W semestrze zimowym roku akademickiego 2017/2018 z inicjatywy Dziekana Wydziału Architektury Politechniki Warszawskiej, z czynnym wsparciem Dziekanów Wydziału Inżynierii Lądowej, Wydziału Instalacji Budowlanych, Hydrotechniki i Inżynierii Środowiska, Wydziału Elektrycznego i Wydziału Zarządzania, odbyła się pierwsza edycja przedmiotu “Międzywydziałowy projekt interdyscyplinarny BIM” – (mpiBIM). Studenci z pięciu Wydziałów utworzyli trzy wielobranżowe zespoły, które pracowały nad projektami na terenie Kampusu Centralnego Politechniki Warszawskiej. Narzędziem koordynacji był cyfrowy model BIM, który zawierał informacje na temat wszystkich elementów projektu. W odróżnieniu od “tradycyjnego” projektowania, gdzie każda branża działa oddzielnie i jedynie korzysta z rozwiązań już wypracowanych przez poprzedników, od początku wszyscy studenci aktywnie uczestniczyli w powstawaniu projektu. Mogli nie tylko pogłębić wiedzę na temat swojej branży, ale również poznać pracę projektantów z pozostałych dyscyplin.

Tematy projektowe

W ramach mpiBIM zostały opracowane trzy zadania projektowe zlokalizowane na terenie tzw. Kampusu BIS przyległego do Kampusu Centralnego Politechniki Warszawskiej. Zakres i wymagania dobrano w taki sposób by w każdym temacie studenci poszczególnych branż mieli możliwość równorzędnego udziału w procesie projektowania.

Przejścia nad Trasą Łazienkowską na Pole Mokotowskie

Pierwszym zadaniem było zaprojektowanie przejścia nad Trasą Łazienkowską na Pole Mokotowskie zlokalizowanego na przedłużeniu ul. Rektorskiej. Takie rozwiązanie pozwoliłoby na połączenie terenu Kampusu BIS z Polem Mokotowskim i terenami PW przy ul. Batorego. Obiekt został zaprojektowany jako zielony pasaż biegnący od Pola Mokotowskiego do placu pomiędzy Kampusem Nowych Technologii i Centrum Kongresowym – dwoma pozostałymi zadaniami projektu. Poza funkcją komunikacyjną budowla zlokalizowana nad Trasą Łazienkowską oferuje studentom dużą otwartą przestrzeń umożliwiającą pracę i wypoczynek. W razie potrzeby przestrzeń ta da się łatwo dostosować do innych funkcji, np. wystawienniczej.

Projekt przejścia nad Trasą Łazienkowską na Pole Mokotowskie, zespół wielobranżowy: Joanna Lemka, Paweł Hajduczenia, Hubert Markowski, Maciej Serdakowski, Maciej Wierzbowski, Aleksandra Michałkiewicz, Paulina Włodek, Michalina Zajączkowska, Kacper Karpa, Ewa Żerańska, Kinga Faryj, Magdalena Mazan

Z uwagi na inżynieryjny charakter zadania celem było kreatywne połączenie wymaganych rozwiązań konstrukcyjnych i instalacyjnych w bryle obiektu i zmierzenie się z problemem budowlanym, którego rozwiązanie przekracza kompetencje architekta z uwagi na trudną konstrukcję i sposób realizacji. Ostatecznie zaprojektowane przejście nie sprawia wrażenia „ciężkiego” dzięki zastosowaniu konstrukcji skrzynkowej z ażurowymi ścianami. Duża szerokość przejścia umożliwiła zastosowanie paneli fotowoltaicznych na powierzchni górnego poziomu kładki.

Kampusu Nowych Technologii

Na drugim końcu ul. Rektorskiej zaplanowano lokalizację drugiego zadania – Kampusu Nowych Technologii spełniającego rolę wizytówki Politechniki Warszawskiej. Przyjęty program budynku obejmował lokalizację laboratoriów, biblioteki multimedialnej i kreatywnej przestrzeni pracy dla studentów. Jednym z najważniejszych założeń dla tego obiektu była ekspozycja technicznej warstwy budynku tak by prezentować użytkownikom to, co zazwyczaj jest zakryte. Dzięki temu jest to nie tylko przestrzeń do nauki, ale także przestrzeń, która uczy – prezentując zastosowane najnowocześniejsze rozwiązania technologiczne oraz konstrukcyjne. Dodatkowym uwarunkowaniem było zaprojektowanie otwartego planu kondygnacji z możliwością dowolnego lokalizowania założonych funkcji. Elastyczność aranżacji uwzględniała również możliwość swobodnego strefowego włączania i wyłączania  instalacji wewnętrznych budynku.

Projekt Kampusu Nowych Technologii, zespół wielobranżowy: Ewelina Szczuka, Maciej Drążkiewicz, Weronika Kowal, Jakub Łydka, Krzysztof Rasz, Anna Wadlewska, Jakub Ostrowski, Michał Pawlik, Adrianna Pietrzykowska, Mateusz Wielk, Karol Jankowski, Mateusz Kazimierski, Natalia Smoleńska, Paweł Kaczmarski

Centrum Kongresowe

Trzecim tematem było Centrum Kongresowe, zlokalizowane po północnej stronie Pl. Politechniki, z dużą salą konferencyjną, kilkoma mniejszymi salami oraz zapleczem administracyjnym i gastronomicznym. Szczególnym wymaganiem projektu było całkowite ukrycie instalacji wykorzystywanych w budynku.

Projekt Centrum Kongresowego przy Placu Politechniki, zespół wielobranżowy: Igor Bajena, Adam Drożyński, Beata Hackiewicz, Krzysztof Kaczor, Mateusz Nowicki, Michał Nowakowski, Magda Figarska, Adrianna Mielcarek, Izabela Kozłowska, Lidia Lewandowska

Metodyka pracy

Jednym z ważniejszych zagadnień było uzgodnienie sposobów komunikacji i zarządzania realizowanym projektem. Bardzo szybko wypracowane zostały modele współpracy i komunikacji, w których informacje wymieniane były  „na bieżąco”. Umożliwiło to wczesne rozpoczęcie interakcji oraz traktowanie wymagań poszczególnych branż jako inspiracji a nie ograniczeń. Finalnie opracowana została metodyka pracy w studenckich zespołach interdyscyplinarnych. W realizacji projektu wykorzystywane były takie rozwiązania jak planowanie zwinne (Agile) oraz projektowanie zintegrowane (IPD).

Udział wszystkich branż od początku prac pozwolił na powstanie projektów, w których zagadnienia inżynieryjne mają istotny wpływ na układy przestrzenno-funkcjonalne projektowanych budynków oraz zmierzenie się z sytuacją, w której spełnienie wymagań konstrukcji oraz instalacji budowlanych było na bieżąco koordynowane z wymaganiami architektonicznymi.  Pozwoliło to na stworzenie spójnych koncepcji uwzględniających inspiracje płynące z procesów fizycznych, użytkowych i konstrukcyjnych .

W ramach wymagań branży instalacyjnej i elektrycznej rozwiązane zostały zagadnienia związane z utrzymaniem odpowiednich parametrów komfortu użytkowników za pomocą systemów wentylacji, klimatyzacji, ogrzewania. doprowadzenie wody i kanalizacji oraz systemu odprowadzania wód opadowych. Założeniem było również nastawienie na nowe technologie i przyszłościowe rozwiązania takie jak systemy automatyki budynkowej. W pomieszczeniach zastosowano oświetlenie OLED bardziej “przyjazne” dla użytkowników. Dzięki zastosowaniu narzędzi BIM możliwe stało się również precyzyjniejsze wykonanie modelowania energetycznego budynków. Bazując na modelach analitycznych studenci mogli w praktyce zweryfikować możliwość zarządzania danymi o budynku w różnych aplikacjach – modelu energetycznym, modelach CFD oraz symulacjach środowiska wewnętrznego i komfortu użytkowników. Podsumowaniem prac było wykonanie oceny wstępnej budynków w systemie LEED v.4. Osiągnięte wyniki potwierdziły uzyskanie celu jakim było stworzenie koncepcji budynków przyjaznych użytkownikowi, racjonalnych w eksploatacji i odpowiadających wymaganiom zasad zrównoważonego rozwoju.

W procesie koordynacji, w założonych cyklach, studenci porównywali modele branżowe, które były na bieżąco weryfikowane oraz dostosowywane do zmieniających się uwarunkowań wynikających z analiz i decyzji projektowych. Umożliwiło to wypracowanie modelu cyfrowego, w którym wizualizacja zagadnień międzybranżowych jest czytelna na wszystkich etapach projektowania. Z uwagi na różnorodność zastosowanego oprogramowania BIM przyjęto rozwiązania oparte o ideę openBIM polegające na wykorzystaniu w koordynacji otwartych formatów wymiany modeli takich jak IFC (Industry Foundation Classes) i BCF (BIM Collaboration Format). Do komunikacji, modelowania i analiz wykorzystane  zostały różnorodne programy: Revit, ARCHICAD, SketchUp, Arkadia, Tekla BIMsight, BIM Vision, Rhino, Dynamo, Robot Structural Analysis, Dialux Evo, Design Builder, Teknosim, IES Virtual Environment, WS-CAD, Slack, Asana, Wayman.

Wykorzystanie BIM w dydaktyce wymusza konieczność zmiany wielu procesów projektowych i organizacyjnych. Jednak wdrożenie tych rozwiązań ma wpływ na efektywność pracy oraz jakość powstających rozwiązań projektowych. Wykorzystanie zintegrowanego procesu projektowania eliminuje błędy na wczesnych etapach projektowania i konieczność późniejszych zmian wynikających z braku uzgodnień poszczególnych rozwiązań. W efekcie przetestowano zalety spojrzenia na projektowanie w ujęciu procesowym i konieczności kreowania mechanizmów (a nie gotowych rozwiązań) odzwierciedlających zmienność projektu i powstającego budynku w czasie.

Projekt mpiBIM pozwolił na przeanalizowanie sposobu optymalizacji prowadzenia procesu projektowego przy użyciu narzędzi BIM oraz możliwości uzyskania dodatkowej wartości wynikającej z interdyscyplinarnego charakteru projektu. Jest to alternatywa dla tradycyjnego sposobu działania, gdzie poszczególni specjaliści koordynują je jedynie w zakresie likwidacji potencjalnych kolizji na styku poszczególnych branż.

Zdjęcia z finału mpiBIM 2017

Autor zdjęć: Robert Rzadkiewicz