ประเทศสิงคโปร์กับการขออนุมัติแบบด้วย BIM

 

ประเทศสิงคโปร์กับการขออนุมัติแบบอิเลคทรอนิคด้วย BIM

ในวันที่ 1 ธันวาคม 2014 ประเทศสิงคโปร์บังคับใช้การขออนุมัติแบบอิเลคทรอนิคด้วย BIM  (BIM e-submission) สำหรับโครงการที่มีขนาดใหญ่กว่า 5000 ตารางเมตร



การปรับเปลี่ยนอุตสาหกรรมก่อสร้างของสิงคโปร์ จากงานเขียนแบบบนกระดาษเป็นเมืองอัจฉริยะ
ประเทศสิงคโปร์เป็นประเทศที่มีการวางวิสัยทัศน์กำหนดว่าประเทศจะเป็นอย่างไรในปี 2030  ตั้งแต่ปี 2003 เป็นต้นมา เมื่อมีการแนะนำระบบการขออนุมัติการก่อสร้างทางอิเลคทรอนิค (e-submission) เป็นครั้งแรก เป็นการขับเคลื่อนที่รวดเร็วในสองด้านคือ การทำให้กระบวนการขออนุมัติการสร้างอาคารเป็นแบบอัตโนมัติ  และเป็นการปรับปรุงเพิ่มประสิทธิภาพการก่อสร้างโดยการปรับเปลี่ยนอุตสาหกรรมการก่อสร้าง

การขออนุมัติการสร้างอาคาร

 เป้าหมายชองประเทศสิงคโปร์นั้นง่ายไม่ซับซ้อน เป็นการวางระบบการขออนุมัติการสร้างอาคารที่เร็วที่สุดในโลก หน่วยงานอาคารและการก่อสร้าง (Building and Construction Authority- BCA) เป็นหน่วยงานหัวหอกที่ช่วยแนะนำและประสานองค์กรต่างๆที่เกี่ยวข้องดำเนินการติดตั้ง (implement) ระบบการขออนุมัติการสร้างอาคารด้วย BIM ทางอิเลคทรอนิค (e-submission) ระบบแรกของโลก  ระบบการขออนุมัติการสร้างอาคารด้วย BIM ทางอิเลคทรอนิค (e-submission) นี้ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการขออนุมัติแบบปกติ  ทีมงานออกแบบโครงการเพียงแค่ยื่นแบบโมเดลอาคารเท่านั้น  โดยโมเดลนั้นจะประกอบไปด้วยข้อมูลต่างๆที่จำเป็นทั้งหมดตรงตามข้อกำหนดที่หน่วยงานที่กำกับดูแลได้กำหนอเอาไว้  ในปี 2010 มี 9 หน่วยงานที่กำกับดูแลได้รับโมเดล BIM 3D ทางสถาปัตยกรรมเพื่อการอนุมัติผ่านทาง ระบบการขออนุมัติการสร้างอาคารทางอิเลคทรอนิค (e-submission)  ทั้งนี้ตามมาด้วยการได้รับโมเดลทางงานระบบในอาคาร (งานระบบปรับอากาศ งานระบบไฟฟ้าและงานสุขาภิบาล) และโมเดลงานโครงสร้างในปี 2011  ในปี 2013 รัฐบาลสิงคโปร์เริ่มบังคับใช้ ระบบการขออนุมัติงานสถาปัตยกรรมอาคารด้วย BIM ทางอิเลคทรอนิค (e-submission)  สำหรับโครงการอาคารที่มีพื้นที่มากกว่า 20,000 ตารางเมตร  และในปี 2015 ทุกโครงการที่มีพื้นที่มากกว่า 5,000 ตารางเมตร  ต้องขออนุมัติด้วยระบบการขออนุมัติการสร้างอาคารด้วย BIM ทางอิเลคทรอนิค (e-submission)

ปรับปรุงเพิ่มประสิทธิภาพการก่อสร้าง

ด้วยแนวคิดริเริ่มที่สำคัญของรัฐบาลในครั้งนี้ก็มีผลเกี่ยวเนื่องไปสู่การพัฒนาเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของอุตสาหกรรมการก่อสร้างโดยผ่านการใช้ประโยชน์จาก BIM ให้ได้ 20-30%   ในปี 2010 หน่วยงานอาคารและการก่อสร้าง (Building and Construction Authority- BCA) ได้จัดวาง แผนงานปฏิบัติการ BIM (BIM Roadmap) ด้วยวัตถุประสงค์ต้องการให้ BIM ถูกใช้อย่างแพร่หลาย ในอุตสาหกรรมก่อสร้างภายในปี 2015  วัตถุประสงค์ระยะยาวของรัฐบาลมีความต้องการที่จะสร้างภาคองค์กรก่อสร้างที่มีความสามารถประสานการทำงานขั้นสูง และใช้เทคโนโลยี ที่ก้าวล้ำนำยุค นำพาโดยบริษัทชั้นนำ และมีการสนับสนุนด้วยแรงงานที่มีความฃำนาญและเชี่ยวชาญภายในปี 2020

ที่งานประชุม BIM Worldwide: Solutions for Canada ที่เมืองโตรอนโต  คุณ Cheng Tai Fatt ผู้อำนวยการ BCA และคุณ William Lau จากบริษัท William Lau Architects และอดีตประธาน Building SMART ประเทศสิงคโปร์  ได้ให้ภาพรวมเกี่ยวกับการวางระบบ BIM ให้กับเมืองที่มีการปรับเปลี่ยน/เปลี่ยนแปลงอยู่เสมอนี้ (ประเทศสิงคโปร์) และแผนงาน BIM ในอนาคตไว้อย่างน่าสนใจทีเดียว

ในหน้าเว็บ BIM Worldwide: Solutions for Canada หัวข้อ
BIM Worldwide: Session 1 Early Adopters of BIM
Learn from some of the first countries to widely use BIM. Hear from speakers from Finland, Singapore and Norway on the benefits they have seen in their design, construction and facilities maintenance industries. Get insight into how BIM was adopted and first-hand perspectives on the impact it has on day to day activities.
How were they able to implement BIM in their built environments?
What impact are they seeing in the construction and asset management industries?
How is BIM being used today in projects less than $50M in value?

ในปี 2013 หน่วยงานสำรวจข้อมูลการปรับใฃ้เทคโนโลยีในภาคอุตสาหกรรม พบว่า จากบริษัทที่สำรวจ มีบริษัท 76% เรื่มมีการนำ BIM มาปรับใช้กับงาน และยังประมาณการว่า จะมีบริษัถึง 96% ที่จะเริ่มมีการนำ BIM มาปรับใช้กับงานภายในสิ้นปี 2015  จากการสำรวจยังพบว่า ในปี 2013 จากบริษัทที่สำรวจ  มีบริษัทถึง15% ที่ใช้ BIM มากกว่า 50% ของโครงการ มีสัดส่วนที่เพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัดเมื่อเปรียบเทียบกับปี 2012 ที่ตอนนั้นมีบริษัทเพียง 4% เท่านั้นที่ใช้ BIM

การประยุกต์ใช้งาน BIM พื้นฐานของสิงคโปร์มีดังนี้

• Design visualization การใช้ดูงานการออกแบบ
• Clash detection การตรวจสอบการชนกัน
• Construction coordination modeling การประสานงานโมเดลแบบ
• Construction phasing and scheduling การทำช่วงระยะการก่อสร้างและประสานตารางเวลาการทำงาน
• Quantity take-off การถอดปริมาณวัสดุ
• Documentation/specification management การทำงานเขียนแบบ การบริหารควบคุม
• Design analysis including energy, solar and wind analyses การวิเคราะห์การออกแบบด้าน พลังงาน แสงอาทิตย์ และลม

ยุทธศาสตร์ของรัฐบาลในการพัฒนา BIM อยู่บนพื้นฐานที่ให้ภาคธุรกิจเป็นผู้นำทาง แต่ยุทธศาสตร์นี้ก็ได้ถูกออกแบบให้มีการช่วยเหลือ สนุบสนุนเพื่อจูงใจภาคธุรกิจด้วยการให้การโปรโมทประชาสัมพันธ์ความสำเร็จของการทำงานขององค์กร และการขจัดการต่อต้าน  ในขั้นตอนต่อมาคือการพัฒนาชุดของเอกสารแนะนำการปรับใช้ BIM กับงานในอุตสาหกรรมด้านต่างๆ  จัดการข้อกำหนดทางกฏหมาย และกรอบสัญญา (contractual framework) สำหรับโครงการที่นำ BIM มาใช้งาน และศึกษาขั้นตอนการใช้ BIM (BIM Workflow) รวมถึงการทำงานประสานการทำงานระหว่างผู้ให้บริการที่ปรึกษาและผู้รับเหมาก่อสร้างเพื่อศึกษาหาแนวทางเลือกในการทำงานร่วมกัน เช่น การที่ผู้รับเหมาก่อสร้างจะเข้ามามีส่วนร่วมในโครงการเร็วขึ้น และการประสานการทำงานโครงการในรูปแบบ การพัฒนาโครงการแบบบูรณาการ (integrated project development – IPD)
รัฐบาลได้ใฃ้ความพยายามอย่างมากในการที่จะใช้ความสามารถ ประสิทธิภาพและสมรรถนะของ building BIM ให้ครอบคลุมให้มากสุด จับมือเดินไปด้วยกัน และการให้คำปรึกษา และให้การฝึกอบรมโปรแกรม (รัฐบาลให้การสนับสนุนทางการเงินสำหรับการฝึกอบรม BIM มากถึง 50%) มหาวิทยาลัยและสถานฝึกสอนวิชาชีพ  (polytechnics) หลายแห่งในสิงคโปร์ต่างเข้ามามีส่วนเกี่ยวข้องทั้งในด้านการฝึกอบรมที่เกี่ยวกับ BIM และทางด้านการศึกษาไม่ทางใดก็ทางหนึ่ง

รัฐบาลยังสนับสนุนและส่งเสริมการพัฒนามาตรฐานการปรับใช้งาน BIM (BIM standards) ตัวอย่างช่น มาตรฐาน IFC (buildingSMART's Industry Foundation Classes) และตัวอย่างที่ หน่วยงานอาคารและการก่อสร้าง (Building and Construction Authority- BCA) และ buildingSMART Singapore ช่วยกันพัฒนาคลังชิ้นส่วนของวัสดุอาคารที่จำเป็นสำหรับการออกแบบและก่อสร้าง รวมถึงแนวทางและข้อแนะนำการประสานงานโครงการ (project collaboration guidelines)

 ในที่สุดรัฐบาลก็ประกาศโครงการให้รางวัลสำหรับผู้ที่พัฒนาใช้ BIM  หน่วยงานอาคารและการก่อสร้าง (Building and Construction Authority- BCA) ได้เริ่มให้งบอุดหนุนด้าน BIM จำนวน 6 ล้านสิงคโปร์ดอลล่าภายใต้โครงการพัฒนาเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการก่อสร้าง (Construction Productivity and Capability Fund)  เริ่มในเดือนมิถุนายน 2010  งบอุดหนุนด้าน BIM นี้ครอบคลุมถึงค่าใช้จ่ายด้านการอบรม  ค่าใช้จ่ายด้านที่ปรึกษา ค่าใช้จ่ายด้านโปรแกรมทั้งซอฟแวร์และฮาร์ดแวร์

 ข้อกำหนดแนวทางระยะที่ 2 ของ BIM ของประเทศสิงคโปร์
ประเทศสิงคปร์กำลังพัฒนาแผนงานแนวทางของ BIM ในระยะที่สอง เป็นการพุ่งเป้าไปที่การเปลี่ยนขั้นตอนกระบวนการ, การค้นคว้าวิจัยและพัฒนาด้าน BIM, BIM สำหรับผู้รับเหมาก่อสร้าง, และ BIM สำหรับการบริหารงานอาคาร  แผนงานแนวทางของ BIM ในระยะที่สองนี้มีความคล้ายคลึงกับ แผนงานแนวทางระยะที่ 3 ของประเทศอังกฤษ (UK Government's BIM Level 3 strategy)

 Geoff Zeiss ผู้เขียนบทความต้นฺฉับบ

Transportation – Civil Structures, Bridges

โปรแกรม AutoCAD Civil 3D มี Program Extension ให้ download มาใส่ในโปรแกรมหลายโปรแกรมที่มีประโยชน์เช่น

• Bridge Module Extension
• Geotechnical Module Extension
• Point Cloud Surface Extraction Extension
• Share Reference Point

โดยโปรแกรม extension เหล่านี้สามารถ download ได้ที่ Subscription website และนำมาติดตั้งเพิ่มในโปรแกรม AutoCAD Civil 3D เพื่อใช้งานได้ทันทีโดยไม่ต้องขอ register code อะไรเพิ่มเติม
ในบทความนี้ขอกล่าวถึง Bridge Module Extension เป็นโปรแกรมแรก

Autodesk Bridge Module จะช่วยในการสร้างโมเดลสะพานตาม geometry ที่กำหนดในโมเดลคอริดอ (corridor model) และพื้นผิวดิน (ground surface) ของ AutoCAD Civil 3D  ผู้ใช้งานสามารถสร้าง Civil3D Alignment และ Profiles จาก key strings ของสะพานเช่น ส่วนล่างของเกอร์เดอร์ที่ต่ำสุด (bottom of lowest girder) หรือส่วนบนของ barrier  ในตอนท้ายผู้ใช้งานสามารถส่งข้อมูลสะพาน (bridge parameter) ที่สร้างใน Civil 3D ไปยัง Autodesk Revit Structure Bridge Modeling extension (extension สำหรับโปรแกรม Revit เพื่อทำงานกับ Civil 3D Bridge extension) เพื่อทำงานโมเดลรายละเอียดของสะพานให้แล้วเสร็จ

Key Feature ใน Bridge Extension Module

• รองรับชนิดของสะพานดังต่อไปนี้:

1. Girder bridge (เหล็ก หรือ girder คอนกรีต)
2. Slab คอนกรีต
3. Box girder คอนกรีต

• รองรับชิ้นส่วนต่างๆของสะพานดังต่อไปนี้:

1. Abutments, piers, และ bearings configuration และ modeling
2. Bridge deck, barriers และส่วนของถนน

• มี bridge parameters บนพิ้นฐานโมเดล AutoCAD Civil 3D รวมถึง:

1. ความกว้างของสะพาน และ cross slope บนพิ้นฐานของ corridor model
2. ความสูงของ Pier และ abutment และ clearance parameter  คำนวณบนพิ้นฐานของโมเดลพิ้นผิวของ AutoCAD Civil 3D

• ความสามารถในการสร้าง Civil 3D Alignments และ Profiles จาก bridge strings
• มีขั้นตอนการทำงานสำหรับการทำงานระหว่าง AutoCAD Civil 3D และ Autodesk Revit Structure ในแบบ Bridge Modeling REX

 การโมเดลและรายละเอียดโครงสร้างสะพานมีหลายวิธี ทั้งในการออกแบบและเขียนแบบก่อสร้าง ในการใช้โปรแกรม AutoCAD Civil 3D มี 2 แบบแนะนำ

1. พวกที่เป็นแบบสะพานทั่วไป (Common Overpass) สามารถใช้ Bridge module extension ในการทำงานได้เลย
2. พวกที่เป็นแบบ Viaduct หรือ Elevated Rail/Road ในการโมเดลให้ใช้ Civil 3D corridor model และ corridor solid จากนั้นส่งต่อไปยัง Revit Structure เพื่อทำงานรายละเอียด

สะพานในตัวอย่างจะเป็น Overpass-type ซึ่งเป็นสะพานทั่วไปที่ใช้สร้างข้ามถนนหรือสายน้ำที่ไม่ใหญ่นักที่มีโครงสร้างเป็นคอนกรีตหรือเหล็ก slab คอนกรีตหรือ box girder ทั่วไป

 ไฟล์ตัวอย่างมีการสร้าง road corridor

และใช้ Corridor Properties ทำการแบ่ง region ของสะพานไว้

ตรงบริเวณข้ามลำน้ำ River Crossing

• Start Station  2+00.00
• End Station 4+00.00

กำหนดชนิดของสะพานและควบคุมรูปแบบ (geometric control)
 ที่ Bridge Modeler แทบ กำหนดชนิดของสะพานโดยคลิกคำสั่ง Bridge Concrete slab with girder

 ที่ Corridor definition form ไดอล็อกบ็อกซ์ ที่ Region คลิกเลือก Region ที่ สอง ที่เป็นส่วนของสะพาน

 คลิก OK
ควบคุมรูปแบบ โดยกำหนดค่าควบคุมต่างๆใน
จะปรากฏ Bridge definition – Concrete slab and girders ให้ทำการแก้ไขเพิ่มเติมตามต้องการ

 เมื่อคลิก OK โปรแกรมจะสร้างโมเดลสะพานให้

สามารถแก้ไขค่าควบคุมต่างๆเพื่อแก้ไขสะพานที่สร้างแล้ว โดยการคลิกที่คำสั่ง Bridge Concrete slab with Girders อีกครั้ง
ที่ Corridor definition form ไดอล็อกบ็อกซ์ ที่ Region คลิกเลือก Region ที่ สอง ที่เป็นส่วนของสะพาน
คลิกปุ่ม Edit Bridge แล้วคลิกเลือก สะพาน
จะปรากฏ Bridge definition – Concrete slab and girders อีกครั้งเพื่อให้ทำการแก้ไขเพิ่มเติมตามต้องการ

ในตัวอย่างจะแก้ระยะ Pier เป็น Station 250+00.00 และ Station 350+00.00

และยังสามารถกำหนดค่าอื่นๆได้โดยการคลิกเลือกค่ากำหนดต่างๆที่ด้านซ้ายมือ เพื่อทำการแก้ไขในรายละเอียดที่จะแสดงที่ด้านขวา
Import สะพานจาก Civil 3D ไปที่ Revit Structure
เปิดไฟล์ใหม่ใน โปรแกรม Autodesk Revit แล้วเลือก Revit Structure template
ที่แทบ Civil Structure ใช้คำสั่ง Integration with AutoCAD Civil3D

(Civil Structure เป็น extension module สำหรับโปรแกรม Revit)
จะปรากฏ Integration with AutoCAD Civil3D ไดอล็อกบ็อกซ์ เพื่อเลือกส่วนต่างๆมาใช้งานใน Revit คลิก OK

จะปรากฏ Road and terrain definition ไดอล็อกบ็อกซ์ ให้ทำการตรวจสอบและแก้ไข

 คลิก OK
จะมีการสร้างผิวจราจรบนสะพานใน Revit และใช้คำสั่ง Bridge – Concrete slab with girders เพื่อทำการสร้าง Family โครงสร้างสะพานใน Revit

สามารถใช้คำสั่ง Documentation เพื่อสร้างงานแบบใน Revit

ที่จริง Revit จะใช้ parameter ของสะพานจาก Civil 3D มาสร้างเป็นโมเดลสะพาน ทำให้สามารถแก้ไขโครงสร้าง และทำแบบได้อย่างอิสระด้วยโปรแกรม Revit  ก่อนที่จะส่งกลับไปยัง AutoCAD Civil 3D อีกครั้งเพื่อสร้าง Civil Drawing sheet งาน Detail grading หรืองานแบบอื่นๆให้เสร็จสมบูรณ์

หวังว่าคงเป็นอีกหนึ่งความรู้ อีกหนึ่งworkflow ที่มีประโยชน์บ้างสำหรับผู้ที่สนใจ ที่กำลังใช้โปรแกรม AutoCAD Civil 3D อยู่ หรือใช้ทั้งสองโปรแกรมอยู่ขณะนี้