Dijitalleşmenin günlük hayatımızı doğrudan etkilemeye başlamasıyla beraber oluşan sayısal dönüşüm ile, birçok sektör yazılım firmalarıyla birlikte çalışmaya ve hatta ortak yazılımlar geliştirmeye başlamıştır.  İnşaat firmaları da verimliliği artırmak, yazılımları daha etkin kullanmak ve ihtiyaçlarını karşılayabilmek adına kendi yazılımlarını üretmek durumunda kalabilmektedir. Ancak inşaat sektörü çok paydaşlı yapısı, saha koşulları ve standardize olamayan iş akışları gibi teknik zorluklar nedeniyle, yer yer bu değişime karşı bir direnç refleksi göstermektedir. McKinsey Global Institute’un yaptığı bir araştırmaya göre (Agarwal ve diğerleri, 2016), inşaat sektörünün sayısallaşmaya adapte olması, bilişim, medya, finans, üretim gibi sektörlerle karşılaştırıldığında çok geride kalmaktadır (Şekil 1).

Sektör, teknolojik gelişmelere ayak uydurmakta böylesine zorlanırken, saha-merkez ofis arası iletişim problemleri ve iki boyutta (CAD) yapılan koordinasyon yetersiz kalmakta, hataya açık olan insan odaklı süreçler, projenin ilerleyen aşamalarında değişiklik yapma olasılığını doğurmaktadır. Özellikle projenin ilerleyen aşamalarında yapılacak olan herhangi bir değişiklik hem zaman hem de maliyet kaybına sebebiyet vermektedir (MacLeamy, 2016) (Şekil 2). Ancak günümüzde projeler her zamankinden daha büyük ve daha karmaşık olduğu gibi, projelendirme süreleri de git gide kısalmaktadır. Çevreye duyarlı yapılara olan talebin artması, yapının yaşam döngüsünün inşa öncesi aşamalarında da geleneksel uygulamaların değişmesi gerektiği anlamına gelmekte ve nitelikli işgücü ve denetleyici personel eksikliği ise durumu daha da zorlaştırarak, yeni düşünme ve çalışma yolları ihtiyacı doğurmaktadır.

Yapı projelerinde süreç ilerledikçe ve projeler geliştikçe onları değiştirmek-düzeltmek de bir o kadar zorlaşır. Süreci uzatan ve maliyeti artıran en önemli sebep de, çoğu zaman dış etkenlere bağlı olan bu düzeltme ihtiyacıdır. MacLeamy’e göre, iyi tasarlanmış bir sistem, özellikle tasarımın ilk aşamalarında, olası değişiklikleri tahmin eder ve onlara cevap verebilir (2016). Kökleri 1970’li yıllara dayanan (Eastman, 1999) böylesine bir sisteme olan ihtiyaç 2000’li yılların başından itibaren fark edilmiş (Yaman ve İlhan, 2008) ve BIM kullanımı kademeli olarak artmıştır. Teknolojik gelişmelerin tetiklemesiyle oluşan bu ihtiyaçlar bütünü ile başa çıkmanın yolu, olası değişiklikleri erken tespit edebilmek, koordinasyonu sağlamak, bilgi alışverişini kolaylaştırmak ve bunlara bağlı olarak projenin süre ve maliyet anlamında optimizasyonunu sağlamaktır.

Yapısal elemanların veri tabanlarında bir araya geldiği, sanal inşa faaliyetlerini tarifleyen BIM süreçleri, inşaat sektöründe ihale aşamasından proje, yapım ve işletme aşamalarına kadar iş yapma biçimlerinin yeniden tanımlanmasını sağlamıştır. Dünyada Yapı Enformasyonu Modellemesi özellikle büyük projelerde, kalabalık ekiplerle yaygın olarak kullanılmaktadır. Türkiye’de de benzer şekilde bu yaygınlığın artmasında kamu ve özel sektörde şartnamelere bu talebin girmiş olması önem arz eder. Bunun yanında raylı sistem projeleri ve bazı kamu ve özel yapıların projelendirme süreçlerinde de BIM kullanımına rastlanmaktadır.

Bu çalışmada ise GMWM’in yer aldığı Kuveyt Havalimanı ve Irak Merkez Bankası projeleri vaka çalışmaları olarak ele alınacaktır. Bu iki projenin vaka çalışmasında seçilmesinin sebebi BIM süreçleri öncesi ve sonrasında benzer girdiler ve sonuç ürün olarak benzer çıktılar üretilecek olması ve birbiriyle neredeyse ardışık olarak gerçekleşen bu iki projede firmanın Kuveyt Havalimanı’nda edindiği tecrübeleri Irak Merkez Bankası projesinde ne gibi öngörü ve alışkanlıklarla hayata geçirdiğini anlama çabasıdır.  Firma, 2011 yılında Haremeyn hızlı tren projesinde ilk BIM tecrübesini edinmiş, 2017 yılında ise Kuveyt Havaalanı ile tesis yönetimi ve 4B simülasyonlar gibi BIM kullanımları olan 750.000 m²’lik bir projede yer almış, 2018 yılında Filipinler Clark Havalimanı için BIM süreçleri ile konsept proje ve VR çalışmaları hazırlamıştır. 2018-2019 yıllarında ise Irak merkez Bankası projesinde BIM süreçleri ile mimari proje ve tasarım ekipleri arası proje koordinasyonu çalışmalarının yanında BIM yönetimi hizmeti de vermektedir.

Temel anlamda, sayısal araçların ve BIM süreçlerinin iki boyutlu çizimlerden mimari model üretilmesi, koordinasyon çalışmaları ve ihale paketlerinin hazırlanması süreçleri incelenecektir.  Veri yönetimi ve kalite kontrol mekanizmalarından da bahsedilerek uygulanan BIM ile işbirlikçi çalışma yöntemlerinden ve farklı fonksiyonlara, süreçlere, büyüklüklere sahip projelerde nelerin ortak nelerin farklı kullanıldığından ve optimizasyon süreçlerinden bahsedilecektir. Tasarım süreci ihale kapsamında bulunmadığından, araştırmaya da konu edilmemiştir.

Kuveyt Uluslararası Havalimanı Terminal 2
Bu çalışmada bahsedilecek ilk proje, Foster & Partners tarafından 2010 yılında tasarlanan Kuveyt Havalimanı Terminal 2 projesidir. LEED Gold sertifikası alması hedeflenen proje, her biri 1.2 km uzunluğunda üç cepheye sahip olan yonca plan şemasında, 750.000m²’lik inşaat alanına ve yıllık 13 milyon yolcu kapasitesine sahip bir havalimanı yapısı olarak tasarlanmıştır.

GMW Mimarlık, Kuveyt Havalimanı projesinde AECOM firmasıyla ortaklaşa tasarım koordinasyon liderliği görevini üstlenmiştir. Bu kapsamda mimari model üretimi, disiplinler arası koordinasyon ve mimari ihale paketleri oluşturulmasının yanında, havalimanı tasarımına dair dizayn kontrol raporları ve 4 boyutlu simülasyon çalışmaları da üretilmiştir.

Konsept ve tasarım geliştirme safhalarındaki çalışmalar sonrasında, Foster&Partners tarafından hazırlanmış iki boyutlu çizimler ile beraber şartname, liste gibi gerekli dokümanları içeren ihale paketi teslim alınmıştır. Bu bilgiler kullanılarak model teslimleri yapılmış, paralel olarak ise kapsam dahilindeki ihale paketlerine ait çizim, metraj ve tablolar hazırlanan modellerden üretilmiştir. Bu çalışmalar yapılırken teslim alınan projelerdeki tutarsızlık ve problemler, model üzerinden koordinasyon süreçleri ile ortaya çıkartılıp çözümlenmiştir. Modellerden alınan çıktıların tutarlılığı için, kalite kontrol prosedürlerinden geçmiş modeller kullanılmıştır. Hazırlanan modeller tek parça halinde olursa ilerleyen süreçlerde mevcut yazılım ve donanımlarla çalışmak zorlaşacağı için yatayda belirli parçalara bölünmüştür. Hem modelleme hem de model bölünmesinde prensip olarak inşa faaliyetlerine uygun çalışılmakta, proje üç ana bölgeye, batı, doğu ve kuzey, bu bölgeler de kendi içinde uç ve merkez olarak ikiye ayrılmıştır. Her disiplin modellerini bu altı bölge üzerinde kendi ihtiyaçlarına göre daha detaylı bölerek çalışmıştır. GMWM kapsamındaki 22 geometri modelini kullanarak, ortalama 30 kişilik bir kadro ile projeyi yürütmüştür.

Projede verilerin tutarlılığı ve kontrolünün yapılabilmesi için her elemana ait tip verilerin bulunacağı birer model ve veri tabanı kütüphanesi kullanılmıştır. Bu kütüphaneler aracılığıyla farklı modellerde bulunan aynı tip elemanların aynı isim, tip ismi, metraj kodu, LOD, şartname kodları gibi verilere sahip olduğu kontrol edilmektedir. Bu kontrollerde tüm disiplinlerin kullanması gereken ortak parametreler kullanılmış, bu parametrelere ek olarak disiplinler kendi ihtiyaçlarına göre, kapı numarası, beton sınıfı, yangın dayanımı gibi oluşturmaları gereken parametreleri de modellere eklemiştir. Projede tüm ekiplerin devamlı güncel veriler ile çalışması için ortak veri alanı olarak bir bulut sistemi olan Aconex kullanılmıştır. Mimarlık disiplininde iki ekip farklı coğrafi konumlarda bulunduğu için, kütüphane modeli ve veri tabanı kütüphaneleri bulut üzerinden ortaklaşa çalışılmıştır.

Disiplinler kendi modellerine ait çakışma testlerini düzenli olarak hazırlamaktadır. Disiplinler arası çakışma testlerini BIM yönetim ekibi hazırlamakta ve koordinasyon ekiplerince sorun tespiti ve karar verme mekanizmalarını geliştirmek için kullanılmaktadır. Düzenli olarak her hafta BIM veya koordinasyon toplantısı yapılmış, ayrıca ortaya çıkan taleplere göre tasarımcı F&P ve mühendislerle toplantılar düzenlenmiştir. Model kalitesinin takibi için haftalık olarak iç kontroller de yapılmıştır. Bu kontrolde isimlendirme standartları, eleman adedi sayısı, model boyutu, model koordinatları gibi standartlar düzenli olarak raporlanmıştır (Şekil 4).

GMWM mimarlık projede geçirdiği aktif 12 aydan sonra sözleşmesi gereği AECOM ile paylaştığı mimari proje içeriğini hazırladığı ihale paketleriyle beraber teslim etmiş ve projedeki görevleri sona ermiştir.

Irak Merkez Bankası
Bu çalışmada vaka çalışması olarak incelenecek bir diğer proje ise Irak’ın Bağdat şehrinde Dicle Nehri kıyısında konumlanan, Zaha Hadid Architects tarafından 2011 yılında tasarlanan Irak Merkez Bankası projesidir. 90 000 m² inşaat alanına sahip, 170 m yüksekliğindeki, yüksek güvenlikli ofis yapısının uygulama proje üretimine ve inşa faaliyetlerine 2018 yılında başlanmıştır.  Proje tamamlandığında “BREEAM Very Good” sertifikası alınması hedeflenmektedir.

Irak merkez bankası projesinde mimari disipline ait model, ihale paketleri hazırlanması, disiplinlerarası koordinasyon ve imalat çizimleri kontrolörlüğü sorumluluğuna ek olarak, projeye ait BIM uygulama planı oluşturulması, modelleme ve BIM süreçleri için kalite kontrol süreçlerini de içeren BIM yönetim hizmeti de vermektedir.

Projeye çalışmaya başlandığında, tasarım geliştirme safhasında Zaha Hadid Architects tarafından tamamlanmış projeye ait iki boyutlu çizimleri, yapının karmaşık geometrisini tarifleyen geometri modelleri ile beraber şartnameler ve listeler gibi gerekli dokümanları içeren ihale paketi teslim alınmıştır. Projede sunulan BIM yönetim hizmeti yapının karmaşık (nurbs) geometrisini etkin bir şekilde yönetmek, projeyi koordine etmek, karar alma mekanizmalarını güçlendirmek, kendi içinde tutarlı plan, kesit, görünüş çizimlerinin oluşturulması, metraj, tablo, listeler çıkarılması ve tesis yönetimi gibi hedefleri organize ve kontrol etmek olarak sıralanabilir.  Bu bilgiler gözetilerek proje hedeflerine ulaşmak için bir yol haritası olması amacıyla BIM uygulama planı oluşturulmuştur. BIM uygulama planı hazırlanırken uluslararası standart ve tanımlar, proje özelindeki ihtiyaç ve gerekliliklere göre yorumlanmış ve kayıt altına alınıp tüm paydaşlarla paylaşılmıştır.

Statik, cephe ve mimari ekibin mevcut durum modellemesi olarak tüm projeyi LOD 200 seviyesinde çalışmasından sonra, mekanik ve elektrik ekipleri modellemeye başlamış ve bunun akabinde koordinasyon çalışmaları etkin olarak model üzerinden yürütülebilmiştir. Model çalışmalarına paralel olarak ihale paketlerine ait çizim, metraj ve tablolar hazırlanan modeller üzerinden üretilmiştir. Bu modeller BIM uygulama planına uygunluk konusunda belirli aralıklarla kalite kontrollerden geçirilmiş ve raporlanmıştır. Bu çalışmalarda GMWM ortalama 20, BIM yönetim ekibi ise 3 kişiden oluşan bir ekiple çalışmıştır. Projede tip elemanlara ait model ve veri kütüphaneleri kullanılmış ve tüm ekiplerin güncel verilerle çalışmasını sağlamak için ortak veri alanı ihtiyacı, iş veren firmaya ait ftp server aracılığıyla sağlanmıştır. Bunun sebebi, banka projesi olmasından ötürü yüksek güvenlik önlemi ihtiyacının doğması, dolayısıyla bulut ortamlarının tercih edilmemesidir.

Modeller ihale dokümanlarında da bulunan bodrum, podyum ve kule tanımlarına uygun olarak bu üç ana parçaya ayrılmıştır. GMWM, mimari için 10 geometri modeli ve çizim modellerine, BIM yönetimi için ise tüm ekiplerin ortak çalışmasına yardımcı olan taslak modellere sahiptir. Projede tüm ekipler kendi modellerinin çakışma testlerini oluşturup BIM yönetimi ile paylaşmakta, BIM yönetimi ise bu testlerin takibini ve işverene raporlamasını yapmaktadır. Disiplinler arası çakışma testleri ise yine BIM yönetimi tarafından hazırlanıp, koordinasyon ekipleri tarafından etkin olarak kullanılmaktadır.

Model kalitesini ölçmek için iki haftada bir geometri modellerine ait kontroller yapılmakta ve bu kontrollerde model boyutu, koordinatlar, çakışma parametreleri, dosya teslim tarihi, workset ve toplam eleman sayısı gibi konular raporlanmaktadır (Şekil 6).

İş programı doğrultusunda hazırlanacak olan ihale paketleri BIM uygulama planında tanımlandığı şekliyle LOD350 mimari model işverene teslim edildikten sonra da GMWM’in kapsamında imalat çizimlerinin kontrolleri ve BIM yönetim hizmeti inşaat devam ettiği sürece devam edecektir.

Proje ve Süreç Karşılaştırma
Her iki proje için de girdiler ve çıktılar benzeşse de projelendirme süreçleri farklı gelişmiştir. Öncelikle iş programı bazında karşılaştırıldığında, Kuveyt Havalimanı T2 Projesi’nde idarenin iş programına bağlı olarak 12 ayda tamamlanması beklenen 750.000 m² bir proje iken, Irak Merkez Bankası 18 ayda tamamlanması beklenen 90.000 m²’lik bir projedir. Bu durum, Kuveyt Havalimanı’ndaki model üretim ve koordinasyon süreçlerinin arasındaki makasın açılmasına, yani koordinasyonun modellemenin çok arkasında kalıp, iki boyutlu çizim üretimi sürecine geçildiğinde koordinasyondaki eksiklerden dolayı çıktı kalitesinin düşmesine sebebiyet vermiştir. CBI projesi özelinde iş programının, kapsam ile değerlendirildiğinde daha makul olması, koordinasyonun ilerlediği, verilerin işlendiği ve çakışmaların azaldığı bir modelin, dolayısıyla daha nitelikli çıktıların üretilebilmesini sağlamıştır.

Plan şeması anlamında yatayda gelişen terminal projesinde, model bölünmesi de yatayda gerçekleştirilmiş, iki farklı mimari ekibin ortak bir arakesitte çalışması, her hafta gerçekleşen model teslimleri, veri aktarımı, bulut ortamında ortak kullanılan dosyalar ve yine ortak bir platformda oluşturulan bir koordinasyon sürecini gerektirmiştir. Bu süreç CBI projesinde ise verinin tek bir yerden yönetilmesi ile oldukça hızlanmış ve daha tutarlı çıktılar elde edilmesine olanak sağlamıştır. Proje düşeyde geliştiği ve model de bu sebeple düşeyde bölündüğü için koordinasyon yükü görece hafiflemiş, model elemanları arası çakışma ihtimali azalmıştır.

Sonuç
Yapı Bilgi Modelleme ile ilerleyen projelendirme süreçlerinde, doğru hedeflerin konması, ihtiyaçlar doğrultusunda yöntem belirlenmesi ve kalite kontrol mekanizmalarının kesintisiz bir şekilde çalışması, projenin sağlığı için elzemdir. Bu ihtiyaç özellikle akıllı objeler kullanılarak oluşturulan modeller ve bu modellere girilen veriler ile anlamlı bilgiler elde etme sürecinde karşımıza çıkmaktadır. Bunun sebebi özellikle proje sonunda ulaşılan çıktılar (iki boyutlu çizimler, tablolar, raporlar, vb) ile projenin başında belirlenen girdilerin (parametreler, kodlar, tanımlar, vb.) doğrudan eşleşmeme durumu ve işveren tarafından talep edilen iş program simülasyonları ve tesis yönetim süreçleri için bu verilerin aktif şekilde kullanılacak olmasıdır.

İki projenin karşılaştırılması bize proje başında hedefleri net olarak belirlenen ve süreç boyunca kalite kontrol takibi yapılan projelerin, sahip olunan tecrübelerin de yardımıyla BIM ve sayısal araçların etkin bir şekilde kullanılmasının verimliliği artırılabildiğini göstermiştir. Projelerin fonksiyon, boyut ve süreçleri değişiklik gösterse de bir önceki projede kullanılan taslaklar, akıllı objeler, parametreler, bir sonraki projeye altlık oluşturmakta ve hazırlık sürecini oldukça kısaltmaktadır. Bu çıktıları bir sonraki projede kullanabilmek adına iyi bir dokümantasyon yapmak ise elzemdir. BIM yönetiminin de mimari ekip dahilinde gerçekleşmesi, dolayısıyla tüm ekiplerle olan iletişimin kuvvetlenmesi ile kalite kontrol süreçleri sonuç üründe maksimum fayda sağlamıştır.

Fakat bu olumlu çıktıların yanında, sektörel alışkanlıklar ve işveren talepleriyle farklılaşabilen ihale paketi içeriklerinin üretiminin, mevcut araçlarla hala projenin diğer aşamalarına göre yavaş ve tüm proje içinde değerlendirilince uzun zaman alan süreçler olarak karşımıza çıktığını da görmekteyiz. Binanın sanal kopyası olan BIM modelinden, alışılagelmiş ve soyutlama mantığına dayanan uygulama çizimlerini üretmek, çizim üretiminde kullanılan, detaylandığı için ağırlaşan modeller ile çalışmak projenin en yorucu ve verimsiz aşamasıdır. Benzer şekilde modelin üretilme mantığı ile metraj – malzeme listesinin üretilme mantığı arasındaki farklar da otomatik metraj alınması işleminin ekstra uğraşlar ile sonucu ortaya çıkmasına neden olmuştur. Teslim içeriklerinde bulunan malzeme bilgisi de içeren mahal listeleri de yazılımsal kısıtlamalar sebebiyle kodlar yardımıyla kısmen otomatik olarak oluşturulabilmiş, tablo son halini ancak mahal düzeyinde kontrol edilerek almıştır. Dolayısıyla, belirtilen teslim içeriklerinin hazırlanması proje geneline bakılarak bir oranlama yapıldığında, harcanan zamanın tüm adam/saatin yaklaşık yarısına denk geldiği tutulan zaman çizelgelerinde görülmektedir.

Sonuç olarak, BIM modellerinden iki boyutlu çizim üretmenin zaman ve işgücü kaybına sebebiyet vermesi sebebiyle, doğrudan model üzerinden iletişim ve imalat süreçlerine doğru bir geçiş söz konusu olmalı, paydaşlar arasındaki bilgi akışı hızlanmalı, böylece en doğru ve tutarlı geometri ve veri üretimi gerçekleşmelidir.

Kaynaklar

• Eastman, C.M. (1999). Building Product Models, CRC Press, London, Great Britain.
• McGraw Hill Construction, The Business Value of BIM in North America, 2012
• Agarwal, R., Sridhar, M. ve Chandrasekaran, S. (2016). Imagining Construction’s Digital Future, McKinsey Global Institute, Aralık, 2016. [online]
• https://www.mckinsey.com/~/media/McKinsey/Industries/Capital%20Projects%20and%20Infrastructure/Our%20Insights/Imagining%20constructions%20digital%20future/Imagining-constructions-digital-future.ashx [Erişim tarihi: 17 Mayıs 2019]
• Conceptual Design Tools: Establishing a framework for specification of concept design tools – Scientific Figure on ResearchGate. [online] https://www.researchgate.net/figure/Effort-Effect-curve-by-Patrick-MacLeamy-HOK-CURT-2004-p-4_fig2_30873251 [Erişim tarihi 17 Mayıs 2019]
• Yaman, H. Ve İlhan B. (2010). İnşaat Sektöründe Bina Enformasyonu Modellemesi Kavramına Genel Bir Bakış. 1. Proje ve Yapım Yönetimi Kongresi, Ankara, ODTÜ, 962-976. SMITH, R. B. 2007. R.G. Collingwood’s definition of historical knowledge. History of European Ideas, 33, 350-371.
• https://www.fosterandpartners.com/projects/kuwait-international-airport/#gallery (Erişim tarihi: 17 Mayıs 2019)
• https://www.zaha-hadid.com/architecture/central-bank-of-iraq/ (Erişim tarihi: 17 Mayıs 2019)