Książka w serii "Rozprawy Monografie" nr 383.
Monografia stanowi całościowe ujęcie zarządzania budynkami w fazie ich eksploatacji z wykorzystaniem technologii BIM oraz środowisk CDE. Autorka analizuje aktualne wyzwania związane z utrzymaniem obiektów budowlanych i wskazuje na rosnącą rolę danych cyfrowych w podnoszeniu efektywności operacyjnej, ograniczaniu kosztów i minimalizowaniu wpływu budynków na środowisko. Praca ukazuje, jak dzięki integracji informacji geometrycznych, eksploatacyjnych i środowiskowych możliwe jest tworzenie nowoczesnych modeli zarządzania obiektami zgodnych z założeniami zrównoważonego rozwoju.
Centralnym elementem opracowania jest autorska koncepcja BASIS (Built Asset Smart Information System) – otwartego, wielowarstwowego systemu wspomagającego zarządzanie budynkiem. System ten łączy model BIM, platformę CDE, dane z systemów automatyki i monitoringu oraz narzędzia analityczne oparte na sztucznej inteligencji. Zintegrowana struktura BASIS ma umożliwiać podejmowanie decyzji opartych na rzetelnych danych, m.in. poprzez prognozowanie usterek, optymalizację przeglądów, planowanie modernizacji czy wprowadzanie działań prośrodowiskowych.
W publikacji omówiono również kluczowe uwarunkowania techniczne, prawne i organizacyjne wpływające na eksploatację budynków, a także przedstawiono przegląd norm i standardów dotyczących BIM i facility management. Ważnym elementem jest analiza różnych scenariuszy dostępności dokumentacji cyfrowej w zależności od historii obiektu, co pozwala na praktyczne odniesienie metod BIM do budynków nowo projektowanych oraz istniejących.
Książka zawiera także studium przypadku wdrożenia platformy chmurowej w zarządzaniu budynkiem dydaktycznym oraz analizę możliwości implementacji koncepcji BASIS w skali kampusu uczelni. Wyniki badań i porównań wskazują na znaczące korzyści płynące z cyfryzacji procesów zarządczych – od redukcji kosztów, przez zwiększenie komfortu użytkowników, po poprawę efektywności energetycznej i gospodarki odpadami.
Monografia stanowi wartościowe opracowanie dla specjalistów z zakresu zarządzania nieruchomościami, inżynierii budowlanej i technologii cyfrowych, a także dla instytucji i organizacji poszukujących nowoczesnych, zintegrowanych metod prowadzenia eksploatacji budynków. Dzięki praktycznemu ujęciu i oparciu koncepcji na aktualnych trendach technologicznych publikacja ma charakter aplikacyjny i może stanowić wsparcie przy wdrażaniu standardów zrównoważonego zarządzania obiektami.
- Contents
-
Streszczenie 9
Summary 11
Rozdział I
WPROWADZENIE 13
I.1. Wstęp 13
I.2. Cel pracy 14
I.3. Metodyka badań i zakres pracy 16
Rozdział II
ZAGADNIENIA POJĘCIOWE – MIEJSCE EKSPLOATACJI 22
II.1. Definiowanie pojęcia nieruchomości oraz określenie jej funkcji i zasobów 22
II.2. Eksploatacja nieruchomości budynkowych 26
II.2.1. Definiowanie pojęć związanych z eksploatacją 26
II.2.2. Zakres wymagań i działań realizowanych w fazie eksploatacji 31
III.2.2.1. Ogólna struktura systemu eksploatacji i jego najważniejsze podmioty 31
III.2.2.2. Dokumentacja związana z eksploatacją 37
II.2.3. Aspekty prawne w kontekście eksploatacji budynków 41
II.2.4. Zarządzanie nieruchomością (FM) 47
III.2.4.1. Definicja i kluczowe obszary zarządzania w fazie eksploatacji 47
III.2.4.2. Normy i wytyczne dotyczące FM 50
III.2.4.3. Interesariusze w FM 51
II.3. Charakterystyka zasobów budowlanych w Polsce na tle Europy 52
II.3.1. Wprowadzenie 52
II.3.2. Struktura zasobów budowlanych w Polsce 53
III.3.2.1. Budownictwo mieszkaniowe 53
III.3.2.2. Budownictwo komercyjne 57
III.3.2.3. Budynki użyteczności publicznej 58
III.3.2.4. Budownictwo infrastrukturalne 59
III.3.2.5. Technologie budowlane i zrównoważony rozwój 61
Rozdział III
PODSTAWY ZRÓWNOWAŻONEJ EKSPLOATACJI BUDYNKÓW 64
III.1. Społeczno-ekonomiczno-środowiskowe aspekty zrównoważonego budownictwa 64
III.1.1. Idea zrównoważonego budownictwa 64
III.1.2. Wymagania dotyczące zrównoważenia 65
III.1.3. Główne aspekty zrównoważonego budownictwa 68
III.1.4. Społeczne (socjalne) cechy zrównoważonej eksploatacji 70
III.1.5. Ekonomiczny aspekt zrównoważonej eksploatacji 74
III.1.6. Środowiskowy aspekt zrównoważonej eksploatacji 76
III.2. Podnoszenie standardu użytkowania nieruchomości 78
III.2.1. Dyrektywa budynkowa EPBD 79
III.2.2. Budynki smart w dążeniu do zrównoważenia 80
III.2.3. LCA i LCC w fazie eksploatacji 81
III.2.3.1. Analiza cyklu życia (LCA) 82
III.2.3.2. Analiza kosztów cyklu życia (LCC) 85
III.2.3.3. LCA i LCC jako zintegrowane podejście do oceny zrównoważoności budynków 88
III.2.4. Zależności między komfortem użytkowników, kosztami a efektywnością energetyczną w kontekście zrównoważonego budownictwa 89
III.3. GOZ i zarządzanie odpadami w eksploatacji budynków 90
Rozdział IV
BIM W CYKLU ŻYCIA BUDYNKU 93
IV.1. Podstawy technologii BIM 93
IV.1.1. Definicja i zakres technologii BIM 93
IV.1.1.1. Modelowanie informacji o budynku 93
IV.1.1.2. Wymiary (rozszerzenia) BIM jako rozwinięcie informacji o budynku w cyklu jego życia 95
IV.1.2. Standardy i normy BIM (ISO 19650, BIM 2 i 3) 99
IV.1.3. Platformy CDE i ich znaczenie w zarządzaniu danymi 104
IV.1.3.1. Przyczyny wprowadzenia platform CDE w procesach inwestycyjnych 104
IV.1.3.2. Struktura i organizacja danych w CDE 108
IV.1.3.3. Standardy i formaty wymiany danych (np. IFC, BCF)oraz zestawienie najbardziej znanych platform CDE 113
IV.1.3.4. Cechy idealnej platformy CDE i jej implementacja 116
IV.1.3.5. Wyzwania i ograniczenia związane z wdrażaniem CDE 120
IV.2. Propozycje zastosowania BIM w fazie eksploatacji budynków 124
IV.2.1. Cyfrowy model budynku jako narzędzie do zarządzania eksploatacją 124
IV.2.2. BIM w zarządzaniu dokumentacją i książką obiektu budowlanego 130
IV.2.3. Integracja technologii BIM z systemami zarządzania nieruchomościami 131
IV.2.4. Transfer danych między fazami cyklu życia obiektu budowlanego 135
IV.2.4.1. Sposoby transferu danych między fazami 135
IV.2.4.2. Scenariusz I – dostępna pełna dokumentacja cyfrowa (BIM od 3D do 6D) z wcześniejszych faz cyklu życia 142
IV.2.4.3. Scenariusz II – brak dostępu lub dostępna tylko częściowa dokumentacja cyfrowa (BIM) z wcześniejszych faz cyklu życia 144
IV.2.4.4. Scenariusz III – brak dokumentacji cyfrowej oraz papierowej lub niekompletna dokumentacja papierowa 149
IV.2.4.5. Integracja BIM i CAFM 151
IV.2.5. Środowisko CDE na przykładzie platformy DALUX 153
IV.2.6. Możliwości i kierunki dalszego rozwoju BIM w zarządzaniu eksploatacją 154
Rozdział V
SYSTEM ZRÓWNOWAŻONEGO ZARZĄDZANIA BUDYNKAMI WSPOMAGANY BIM 157
V.1. Dokumenty normatywne i stan badań w zakresie wykorzystania BIM w zrównoważonej eksploatacji obiektów budowlanych 157
V.1.1. Powiązania normatywne zrównoważonego budownictwa z BIM 157
V.1.2. Analiza powiązań i kierunki badań w publikacjach dotyczących zrównoważonej eksploatacji obiektów z wykorzystaniem BIM 160
V.1.2.1. Metoda badawcza i przygotowanie danych do analizy bibliometrycznej 160
V.1.2.2. Analiza bazy WOS 161
V.1.2.3. Analiza bazy Scopus 165
V.1.2.4. Wyniki analiz stanu wiedzy z baz Web of Science i Scopus 169
V.2. BIM i CDE w odniesieniu do trzech aspektów zrównoważonego budownictwa 171
V.2.1. BIM i CDE wspierające użytkownika obiektu – aspekt socjalny 171
V.2.2. Optymalizacja kosztów eksploatacyjnych z zastosowaniem BIM – aspekt ekonomiczny 175
V.2.3. BIM w zarządzaniu energią, odpadami i emisją CO₂ – aspekt środowiskowy 178
V.3. System zrównoważonego zarządzania eksploatacją z wykorzystaniem BIM 182
V.3.1. Opis i cel systemu zrównoważonej eksploatacji 182
V.3.2. Jądro wirtualnego systemu zarządzania budynkiem – model powiązań przyczynowo-skutkowych 186
V.3.3. Struktura systemu – zintegrowana baza danych BIM–CDE (gromadząca dane geometryczne, semantyczne i eksploatacyjne) 187
V.3.4. Komponenty/warstwy funkcjonalne systemu zrównoważonego zarządzania 188
V.3.5. Moduły systemu – hierarchia i priorytetyzacja wdrożenia 191
V.3.6. System BASIS a zrównoważony rozwój 192
V.3.7. Przepływ informacji – logika działania systemu w przypadku pojedynczego obiektu 193
V.3.8. Rola uczestników systemu – technologia jako nowy uczestnik 199
V.3.9. Otwarty i dynamiczny charakter systemu 200
V.4. Studium przypadku i analizy praktyczne 201
V.4.1. Studium przypadku wdrożenia platformy chmurowej w zrównoważonej eksploatacji budynku 201
V.4.1.1. Cel wdrożenia BIM i platformy CDE 201
V.4.1.2. Charakterystyka obiektu 202
V.4.1.3. Omówienie dotychczasowego sposobu zarządzania 204
V.4.1.4. Wariant zarządczy z zastosowaniem platformy CDE 208
V.4.1.5. Porównanie tradycyjnego zarządzania z zarządzaniem wspomaganym przez CDE i BIM w kontekście zrównoważonego rozwoju – na omówionym przykładzie 215
V.4.2. Analiza możliwości przyszłego wdrożenia systemu BASIS na kampusie uczelni 218
Rozdział VI
PODSUMOWANIE I WNIOSKI 219
VI.1. Podsumowanie 219
VI.1.1. Obecne trendy w zrównoważonej eksploatacji 219
VI.1.2. Bariery wdrażania zrównoważonego zarządzania z wykorzystaniem BIM 222
VI.1.3. Przyszłość zrównoważonego budownictwa z wykorzystaniem BIM 223
VI.2. Wnioski 225
VI.2.1. Istota badań 225
VI.2.2. Kierunki przyszłych badań 228
SŁOWNIK PODSTAWOWYCH POJĘĆ 230
SŁOWNIK AKRONIMÓW 235
BIBLIOGRAFIA 238
