Bim integration approach to architecture undergraduate education: the case of ITÜ
Mimarlık lisans eğitimine bim entegrasyonu yaklaşımı: İTÜ örneği
- Tez No: 630528
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ASLI KANAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mimarlık, Architecture
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Bilişim Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Mimari Tasarımda Bilişim Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 207
Özet
Teknolojinin gelişimi ile 2011 yılında baş gösteren 4. Sanayi Devrimi dünyayı teknoloji odaklı üretim ve yönetim stratejilerine yönlendirmiştir. Bu devrim, tüm sektörlerde dijitalleşmenin önemini ve iş yapış stratejilerinin uluslararası bakış açıları ile olgunlaştırılmasının gerekliliğini göstermiştir. 2010 yılına kadar süregelen iş gücü verim endeksleri tabloları göz önüne alındığında ise özellikle inşaat sektörü, dijitalleşme çağına kadar diğer sektörlere oranla ciddi bir verim kaybı yaşamıştır. Kaybın geri kazanılması için son on yıl içerisinde sektör kendini BIM sistemlerine odaklamıştır. BIM sistemleri inşaat sektörünün verilere dayalı bir şekilde bina yapım süreçlerinin tasarım aşamasından işletme aşamasına kadar kontrol edilmesine olanak tanıyan bir altyapı önermektedir. Verim kayıplarının azaltılması amacı ile birçok ülkede BIM sistemlerinin kullanımı kamu vesilesi ile zorunluluk teşkil etmeye başlamıştır. Bu zorunluluk 2018 yılına kadar ulusal standartlar ve proje gereksinimlerindeki BIM şartnameleri özelinde kalmış olsa da artık uluslararası BIM standartlarının varlığı BIM sistemlerinin dünya çapında kullanılmasının gerekliliğini açıkça göstermektedir. BIM sistemleri, inşaat yönetimini kolaylaştırmak ve inşaat süreçlerindeki maliyet kayıplarını azaltmak için faydalı bir süreçtir. Özellikle inşaat sektörünün çok disiplinli ve dağınık yapısını projeler özelinde toparlayarak; bina, kompleks veya tesislerin tasarım aşamasından işletme süreçlerine kadar bir bütün halinde dijitalleşmesini ve tek merkezli yönetilmesini hedefler. Dijitalleşme bu kapsamda bina yapım süreçleri ile ilgili her bilginin bilgisayar tarafından tanınabilecek şekilde nesne tabanlı dijital ortama aktarılması ve bu ortamda yönetilmesi süreci olarak düşünülebilir. Bu hedef, inşaat sektöründeki tüm paydaşların dahil oldukları proje süreçlerinin değişmesi ve projelerin farklı bir bakış açısıyla yönetilmesi anlamına gelmektedir. Amerika ve İngiltere gibi öncü ülkelerde BIM sistemlerinin kullanımı kamusal standartlar ile desteklenerek geliştirilmiştir. Bu ülkelerde kurulan BIM komiteleri ile yapılan yayınlar proje sürecine dahil olacak tüm paydaşlara öğreti niteliğindedir. Bu nedenle BIM sistemlerinin kullanımına alışma sürecinde standartların varlığı projelerin daha belirgin hatlarla ilerlemesini sağlamaktadır. Türkiye için bu değişime bakıldığında, inşaat sektöründeki birçok paydaş uluslararası projelere dahil olmak istediğinde BIM şartnameleri ile karşı karşıya kalmaktadır. Ayrıca bu değişim ve gelişim firmaların kendi çabaları ile ilerlemektedir. Bunun nedeni BIM sistemlerinin kullanımına ve uygulamasına yönelik devlet bazında desteklenen stratejik standart bir sürecin mevcut olmamasıdır. Kuzey Amerika inşaat endüstrisinin önde gelen istihbarat sağlayıcılarından Dodge Data & Analytics, BIM sisteminin kullanımını değerlendirmek amacıyla belirli yıllarda dünyadaki çeşitli bölgeler için BIM sistemlerinin kullanımına yönelik SmartMarket Raporları yayınlamaktadır (McGraw Hill Construction, 2012; McGraw Hill Construction, 2013; Harvey & Stephen, 2015; McGraw Hill, 2017). Bu raporlar incelendiğinde, inşaat firmalarının sisteme entegrasyonda karşılaştıkları bazı sorunlar göze çarpar. Bu sorunların başında BIM araçlarının birbirleri ile entegrasyon problemleri, proje teslimlerindeki çok açık olmayan prosedürler, inşaat tedarik sürecindeki üretim sektörünün henüz bu sisteme entegre olmayışı gibi konu başlıkları yer alır. Bu konu başlıkları içerisinde BIM sistemlerinde uzmanlaşmış kalifiye elemanların azlığı da dikkat çekmektedir. Bu durum öncü ülkelerde bazı eğitim reformları ile geliştirilmeye çalışılmaktadır. BIM sistemlerinin verimliliği tasarım-inşa ve işletme üçlüsünün maliyet akışlarındaki kazanımları göz önüne alınarak takip edilmektedir. Tasarım etabındaki doğru ve düzenli bilgi girişlerinin inşa ve işletme etabındaki mali kazançlara etkisi oldukça önemlidir. Bu nedenle inşaat yönetimi sistemleri ile ilgili uzmanlaşması gereken temel meslek gruplarından biri mimarlardır. Ancak mimarlık ile ilgili üniversite eğitimleri incelendiğinde inşaat yönetimi ve BIM sistemleri ile alakalı dersler lisans eğitimde detaylı bir şekilde ele alınmamaktadır. Bu durum mimarların yeni nesil inşaat projelerinde yer alması açısından üniversite eğitimi sonrası uzmanlaşmak için ek eğitimler alması gerektiğini göstermektedir. Öte yandan, lisans eğitimini tamamlamış birçok mimar gelişen teknoloji ve yeni iş yapış stratejilerinin gerekliliği nedeni ile piyasada BIM sistemleri ile karşı karşıya gelmektedir. Sistemin verimli işleyebilmesi ve mimarın bu sistemde var olabilmesi için, BIM sistemleri öğreniminin özellikle mimari lisans eğitimine dahil olması önem arz etmektedir. Bu bağlamda tez kapsamında BIM sisteminin lisans eğitimine nasıl entegre edileceğine dair bir öneri sunulması amaçlanmaktadır ve bu öneri İTÜ mimari lisans eğitimi üzerine yapılandırılacaktır. İlk olarak, BIM arka planının değerlendirilmesinde ele alınacak ana konular, çeşitli bölgelerdeki BIM standartlarının analizi ile ortaya konulmuştur. Bu konular sırasıyla temel BIM bilgisi, proje yaşam döngüsü, roller ve sorumluluklar, BIM model boyutları, BIM modeli gelişim seviyeleri (Level of Development, LOD), ortak veri ortamı (Common Data Environment, CDE) ve proje teslim prosedürleri ile iş birliği stratejileridir. Daha sonra ana konularla ilgili kazanımlar (beceri ve bilgi) sorgulanmış ve BIM öğreniminin lisans eğitiminde karşılık bulacağı kavramlar sorgulanmıştır. Bu kavramlar şu şekilde sıralanabilir: teorik BIM sistemleri bilgisi, proje aşamaları bilgisi, ekip çalışması ve iş paylaşımı becerisi, modelleme becerisi, bunlarla ilgili çeşitli yönetim ve hesaplama becerileri, yapı elemanları ve malzeme bilgisi, ortak veri platformu ile çalışma becerisi ve disiplinler arası sistematik ekip çalışması becerileri. Bu kavramların ortaya çıkarılmasının temel amacı lisans programındaki derslerin BIM sistemini destekleme düzeyini değerlendirmek için hazırlanacak soruların arka planının oluşturulmasıdır. Çalışmanın ikinci bölümünde BIM eğitiminin üniversitelere entegre edilmesine odaklanan çeşitli yaklaşımlar ve öneriler mevcut akademik kaynaklar taranarak gözden geçirilmiştir. Literatürdeki tezler ve araştırmalar BIM sistemlerinin eğitime entegre edilmesi üzerine sıklıkla karşılaşılan pedagojik yaklaşımlardan biri olan Bloom Taksonomisinin önemini ve bu kapsamdaki bilgi ve becerilerin analizinin gerekliliğini ortaya çıkarmıştır. Literatürde ele alınan bilgi ve beceriler Bloom Taksonomisindeki aşamalı öğrenme modeli üzerinden düşünüldüğünde sırasıyla teorik BIM bilgisi, bilgi modelleme becerisi, BIM modelini analiz edebilme becerisi, disiplinler arası iş birliği becerisi ile yönetim ve hesaplama becerileri olarak ortaya çıkmaktadır. Bu bilgi ve beceriler çalışma kapsamında sentezlenmiş ve birbirlerini sürekli destekleyecek paralel bir yapı ile değerlendirilmesi önerilmiştir. Bu değerlendirme kapsamında genel bir öğrenme modeli ortaya konmuştur. Bu model lisans programındaki derslerin BIM sistemini destekleme düzeyini değerlendirdikten sonra müfredat kapsamında ortaya koyulacak entegrasyon sürecinin temel yaklaşımını oluşturmaktadır. Önerilen BIM öğrenme modeli, İstanbul Teknik Üniversitesi Mimarlık Bölümü lisans eğitimi üzerine yapılandırılmıştır. Bu amaçla, müfredattaki zorunlu derslerin içeriği değerlendirilmiş ve müfredattaki 44 zorunlu dersten 29'unun BIM öğrenimi için gerekli altyapıyı sağlayabileceği öngörülmüştür. Bu derslerin yukarıda belirtilen, standartlara dayalı BIM temel konularındaki kazanımları, derslerin öğretim elemanları ile soru-cevap şeklinde yarı yapısal bir görüşme ile değerlendirilmiştir. Bu görüşmeler sonucunda temel BIM bilgisi ve iş birliği stratejileri konularının üniversitedeki zorunlu dersler kapsamındaki eğitim için henüz olgunlaşmadığına ve BIM öğrenimi odaklı bir eğitimin henüz müfredata dahil edilmediğine ulaşılmıştır. Ancak, derslerde öğrencilerin ortak veri ortamının tek ortak dijital depo yapısına uygun ödev ve proje teslim süreci geçirmeleri BIM öğrenim süreci açısından olumlu karşılanmıştır. Ayrıca bu süreçte BIM öğrenim modeli aşamaları için bina yapı elemanları ve malzemeleri dersleri ile bina yönetim ve ekonomisi dersi gibi bazı kritik derslerin de varlığı ortaya çıkarılmıştır. Bu dersler öğrenme modeli aşamaları için müfredata bir altyapı sunmaktadır. Ancak BIM bilgi ve becerilerinin direkt bu dersler vasıtası ile kazandırılması düşünülmemektedir. Bu öğretim modülünün uygulanması için ilk olarak müfredatın mimari proje ve uygulama projesi dersleri ile entegre bir şekilde bütünleşmesinin gerekliliği öngörülmekte, daha sonra dijital kaynaklar ile desteklenerek bu bilgi ve becerilerin proje dersleri kapsamında kazandırılması önerilmektedir. Çalışma içerisinde önerilen BIM öğrenme modeli ve yapılandırma sürecinin üniversitelerdeki mimarlık bölümü lisans eğitimleri üzerinde BIM öğrenimi kurgusu için bir altyapı oluşturması umut edilmektedir.
Özet (Çeviri)
The 4th Industrial Revolution, which started in 2011 with the development of technology, directs the world to technology-oriented production and management strategies. This revolution demonstrates the importance of digitalization in all sectors and the need to mature business strategies with international perspectives. Considering the labour productivity indexes tables that continued until 2010, especially the construction sector experiences a serious loss of productivity compared to other sectors until the digitalization era. For reducing this loss, in the last decade, the sector focuses itself on BIM systems which propose a digital infrastructure that allows the construction industry to control building construction processes from the design phase to the operational phase, based on data. In the same aim, the use of BIM systems in many countries has started to be mandatory on a public occasion. Although this requirement remained within the scope of national standards and BIM specifications in project requirements until 2018, the presence of international BIM standards clearly shows the necessity of using BIM systems worldwide. BIM systems are a useful process for facilitating construction management and reducing cost losses in construction processes. Notably, the systems gather the multidisciplinary structure of the construction sector on project process, and it aims to digitize and manage buildings, complexes or facilities as a whole, from the design stage to the operational processes. In this context, digitization can be considered as the process of transferring and managing any information related to building construction processes to object-oriented digital media in a way that can be recognized by the computer. This goal means changing the project processes involving all stakeholders in the construction industry and managing the projects from a different perspective. The use of BIM systems in leading countries such as the United States and the United Kingdom has been developed by supporting public standards. The publications made by the BIM committees established in these countries regulate works of all stakeholders who will be involved in the project process. For this reason, the presence of standards in the process of getting used to the use of BIM systems enables the projects to proceed with more distinct lines. When looking at Turkey, many stakeholders in the construction sector is faced with BIM specification when they need to be involved in international projects. However, there is not a state-supported, standard process for the use and implementation of BIM systems. Therefore, this change and development are proceeding by the companies' efforts. Dodge Data & Analytics, one of the leading intelligence providers in the North American construction industry, publishes SmartMarket Reports for the use of BIM systems for various regions around the world in specific years to evaluate the use of the BIM system (McGraw Hill Construction, 2012; McGraw Hill Construction, 2013; Harvey & Stephen, 2015; McGraw Hill, 2017). When these reports are analysed, some problems that construction companies face in system integration come to the fore. They are the integration problems of BIM tools with each other, procedures that are not very clear in project submissions and the fact that the production sector in the construction does not yet integrate into this system. Among these problems, the lack of qualified personnel specialised in BIM systems is also noteworthy. The leading countries try to solve the problem with some education reforms such as adding new BIM courses to the current curriculum, opening new BIM programs in üniversities. The efficiency of BIM systems is monitored by taking into consideration the gains in the cost flows of the trio of design-construction and operation. Entering correct and regular information in the design stage affects the financial benefits in the construction and operation stages is significant. For this reason, the primary group that should specialize in construction management systems is architects. However, when university education related to architecture is examined, courses related to construction management and BIM systems are not covered in detail in undergraduate education. The lack of knowledge shows that architects should receive additional training to specialize after university education to take part in new generation construction projects. On the other hand, many architects who have completed their undergraduate education face BIM systems in the market due to new business strategies. For the system to function efficiently and for the architect to exist in this system, BIM systems education must be included in architecture undergraduate education. In this context, within the scope of the thesis, it is aimed to put forward a proposal on how to integrate the BIM system into undergraduate education and this proposal will be structured on ITU architectural undergraduate education. Firstly, the main subjects to be addressed in the evaluation of the BIM background are revealed through the analysis of BIM standards in various regions. These topics are basic BIM knowledge, project life cycle, roles and responsibilities, BIM model dimensions, BIM model development levels (Level of Development, LOD), common data environment (CDE) and project delivery procedures, and lastly collaboration, respectively. Afterwards, the gains (skills and knowledge) related to the main topics are questioned. These gains can be listed as follows: theoretical the knowledge of the BIM systems, the knowledge of project stages, the skill of teamwork and work-sharing, the skill of modelling, various management and computational skills related to these, building elements and material knowledge, the skill of the working with common data platform, and interdisciplinary systematic teamwork skills. The gains are analysed for preparing questions to evaluate the level of support the BIM system of the courses in the undergraduate program. In the second part of the study, various approaches and proposals focused on integrating BIM education to the universities are analysed by reviewing the current academic sources. Theses and researches in the literature revealed the importance of Bloom Taxonomy, which is one of the frequently encountered pedagogical approaches to integrating BIM systems into education, and the necessity of analysis of knowledge and skills in this context. In the analysis, these knowledge and skills emerge as theoretical BIM knowledge, modelling skill, skill to analyse the BIM model, interdisciplinary collaboration skills, and management and computational skills. In addition to the gradual learning approach, also these knowledge and skills are evaluated as a parallel structure that will support each other continuously. The evaluation emphasises the importance of continuing BIM theoretical knowledge throughout the process and the awareness of management and computational skills at the beginning of the system. With these proposals, a general learning model is put forward. This model is the basic approach of the integration process that will be introduced within the scope of the curriculum after evaluating the level of supporting the BIM system of the courses in the undergraduate program. Recommended BIM learning model is configured on the undergraduate education of Istanbul Technical University Department of Architecture. For this purpose, the content of the compulsory courses in the curriculum are evaluated, and it is envisaged that 29 from the 44 compulsory courses in the curriculum can provide the necessary infrastructure for BIM learning. The background of these courses by using BIM subjects revealed from BIM standards are evaluated through a semi-structural interview with the instructors of the courses. As a result of these interviews, it is reached that the basic BIM knowledge and collaboration issues have not yet matured for education within the scope of the compulsory courses at the university. Also, training focused on BIM learning is not yet included in the curriculum. However, students' homework and project delivery process in the single common digital storage is positive in terms of BIM learning process. Moreover, the existence of some critical courses such as building elements and materials courses and building management and economy course is valuable for the BIM learning model stages. These courses provide infrastructure in the curriculum for BIM learning model stages. However, it is not considered to acquire BIM knowledge and skills directly through these courses. For the implementation of this learning model stages, it is first envisaged that the curriculum should be integrated with architectural project and construction project courses, and then the knowledge and skills of the stages should be gained within the scope of project courses by supporting with digital learning tools. It is hoped that the BIM learning model and structuring process proposed in the study will provide an infrastructure for BIM learning setup on undergraduate education at the department of architecture at universities.
Benzer Tezler
- Yapı bilgi modelleme süreçleri için algoritma destekli yaklaşım önerisi
Algorithm aided approach for the processes of building information modelling
ŞEYMANUR YILDIRIM
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiBilişim Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SEMA ALAÇAM
- Kıyı yapısı inşaatları için iş güvenliği risk yönetim sistemi
Occupational safety risk management system for coastal structure construction
DİNÇER İNANÇ YILMAZ
Doktora
Türkçe
2024
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DENİZ ARTAN
- İnşaat sektöründe planlama ve kontrol iş akış süreçlerinin yapı enformasyonu modellemesi (BIM) kullanılarak etkinleştirilmesi: Kavramsal bir model önerisi
Improving planning and control workflow process with BIM: A conceptual model proposal
AYŞEN SARAÇ ÇIRACIOĞLU
- Building information modeling (BİM) in geotechnical engineering
Geoteknik mühendisliğinde yapı bilgi modellemesi (BİM)
SERHAT DEMİR
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
İnşaat MühendisliğiHasan Kalyoncu Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ NURULLAH AKBULUT
- Geleneksel yapıların x,y,z düzlemindeki yapısal bozuklarınım bım teknolojisi ve lazer tarama yardımıyla inceleyen bir alan çalışması
A field study investigating structural defects in the x, y, z plane of conventional structures with the help of bim technology and laser
FIRAT KAYA