Building information modeling (BIM) approach for construction management and interoperability analysis

ABSTRACT In the last decade, BIM platforms have started to be commonly used in AEC industry, because of having superiority over the conventional paper-based modeling software packages. Beside the advantages, BIM technology came up with different research topics which are generally due to the complexities faced in practice, such as measuring the efficiency of these platforms, data transfer problems among these packages and standardization. It is incontrovertible that exchange of files is essentially required for several stages of workflow in AEC industry. In practice, a design engineer requires to exchange the project files with a planning engineer, cost analysis engineer, construction manager, project manager or consultant. To facilitate a maintained workflow between different disciplines and improve the productivity of design teams, throughout different stages of design and planning proper data exchange with full information transfer is crucial. Therefore, in the light of this solid argument, investigating and detecting the capabilities/inabilities of BIM software packages in the sense of interoperability can be informative to stakeholders who exchange data between various BIM packages. Particularly, this thesis study includes the discussion related to interoperability analysis of different software platforms used in AEC industry. Although in theory, flawless interoperability of same type of files between different BIM platforms are ensured, in practical applications, this is not always the case. Hence, this research aims to identify imperfect data exchange of produced IFC file and Gantt Charts between various BIM software packages. Finally, the reason why this analysis was held is, to assess and show the quality of interoperability processes between the chosen commonly used BIM software packages by means of missing data, inconsistencies and conflicts to enlighten the users interested in utilization of these tools. Because the research methodology is relevant to the interoperability analysis of IFC file and Gantt Charts, these files needed to be created and processed. In this research, four different approaches were outlined to assess interoperability of a sample 4D BIM model by IFC standard and produced Gantt Charts. Throughout the interoperability analysis of both IFC file and Gantt Charts, the following checks were examined: *If the geometrical and non-geometrical information were exchanged properly through IFC file, *If the information added to the model related to time (4D model) can be read by other software packages completely, *In the exchange of Gantt Charts, if all the embedded information transferred accurately. Furthermore, it is also useful to reveal that, regarding the software packages used in this study during the above-mentioned approaches, they are some of the mostly used in AEC industry disciplines. The performed tests include a documentation process to evaluate the completeness and quality of the geometrical and non-geometrical information identifying data-losses, conflicts and changes of exchanged IFC files and Gantt Charts.

ABSTRACT Nell’ultimo decennio l’utilizzo delle piattaforme BIM si è diffuso largamente nell’industria AEC, per via della sua superiorità rispetto ai convenzionali pacchetti software paper-based. Nonostante i suoi vantaggi, la tecnologia BIM presenta anche delle complessità pratiche, ad esempio la misurazione dell’efficienza delle piattaforme, il “data exchange” tra i diversi pacchetti e la necessaria standardizzazione. È indubbio che nell’industria AEC lo scambio di dati sia essenziale in diverse fasi del lavoro (workflow). Nella pratica, un progettista si trova a scambiare informazioni con un pianificatore, un analista, un direttore lavori, un project manager o un consulente, per fare qualche esempio. Per facilitare la fluidità del flusso di lavoro tra le diverse discipline e migliorare la produttività della squadra di progettazione, un appropriato data exchange con un “full information transfer” è cruciale nelle varie fasi del design e del planning. Alla luce di ciò, investigare e rilevare le capacità/incapacità dell’interoperabilità dei pacchetti software BIM può essere informativo per gli stakeholder che effettuano interscambi di dati tra i diversi pacchetti BIM. In particolare, in questo lavoro di tesi si presenta un’analisi della interoperabilità delle diverse piattaforme software utilizzate nell’industria AEC. Sebbene in teoria sia assicurata un’impeccabile interoperabilità dello stesso tipo di file tra le diverse piattaforme BIM, nelle applicazioni pratiche questo non è sempre vero. Questa ricerca punta ad identificare gli “exchange data” imperfetti di file e informazioni quali IFC e diagrammi di Gantt tra i vari pacchetti software BIM. In conclusione, la ragione per cui questa analisi è stata condotta è valutare e mostrare la qualità dell’interoperabilità tra i pacchetti software BIM più usati attraverso i dati mancanti, le incoerenze e i conflitti, e poterne quindi informare gli utenti interessati all’utilizzo. Poiché la metodologia di ricerca è rilevante all’analisi di interoperabilità dei file IFC e dei diagrammi di Gantt, questi ultimi sono stati creati e processati. In questa ricerca, quattro diversi approcci sono stati delineati per valutare l’interoperabilità di un modello 4D BIM campione attraverso lo standard IFC e i diagrammi di Gantt prodotti. In questa analisi sono state eseguite le verifiche seguenti: *se le informazioni geometriche e non geometriche fossero scambiate adeguatamente attraverso i file IFC; *se le informazioni legate alla dimensione “tempo” (modello 4D) potessero essere lette completamente dagli altri pacchetti software; *se tutte le informazioni incorporate fossero trasmesse accuratamente nello scambio dei diagrammi Gantt. Inoltre, è utile sottolineare che i pacchetti software adottati in questo studio con gli approcci sopra descritti sono quelli maggiormente usati nell’industria AEC. I test eseguiti includono un processo di documentazione per valutare la completezza e la qualità delle informazioni geometriche e non geometriche, identificando le perdite di dati, i conflitti e i cambiamenti dei file IFC e dei diagrammi di Gantt scambiati.