Geri Dön

BIM-based facility management: A framework for cobie implementation

BIM tabanlı tesis yönetimi: Cobie uygulaması için bir çerçeve

PDF İndir

  1. Tez No: 864141
  2. Yazar: MERVE ÖZDEMİR ÖĞÜT
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. BAHRİYE İLHAN JONES
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Mimarlık, Architecture
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2024
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Mimarlık Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Proje ve Yapım Yönetimi Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 131

Özet

Bina Enformasyonu Modellemesi (Building Information Modeling, BIM) inşaat projelerinde tasarım, uygulama ve proje yönetim süreçlerini geliştirmeye yönelik ortaya çıkmış bir sistemdir. BIM kavramının ortaya çıkışı 1970'li yıllarda 3 boyutlu modelin öneminin anlaşılmasıyla başlamıştır. Binanın 3 boyutlu prototipi olan BIM model, binanın sadece geometrik yansıması olmayıp, aynı zamanda içerisindeki veriyi de kapsar. Enformasyonun entegrasyonu ve yönetimi BIM sisteminin temel konularındandır. BIM; koordinasyon, çakışma kontrolü, maliyet hesabı, iş programı entegrasyonu, mevcut durum modellemesi, görselleştirme ve varlık yönetimi gibi pek çok kullanım alanına sahiptir. BIM, çok yönlü yapısı nedeniyle standartlaşmaya ihtiyaç duymuştur. ISO 19650 serisi güncel BIM standardıdır. ISO 19650 standardı ile birlikte Varlık Enformasyon Modeli (Asset Information Model, AIM) ve Proje Enformasyon Modeli (Project Information Model, PIM) kavramları tariflenmiştir. AIM, operasyonel faaliyetlere yönelik oluşturulmuş veriyi esas alan modeldir. PIM ise tasarım ve yapım aşamalarında kullanılan 3 boyutlu BIM modeli ifade eder. PIM, içerisindeki veri seti ile devir teslim aşamasında AIM formatına evrilir. PIM ve AIM içerisindeki geometri ve enformasyon seviyesini tariflemeye yönelik Enformasyon İhtiyacı Düzeyi (Level of Information Need) kavramı ISO 19650 kapsamında ifade edilmiştir. Bu kavram aracılığıyla hangi verinin, kim tarafından, nasıl, ne amaçla ve ne zaman teslim edileceği belirlenir. Enformasyon İhtiyacı Düzeyi kavramından önce Gelişim Düzeyi (Level of Development, LOD) kavramı kullanılmıştır. Gelişim Düzeyi, LOD 100 ile LOD 500 aralığında değişen ve projelerin enformasyon ve geometri seviyelerini tanımlamaya yarayan bir kavramdır. LOD kavramı halen Enformasyon İhtiyacı Düzeyi kavramı ile birlikte kullanılmaya devam etmektedir. BIM; planlama, tasarım, yapım ve operasyonel faaliyetlerde pek çok kullanım alanına sahiptir. Birleşik Krallık başta olmak üzere pek çok ülkede BIM kısmen veya tamamen zorunlu hale gelmiştir. Seviye 2 BIM ortak BIM dosya formatı olan IFC (Industry Foundation Classes) ve Yapım İşlemleri Bina Enformasyonu Değişimi (Construction Operations Building Information Exchange, COBie) formatlarıyla desteklenmiştir. Ulusal BIM Standardı (National Building Specification, NBS)'na göre tanımlanmış BIM boyutları 2B, 3B, 4B, 5B, 6B, 7B ve 8B'dir. Bunlardan 6B, BIM sisteminin tesis yönetimine entegrasyonunu ifade etmektedir. Tesis yönetimi (Facility Management, FM), yapım aşamasından sonraki bakım, onarım ve iş emri süreçlerini kapsayan aktivitelerin bütünüdür. İnşaat aşamasından sonra devir teslim yapılarak tesis, tesis yöneticisine devredilir. Tesis yöneticisi varlıkları yönetebilmek için varlıklara dair veriye ihtiyaç duyar ve bunu da BIM model aracılığıyla elde edebilir. Tesis yönetimi için kullanılacak olan veriyi içeren BIM model Varlık Enformasyon Modeli (Asset Information Model, AIM)'dir. AIM için geometri seviyesi tesis yöneticisi tarafından belirlenir. Bu modelin içerdiği veri seti de tesis yöneticisinin ihtiyaçları doğrultusunda tariflenir. BIM bazlı tesis yönetimi sistemleri; varlık yönetimi, varlığa ait veriyi yönetme, mahal yönetimi ve enerji yönetimi gibi konularda kolaylık sağlar. BIM sisteminin tesis yönetimi sürecine dahil olması operasyonel maliyet hesabı, iş birliğinin artması, operasyonel planlama, verimliliği artırma ve dijital veriye hızlı erişim konularına katkı sağlanmıştır. BIM tabanlı tesis yönetiminin önündeki engeller ise kalifiye personele olan ihtiyaç, geleneksel tesis yönetiminden farklı sistemlere geçişte proje paydaşlarının gösterdiği direnç, eğitim ihtiyacı ve bunların beraberinde getirdiği ekstra maliyetlerdir. Yapım İşlemleri Bina Enformasyonu Değişimi (COBie) bir veri dönüşüm formatı olup temelleri 2006 yılında Amerika Birleşik Devletleri Ordusu Mühendisler Birliği tarafından atılmıştır. IFC STEP, ifcXML ve elektronik çizelge olmak üzere 3 formatı bulunmaktadır. En yaygın kullanılan formatı elektronik çizelge formatıdır. COBie çizelgesi 18 kısımdan oluşmaktadır. Bu kısımlar; irtibat, tesis, seviye, mahal, bölge, tip, bileşen, sistem, montaj, bağlantı, yedek parça, kaynak, iş, etki, belge, nitelik, koordinat ve sorunlardır. COBie, BIM modeldeki verinin dönüşüm şeması olup veriyi standart bir formatta dışarı aktarmaya yarar. Bu veri seti tasarım, inşaat ve devir teslim aşamalarında farklılaşmaktadır. COBie enformasyon yönetimine katkı sağlayan bir standart olsa da pratikte uygulanmasında bazı zorlukları vardır. Bu çalışma dahilinde kapsamlı bir literatür taraması yapılarak COBie formatının uygulanmasında karşılaşılan temel zorluklar belirlenmiştir. Daha sonra, literatürde sıklıkla bahsedilen temel zorluklar 3 ana kategoride gruplanarak sonuçlar karşılaştırılmıştır. Belirlenen bu kategoriler: (1) organizasyonel, (2) yapısal ve (3) teknolojik/yazılımsal zorluklardır. Yüzdesel olarak incelendiğinde %48,57 ile teknolojik/yazılımsal zorluklar en büyük paya sahip olup ardından %28,57 ile organizasyonel sorunlar ve son olarak %22,86 ile yapısal sorunlar gelmektedir. Bu çalışma kapsamında %48,57 ile en yüksek yüzdeye sahip olan teknolojik/yazılımsal sorunlar COBie entegrasyonundaki en önemli problemler olarak tespit edildiği için çalışmanın ana kapsamını oluşturmaktadır. Bu çalışmanın amacı COBie formatının uygulanmasındaki teknolojik/yazılımsal engelleri en aza indirgeyerek inşaat projelerinde sorunsuz devir teslimi sağlamaktır. Literatürde COBie ile proje yönetimi süreçlerine yönelik bazı model önerileri sunulmuştur. Örneğin, COBie formatının görselleştirilmesine yönelik öneriler veya COBie elektronik çizelgelerinin kalite kontrolü gibi. Fakat önerilen bu modeller BIM bazlı tesis yönetimine yönelik COBie uygulamalarında bütünleşik ve entegre bir sistem önerisi değildir. Bu nedenle bu çalışma ile literatürde tespit edilmiş COBie uygulamasındaki teknolojik/yazılımsal sorunlara çözüm olarak entegre bir sistem önerilerek COBie formatının kullanımınının ve verimliliğinin artırılması hedeflenmiştir. Çalışmanın metodu kapsamlı literatür taraması sonucunda teknolojik/yazılımsal sorunlara çözüm önerisi şeklinde 10 adet tema olarak sunulmuştur. Bahsedilen temalar; (1) gelişmiş COBie filtresi, (2) COBie gelişmiş arama, (3) COBie dosyasında değişiklik analizi, (4) proje aşamalarına göre COBie dosyaları, (5) COBie kontrol paneli, (6) COBie elektronik tablo dışa aktarımı, (7) COBie kalite kontrolü, (8) eksik veri analizi, (9) COBie veri bağımlılıkları ve (10) COBie görselleştirmesidir. Daha sonra, önerilen 10 tema bir pilot proje üzerinde uygulanarak görselleştirme sonuçları açıklanmıştır. Geliştirilen pilot proje bir ofis binası olup, Autodesk Revit 2024 yazılımı kullanılarak LOD 200 seviyesinde BIM modeli oluşturulmuştur. Pilot proje, 3 katlı bir ofis binası olup, çalışma alanları, ortak alanlar ve sirkülasyon alanlarını içeren toplam 42 mahalden oluşan ve içinde mimari, mekanik, elektrik ile sıhhi tesisat disiplinlerinde toplam 1240 varlığı barındıran bir binadır. Daha sonra bu ofis binasının COBie çizelgesi üretilerek, önerilen 10 tema bu pilot proje kapsamında uygulanmış ve sonuçlar görselleştirilmiştir. BIM tabanlı tesis yönetimi COBie modeli için önerilen ilk tema olan“Gelişmiş COBie filtresi”sayesinde; kullanıcı, kat, oda ve nesne düzeyinde ihtiyaca yönelik COBie dosyalarının oluşturulması sağlanır. İkinci tema olan,“COBie gelişmiş arama”ile özelleştirilmiş kurallar doğrultusunda COBie dosyası içerisinde arama yapılabilir ve istenilen veriye ulaşım süresi kısaltılabilir. Diğer bir tema olan“COBie dosyasında değişiklik analizi”sayesinde ise COBie dosyaları arasındaki farklılıklar tespit edilerek sonuçlar görselleştirilebilecektir. Yeni eklenen varlıklar veya veriler yeşil ile işaretlenecek, silinenler kırmızı ve değiştirilenler ise turuncu ile işaretlenerek yapılan değişiklikler hızlı bir şekilde tespit edilebilecektir. Dördüncü tema olan“Proje aşamalarına göre COBie dosyaları analizi”, proje aşamalarına bağlı olarak COBie dosyalarını karşılaştırarak sonuçların görselleştirilmesine olanak sağlar. Diğer bir tema olan“COBie kontrol paneli”ile yapılan tüm değişiklikler pasta grafikleri aracılığıyla ifade edilmiştir. Bu pasta grafikleri hem çalışma sayfası bazlı olarak hem de genel durumu ifade edecek şekilde iki farklı kontrol paneli sağlamaktadır. Bir diğer tema olan“COBie elektronik tablo dışa aktarımı”, COBie formatının tüm çalışma sayfalarının BIM model aracılığıyla dışa aktarılabilmesine olanak tanır. Mevcut COBie işleyişinde manuel olarak veri girişi yapılan çalışma sayfalarının BIM model ile ilişkisi bulunmamaktadır. Bu öneri BIM model-COBie ilişkisi koparılmadan veri girişi yapılmasına olanak sağlar. Yedinci tema olan“COBie kalite kontrolü”, COBie verilerinin belli kurallar çerçevesinde kontrol edilmesine, analiz edilmesi ve sonuçlarının raporlanmasına olanak sunar. Diğer bir tema olan“Eksik veri analizi”tasarım ve inşaat aşamasındaki COBie çizelgelerinin içerdiği veriyi kontrol ederek eksik kısımların BIM model üzerinden tespitini kolaylaştırır.“COBie veri bağımlılıkları”teması ise varlıklara ait doğrudan ve dolaylı verinin BIM model aracılığı ile görüntülenmesini sağlar. Son olarak“COBie görselleştirme”, COBie dosyasının daha kolay anlaşılması için COBie çizelgesinde tanımlı veriyi görsel olarak ifade eden bir temadır. Sonuç olarak bu çalışma kapsamında geliştirilen temalar ile tesis yöneticilerinin projelere erken katılımı, sorunsuz devir teslimi, COBie standardının BIM projelerinde uygulanabilirliğinin artırılması ve böylece tesis yöneticilerinin veriye kolay erişimi sağlanacaktır. Literatürde daha önce yapılan çalışmalardan farklı olarak daha bütüncül ve entegre bir enformasyon yönetim sistemi geliştirilmiştir. Bu çalışmanın limitlerinden birisi ise COBie çizelgesindeki verilerin sahadaki anlık durumu ifade etmemesi olup, BIM modelde tanımlı mevcut durumu göstermesidir. Sensörler aracılığıyla sahadan anlık veri toplanarak BIM model ile ilişkilendirilmesi tesis yöneticilerinin mevcut durumu daha iyi analiz etmesine olanak sunar. Çalışmanın bir diğer limiti ise önerilen temalar konsept olarak sunulmuş olup, herhangi bir programlama dili kullanılarak geliştirilmemiştir. Gelecek çalışmalar için, BIM model içerisinde eklenti olarak çalışacak bir model geliştirilip daha sonra bir proje üzerinde test edilerek uzman görüşleri alınabilir.

Özet (Çeviri)

Building Information Modeling (BIM) is a system that improves the design, execution, and project management processes in construction projects. The BIM model, which is the 3D prototype of the building, is not only the geometric reflection of a design but also the information within it. It has many usage areas, such as coordination, clash detection, cost estimation, existing condition modeling, visualization, and asset management. BIM dimensions, which are defined according to the National Building Specification (NBS), are 2D, 3D, 4D, 5D, 6D, 7D, and 8D. 6D refers to the integration of the BIM system into facility management. Facility management (FM) covers maintenance, repair, and work order activities. After the construction phase, the facility is handed over to the facility manager. Facility manager needs the data to manage building assets through the BIM model. This model is called Asset Information Model (AIM). The inclusion of the BIM system in the facility management phase has contributed to operational cost calculation, collaboration, planning, efficiency, and easy access to digital information. Construction Operations Building Information Exchange (COBie) is an information exchange format, and its foundations were laid in 2006 by the United States Army Corps of Engineers. The COBie spreadsheet, the most commonly used format of COBie, consists of 18 parts. These parts are contact, facility, floor, space, zone, type, component, system, assembly, connection, spare, resource, job, impact, document, attribute, coordinate, and issue. This study conducted a comprehensive literature review, and the main difficulties encountered in implementing the COBie format were identified. Afterwards, the main challenges frequently mentioned in the literature were grouped into 3 main categories, and the results were compared. These identified categories are (1) organizational, (2) structural, and (3) technological challenges. Technological challenges have the largest share, with 48.57%, organizational challenges at 28.57%, and structural challenges at 22.86%. In this study, technological challenges, which are the most significant ones with the highest rate, constitute the main scope. This study aims to ensure smooth handover in construction projects by minimizing technological/software obstacles in implementing the COBie data standard. Some model suggestions for COBie workflow have been presented in the literature. However, these proposed models are not fully integrated systems into COBie applications in BIM-based facility management. Therefore, this study aims to increase the use and efficiency of the COBie data standard by proposing an integrated system to solve the technological/software problems in the COBie application identified in the literature. The study method is presented with 10 themes as a solution to technological/software challenges resulting from a comprehensive literature review. The themes mentioned are (1) enhanced COBie filter, (2) COBie advanced search, (3) modification analysis on COBie, (4) COBie files per project milestones, (5) COBie dashboard, (6) COBie spreadsheet export, (7) COBie quality check, (8) missing data analysis, (9) COBie data dependencies, and (10) COBie visualization. Then, the 10 suggested themes were applied to a pilot project, and the visualization results were detailed. The developed pilot project is an office building, and a BIM model at the LOD 200 level was created using Autodesk Revit 2024 software. The pilot project is a 3-storey office building with 42 rooms, including working areas, collective spaces, and circulation areas. There are 1240 assets in the architectural, mechanical, electrical, and plumbing disciplines. Afterwards, the COBie file of this office building was produced, the 10 suggested themes were implemented within the scope of this pilot project, and the results were visualized.“Enhanced COBie filter”the first theme proposed for the FM-integrated BIM-based COBie model, COBie files are created as needed at the user, level, room, and object levels. The second theme,“COBie advanced search”allows users to search the COBie file in line with customized rules and shortens the time to access the desired data. Another theme,“Modification analysis on COBie”identifies differences between COBie files, and the results can be obtained. Newly added assets or information will be highlighted in green, deleted ones in red, and edited ones in orange; hence, changes can be quickly detected. The fourth theme,“COBie files per project milestones”allows illustration of changes by comparing COBie files based on project phases. With another theme,“COBie dashboard”all changes are expressed through pie charts. These pie charts provide two different dashboards, including worksheet-based style and general situation expression. Another theme,“COBie spreadsheet export”allows all worksheets of the COBie file to be extracted through the BIM model. In the current COBie workflow, worksheets where information is populated manually, have no relation with the BIM objects. The suggested workflow allows data entry without breaking the BIM model-COBie relationship. The seventh theme,“COBie quality check”allows COBie data to be checked, analyzed, and reported within the framework of specific rules. Another theme,“Missing data analysis”identifies incompleted parts through the BIM model more quickly by checking the information in COBie files in the design and construction phases. The“COBie data dependencies”theme allows all direct and indirect information about assets to be displayed through the BIM model. Finally,“COBie visualization”is a theme that illustrates the information defined in the COBie format to understand the process better. As a result, it is understood that early participation of the facility managers in projects is crucial in terms of the smooth handover. Hence, the proposed themes within this study increase the applicability of the COBie data standard in BIM projects and provide easy access to asset data for facility managers. Unlike previous studies in the literature, a more holistic and integrated information management system has been developed. One of the limitations of this study is that the data in COBie format does not represent the instantaneous situation on site but shows the current situation defined in the BIM model. Collecting instant data from the site through sensors and associating it with the BIM model allows facility managers to analyze the current situation better. Another limitation of the study is that the suggested themes were presented as concepts and were not developed using any programming language. For future studies, a model that will work as an add-on with BIM software can be developed and tested on a project to obtain expert opinions.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    726826

    A framework for integrating building i̇nformation modeling and big data analytics for sustainable energy management in buildings

    Binalarda sürdürülebilir enerji yönetimi için yapı bilgi modelleme ve büyük veri analizi entegrasyonu

    GÖKHAN DEMİRDÖĞEN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Mühendislik BilimleriYıldız Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ZEYNEP IŞIK

    PROF. DR. YUSUF ARAYICI

  2. Tez No

    613300

    Endüstriyel tesis projeleri bağlamında disiplinler arası tasarım sürecinin geliştirilmesi: Aktörler, araçlar ve bilgi akışları

    Enhancing multidisciplinary design process in the context of industrial plant projects: Actors, tools, flows

    HÜLYA YASAK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Mimarlıkİstanbul Teknik Üniversitesi

    Bilişim Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SEMA ALAÇAM

  3. Tez No

    720900

    Metro yapılarında ISO 19650-3 temelli varlık yönetimi: İkitelli Ataköy metro hattı Bahariye istasyonu vaka çalışması

    ISO 19650-3 based asset management in metro structures: İkitelli Atakoy metro line Bahariye station case study

    GİZEM ATALAY

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    MimarlıkMimar Sinan Güzel Sanatlar Üniversitesi

    Enformatik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SALİH OFLUOĞLU

  4. Tez No

    804468

    Investigation of asset management practices in airports

    Havalimanlarında varlık yönetimi uygulamalarının incelenmesi

    CEMİL CAN UZUN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ESİN ERGEN PEHLEVAN

  5. Tez No

    785773

    Yüksek teknoloji barındıran endüstri tesislerinin tasarım evresinde BİM destekli paydaş yönetimi: Ses altı rüzgâr tüneli örnek olay incelemesi

    BİM-based stakeholder management in design phase of high-tech industrial facilities: A case study of subsonic wind tunnel

    MUHAMMED YUSUF GÜNEŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Mimarlıkİstanbul Teknik Üniversitesi

    Mimarlık Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HAKAN YAMAN

Geri Dön