در مدل‌سازی اطلاعات ساخت (BIM)، این امکان وجود دارد که برای مدل ایجاد شده، ابعاد مختلفی تعریف نماییم. یکی از این ابعاد، بعد زمان یا بعد چهارم (4D) است. یکی از نرم‌افزارهای محبوب در دنیا جهت پیاده‌کردن بعد زمان (4D)، نرم‌افزار،Navisworks یکی از محصولات شرکت AUTODESK است. یک‌سری کارکردهای خاص برای این نرم‌افزار در حوزه BIM تعریف شده است که یکی از این موارد، پیاده‌سازی زمان و یا بعد چهارم بر روی مدل است. در ادامه این مقاله به پیاده‌سازی بعد زمان با استفاده از نرم‌افزار Navisworks می‌پردازیم.

1. کاربرد BIM در برنامه‌ریزی فرایند ساخت

افزودن بعد زمان بر روی مدل، در زمان ساخت پروژه، مزایای بسیاری از لحاظ مالی و زمانی برای پروژه به همراه دارد. در واقع، ایجاد مدل 4D در نرم‌افزار Navisworks به‌منظور ایجاد هماهنگی بیشتر، شبیه‌سازی مدل‌های ساخت و تجزیه‌وتحلیل کلی پروژه، می‌تواند ابزاری مؤثر و کارآمدی باشد. برخی از این مزایا عبارت‌اند از:
- بررسی عملیات ساخت‌وساز
- شناسایی مشکلات احتمالی در زمان ساخت ناشی از تداخلات برنامه
- شبیه‌سازی توالی برنامه‌ریزی به‌صورت واقع‌بینانه و جلوگیری از تداخلات برنامه‌ای
- شناسایی مشکلات و تداخلات منابع در حین ساخت
- ایجاد فرصت برای پیگیری مواد و مصالح و مدیریت زنجیره تأمین
- حل سریع ادعاها و جلوگیری از بروز اختلافات در فاز ساخت
- کاهش دوباره‌کاری‌ها و کاهش هزینه‌های ناشی از تغییرات در فاز ساخت
 - ایجاد مدل چون ساخت (As-Built) برای رسیدگی به اختلافات و ثبت درس‌آموخته در مرحله Post-Construction

2. ایجاد شبیه‌سازی 4D با استفاده از نرم‌افزار Navisworks

با پیونددادن جدول زمانی فعالیت‌های کاری پروژه به عناصر مدل، می‌توانیم یک شبیه‌سازی 4 بعدی کامل از روند ساخت‌وساز، از مرحله تخریب تا تحویل پروژه به مالک ایجاد کنیم. می‌توان از این شبیه‌سازی، نه‌تنها برای اطلاع از تصمیمات مهم برنامه‌ریزی در مورد روش‌های ساخت، تخصیص منابع، توالی فعالیت و بسیاری از موارد دیگر استفاده کرد، بلکه مدل 4D یکی از ابزارهای بسیار مناسب برای رسیدگی به ادعاها بوده و بخصوص برای تحلیل‌های تصدیع (Disruption) بسیار کارآمد است.

 با استفاده از ابزار Navisworks TimeLiner، تیم‌های پروژه می‌توانند فرایندهای ساخت را با استفاده از موارد زیر شبیه‌سازی کنند:
- اطلاعات مربوط به فعالیت‌های برنامه‌ریزی شده پروژه را با استفاده از برنامه‌های نرم‌افزاری برنامه‌ریزی (Microsoft Project ,Primavera) و یا به‌صورت دستی وارد کرد.
- پیوند عناصر موجود در مدل با فعالیت‌های موجود در برنامه زمان‌بندی پروژه را برقرار نمود.
 - شبیه‌سازی برنامه زمان‌بندی بر روی مدل و مشاهده اثرات آن را به شکلی مؤثر انجام داد.

برای ساده‌سازی این روند در پروژه‌های بزرگ و پیچیده، گنجاندن عناصر اصلی ساختمان در شبیه‌سازی 4D و حذف ویژگی‌های کم‌اهمیت معمول است. در واقع، مدل‌سازی 4D یک ابزار بصری و ارتباطی قدرتمند است که به تیم پروژه (از جمله صاحبان و کاربران ساخت) یک درک بهتر از نقاط قوت و ضعف پروژه و برنامه‌های ساخت و اجرا را به‌واسطه اضافه‌شدن بعد زمانی می‌دهد. شبیه‌سازی 4D می‌تواند به تیم پروژه کمک کند که قبل از فعالیت‌های اجرا، مشکلات را شناسایی نمایند و برای آنها برنامه زمان‌بندی به‌صورت کاملاً تلفیقی با مدل سه‌بعدی ارائه کنند و در نهایت از لحاظ زمانی و هزینه، سریع‌تر و ارزان‌تر مشکلات و مسائل پیشرو را حل‌وفصل نمایند. اعمال بعد چهارم (زمان) و کنترل تداخل زمانی در پروژه، دیدگاه ارزشمندی را برای برنامه‌ریزان پروژه‌ها فراهم می‌کند، زیرا آنها تمامی عملیات اجرایی، تهیه و تأمین مواد اولیه و تجهیزات را در بازه زمانی محدودی برنامه‌ریزی می‌کنند و لازم است تا با دیدی وسیع‌تر روند پیشرفت زمانی پروژه را تحت‌نظر داشته باشند. درست است که می‌توان از طریق نرم‌افزارهای دیگر مانند Microsoft Project زمان اجرای پروژه را محاسبه و ارائه کرد، اما مزیت استفاده از Navisworks ایجاد یک فایل انیمیشن بوده که بر اساس همین برنامه تنظیم شده است. بعد از ایجاد مدل سه‌بعدی پروژه، می‌توان آن را در نرم‌افزار Navisworks بارگذاری کرده و بر حسب اولویت، شروع به تنظیم برنامه زمان‌بندی نمود و در هر مرحله به‌صورت کلی انیمیشن برنامه‌زمانی ساخت پروژه را تهیه و در اختیار ذی‌نفعان پروژه قرارداد. شبیه‌سازی 4D تیم پروژه را قادر می‌سازد تا تصمیم‌گیری‌ها در مرحله طراحی به نحو مناسبی صورت‌گرفته و مشکلات در فاز ساخت و اجرا را کاهش دهند. یکی دیگر از مهم‌ترین کارایی‌های استفاده از مدل 4D، رسیدگی سریع‌تر به ادعاها و حل سریع‌تر اختلافات است که در مدیریت قرارداد تأثیرات فراوانی دارد. اگرچه برای این موضوع باید بدانیم که فرایند مدیریت برنامه زمانی از نگاه قراردادی نیز دستخوش تغییراتی خواهد شد.

3. اثربخشی شبیه‌سازی‌های 4D

به‌منظور ایجاد شبیه‌سازی‌های 4D دقیق و کاملاً مفید، بسیار مهم است که عناصر ساختمانی منعکس‌کننده روند ساخت‌وساز واقعی باشند. استراتژی‌های انجام این کار عبارت‌اند از:
الف. استفاده از قطعات برای برنامه‌ریزی لایه‌های یک عنصر به طور مستقل: عناصر ساختمانی با سازه‌های متشکل از چندلایه که در زمان‌های مختلف نصب می‌شوند (به‌عنوان‌مثال لایه‌های اصلی یک مجموعه دیوار در مقابل لایه‌های داخلی و خارجی) باید به قطعاتی تقسیم شوند تا برنامه‌ریزی دقیق لایه‌های جداگانه امکان‌پذیر باشد.
ب. تقسیم عناصر بزرگ‌تر به مدل زمان‌بندی مبتنی بر مکان: عناصر بزرگ و در حال تکرار در مراحل ساخت که در قطعات کوچک‌تر نصب خواهند شد (به‌عنوان‌مثال بخش‌های دیواری طولانی که تمام سطح ساختمان را پوشانده است) باید به بخش‌هایی تقسیم شوند که با روند ساخت واقعی مطابقت داشته باشند.
 ایجاد کارهای بیش از حد طولانی برای تطبیق با عناصر ساختمان، باعث ایجاد تأخیر مصنوعی در شبیه‌سازی شده و از ارزش آن به‌عنوان یک ابزار برنامه‌ریزی می‌کاهد. بهتر است عناصر را به قطعات واقع‌بینانه تقسیم کنید که با فعالیت‌های ساختمانی واقعی مطابقت دارند.

می‌توانید فایل توضیحات بیشتر را که توسط Autodesk ارائه شده است را مطالعه فرمایید. همچنین در صورت علاقه به مطالعه بیشتر در خصوص یکپارچه‌سازی بعد چهارم و پنجم در BIM مقالاتی در این سایت تدوین شده که می‌تواند به آنها مراجعه کنید.

جایگاه مدل‌سازی اطلاعات ساخت (BIM) در آموزش‌های مؤسسه ACEMI

در نقشه راه جامع مؤسسه مهندسی و مدیریت ساخت علوی پور، در سطح مهارت‌های سخت، دوره‌ای با عنوان (یکپارچه‌سازی مدیریت زمان و هزینه با استفاده از Navisworks و Synchro) ارائه شده است که به‌صورت کامل ایجاد ابعاد (4D) و (5D) را روی مدل‌های (BIM) فراهم می‌سازد. فرایندی که در آینده باعث تغییر رویکرد مدیریت پروژه خواهد شد.