Теоретичні основи формування шестивимірних будівельних інформаційних моделей

Заголовок (англійською): 
Theoretical basis of the formation of six-dimensional building information models
Автор(и): 
Рудь К. М.
Автор(и) (англ): 
Rud K.
Ключові слова (укр): 
системний підхід; будівельні інформаційні моделі; 4D-, 5D- та 6D-моделі
Ключові слова (англ): 
system approach; building information models; 4D, 5D and 6D models
Анотація (укр): 
Вирішення проблеми ефективного управління будівельними проєктами на різних етапах їх життєвого циклу робиться багатьма вченими. На основі різних теоретичних підходів розробляються методології, результатом яких стають програмні продукти, що значно підвищують ефективність проєктування будівель і споруд, однак мало впливають на підвищення ефективності управління іншими життєвими циклами проєкту, такими як будівництво, що є самим витратним етапом реалізації проєкту, та експлуатацію. Так, результатом застосування системного підходу в проєктуванні технічних систем стало створення цілого напряму, який визначається як 3D-моделювання, і як результат, розробкою великої кількості програмних продуктів. Однак практична реалізація проєктів засвідчила, що сама по собі 3D-модель не забезпечує ефективне управління будівельним процесом, яке пов’язане насамперед з ефективністю управління витратами. Для ефективних BIM в науковій літературі були запропоновані додаткові параметри – час та витрати, які відповідно визначались як 4D- та 5D-моделі. Наукові пошуки інтеграції 3D-моделі з додатковими двома параметрами не дали суттєвого успіху, оскільки не забезпечували, передусім, можливість розроблення методології для створення програмного продукту, який би відображав процес формування витрат у часі при створенні будівельної продукції. Системний підхід, який крім технічних систем виокремлює соціально-економічні, дав можливість розробити методологію проєктування організаційних структур на основі нормативної моделі, елементи витрат в якій розглядаються як елементи організаційної структури, а також забезпечив синтез технічної системи 3D-моделі із соціально-економічною системою, яка відображає додаткові три параметри, необхідні для формування 4D-, 5D- та 6D-моделей – технологічний процес, який розгортається в часі, та витрати, які формуються в часі при здійсненні тієї чи іншої технологічної операції і необхідні для будівництва об’єкта, тобто реалізації 3D-моделі. Отже, на основі системного підходу запропоновано теоретичні основи формування шестивимірних будівельних інформаційних моделей, що дають можливість створити програмні продукти, які в реальному часі зможуть відобразити процес створення будівельної продукції та забезпечити ефективне управління проєктами на всіх етапах їх життєвого циклу.
Анотація (англ): 
Solving the problem of effective management of construction projects at different stages of their life cycle is done by a lot of scientists. On the basis of various theoretical approaches are developed methodologies, the result of which are software products that significantly increase the efficiency of the design of buildings, but have a little influence on increasing the efficiency of managing other life cycles of the project, such as construction, which is the most expensive stage of project implementation and operation. Thus, for example, the result of the application of the system approach in the design of technical systems was the creation of a whole direction, which is defined as 3D modelling, and as a result, the development of a large number of software products. However, the practical implementation of the projects showed that the 3D model alone does not provide effective management of the construction process, which is primarily related to the effectiveness of cost management. For effective BIM, additional parameters are proposed in scientific literature – time and costs, which were defined as 4D and 5D models. Scientific searches for the integration of a 3D model with additional two parameters did not yield significant success, as they did not provide, first of all, the possibility of developing methodology for creating software product that would reflect the process of forming costs over time when creating construction products. The system approach which in addition to technical systems distinguishes socio-economic ones, made it possible develop a methodology designing organizational structures and also provided a synthesis of the technical system of the 3D model with the socio-economic system, which reflects the additional three parameters necessary for the formation of 4D, 5D and 6D models – the technological process that unfolds over time and the costs that are formed over time during the implementation of one or another technological operation and necessary for the construction of the object (3D model). Thus, on the basis of systemic approach, theoretical foundations for the formation of 4D, 5D and 6D construction information models are proposed, which make it possible to create software products that will be able to display the process of creating construction products in real time with the determination of their cost, which will ensure effective project management at all stages of their life cycle.
Публікатор: 
Київський національний університет будівництва і архітектури
Назва журналу, номер, рік випуску (укр): 
Управління розвитком складних систем, номер 60, 2024
Назва журналу, номер, рік випуску (англ): 
Management of Development of Complex Systems, number 60, 2024
Мова статті: 
Українська
Формат документа: 
application/pdf
Документ: 
192-199.pdf
Дата публікації: 
29 Ноябрь 2024
Номер збірника: 
60
Розділ: 
ІНФОРМАЦІЙНІ ТЕХНОЛОГІЇ В ЕКОНОМІЦІ
Університет автора: 
Київський національний університет будівництва і архітектури, Київ
Литература: 

1.     Гудима Л. О. BIM-технології в будівництві: сучасні виклики для України. Бізнесінформ. № 2, 2024. С. 97–104. URL: https://www.business-inform.net/export_pdf/business-inform-2024-2_0-pages-97_104.pdf

2.     Адаменко В. М. Досвід застосування BIM-технологій при проєктуванні і розрахунках сталевих та залізобетонних конструкцій. BIM – технології в будівництві: досвід та інновації. С. 13–16. URL: https://repositary.knuba.edu.ua/server/api/core/bitstreams/22c24008-b885-4e52-ba3d-b9a79e67650d/content

3.     Андрухов В. М., Потєха А. С., Мартинов І. С. Поєднання BIM-технології з системами CAD для розробки робочої документації залізобетонних монолітних конструкцій. Науково-технічний журнал “Сучасні технології, матеріали і конструкції в будівництві”. 2023. С. 152–155. URL: https://stmkvb.vntu.edu.ua/index.php/stmkvb/article/view/799/742

4.     Гуторов О. С. BIM як засіб вирішення проблем проєктування. Молодий вчений. № 6. 2021. С. 88–91. URL: https://molodyivchenyi.ua/index.php/journal/article/view/729/703

5.     Rokooei, S. (2015). Building Information Modeling in Project Management: Necessities, Challenges and Outcomes. Procedia Social and Behavioral Sciences. 87-95. URL: www.researchgate.net/publication/286541567_Building_Information_Modeling_in_Project_Management_Necessities_Challenges_and_Outcomes

6.     Sharma, P., Gupta, S., Kumar, L. A Critical Appraisal of Integrating 4D and 5D BIM into Construction Practice. ADR Journals 2017. URL: https://journals.indexcopernicus.com/api/file/viewByFileId/215066.pdf

7.     Noviani, S., Amin, M., Hardjomuldjadi, S. The impact of 3D, 4D, and 5D Building Information Modeling for reducing claims to service providers. Sinergi. 2022. 47–56. URL: https://media.neliti.com/media/publications/355787-the-impact-of-3d-4d-and-5d-building-info-51f3dc20.pdf

1.8. Hosamo, H., Rolfsen, C., Zeka, F. Navigating Adoption of 5D Building Information Modeling: Insights from Norway. 2024. URL: https://www.mdpi.com/2412-3811/9/4/75

1.9. Amico, F., Ascanio, L., Falco, M. BIM for Infrastructure: an efficient process to achieve 4D and 5D digital dimensions. European Transport. 2020. 1-11. URL: https://www.istiee.unict.it/sites/default/files/files/2_10_ET_180.pdf

10.  Xu, J. Research on Application of BIM 5D Technology in Central Grand Project. Procedia Engineering. 13th Clobal Congress on Manufacturing and Management, GCMM. 2016. 600–610. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1877705817301947.

1.11. Basir, W., Majid, U. Adaptation 4D and 5D BIM for BIM/GIS data integration in construction project management. International Graduate Conference of Built Environment and Surveying. 2023. URL: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1755-1315/1274/1/012002/pdf

12.  Mulyo, and Mawardi Amin. Analysis of Building Information Modelling (BIM) 4D-5D Method to Minimize the Occurrence of Variation Orders in Design and Build. International Journal of Engineering Research and Advanced Technology. 2023. URL: https://ijerat.com/index.php/ijerat/article/view/697/602

13.  Трач Р. В. Інформаційне моделювання в будівництві (ВІМ): сутність, етапи становлення та перспективи розвитку. Миколаївський національний університет В.О. Сухомлинського. № 16, 2017. С. 490–495. URL: http://global-national.in.ua/archive/16-2017/99.pdf

14.  Рудь М. С. Вступ до системного аналізу: методичні вказівки. Київ : КНУБА, 2003. 12 с.

15.  Рудь Н. С. Повышение эффективности функционирования строительных объединений на основе совершенствования их производственных структур: Дис… канд. экон. наук: 08.00.05. Київ, 1984. 171 с.

References: 

1.     Ghudyma, L. O. (2024). BIM technologies in construction: modern challenges for Ukraine. Business information, 2,
97–104, [in Ukrainian]. URL: https://www.business-inform.net/export_pdf/business-inform-2024-2_0-pages-97_104.pdf.

2.     Adamenko, V. (2021, March). Experience in using BIM technologies in the design and calculations of steel and reinforced concrete structures. BIM technologies in construction: experience and innovations: The first all-Ukrainian scientific and practical conference, (Kharkiv, March 18–19, 2021), 13–16, [in Ukrainian]. URL: https://repositary.knuba.edu.ua/server/api/core/bitstreams/22c24008-b885-4e52-ba3d-b9a79e67650d/content

3.     Andrukhov, V. M., Potjekha, A. S. & Martynov, I. S. (2023). The combination of BIM technology with CAD systems for the development working documentation of reinforced concrete monolithic structures. Scientific and technical magazine “Modern technologies, materials and constructions in construction”, 152–155 [in Ukrainian]. URL: https://stmkvb.vntu.edu.ua/index.php/stmkvb/article/view/799/742

4.     Ghutorov, O. S. (2021). BIM as a means of solving design problems. A young scientists, 6, 88–91 [in Ukrainian]. URL: https://molodyivchenyi.ua/index.php/journal/article/view/729/703

5.     Rokooei, S. (2015). Building Information Modeling in Project Management: Necessities, Challenges and Outcomes. Procedia Social and Behavioral Sciences, 87–95. URL: www.researchgate.net/publication/286541567_Building_Information_Modeling_in_Project_Management_Necessities_Challenges_and_Outcomes

6.     Sharma, P., Gupta, S. & Kumar, L. (2017). A Critical Appraisal of Integrating 4D and 5D BIM into Construction Practice. ADR Journals, 4(3), 1–8. URL: https://journals.indexcopernicus.com/api/file/viewByFileId/215066.pdf

7.     Noviani, S. A., Amin, M. & Hardjomuldjadi, S. H. (2022). The impact of 3D, 4D, and 5D Building Information Modeling for reducing claims to service providers. SINERGI, 26(1), 47–56. URL: https://media.neliti.com/media/publications/355787-the-impact-of-3d-4d-and-5d-building-info-51f3dc20.pdf.

1.8. Hosamo, H. H., Rolfsen, C. N., Zeka, F., Sandbeck, S., Said, S. & Sætre, M. A. (2024). Navigating the Adoption of 5D Building Information Modeling: Insights from Norway. Infrastructures, 9(4), 75. URL: https://www.mdpi.com/2412-3811/9/4/75

1.9. D’Amico, F., D’Ascanio, L., De Falco, M. C., Ferrante, C., Presta, D. & Tosti, F. (2020). BIM for infrastructure: An efficient process to achieve 4D and 5D digital dimensions. European Transport/Trasporti Europei, 77. URL: https://www.istiee.unict.it/sites/default/files/files/2_10_ET_180.pdf.

10.   Xu, J. (2017). Research on application of BIM 5D technology in central grand project. Procedia engineering, 174,
600–610. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1877705817301947.

1.11. Abdul, W. N. F. A. W., Ujang, U. & Majid, Z. (2023, December). Adaptation 4D and 5D BIM for BIM/GIS data integration in construction project management. In IOP Conference Series: Earth and Environmental Science (Vol. 1274, No. 1, p. 012002). IOP Publishing. URL: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1755-1315/1274/1/012002/pdf.

12.  Mulyo & Mawardi, Amin. (2023). Analysis of Building Information Modelling (BIM) 4D-5D Method to Minimize the Occurrence of Variation Orders in Design and Build Contract Models. International Journal of Engineering Research and Advanced Technology, 9 (12), 1–13.  https://doi.org/10.31695/IJERAT.2023.9.12.2.

13.  Trach, R. V. (2017). Informacijne modeljuvannja v budivnyctvi (BIM): sutnistj, etapy stanovlennja ta perspektyvy rozvytku [Building information modeling (BIM): definition, origins and elements, brief history and future prospects]. Ghlobaljni ta nacionaljni problemy ekonomiky, 16, 490–495. URL: http://global-national.in.ua/archive/16-2017/99.pdf.

14.  Rud, M. (2003). Introduction to system analysis. Methodical instructions. Kyiv.

15.  Rud, M. (1984). Increasing the efficiency of construction associations based on improving their production structures.