Türkiye’de İnşaat Sektöründe BIM’in Bugünü-Yarını ve BIM Kullanımı Üzerine Alan Araştırması
Elif Çileli, Elçin Filiz Taş ■ Türkçe’ye çevrildiğinde Yapı Bilgi Modellemesi de denilen BIM, 1970’li yıllarda yeni yeni kullanıma başlanmış; 2000’li yıllardan itibaren ise gitgide ilgili yazılımların gelişmesi sayesinde iş hayatına girmiştir. BIM’i tanımak demek yalnızca yazılımları bilmek demek değildir. BIM’i yalnızca yazılımlara indirgemek oldukça yanlış bir yaklaşım olacaktır ve BIM’i anlamamızı da güçleştirecektir.
BIM kavramı için literatürde tek bir tanım bulunmuyor. National BIM Standard (NBS) United States, Birleşik Devletler’de BIM standartlarını belirleyen ve BIM için akıllı obje kütüphanelerini oluşturan bir kuruluş. NBS’e göre, BIM, bir tesisin fiziksel ve fonksiyonel özelliklerinin dijital temsili. BIM, proje yaşam döngüsü boyunca alınacak kararlar için güvenilir bir temel oluştururken aynı zamanda fikir aşamasından yıkıma kadar geçen süreçte üretilen tüm bilgileri depoluyor. BIM’in önceliği, paydaşların birbiri arasındaki paylaşımlarını desteklemek amacıyla bilgi eklemelerini, çıkarmalarını, güncellemelerini ve değiştirmelerini sağlayarak işbirliğini arttırmak. NBS, BIM’i değişimin olduğu bir süreç olarak tanımlıyor.
Cooperative Research Centre (CRC) for Construction Innovation ise emlak, tasarım, inşaat ve işletme yönetimi sektörlerinin ihtiyaçlarına odaklanan Avustralyalı bir araştırma, geliştirme ve uygulama merkezi. CRC for Construction Innovation’a göre, BIM ve ikiboyutlu CAD arasındaki temel fark, CAD’in projeyi birbirinden bağımsız ikiboyutlu çizimlerle (planlar, kesitler, görünüşler vb.) tanımlaması. Bu çizimlerden herhangi birinde revizyon yapılması, diğer tüm çizimlerde eşzamanlı olarak kontrol edilmesini ve güncellenmesini zorunlu kılıyor. Bu kontrol ve güncelleme süreçleri yetersiz dokümantasyon nedeni ile hata yapılmasına çok açık. Bina sistemlerini ve elemanlarını tanımlayan kolon, kiriş duvar vb. elemanlar ikiboyutlu çizimlerde yalnızca yay, çember ve çizgiler ile grafiksel olarak ifade ediliyor.
Bir diğer kuruluş, Associated General Contractors (AGC) of America, endüstri sorunlarını ele almak, bilgi ve fikir alışverişinde bulunmak ve inşaat endüstrisinde değişime öncülük etmek için çalışan bir dizi gönüllü grup tarafından hizmet vermekte. AGC ise, BIM’i, tesisin yönetilmesinin ve yapımının simülasyonu için bilgisayar yazılım modelinin kullanılması ve geliştirilmesi olarak tanımlıyor. Buna göre veri zengini, parametrik ve akıllı obje odaklı bir BIM modeli ortaya çıkıyor. Projenin üretilme sürecinin geliştirilmesi ve bu süreçte kararların verilebilmesi için kullanılacak bilginin oluşturulmasını sağlıyor. Bu bilgiler paydaşların ihtiyaçlarına uygun şekilde analiz edilebilecek verileri içeren dijital bir sunum niteliğindedir.
Kuruluşların yaptığı tanımlar dışında literatürde yer alanları inceleyecek olursak; BIM’in mimar Jerry Laiserin tarafından
“3B (üçboyutlu), obje odaklı, mimarlar, mühendisler ve yükleniciler için özel olarak geliştirilmiş bilgisayar destekli tasarım” şeklinde tanımladığını görüyoruz. Hardin ise “BIM, yalnızca üçboyutlu akıllı modeller kullanmakla kalmaz, aynı zamanda iş akışı ve proje teslim süreçlerinde önemli yenilikler anlamına da gelmektedir” demiştir. Succar vd. tarafından “BIM, proje yaşam döngüsü boyunca temel bina tasarımını ve proje verilerini dijital formatta yönetmek için metodoloji üreten bir dizi etkileşimli politika, süreç ve teknolojiyi ifade etmektedir” şeklinde tanımlanmıştır.
BIM olgunluk seviyeleri
BIM’i anlamaktaki en önemli nokta BIM’in olgunluk seviyeleridir. BIM’in olgunluk seviyelerinin anlaşılması BIM’in tanımının anlaşılmasına da yardımcı olacaktır. BIM ilk olarak kullanılmaya başladığında bina tasarlamayı ikiboyutlu çizgilerden üçboyutlu objelere rahatlıkla aktarabilmemizi sağlamaktaydı. BIM’in bu seviyeleri BIM seviye 0 ve BIM seviye 1 olarak adlandırılır. Zaman ilerledikçe BIM veri aktarımını bulut ortamında ya da paylaşım-platformları ile disiplinlerarası gerçekleştirerek projelerin maliyet, süre planlama ve işletme yönetimi aşamalarında da verimli bir şekilde çalışacak olgunluğa erişmiştir.
BIM seviye 0; projeleri CAD ortamında, ikiboyutlu çizimler ve projeyi destekleyen yazılı dokümanlarla (teknik şartnameler, zeyilnameler vb.) paketler halinde çalışıldığı aşamasıdır. Bu, BIM’in disiplinlerarası çalışmanın en zor olduğu, projelerde çakışma kontrollerinin oldukça zaman aldığı seviyesidir. Barnes ve Davies’e göre seviye 0, henüz yönetilemeyen ikiboyutlu CAD dosyalarıyla, kağıt veya elektronik veri değişiminin olduğu aşamasıdır. Bu aslında tam anlamıyla BIM olmayıp, yalnızca tasarım ve üretim bilgileri için ikiboyutlu CAD dosyalarının üretildiği seviyedir.
BIM seviye 1; projelerin artık yalnızca ikiboyutlu çizimler olarak değil, aynı anda üçboyutlu olarak tek model üzerinde hem kesit hem plan hem de görünüş çizimlerini oluşturabilmemizi sağlayan olgunluk seviyesidir. Bu aşamada yapı elemanları duvar, döşeme, çatı şeklindeki objeler halinde projede yer alır. Barnes ve Davies’e göre BIM seviye 1 “yalnız BIM” olarak değerlendirilmektedir. Bu seviyede, her biri diğerinden ayrı olarak kendi modelleriyle çalışan birden fazla ekip yer alır.
BIM seviye 2; projenin farklı disiplinler tarafından veri eklenerek oluşturulan ve yönetilen olgunluk seviyesidir. Projede yer alan mimari, statik, elektrik ve mekanik ekipleri tarafından oluşturulmuş projeleri birarada çalıştırırken, her bir ekibin kendi özgünlüğünü de kaybetmeden bilgi aktarımında bulunduğu aşamadır. Bu seviye aslında orijinal BIM’e atılan ilk adımı ve proje için üçboyutlu verilerin kullanılmasını sağlar.
BIM seviye 3; tek projede işbirlikçi, online proje modeli olarak tanımlanmaktadır. Davies’e göre 3. seviyede, proje tam entegre ve işbirlikçi gerçek zamanlı bir proje olacak özellikte verilerin aktarımının web veya bulut hizmetleriyle kolaylaştırılması muhtemel bir modelde çalışılmaktadır. Aynı zamanda bilişim teknolojisine ihtiyaç duyar ve bununla uyumlu olması gerekir. BIM’in bu aşaması 4B süre planlaması, 5B maliyet analizi, 6B proje yaşam döngüsü bilgisi ve diğer aşamalarıyla (XB olarak refere edilecek) işletme yönetimi bilgileri ve ayrıca standart akıllı dijital obje kütüphanesinin geliştirilmesi ile tedarikçi bilgilerini de içerecektir.
BIM kullanımının faydaları ve gelecekteki rolü
BIM kesinlikle tüm sorunların çözümü olmasa da, üçboyut deneyimi, dijital simülasyonlar, tasarımın tüm aşamalarının provaları, yapım ve işletme süreçleri ve
BIM modelleri içine yerleştirilen bilgilerle karar vermeyi kolaylaştırıyor. Daha verimli sonuçlarla, daha fazla netlik, daha iyi iletişim, daha az risk ve sonuçta daha iyi verimlilik sağlanıyor. Açıkça, sürekli gelişmekte olan BIM’in yukarıda belirtilen faydalarının yanısıra potansiyel faydalarının da artan kullanımla daha belirgin hale geleceği tahmin ediliyor. Bununla birlikte, BIM’in nihai amaçları arasında; verimliliği artırmak, daha küçük ve daha çevreci
binaların yapımına izin vermek ve yapım sürecinde ve bir yapım projesinin yaşam döngüsü maliyetinde tasarruf sağlamak ve entegre, işbirliğine dayalı bir inşaat yaklaşımı ile çalışma yapmak sayılabilir.
BIM kullanımının temel faydalarından bir diğeri ise, zayıf dokümantasyon alışverişi esnasında aktarılamayan bilgilerin önüne geçmek. Bu sayede paydaşlar süreç boyunca yalnızca tek bir model üzerinden teknik dosyalardaki revizyon çalışmalarını yapabilir; kontrol ve güncellemeleri tamamlayabilirler. BIM, tüm disiplinleri ve her şeyi kapsayan sanal bir süreç olarak görülmektedir. Yapım projesi paydaşlarının (mal sahiplerinin, mimarlar, mühendisler, yükleniciler ve işletme yöneticileri) işbirliği için geleneksel süreçlerden daha doğru ve verimlidir. Model yaratılırken, yapım projesi paydaşları projelerine göre bölümlerini sürekli olarak günceller. Yapım aşamasından önce mümkün olduğunca doğru olmasını sağlamak için teknik özellikler ve tasarım değişiklikleri işlenir. Projenin fiziksel olarak temelleri atılır.
BIM’in disiplinler arasında kullanım faydalarından bahsedecek olursak, BIM yazılımları üzerinde çalışmanın tüm çakışma kontrollerinin eksiksiz bir biçimde yapılabilmesini sağladığını söyleyebiliriz. Projenin mekansal ölçüleri belirlendikten sonra tüm mekanik, elektrik ve statik mühendislik ekipleri aynı model üzerinde çalışarak projelerini tamamlarlar. Bu koşullar altında bina CAD ortamında baştan inşa ediliyormuşcasına projelendirilir. Bu projelendirme esnasında yapım projesi paydaşlarının hepsi BIM platformlarında eşzamanlı çalışarak projeyi bilgisayar ortamında inşa ederler. Bilgisayar ortamında çakışma ya da inşa edilebilirlik ile ilgili problem çıkmıyorsa; yapı, gerçek ortamda, şantiyede de herhangi bir fikir ayrılığı olmadan inşa edilebilir demektir. Genel tasarım üzerinde anlaşmaya varıldığında, yükleniciler ısıtma soğutma, sıhhi tesisat ve elektrik gibi alt sistemlere ek bilgi sağlar. Bu alt sistemler biraraya geldikçe, analiz araçları yapım başlamadan önce sorunları bulabilir. Çakışma tespiti, birden fazla alt sistemin aynı fiziksel alanı kullanmaya başladığında çalışıp çalışmadığını veya gerçekten oluşturulmalarına izin vermek için uygulanabilirliğini çok yakın olsalar bile belirler.
BIM’in dikkat çeken bir diğer faydası ise enerji kullanımı modelleyerek sürdürülebilirliği arttırmaktır. Projenin enerji kullanımı ve harcaması ile ilgili olarak BIM sayesinde hesaplamalarda kolaylık sağlandığı, en ufak değişikliklerin dahi enerji kullanımı üzerindeki etkisinin incelenebildiği literatürde belirtilmiştir. Örneğin BIM üzerinde, bir pencere, duvarın üzerindeki konumuyla ve pencere üzerinde kullanılan özel cam tipiyle birlikte tanımlanabiliyor. Bir tasarımcı modeldeki duvarı taşımaya karar verdiğinde, pencere de hareket ediyor. BIM, mimari projede pencere konumunun değişiminden dolayı binanın ısı verimliliği değişimini hesaplayabiliyor (Kotwall, 2011).
BIM kullanımı sayesinde yüklenicilerin proje ve yapım yönetimi simülasyonlarını yapabildikleri belirtiliyor. Yükleniciler Naviswork gibi yazılımları kullanarak yapım süreci başlamadan süreci simüle ederek maliyet ve süre ile ilgili oluşabilecek sorunları saptıyorlar. BIM ile yapım başlamadan önce çakışmaların bulunmasıyla yerinde değişim siparişlerinin sayısının büyük ölçüde azaltılmakta olduğu ve bu kontrollerin maliyet tahminleri ve zamanlama planlamalarında da daha doğru sonuç verdiği belirtiliyor.
BIM’in faydaları şu şekilde özetlenebilir:
• Proje üretirken ikiboyutlu çizgiler yerine, akıllı nesne kullanımı ile eşzamanlı model oluşturabilmek,
• Zayıf dokümantasyon sebebiyle yaşanabilecek veri kayıplarını önlemek,
• Çakışma kontrollerini yaparak yeniden yapımı (rework) azaltmak,
• Eşzamanlı çalışma olanağı sağlamak,
• Sürdürülebilirlik analizini simülasyon aracılığı ile gerçekleştirmek,
• Sahada inşa edilecek projenin dijital simülasyonu ile inşa edilebilirlik kontrolünü yapmak,
• Saha simülasyonu ile süre yönetimini denetlemek,
• Dijital ortamda yapının inşa edilmesi sayesinde en doğru metraj ve maliyet tahminlerinin yapılmasına imkan vermek, • İşletme yönetimi için tüm bina bileşenlerinin akıllı objeler aracılığı ile dijital modele gömerek verilerini depolayabilmek,
• Daha kısa sürede, daha az kayıpla, daha düşük maliyetle daha kaliteli ve daha verimli proje süreçleri sağlamak,
• Bakım yönetim giderlerini azaltmak.
BIM’in faydalarının yanısıra gelecekte tehdit oluşturabileceği noktalar da bulunmaktadır. BIM hakkında yazılmış yayınların çok azı risk yönetimi ile ilgilenmektedir. Risk yönetimi ile BIM arasındaki korelasyon oldukça azdır. BIM’in sağladığı teknolojik imkanların fazla oluşu BIM’den kaynaklanabilecek tehditlerin de gözardı edilmesine neden olmaktadır.
Yurtdışında ve Türkiye’de BIM kullanımı
Yurtdışında BIM kullanımı, Tablo 1’de bölge/kıtalara ayrılarak gösterilmiştir.
Buna göre diğer ülkeler ile kıyaslandığında Türkiye’de BIM kullanımının başlangıç seviyesinde olduğu görülüyor. Literatür incelemelerinde diğer ülkelerdeki BIM kullanımı artışının ortalama olarak son 10 yıldan itibaren olduğu belirtiliyor. Bu ülkelerde BIM kullanımı artışının hükümet tarafından zorunlu hale getirilmesinden kaynaklandığı biliniyor. Güney Kore, Birleşik Arap Emirlikleri, İspanya, Avustralya, Almanya, Hong Kong, İtalya ve Fransa’da BIM zorunlu olarak kullanılıyor.