BIM for infrastructure: A spatial perspective to utility network management using BIM applications
Altyapı için YBM: Altyapı sistemlerinin yönetiminde YBM uygulamalarının kullanımına mekansal bakış
- Tez No: 634989
- Danışmanlar: PROF. DR. HANDE DEMİREL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Jeodezi ve Fotogrametri, Ulaşım, İnşaat Mühendisliği, Geodesy and Photogrammetry, Transportation, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Geomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Geomatik Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 73
Özet
Teknolojik araştırmalar giderek daha yeni imkanlar sunmaya devam ediyor, bu durum sadece bilişim sektöründe değil tarım, ekonomi, sağlık, eğitim ve inşaat sektöründe de çeşitli etkiler oluşturmaktadır. İnşaat sektöründe üretim faaliyetleri giderek artıyor, fakat inşaat sektöründeki düşük verim ve yüksek maliyetin nedeninin araştırılıp bulunması önemli bir sorun haline gelmiştir. Yapı bilgi modellemesi inşaat sektöründeki bu sorunların çözümüne yönelik çeşitli imkanlar sağlamaktadır. Yapı bilgi modellemesi projenin planlama aşamasından başlayarak yapının teslimi ve işleyişine kadar olan tüm süreçleri kapsayan bir sistem yönetimi sunmaktadır. Tasarım aşamasında yapı bilgi modellemesinde objelerin parametrik yapısıyla sorunların görülüp farklı çözüm yollarının denenmesinde önemli bir rol oynamaktadır. Özellikle tasarım aşamasında projede 3 boyutlu modelleme imkanı sunduğundan bu aşamada koordinasyon ve işbirliği problemlerine ilişkin çözümler sağlamaktadır. Ayrıca projenin maliyetine ve iş akış diyagramına göre maliyet hesabı analizi ve iş ilerleyiş simülasyonu imkanı sağlamaktadır. Proje bitiminde tesis yönetimi imkanı sağlayarak projenin yaşam döngüsündeki tüm aşamaların takibi ve kontrolü sağlanmaktadır. Ancak yapı bilgi modellemesi ile ilgili yapılan çalışmalar daha çok sektörün üst yapı ile ilgili kısmına ağırlık vermektedir. Bu yüzden altyapı çalışmaları ile ilgili olan kısım üstyapı çalışmalarına göre daha sınırlı kalmaktadır. Altyapı çalışmalarındaki yapı bilgi modellemesi uygulamaları ise genellikle köprü, demir yolu, tünel çalışmaları ile sınırlı kalmakta olup drenaj, elektrik, sulama ve telekomünikasyon çalışmaları ile ilgili araştırmalar sınırlı sayıdadır. Büyük çaplı karmaşık projelerde paydaşlar arasındaki veri paylaşımından doğan veri kayıpları ya da aynı verinin fazlalığı projede önemli bir sorun teşkil etmektedir. Bu yüzden verilerin toplanıp tek bir veri sağlayıcıdan paydaşlara sunulması projenin yönetiminde ve uygulanmasında büyük bir kolaylık sağlamaktadır. Bu yüzden yapı bilgi modellemesi verilerin tek bir çatı altında toplanıp paydaşlara sunulmasında önemli bir rol sağlamaktadır. Böylelikle yapı bilgi modellemesi paydaş yönetiminde önemli bir etki sahip olur. Son zamanlarda akıllı şehirler ile ilgili araştırmalar artmaktadır. Akıllı şehirler hem üst yapı hem de altyapı sistemlerinin tamamını kapsamaktadır, fakat bununla ilgili araştırmalar genellikle bina bazlı yapılmaktadır. Üst yapı sistemleri, altyapı sistemleri referans alınarak oluşturulur. Bu yüzden akıllı şehirlere geçiş sürecinde ilk adımı altyapı sistemleri oluşturduğundan dolayı bu çalışma akıllı şehirler için bir giriş niteliği de taşımaktadır. Tezin yazılmasındaki ana amaç altyapı çalışmalarındaki yapı bilgi modellemesi uygulamaları süreçlerinin nasıl yapıldığını göstermek ve bu süreçte karşılaşılan sorunların çözümüne yönelik araştırmalar ortaya koymaktır. Bu süreçte veri ve zaman kaybının, ve gereksiz sök-tak çalışmalarının engellenmesi için altyapı sistemlerinde kullanılacak yapı bilgi modellemesi uygulamalarının aşamaları incelenmiştir. Özellikle vaka çalışması olarak SDHO Projesi seçilip 2 boyutlu IFC çizimlerin 3 boyutlu modellere dönüşüm aşamaları irdelenmiştir. IFC çizimler projenin yönetimi ve uygulanmasında, paydaşlar arasında veri alışverişinde ve koordinasyonunda gerekli verimi sağlayamadığından çizimlerin yapı bilgi modellemesi sistemi ile daha verimli olan 3 boyutlu modellere dönüşümü sağlanmıştır. SDHO Projesi iki kısımdan oluşup yaklaşık 10 km2 lik bir alanı kaplamaktadır. Projenin ilk kısmındaki altyapı çalışmaları tamamlanmıştır. Ancak ikinci kısmındaki altyapı çalışmaları devam etmektedir. Bu yüzden tezin uygulama kısmında projenin ikinci aşamasına ait veriler sunulmuştur. Ayrıca ikinci kısım da üç ara bölgeye ayrılmıştır. Bu durumla projenin yönetiminde kolaylık sağlanmıştır. Proje farklı disiplinlerden oluşmaktadır: atık su hattı, temiz su hattı, sulama hattı, elektrik hattı, telekom hattı ve yol yapımı. Tüm bu hatlar yapılıp üzeri kapatılacağından dolayı yapım aşamasında karşılaşılacak sorunlar ve bunların çözümleri işletme aşamasında önemli bir konu olmaktadır. Bu çalışma teorik ve uygulamalı olarak iki kısımdır. Çalışma hakkında daha derin bilgi sahibi olmak için teorik kısımda çalışmada kullanılan terminolojiye ait bilgiler, bu konuyla ilgili benzer çalışmalar, altyapı hatlarındaki sistemlerin birbirleriyle olan ilişkileri, yapı bilgi modellemesinin gereklilikleri ve altyapı sistemi için sunulan çözümler anlatılmıştır. Ayrıca tez SDHO Projesine ait verileri barındırdığı için vaka çalışmasına ait bilgiler ve vaka çalışmasında kullanılacak verilerin yönetimi açıklanmıştır. Uygulama kısmında ise çalışma alanına ait yüzey verilerinin RTK-GPS ve total station gibi aletlerle toplanıp yüzey modeli elde edilmesi, 2 boyutlı IFC yol profilleri ve kesitleri kullanılarak yol yüzey modelinin oluşturulması ve 3 boyutlu altyapı hatlarının modellerinin oluşturulması açıklanmıştır. Bunun yanı sıra tüm altyapı için kullanılacak 2 boyutlu çizimler etüt, elektrik, mekanik ve inşaat bölümlerinden toplanıp 3 boyutlu modellere dönüştürülme aşamaları anlatılmıştır. Bu süreçte kullanılan kütüphaneler ve uygulamaların yapı bilgi modelleme sistemi ile entegrasyonu gerekli görseller kullanılarak anlatılmıştır. Tüm 2 boyutlu IFC çizimleri 3 boyutlu modellere dönüştürüldükten sonra modeller birleştirilerek ana model oluşturulmuştur. Modellerin sahada uygulama aşamasında problemlere sebebiyet vermemesi için modellerin koordine edilmesi gerekmektedir. Koordine edilmiş modeller oluşturabilmek için elde edilen 3 boyutlu modeller arasında çakışma analizi yapılmıştır. Çakışmaların olduğu bölgelerde farklı disiplinlerdeki uzmanlarla sorunların çözümüne yönelik gerekli görüşler ve bilgiler alınıp bu doğrultuda çakışmalar çözülmüştür. Çakışmaların çözümüne yönelik örnek çalışmalar da gösterilmiştir. Böylelikle tasarım aşamasından uygulama aşamasına geçmeden projedeki sorunlar bulunup zaman ve maliyet kaybı olmadan gerekli düzenlemeler yapılmıştır. Yapı bilgi modellemesinin diğer önemli bir avantajı olan metraj hesabının kestirimi oluşturulan modellerle kolaylıkla yapılmıştır. Özellikle projede kullanılan yağmur suyu drenaj hattı ve atık su hattı diğer hatlara göre öncelik teşkil ettiğinden model kullanılarak bu hatların metraj hesabı yapılıp tablo olarak gösterilmiştir. Bununla beraber bu süre zarfında karşılaşılan sorunlar da irdelenmiştir. Son olarak geçmiş YBM ile ilgili geçmiş deneyimler de dikkate alınarak geleceğe dair öneriler ve çözümler sunulmuştur.
Özet (Çeviri)
Technological researches continue to offer more and more new opportunities, which creates a variety of effects not only in the informatics sector but also in the agriculture, economy, health, education, and construction sectors. The production activities in the construction sector are gradually increasing; however, it has become an important problem to investigate the reason of low efficiency and high cost in the construction sector. Building information modeling provides various possibilities for the solution of these problems in the construction industry. Building information modeling offers a system management covering all the processes from the planning phase of the project to the operation and maintenance phase of the facility. Moreover, it provides the solution for coordination and collaboration problems at this stage as it offers 3D modeling opportunity in the project, especially at the design stage. It also provides a cost calculation analysis, clash detection, and project progress simulation. However, researches about the implementation of BIM applications mostly focus on the superstructure part of the construction. Therefore, the part related to infrastructure construction is more limited than superstructure construction. As for the infrastructure construction, researches on BIM applications are generally limited to the bridge, railway, and tunnel studies; therefore, research on utility infrastructure networks such as drainage, electricity, irrigation, and telecommunication studies is limited. Research on smart cities has been increasing recently. Smart cities include all of the superstructure and infrastructure systems; however, research on this is usually done on a base of buildings. Superstructure systems are constructed by the reference of infrastructure systems. For this reason, it can be thought that this study is an introduction to smart cities as it is the first step in the transition to smart cities. The main purpose of writing the thesis is to show how the process of BIM applications in the utility infrastructure works are done and to present researches for the solution to the problems encountered in this stage. In this process, the stages of BIM applications that will be used in infrastructure systems for the prevention of data loss, waste of time, rework and unnecessary expenses in the infrastructure sector are examined. Especially, by choosing the SDHO Project as a case study, it is indicated by transforming 2D IFC utility network drawings to 3D utility models. This study has two parts as theoretically and practically. In order to have a deeper knowledge about the study, the theoretical section describes the information about the terminology used in the study, the relationship between the utility network systems in the infrastructure, the requirements of the building information modeling, and the solutions offered for the infrastructure system. Besides, since the thesis contains the case study, information about the case study and the management of the data to be used in the case study are explained. In the application section, 3D modeling of the original ground surface, 3D modeling of the road surface, and 3D utility network modeling are explained. Initially, 2D utility network drawings are collected from the survey, electrical, mechanical, and civil departments, and also the stages of converting them into 3D network models are explained. The libraries and applications used in this process are visually described. After all the 3D utility network modeling process has been completed, clash detection analysis has been executed among the 3D utility network models to create clash-free superposed drawings. Also, quantity take-off was calculated using the model of stormwater drainage and sanitary sewer networks. Moreover, the problems encountered during this period were examined. Finally, suggestions and solutions for the future have been presented by taking into consideration the past experiences regarding BIM applications.
Benzer Tezler
- Geleneksel kırsal bölge mimarisi için parametrik H-BIM uygulamalarının değerlendirilmesi; Vernabim
Parametric H-BIM application for traditional rural architecture; Vernabim
MUSTAFA ONUR SAVAŞKAN
Doktora
Türkçe
2023
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiBilişim Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OZAN ÖNDER ÖZENER
- Yapı bilgi modellemesi uygulama planının döngüsel yapı tasarımı açısından ele alınması: Raylı sistem projeleri örneği
Building information modelling execution plan based on circularity in built environment: The case of rail systems projects
SEMİN ERDEM
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiBilişim Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MERYEM BİRGÜL ÇOLAKOĞLU
- The use of local data in architectural design through augmented reality
Mimari tasarımda artırılmış gerçeklik aracılığıyla yerel veri kullanımı
FARUK CAN ÜNAL
Doktora
İngilizce
2019
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiBilişim Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YÜKSEL DEMİR
- Doğal gaz boru hattı yönetiminde bir coğrafi veri altyapısı önerisi
A proposal for a spatial data infrastructure in natural gas pipeline management
SELÇUK DEMİR
Doktora
Türkçe
2024
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiGeomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TAHSİN YOMRALIOĞLU
- Kapalı alan konum belirleme ve navigasyon tekniklerinin farklı uygulama alanlarında etkin kullanımına ilişkin bir süreç modeli yaklaşımı
A process model approach for efficient use in different applications of closed area positioning and navigation techniques
YUNUS BAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiBilişim Uygulamaları Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ CANER GÜNEY