On modeling and simulation site material flows and logistics through bim

Abstract

İnşaat sahalarında saha içi malzeme döngüleri ve iş sahasında gerçekleşen lojistik işlemler büyük önem taşımaktadır. Uygun teknikler ve yaklaşımlar kullanıldığında, saha içi materyal döngüleri inşaat aktiviteleri üzerinde etkin bir fayda sağlayabilir. Günümüzde çoğu inşaat projelerinde malzeme akışı ve saha içi lojistikleri, inşaat başlamadan önce ve inşaat sırasında kapsamlı bir şekilde analiz edilmemektedir. Çoğu analiz ve değerlendirme yöntemi yetersiz kalmakta, yapı bilgi modellemesi (BIM) analizlerde etkin bir şekilde kullanılmamakta ve yapılan planlamalarının çoğu daha önce edinilmiş deneyimlere bağlı kalmaktadır. Gerçekçi bir şekilde saha içi materyal akışını analiz edebilmek için inşaatın uzaysal yapısı, inşaat operasyonları sırasınca kullanılan ekipman, işçi ve gerekli diğer kaynakların inşaat programı üzerinden ilişkilendirilmesi, inşaat operasyonlarının ve diğer karmaşık aktivitelerin değerlendirilmesi büyük önem taşımaktadır. Bu tez, saha içi malzeme döngüleri ve lojistik prosedürleri için BIM üzerinde simülasyon oluşturulması için gerekli çeşitli teknikleri geliştirmektedir. Malzeme akışları, malzemelerin sahaya tesliminden inşaat aktiviteleri için kullanılışlarını kadar değerlendirilmiş, gerekli depolama alanları, gerekli ekipmanlar, gerekli malzeme çeşitleri ve işçi birimleri de dahil edilmiştir. Bütün bu bilgilerin BIM ve simülasyon arasında bağlantısı geliştirilen veri tabanı ile oluşturulmuştur. Tezde sunulan yaklaşımı gerçekleştirebilmek için gerekli olan bütün bilgiler BIM tabanlı inşaat simülasyon programı olan GSimX üzerinde uygulanıp analiz edilmiştir. Sonuçlar, geliştirilmiş tekniklerin saha içi malzeme döngülerini ve saha içinde gerçekleşen aktiviteleri iş programı, ekipman, işçi ve diğer kaynaklarla ilişkili bir şekilde gerçekçi olarak yansıtılabildiğini göstermektedir.

Material flows and logistics are essential for proper material management within construction sites. Its effective implementation can improve efficiency of construction activities, handling and distribution of the materials. Many construction projects lack detailed analysis regarding flow of construction materials and logistics in early phases and during construction. Most analysis and evaluations for material flows and logistics are simplistic and not fully integrated with Building Information Modeling (BIM), relying on previous experiences of managers, heuristic planning and previous project data. A realistic analysis for material flows and logistics with consideration of spatial configuration, equipment handling, crews, construction and delivery schedule, and other dynamic site aspects can support better material processes with more efficient use of available resources and improved work sequencing.This thesis aims to develop multiple techniques to support detailed simulations of material flows and logistics at construction sites on BIM for evaluation and analysis. These material flows are based on common site material processes and include all material steps from site entry to installation points with respect to temporary storages areas, crews and handling by equipment. To simulate material related processes occurring at site, BIM and construction schedule are used and requirements are identified. Information related to materials, logistic procedures, site operations and resources have been determined. Afterwards, this information was managed through developed database to make it compatible with simulation framework. All necessary information for site material processes have been integrated for detailed simulation of material flows and logistics using an existing a BIM based resource-integrated simulation tool called GSimX for analysis. Results show that the developed techniques for material flows can realistically support complex material processes integrated with construction schedule, crews and equipment, site status and other construction constraints.