A 4D modellezést már használják a nagyobb építkezéseknél, de még nincs annyira kiforrva a használata hogy akár a kisebb munkáknál is lássák a hasznát. Pedig a 4D modellezés használatával olcsóbban, nagyobb biztonságban, felesleges munkák nélkül lehet dolgozni, ami miatt hamarabb lehet végezni a felépítendő konstrukcióval.

Miért használják a 4D-tervezést ?

A legjobb építési projekteket egy csapat tervezi, nem pedig egy egyén. Legyen szó akár a darukezelőről vagy a vezérigazgatóról, a 4D tervezés összehozza az építőipari csapat munkáját. A projekt virtuális építési sorrendjének létrehozásával a 4D tervezés javítja az elkötelezettséget, és segít felszabadítani a projektcsapatban meglévő tapasztalatok és készségek széles skáláját. A munkaterv elkészíthető, finomítható és kommunikálható, így mindenki teljes mértékben felkészült a fizikai építkezés megkezdése előtt. Ez biztonságosabb, olcsóbb és gyorsabb projekteket eredményez.

Az építkezési iparág tele van tehetséggel, készséggel, szakértelemmel és optimizmussal. A projektek mégis szenvednek a késedelmektől és a költségtúllépéstől, a személyes stressztől és az ellenséges légkörtől. A termelékenység évtizedek óta stagnál, jelentős szén-dioxid-kibocsátással jár, és az egészségügyi és biztonsági kérdésekben is javítani kell.

Az építőipari tervezés szerepe gyakran figyelmen kívül marad, háttérbe szorul, és a tervezők szétszóródnak a projektek között. Gyakran az eredmények állnak a középpontban: készítsünk egy tervet, tűzzük ki a falra, aztán csak menjünk és építsük meg az épületet. Nagyon kevés az átláthatóság, a kommunikáció, az együttműködés vagy a kiszámíthatóság. A 4D tervezés ezt kívánja kezelni.

Mi az a 4D modell ?

A 4D modellek azért kapták a nevüket, mert a 3D információt (tér, X,Y,Z) 1D információval (idő, T) kombinálják. Ezért 3D+T = 4D. Az eredmény olyan modellek, amelyek lehetővé teszik a navigációt előre és hátrafelé az időben (konstrukció), és lehetővé teszik a mozgást a modell körül a térben. A „4D” kifejezést évtizedekkel ezelőtt alkották meg, és vitathatóan már nem felel meg a célnak, de egyelőre maradjunk ennél.

Hogyan lehet a legtöbbet kihozni a 4D modellezésből ?

• A 4D modell pontos, megbízható, és magas szintű részletességet és információt kell tartalmazzon.
• A 4D-modell a projekt életciklusának korai szakaszában kell készülnie, és rendszeresen karban kell tartani.
• A legnagyobb értéket a 4D tervezésekor, nem csak a jelentéstételre való felhasználása jelenti, hanem a 4D modellt a csapat használja, és a csapat együtt dolgozik a munkaterven.

Kezdjük magával a modellel. Mit kell tartalmaznia ? Ez igazából attól függ, hogy mit szeretne elérni a 4D modell létrehozásával. A lehetőségek végtelenek, és bármi és minden, ami a projekt kivitelezésével kapcsolatos, belefoglalható: állandó munkák tervezése (3D modellek és egyéb információk) az építési területet körülvevő utak, épületek, táj, talajviszonyok, megközelítési eszközök, gépek és berendezések, logisztika, ideiglenes munkák, tűzvédelmi útvonalak, MEP, közművek, veszélyekkel, kockázatokkal és költségekkel kapcsolatos információk, hogy csak néhányat említsünk.

Minél több információ, annál nagyobb értéket képvisel a modell. Az viszont biztos, hogy a projekteknek be kell fektetniük e modellek létrehozásába, mind a képzésbe, mind a technológiába és a folyamatokba, de ezek a befektetések megtérülnek, amikor az építkezés megkezdődik, mivel sokkal felkészültebbek lesznek !

Elegendő információ birtokában a 4D modellek felhasználhatók a tevékenységekhez szükséges erőforrások, mennyiségek, például a megmozgatott föld vagy az acél tonnatartalma, illetve a munkaerő, a költségek vagy az időtartam kiszámításához. A szekvenciák részletesen megtekinthetők, a csapatok problémamegoldást végezhetnek, ellenőrizhetik az építési módszereket, kezelhetik a kapcsolódási pontokat, és kidolgozhatják terveiket. Sokak számára ez az „5D”-be nyúlik át, de látunk 4D modelleket is, amelyeket egyre kifinomultabb módon használnak az erőforrások kiegyenlítésére, a hozzáférés optimalizálására, az ideiglenes munkák csökkentésére, a munkák hatékonyabb beszerzésére és csomagolására, a kockázatok kezelésére, valamint a biztonság javítására vizuális bevezetések és feladattervezési workshopok tartásával.

A 4D akkor működik a legjobban, ha annyi részletet tartalmaz, amennyit a költségvetés lehetővé tesz, és ha mindezt a lehető legkorábban tesszük. Az nem megfelelő felhasználás hogy a 4D legyen az a drága animáció, amelyet a polcra tesznek és soha nem használnak.

Egy esettanulmány Angliából: Crossrail Moorgate-akna

A Crossrail Moorgate-akna egy összetett, kihívást jelentő infrastrukturális projekt volt London szívében. A projektcsapat a 4D-tervezést használta az idő, a költségek és a biztonság javítására a program és a logisztika intenzív fejlesztésének rövid időszaka alatt, az építés előtti időszakban.

A Moorgate-aknánál mindhárom követelmény teljesült. Korán, hónapokkal a helyszíni tevékenységek előtt készült, és a projekt különböző érdekeltjei, köztük a helyszíni csapat, az operatív dolgozók, a tervezők és az ügyfél is részt vettek a felülvizsgálatokban, és a részletezettségi szint magas volt, így a sorrendeket, a logisztikát és az ideiglenes feltételeket részletesen felül lehetett vizsgálni és kidolgozni.

Ennek a jó folyamatnak a legfontosabb előnye a javasolt ideiglenes munkálatok jelentős csökkentése volt. Az állandó vasbeton gyűrűsgerendákat megerősítették, hogy megszüntessék az alátámasztási elrendezés használatát, ezáltal csökkentve az építési időt, a program kockázatát és a teljes költséget, és egy sokkal biztonságosabb építési tervet eredményezett. E jelentős előnyök mellett más előnyök is megvalósultak a földmunkák, a betonacélok rögzítése, az öntési mennyiségek, valamint a helyszíni csapat ütemtervének ismerete és az előrehaladás nyomon követése tekintetében.

Mikor végezhetünk 4D-tervezést ?

A 4D tervezés a projekt során folyamatosan történhet, és érdemes minél korábban elkezdeni. Amint a tervezés a koncepciófázis után előrehalad, és a lehetőségek leszűkítése megkezdődik, mindenképpen jó ötlet kitalálni, hogyan fog megépülni a projekt.

Az ilyen típusú korai építési tervezésnek nem kell részletesnek lennie, és a tervezéssel párhuzamosan is folyhat. Az e szakaszok során végzett tervezés olyan apró változtatásokat eredményez a terjedelemben, a tervezési részletekben vagy a munkák irányításában, amelyek a projekt későbbi szakaszában hatalmas előnyökkel járnak.

Számos projekt profitált a korai szakaszokban történő építési tervezésből. A javulások közé tartoztak: az állandó szerkezetek felülvizsgálata, amely az ideiglenes munkák csökkentéséhez és elhagyásához vezetett, a homlokzati rögzítések finomhangolása, amely egyszerűsített összeszerelést eredményezett, a MEP-rendszerek nagyobb mértékű előregyártása, vagy a moduláris építkezés lehetőségeinek megvalósítása.

Ahogy a projekt a kivitelezői beszerzésen, a kivitelezés előtti és az építési folyamaton keresztül halad, a legjobb, ha folyamatosan fejlesztjük a 4D modellt (és ezzel együtt a projekt ütemezését). A legfontosabb, hogy a 4D-modellt valóban a lehető legtöbbször kell használni: használni kell a különböző megbeszéléseken és az információk fejlődése során, és használni kell az új csapattagok és vállalatok felvételekor.

A 4D kiváló eszköz az előrehaladás nyomon követésére, jelentésére és ellenőrzésére. Vannak különböző eszközök, amelyek a 4D modellt a helyszíni tevékenységekhez kapcsolják, hogy automatikusan nyomon követhessék az előrehaladást. Drónok vagy helyszíni kamerák integrálhatók a modellbe, hogy kiemeljék a késedelmet vagy az ütemterv előtti munkát.

A mesterséges intelligenciát alkalmazó objektumfelismerés gyorsan fejlődik, így hamarosan lehetőség nyílik a 4D-modell frissítésének és összehasonlításának automatizálására. Egyes projektek QR-kód-leolvasókat használnak a szállítás nyomon követésére, amelyek adatait a 4D-modellbe táplálnak. Egyes projektek kifinomult nyomon követési módszereket alkalmaznak az alkatrészek állapotának nyomon követésére, például a gyártás, az ellenőrzés, a helyszínre történő szállítás és a telepítés nyomon követésére.

Ez a fajta jelentéstétel jobb láthatóságot, elszámoltathatóságot, költséggazdálkodást és jobb kifizetéseket eredményez. Emellett a viták száma jelentősen csökken, és ha mégis viták merülnek fel, a nagyobb átláthatóság és a jelentősen javuló nyilvántartás gyorsabb megállapodáshoz és vitarendezéshez vezet.

Milyen szoftverek állnak rendelkezésre a 4D-hez ?

Egyre több 4D megoldás áll rendelkezésre, de magyar nyelvű az ismereteim szerint még nem létezik. Néhányat a BIM-megoldások szélesebb körű csomagjának részeként kínálnak, néhány pedig önálló, dedikált 4D-eszköz. Némelyik az „intelligens” új módszerekre összpontosít, mint például a szabályalapú vagy helyalapú tervezés, a gépi tanulás és a mesterséges intelligencia. Mások könnyen tanulhatók és egyszerűbb UI/UX-jukkal ösztönzik a csapatmunkát. Vannak olyan új tervezési eszközök, amelyeket „2D+idő” néven lehet leírni, és amelyek lehetővé teszik a 2D rajzok gyors jelölését, hogy a csapatok hely szerint tervezhessenek és nyomon követhessék a haladást.