Scan to BIM هو العملية التي تحوّل المسح بالليزر لمبنى أو منشأة بنية تحتية قائمة إلى نموذج نمذجة معلومات البناء (BIM) منظّم يعكس ما هو موجود فعلاً. ولا تتوقف جودته على جهاز المسح بقدر ما تتوقف على ثلاثة قرارات تُتخذ قبل المسح: الدقة المطلوبة، ومستوى المعلومات لكل عنصر، والاستخدام الذي سيُوظَّف فيه النموذج.
نستخدم Scan to BIM في مشاريع الترميم، وفي الأصول التي تحتاج إلى توأم رقمي، وفي مواقع العمل التي يجب فيها مطابقة ما نُفّذ مع التصميم. ويتّبع هذا الدليل ترتيب مراحل مشروع حقيقي، ويتخذ من Villa Serena في روما مثالاً رئيسياً.
متى يكون Scan to BIM الخيار المناسب
تشمل ثلاث حالات معظم مشاريعنا.
- الترميم وإعادة التأهيل. كثيراً ما تكون مخططات المباني القائمة مفقودة أو قديمة أو غير صحيحة، والتصميم على نموذج مبني على القياس الفعلي يجنّبكم جزءاً كبيراً من المفاجآت في موقع العمل.
- النموذج كما هو منفّذ والتوأم الرقمي. يحتاج المالك الذي يريد تشغيل مبناه بواسطة التوأم الرقمي إلى نموذج يطابق الواقع، لا إلى آخر نسخة من التصميم.
- الرقابة على التنفيذ. يكشف المسح أثناء الأعمال المواضع التي يختلف فيها المنفّذ عن التصميم، قبل أن تغطيها أعمال المرحلة التالية.
وفي إيطاليا سبب رابع: تُعدّ BIM إلزامية بموجب قانون العقود العامة في التدخلات العامة على المنشآت القائمة التي تتجاوز قيمتها مليوني يورو، وعادةً ما يكون النموذج المبني على المسح أول المخرجات. للمزيد، اطّلعوا على مقالنا حول إلزامية BIM.
آلية العمل خطوة بخطوة
1. المتطلبات
قبل النزول إلى الموقع، نتفق مع العميل على الغرض من النموذج والتخصصات التي يشملها والعناصر المطلوب نمذجتها وحدود التفاوت لكل منها. ونصوغ ذلك في مواصفة مختصرة، أو ضمن دفتر متطلبات المعلومات (capitolato informativo) في العقود العامة. وهذه هي الخطوة التي تحدد التكلفة.
2. تخطيط المسح وشبكة التحكم
نخطط مواقع المسح بحيث تغطي كل الفراغات بتداخل كافٍ، وننشئ شبكة تحكم طبوغرافية حين تكون الدقة مهمة على مساحات واسعة أو عبر عدة طوابق. فمن دون شبكة تحكم تتراكم الأخطاء الصغيرة بين عمليات المسح على امتداد المبنى الطويل.
3. المسح بالليزر والتصوير
تلتقط أجهزة المسح الأرضي بالليزر ملايين النقاط من كل موقع. ونلتقط الصور مع عمليات المسح، فتحمل سحابة النقاط الألوان ويتمكن فريق النمذجة من قراءة المواد والتفاصيل. أما الأنظمة المخفية، مثل الأنابيب فوق الأسقف المعلّقة، فنجمع فيها بين المسح والمعاينات الميدانية والوثائق المتوفرة.
4. التسجيل والتنظيف
نحاذي عمليات المسح بعضها مع بعض ومع شبكة التحكم. ويبيّن تقرير التسجيل الأخطاء المتبقية، وهو الوثيقة التي تثبت دقة المسح. ثم ننظّف السحابة من التشويش والأشخاص والأجسام المؤقتة.
5. النمذجة
يبني فريق النمذجة عناصر BIM على سحابة النقاط، تخصصاً بعد تخصص، وننشئ عائلات بارامترية للعناصر المتكررة. ونتحقق من موضع كل عنصر وأبعاده مقارنةً بالسحابة.
6. ضبط الجودة
نتحقق من النموذج مقابل السحابة بتحليل الانحرافات، ونجري كشف التعارضات بين التخصصات. وحين يتجاوز الاختلاف بين النموذج والواقع حدود التفاوت، نصحّح العنصر أو نوثّق الانحراف.
7. التسليم
نسلّم الملفات بالصيغ الأصلية والمفتوحة، مع تقرير يوضح ما نُمذج وكيف وضمن أي حدود.
الدقة: ثلاثة أرقام يكثر الخلط بينها
حين ينص العقد على "دقة 1 سم"، يجدر السؤال: أي دقة؟
- دقة الجهاز. دقة قياس المسافة لجهاز المسح كما تحددها الشركة المصنّعة في ظروف مثالية.
- دقة المسح. الخطأ في سحابة النقاط المسجّلة ككل، ويتوقف على شبكة التحكم والتداخل وظروف الموقع. وهذا هو الرقم الذي يهمّ العميل.
- التفاوت في النموذج. المقدار الذي يُسمح فيه للعنصر المنمذج بالانحراف عن السحابة. فالجدار المنمذج كعنصر مستقيم على بناء حجري قديم غير شاقولي سينحرف بطبيعة التصميم، وهذا مقبول إذا سمح به التفاوت.
نحدد حدود التفاوت لكل فئة من العناصر. فالعناصر الإنشائية والفتحات في مشاريع الترميم تحتاج إلى تفاوت ضيق، بينما لا يحتاج إليه الأثاث في مخطط توزيع الفراغات. وفي الولايات المتحدة توفّر مواصفة USIBD Level of Accuracy لغة مشتركة لهذه النطاقات، ويمكن الرجوع إليها في العقود الدولية.
مستوى LOD ومستوى الحاجة إلى المعلومات
يمثّل LOD المصدر الآخر لسوء الفهم.
في إيطاليا يحدد المعيار UNI 11337-4 مستويات LOD من A إلى G، جامعاً بين الشكل الهندسي (LOG) والمعلومات (LOI). والفئتان المعنيتان في Scan to BIM هما LOD F للعنصر كما نُفّذ، وLOD G للعنصر المحدَّث طوال عمره. أما في المشاريع الدولية فالمرجع هو "مستوى الحاجة إلى المعلومات" في ISO 19650 وEN 17412-1، أو مقياس LOD 100-500 المعتمد في الولايات المتحدة.
ونادراً ما ينجح عملياً تحديد مستوى LOD واحد للنموذج بأكمله. لذلك نُعدّ جدولاً يحدد لكل فئة من العناصر:
- الشكل الهندسي المطلوب (حجم مبسّط، أبعاد حقيقية، شكل تفصيلي)؛
- السمات المطلوبة (المواد، الرموز، الحالة، الشركة المصنّعة)؛
- التفاوت المسموح به؛
- الاستخدام (التصميم، حصر الكميات، إدارة المرافق، توثيق التراث).
وهذا الجدول، لا مجرد تسمية، هو ما ينبغي أن يوقّع عليه العميل.
المخرجات
يشمل التسليم الكامل لمشروع Scan to BIM عادةً:
- سحابة النقاط المسجّلة بصيغة خاصة وبصيغة مفتوحة مثل E57؛
- تقرير التسجيل متضمناً الأخطاء المتبقية ونقاط التحكم؛
- نموذج BIM بصيغته الأصلية وبصيغة IFC، مقسّماً حسب التخصص؛
- مخططات ثنائية الأبعاد مستخرجة من النموذج: مساقط وقطاعات وواجهات؛
- تقرير الفروقات، حين يتوفر تصميم للمقارنة معه؛
- اختيارياً، لوحات معلومات تتيح لغير المتخصصين الاستعلام عن بيانات النموذج.
ما الذي يحدد التكلفة
لا ننشر قوائم أسعار، لأن الجهد المطلوب لمبنيين بالمساحة نفسها قد يتفاوت أضعافاً. وهذه هي العوامل التي نبني عليها التسعير.
| العامل | سبب أهميته |
|---|---|
| التخصصات المطلوب نمذجتها | نمذجة العمارة وحدها جزء صغير من العمارة مع الإنشاءات وأنظمة MEP |
| الدقة والتفاوت | التفاوت الأضيق يعني مواقع مسح أكثر وتحكماً وتدقيقاً أكبر |
| مستوى المعلومات | جمع سمات إدارة المرافق والتحقق منها يستغرق وقتاً |
| التعقيد الهندسي | الأقبية والزخارف والجدران الحجرية غير المنتظمة تستغرق وقتاً أطول بكثير من الهياكل الحديثة |
| الوصول والإشغال | المستشفيات المشغولة والمنشآت العاملة تتطلب ورديات ليلية أو تنفيذاً على مراحل |
| الوثائق المتوفرة | المخططات الجيدة تسرّع نمذجة العناصر المخفية |
| تكرار المسح | المسح الدوري لمتابعة التقدم أثناء الأعمال يضاعف الزيارات الميدانية |
وعادةً ما تكون ساعات النمذجة البند الأكبر، متقدمةً بفارق واضح على وقت المسح في الموقع.
Villa Serena: نموذج كما هو منفّذ لفيلا تاريخية أثناء الأعمال
Villa Serena فيلا تاريخية في حي Parioli في روما، تمتد على أربعة مستويات إضافة إلى طابق سفلي يضم مسبحاً خاصاً ومنتجعاً صحياً، بمساحة تقارب 3,000 م². ويعود شكلها الحالي إلى أوائل القرن العشرين، حين حوّل المعماري Garibaldi Burba مسكناً نبيلاً إلى فيلا صغيرة على الطراز القوطي الجديد.
وفي عام 2020 كلّف العميل BLD Management شركة BIMON بإعداد نموذج متعدد التخصصات كما هو منفّذ، يُحدَّث مع تقدم الأعمال في الموقع، لاستخدامه لاحقاً في إدارة المرافق.
ما قمنا به:
- مسح بالليزر بخطأ يقل عن سنتيمتر واحد، مع التصوير وعدة جولات من المعاينات الميدانية.
- دراسة المخططات الإنشائية وإنشاء عائلات Revit بارامترية لفتحات التمديدات الرأسية (shafts) ولأنواع أعمال التدعيم.
- نمذجة كل عنصر منفّذ والتحقق من موضعه مقابل سحابة النقاط.
- كشف سريع للتعارضات بين النموذج الإنشائي ونموذج أنظمة MEP، لتحديد المواضع التي لم يكن المسح وحده كافياً لحسمها.
- نموذج معماري لأولى الأعمال المنفّذة في الموقع: إطارات النوافذ والطبقات الأرضية وهياكل جدران الألواح الجبسية، مع مقارنتها بالتصميم.
- لوحات معلومات Power BI تُحدَّث تلقائياً عند كل مرحلة من مراحل النمذجة، ليتابع العميل التقدم من دون فتح النموذج.
- تقرير بالفروقات يوضح الاختلافات بين التصميم والتنفيذ.
والنتيجة نموذج يطابق الفيلا كما نُفّذت، وسجلّ يوثّق مراحل الوصول إليها، يمكن للمالك الاعتماد عليه في التشغيل.
مشاريع مسح أخرى نفّذتها BIMON
في مطار Fiumicino، وبعد تنسيق BIM للمنطقة التجارية الأمامية، نفّذت BIMON مسح ورقمنة مساحات واسعة من المطار بموجب اتفاقيات إطارية مع Aeroporti di Roma. وفي جسر Skurusund في السويد رقمنّا الجسر القائم إلى جانب الجسر الجديد. أما في مركز بيانات ECMWF في بولونيا، فقد انطلق النموذج الإنشائي ونموذج أنظمة MEP من مسح بالليزر للمباني القائمة.
كيف تطلبون خدمة Scan to BIM
حدّدوا كتابةً استخدام النموذج والتخصصات وجدول التفاوت قبل طلب العروض. واطلبوا إدراج تقرير التسجيل والصيغ المفتوحة في قائمة المخرجات. وإذا كان النموذج سيغذّي توأماً رقمياً، فاطلبوا رموز الأصول ضمن السمات منذ البداية.
يتولى فريقنا لخدمة Scan to BIM المسح والنمذجة والتحقق داخلياً، فيعرف من يدقّق النموذج كيف أُعدّت السحابة.
