM

Ambrose, MA 2012, ‘Agent Provocateur – BIM In The Academic Design Studio.’ International Journal of Architectural Computing. 10 (01), pp.53–66

• Berwald (2008) over tekenen t.o.v BIM– “BIM provides convenience” but also “presents

complexities”– “creating new objects [...] requires fewer skills” in

2D CAD, tegenover aanmaken van eigen componenten in BIM (families, objects)

– In 2D CAD “single set of methods can be applied to represent anything”

Ontwerpproces met BIM

Berwald, S. (2008). From CAD to BIM: The Experience of Architectural Education with Building Information Modeling. In M. Ettouney (Ed.), AEI 2008 (pp. 1–5). Reston, VA: American Society of Civil Engineers. doi:10.1061/41002(328)8

Voorbeelden studentenwerk

Student: K. Housmans, 2012

Student: Roebben, 2011

Voorbeelden studentenwerk

Student: E. Gogiberidze, 2012

Student: M. Linssen, 2012

Student: S. Beuls, 2011

• Verschillende Bouwkundige opleidingen• Toekomst > samenwerken• OOF COM.BI Project– samenwerken in Bouwteams– gebruik makend van BIM– rol van (Digitale) Communicatie

Samenwerkingen in onderwijs

Foto: S. Boeykens

BIM Samenwerking Voorbeeld

S. Boeykens

Boeykens, S., Somer, P. De, Klein, R., & Saey, R. (2013). Experiencing BIM Collaboration in Education. In S. Sariyildiz & R. Stouffs (Eds.), Computation and Performance. Proceedings of the 2013 eCAADe Conference. Delft (The Netherlands): TU Delft.

• Geen (weinig) vraag van opdrachtgevers• Geen vraag van overheid

• Cfr. scenario EPB/EPC?– EU Regelgeving– Nationale implementatie– Architecten besteden het uit

• BIM = wacht niet op de anderen!

Rol van de overheid?

BIM INTERNATIONAAL?

http://www.wspgroup.com/upload/BIM_map1.gif http://i.bnet.com/blogs/bim_hok_buildingsmart_5.jpg

• AIA Draft Document G202–2012 Building Information Modeling Protocol Form. (2012).

• The VA BIM Guide. (2010) (1.0 ed., pp. 1–45). Department of Veterans Affairs

• PAS 1192-2:2013 - Specification for information management for the capital/delivery phase of construction projects using building information modelling. (2013) (Corr.1 ed., p. 68). London: BSI Standards Limited

• Statsbygg Building Information Modelling Manual - version 1.2. (2011) (pp. 1–100). Oslo (Norway)

• Van Rillaer, D., Burger, J., Ploegmakers, R., & Mitossi, V. (2012). Rgd BIM Norm (1.0.1 ed., p. 30). Den Haag (The Netherlands).

• Singapore BIM Guide Version 2.0. (2013) (p. 70). Singapore• ...

BIM Guidelines

BIM Execution Plan– Project information– BIM goal & uses– Each project member’s roles,

staffing and competency– BIM process and strategy– BIM exchange protocol and

submittal format– BIM data requirement– Collaboration procedures and

method to handle shared Models

– Quality control– Technology infrastructure &

software

BIM Deliverables– BIM Elements– Attributes of BIM Elements– BIM Objective &

Responsibility Matrix (author vs. user)

– Compensation Schedule (payment BIM vs. non-BIM)

– Other Value-added BIM Services

Singapore BIM Guide Version 2.0 (2013)

Singapore BIM Guide Version 2.0 (2013)

Singapore BIM Guide Version 2.0 (2013)

Levels of Development vs Levels of Detailhttp://practicalbim.blogspot.be/2013/03/what-is-this-thing-called-lod.html

• Begrippen• BIM-extracten– vereisten– IFC model– CAD tekening– Meetstaat, berekening,

uittrekstaten

• Bij te leveren bestanden

Rgd BIM Norm (Nederland)

• Scope• Norms• Terms & Definitions• Information Delivery– Assessment– Procurement– Post-contract Award– Mobilization– Production– Asset Information Model

PAS 1192-2:2013 (UK)

PAS 1192-2:2013 (UK)

© Mark Bew & Mervin Richards

• Requirements (normative)– Generic– Domain Specific Modelling

• Architecture• Landscape• Interior• Geotechnical• Structural Engineering• Mechanical Engineering• Electr. & Comm. Engineering• Acoustical Engineering• Fire Safety• Other Design & Eng.• Construction & As Built• Facility Management• Decommissioning & Disposal

Statsbygg BIM Manual (Noorwegen)

Statsbygg BIM Manual (Noorwegen)

BIM Realisatie: “Harpa” (Ijsland)

Harpa Concert Hall & Conference Center, Reykjavik (Ijsland) - Henning Larsen Architects + Artiest Studio Olafur Eliasson(Mies van der Rohe Award 2013)

Foto: S. Boeykens

Vragen of opmerkingen?Roger Penwill http://www.cadcartoons.com