وبالنسبة للمهندسين المعماريين والمهندسين والمهنيين في مجال التشييد في الولايات المتحدة، نادرا ما يكون الطريق من رؤية العميل إلى مجموعة من وثائق البناء المسموح بها تماما. وهي رحلة مهيكلة متكررة تحكمها مراحل التصميم المعماري المتوافقة مع الصناعة، ويبني كل منها على آخرها. وسواء كنت تعمل على تحسين تجاري صغير للمستأجرين أو تطوير استخدامات مختلطة كبيرة، فإن فهم ما يحدث في كل مرحلة من مراحل عملية التصميم والتشييد هو أمر أساسي لتنفيذ المشاريع في الوقت المناسب، في حدود الميزانية، وممتثل تماما للمتطلبات التنظيمية.

وتسير هذه المادة في كل مرحلة من مراحل عملية التصميم، من البرمجة الأولية عن طريق إدارة التشييد، مع التركيز على الكيفية التي أعاد بها نموذج معلومات البناء تشكيل سير العمل والنواتج المنجزة في كل مرحلة.

فهم مراحل تصميم الهندسة القياسية

The American Institute of Architects (AIA) defines a clear project delivery framework that most US firms follow, with some variation based on project type and owner preferences. وهذه المراحل هي:

• ما قبل التصميم/البرمجة
• Schematic Design (SD)
• Development (DD)
• وثائق البناء
• عقد الاجتماعات والتفاوض
• إدارة التشييد

ولكل مرحلة أهداف محددة، وإنجازات، ونقاط تفتيش لأصحاب المصلحة. ويؤدي فقدان أي واحد منها أو عجلته إلى نشوء مخاطر في المجرى المائي، بما في ذلك عمليات إعادة تصميم باهظة التكلفة، أو حالات رفض الترخيص، أو منازعات المقاولين أثناء البناء.

المرحلة 1: ما قبل التصميم والبرمجة

وقبل رسم خط واحد، يجب على المهندسين المعماريين أن يفهموا ما يحتاج المشروع إلى إنجازه. كما أن مرحلة جمع المعلومات الاستخبارية هي المرحلة التي تسمى مرحلة البرمجة أو تعريف المشاريع. وهنا، يعمل فريق التصميم مباشرة مع المالك لتحديد الاحتياجات من الفضاء، والعلاقات الوظيفية، وقيود الميزانية، واعتبارات التقسيم، والجدول الزمني للتوقعات.

وتشمل الأنشطة الرئيسية في هذه المرحلة تحليل المواقع، واستعراض مدونات المباني القابلة للتطبيق، وترتيبات تقسيم المناطق، ووضع أهداف إجمالية للتصوير المربع لكل نوع من أنواع الفضاء، والتأكيد على طريقة تنفيذ المشاريع (منع البناء، وبناء التصميم، واتفاقية الذخائر العنقودية المعرضة للخطر)، والمواءمة بين أهداف الاستدامة من قبيل أهداف إصدار الشهادات على مستوى الأرض أو على مستوى العالم.

وتشمل النواتج عادة وثيقة برنامجية مكتوبة، ودراسات جدوى الموقع، وميزانية أولية للمشروع. In BIM-forward offices, this is also when the BIM Execution Plan (BEP) is drafted, outline software platforms, model authoring responsibilities, and Level of Development (LOD) expectations for each phase.

المرحلة 2: التصميم التخطيطي

التصميم التخطيطي هو المكان الذي يتخذ فيه المفهوم شكلا ماديا. وتترجم هذه المرحلة البرنامج إلى مخططات مكانية أولية، ودراسات تدليكية، ومفاهيم أولية للنظم الهيكلية والمتوسطة (الميكانيكية والكهربائية والسباكة). وليس الهدف هو وضع الصيغة النهائية للتفاصيل، بل تحديد الاتجاه العام للتصميم، والتأكيد على أن المشروع ممكن في حدود القيود المحددة في الميزانية والمواقع.

In traditional work flows, SD deliverables included hand-drawn or 2D CAD floor plans, elevations, and sections at a small scale. In modern BIM-driven practice, schematic design in BIM means the architectural team is building a 3D model from day one. وتتيح برامج التنقيب الآلي وغيرها من برامج إدارة المباني للمهندسين المعماريين وضع خطط وأقسام وارتقاءات في نفس الوقت من نموذج واحد، مما يؤدي إلى تحسين كفاءة التنسيق بشكل كبير.

النواتج النموذجية في مجال التنمية المستدامة

• Site plan showing building footprint and access
• خطط دنيا بمقياس 1/16
• الارتفاعات الخارجية وأقسام البناء
• سرد المواد والنظم الأولية
• تقديرات تكاليف المشروع المستكملة (في كثير من الأحيان بواسطة تقدير التكاليف أو المقاول)
• استعراض تصميم المالكين والتوقيع

وتمثل الموافقة على الملكية في نهاية التصميم التخطيطي معلما تعاقديا حاسما. وعادة ما تؤدي التغييرات التي تُجرى بعد موافقة وزارة الدفاع إلى فرض رسوم إضافية على الخدمات، وهذا هو السبب في أن الوثائق والاتصالات واضحة في هذه المرحلة.

المرحلة 3: تطوير التصميم ودوره في إدارة البيئة

تطوير التصميم هو مرحلة التكرير التقني. It takes the approved schematic design and develops it into a more complete, coordinated set of drawings and specifications. وهذا هو المكان الذي يقوم فيه فريق التصميم بحل معظم القرارات التقنية الرئيسية، من تفاصيل النظام الهيكلي وتنسيق نظام التخطيط البيئي المتعدد الأطراف إلى جمعيات المغلفات الخارجية والانتهاءات الداخلية.

Development in BIM وقد غيرت بشكل أساسي كيف تعمل هذه المرحلة. With multiple engineering disciplines (structural,ميكانيكي, electrical, bedbing, fire protection) all working in a coordinated BIM environment, clash detection becomes a live process rather than a late-stage discovery. وتسمح النماذج الموحدة لأفرقة المشاريع بإجراء عمليات تفتيش آلي للتدخل باستخدام أدوات مثل أوتدزك نافيسك، والاحتفاظ بصراعات بين أعمال الخط، والتشكيل الهيكلي، ونظم السباكة قبل أن تصبح مشاكل ميدانية.

وفقاً وثائق شركة Autodesk ' BIM(أ) تتيح مراحل تصميم نظام إدارة المعلومات البيئية للأفرقة محاكاة أداء المباني، وتحليل كفاءة الطاقة، وتنسيق النظم المعقدة بمستوى من الدقة لا يمكن لتدفقات العمل الخاصة باتفاقية مكافحة التصحر أن تتطابق.

الأنشطة الرئيسية في مجال مكافحة التصحر

• النظام الهيكلي المعرَّف بالكامل ومنسق
• نظم تخطيط البرامج البيئية المتعددة الأطراف الموزعة والموجهة عبر النموذج
• حلت جمعيات الجدار الخارجي وتفاصيل التأنيث
• الأبواب والنافذة والجدول الزمني للمعدات
• المواصفات المحددة لجميع نظم البناء الرئيسية
• تقديرات التكاليف المستكملة التي تؤكد مواءمة ميزانية المشروع
• استعراض الامتثال

ويسمح العديد من الولايات القضائية للولايات المتحدة بوثائق تطوير التصميم أو تشترطها لعقد اجتماعات سابقة للترخيص في وقت مبكر، مما يمكن أن يضغط بشكل كبير على الجدول الزمني العام للمشروع.

المرحلة 4: وثائق التشييد - عملية رسم التشييد الأساسية

وتمثل وثائق التشييد الوصف الكامل والأخير للمشروع. وهذه هي المرحلة التي يربط معظم الناس خارج مهنة التصميم بالهيكل: المجموعة الكثيفة من الرسومات والمواصفات التي يستخدمها المتعاقدون للبناء منها، والتي تستعرضها إدارات البناء لإصدار التراخيص.

وعملية رسم البناء شاملة. وعادة ما تشمل مجموعات المواد المدمجة رسوماً معمارية، وهيكلية، ومدنية، وميكانيكية، وكهربائية، وسباكة، ورسمات لحماية الحرائق، إلى جانب دليل مشروع كامل يتضمن الشعبة 01 من خلال مواصفات الشعبة 33 التي كتبت وفقاً لمنتدى مواصفات التشييد الرئيسي.

ما الذي يجب أن تحتويه حزمة الأسطوانات؟

• صحائف تغطي بيانات المشاريع، وموجز الرموز، ومؤشر الرسم
• رسوم الموقع والرسوم المدنية، بما في ذلك التدرج، والمرافق، والقطع الأرضية
• مخططات الحد الأدنى للمحفوظات بمقياس 1/8 أو 1/4 ' ، بأبعاد كاملة
• مخططات سقفية معبّرة تظهر النهايات والإضاءة والمشروبات الميكانيكية
• الارتفاعات الداخلية والخارجية المشروحة بالكامل
• أقسام الجدار، وأقسام البناء، وأقسام السلم/المصعد
• صحائف تفصيلية تغطي الاتصالات والتحولات والتجمعات
• الباب، النوافذ، نهاية الغرفة، المعدات، جداول تركيب السباكة
• الرسوم الهيكلية، بما في ذلك الخطة التأسيسية، وخطط وضع الخطط، وتفاصيل الاتصال
• رسوم تخطيط البرامج المتكاملة الكاملة بالتنسيق مع النموذج المعماري
• المواصفات الكاملة للمشروع

In a BIM work flow, construction documents are extracted directly from the federalerated model. والخطط والأقسام والارتقاءات والجداول هي جميعها آراء حية في البيانات النموذجية، مما يعني تحديث النموذج بصورة تلقائية عبر جميع الشرائح. ويقلل ذلك إلى حد كبير من خطر حدوث أخطاء تنسيقية شائعة في إنتاج 2D CAD.

The CD phase is also where the team achieves the appropriate مستوى التنمية على النحو المحدد في BIMForum LOD Specification12 - وتتطلب معظم مجموعات وثائق البناء عناصر مصممة على غرار المادة 350 من الـ LOD أو الـ 400 من الـمادة، أي أن الهندسة دقيقة بما يكفي لتنسيق التركيب والتصنيع.

المرحلة 5: التجريد والتقييد والتفاوض

ومتى اكتملت مجموعة مواد مؤتمر نزع السلاح، تُقدَّم إلى السلطة التي لها ولاية قضائية لاستعراض تراخيص البناء وتُصدر إلى المتعاقدين العامين من أجل العطاءات التنافسية أو التسعير المتفاوض عليه.

ويشمل دور فريق التصميم خلال هذه المرحلة الاستجابة لتعليقات التحقق من الخطة من إدارة المبنى، وإصدار إضافات لتوضيح الوثائق أو تصحيحها خلال فترة تقديم العطاءات، والمشاركة في المؤتمرات السابقة للعطاء للرد على أسئلة المتعاقدين. وفي المشاريع المعقدة، يجوز للمهندس الهيكلي أيضا أن يقدم عروضا مؤجلة (مثل رسوم المتاجر للنظم الهيكلية المتخصصة) من أجل استعراض تصاريح منفصلة.

تتفاوت الحدود الزمنية بشكل كبير عبر الولايات القضائية الأمريكية. ويمكن الموافقة على تحسين مباشر للمستأجرين التجاريين في مدينة أصغر خلال يوم واحد، في حين يمكن للمبنى الجديد المعقد في سوق حضرية رئيسية أن يستغرق ما بين اثني عشر وثمانية عشر شهرا أو أكثر من خلال التحقق من الخطة.

المرحلة 6: إدارة التشييد

وإدارة التشييد هي الجسر بين القصد التصميمي والواقع المبني. وخلال هذه المرحلة، يقوم الخبراء الاستشاريون المعماريون والهندسيون بزيارات للمواقع لمراقبة العمل، واستعراض طلبات الاستدلال أو أوامر التغيير والرد عليها، وإصدار الردود على طلبات الحصول على المعلومات، وتقييم طلبات المقاولين للحصول على بدائل أو تغيير.

ولا تزال شركة BIM تؤدي دوراً نشطاً في وكالة الفضاء الكندية. وكثيراً ما يستخدم المتعاقدون نموذج التصميم " BIM " بوصفه أساساً لنماذجهم الخاصة في مجالي البناء والتنسيق، مما يؤدي إلى استئصال شأفة " MEP " في الوقت الحقيقي. Some owners require as-built BIM models at project closeout, which means the design team may need to update the original model to reflect field conditions.

ال American Institute of Architects ويعرّف معيار رعاية المهندس المعماري أثناء انعقاد الجمعية العامة بأنه إجراء زيارات دورية للمواقع، وليس الإشراف المستمر. ويكتسي فهم هذا التمييز أهمية حاسمة لتحديد نطاق المسؤولية وإدارتها.

كيف تحولت مراحل تصميم شركة بي إم إلى عملية الإصلاح؟

The integration of BIM across all design phases has not merely changed the tools architects use. وقد أعادت تشكيل هيكل أساسي لكيفية تدفق المعلومات من خلال مشروع ما وعندما تتخذ قرارات حاسمة. In traditional workflows, many coordination problems were only discovered during construction. ومع مراحل تصميم نظام تقييم الأداء، انتقل اكتشاف الصراعات من الميدان إلى شاشة الحاسوب، حيث كلفت التصويبات جزءا من السعر.

وتشمل الميزات الرئيسية لتدفق العمل المدمج في تصميم نظام بيم التنسيق المتسق القائم على النماذج في جميع التخصصات، والتقديرات المؤتمتة لتكاليف التغذية في كل مرحلة، وتحليل الطاقة والإضاءة النهارية المتجسد في عملية التصميم، وإنتاج وثائق البناء على نحو أسرع وأكثر دقة، وإتاحة بيانات أكثر ثراء للمالكين ومديري المرافق في وقت قريب.

وبالنسبة للمهندسين المعماريين الذين يديرون المشاريع في إطار جداول زمنية ضيقة، فإن متطلبات التخلص من المواد المستنفدة للأوزون المرتبطة بكل مرحلة توفر معيارا واضحا للجودة. وتعرف الأفرقة بالضبط إلى أي مدى يجب أن يكون التأطير الهيكلي مفصّلاً في الـ دي دي ضد مؤتمر نزع السلاح، وهو ما يمنع كلاً من التضليل الناقص (يؤدي إلى مفاجآت التنسيق) والإفراط في التموين (يضيع وقت الإنتاج بشأن التفاصيل التي لم تكن مطلوبة بعد).

الخلاصة: خريطة طريق مرحلة التصميم باعتبارها أداة لإدارة المشاريع

وبالنسبة للمهندسين المعماريين والمهنيين في مجال التصميم في الولايات المتحدة، فإن مراحل التصميم القياسية هي أكثر من إطار لسير العمل. وهي أداة لإدارة المشاريع وإدارة المخاطر. وقد حددت كل مرحلة بوضوح المدخلات والنواتج وبوابات الموافقة التي تنتج، عند احترامها، مباني أفضل، وعلاقات عملاء أكثر صحة، ونتائج بناء يمكن التنبؤ بها بدرجة أكبر.

ومع استمرار تطور مراحل تصميم نظام إدارة المباني مع تكنولوجيات مثل التصميم التكويني، والتكامل الرقمي التوأم، والوثائق التي تتلقى المساعدة من شركة AI، فإن المنطق الأساسي للانتقال من رسمات المفاهيم إلى رسوم البناء من خلال تسلسل منظم ومستعرض ومعتمد لا يزال دون تغيير. وتتطور هذه الأدوات؛ وتستمر الانضباط في العملية.

وسواء كنت متدرباً فقط يتعلم المهنة أو مهندس مشروع يدير وظائف معقدة متعددة، يتقن عملية رسم البناء في كل مرحلة، هو الطريق الوحيد الأكثر موثوقية لإنجاز المشاريع التي يتم بناؤها على النحو المصمم.