تم مناقشة رسالة الماجستير للطالب سامر عبد الحسين قاسم في قسم هندسة العمارة عن البحث الموسوم “دور نمذجة معلومات البناء (BIM) في الادارة الكفوءة لاستخدام الطاقة في المباني” في يوم الاثنين الموافق 28- 6-2021 وبأشراف أ.م.د انعام أمين البزاز، وقد تشكلت لجنة المناقشة من السادة:
- أ.م.د صفاء الدين حسين علي الجامعة التكنولوجية / قسم هندسة العمارة/ رئيسا
- أ.م.د أمجد محمود عبد الله جامعة بغداد/ كلية الهندسة/ قسم هندسة العمارة/ عضوا
- أ.م.د اسامة عبد المنعم جامعة بغداد/ كلية الهندسة/ قسم هندسة العمارة/ عضوا
- أ.م.د. انعام أمين البزاز جامعة بغداد/ كلية الهندسة/ قسم هندسة العمارة/ مشرفا
تناول البحث الامكانات التي ممكن ان توفرها تقنية تمذجة معلومات البناء في تطويرعملية تصميم تعاونية يشترك فيها المصمم مع الحاسوب للوصول الى بدائل التصميم التي تحقق افضل اداء من ناحية الاستدامة بشكل عام واداء الطاقة بشكل خاص، بحيث يتم استغلال قدرات الحاسوب العالية في معالجة البيانات المعقدة بسرعة وكفاءة، وكذلك قدرته على اجراء العمليات المتكررة بسهولة ويسر.
ينطلق البحث من مفهوم كفاءة استخدام الطاقة والذي يعتبر ركيزةً أساسيةً وتدبيراً ذا أولوية في تصميم المباني المستدامة. وعلى الصعيد المحلي على وجه الخصوص، ثمة حاجة ملحة للاخذ بتدابير تضمن كفاءة استخدام الطاقة في تصميم المباني لوجود شحة في انتاج الطاقة الكهربائية يعاني منها البلد منذ عقود ولاسبابٍ عديدة. وقد وفرت تقنية نمذجة معلومات البناء BIM الفرصة لتقييم اداء المبنى خلال مراحل مبكرة من التصميم، لان نموذج المبنى الذي يتم تصميمه يكون زاخراً بالمعلومات المتعلقة بعدة تخصصات مما يسمح باجراء تحليلات الطاقة في مراحل مبكرة من العملية التصميمية. ومن هنا تبلورت فكرة البحث في دراسة استخدام تقنية BIM في تحسين اداء المبنى من ناحية الطاقة. وقد اشرت دراسة الادبيات السابقة التي تناولت الموضوع الى المشكلة البحثية وهي غياب الدراسات المحلية التي تناولت تطبيق تقنية BIM في تصميم المباني الكفوءة من ناحية استخدام الطاقة، ويترافق ذلك مع ضعف واضح في استخدام هذه التقنية على مستوى الممارسة المعمارية محلياً. وتبعاً للمشكلة تم تحديد هدف البحث وهو تطوير واختبار منهجية وإطار عمل لتحسين أداء الطاقة للمبنى ابتداءاً من المراحل المبكرة للعملية التصميمية.
ولتحقيق هدف البحث، تم تقسيم البحث الى قسمين، يمثل الاول الدراسة النظرية والتي يتم على اساسها صياغة منهجية تحسين اداء الطاقة القائمة على نمذجة معلومات البناء، في حين يتناول القسم الثاني التطبيق العملي الذي يتم بموجبه اختبار المنهجية والكشف عن كفاءة اطار العمل المقترح.
اشتملت الدراسة النظرية على ثلاثة فصول، حيث تناول الفصل الاول المفاهيم الاساسية لتقنية BIM وتطبيقاتها في مجال الاستدامة، اما الفصل الثاني فقد تم فيه دراسة استراتيجيات كفاءة استخدام الطاقة في المباني لتشخيص بارامترات التصميم المؤثرة في هذا المجال وضمن مستويين وهما تشكيل كتلة المبنى ومستوى غلاف المبنى، في حين تناول الفصل الثالث منهج التصميم القائم على محاكاة اداء المبنى ومرتكزاته الرئيسية.
بناءاً على مخرجات الاطار النظري اقترح البحث اطار عمل لتحسين اداء الطاقة للمباني باستخدام تقنية BIM. تعتمد هذه المنهجية على دمج عملية التصميم البارامتري لنموذج معلومات المبنى مع محاكاة الاداء وتقنيات التحسين باستخدام الخوارزميات الجينية. ويتم تنفيذ إطار التحسين المقترح من خلال الادوات المتاحة حالياً في هذه المجالات. يمثل هذا الاطار عملية مؤتمتة ذاتية تتسم بالتكرار، ويتم بموجبها اجراء العمليات بشكلٍ تلقائي على منصة برمجة مرئية واحدة. تم في الفصل الرابع تطبيق واختبار فعالية اطار العمل المقترح في تصميم لمبنى دار سكني في مدينة بغداد، وقد اظهرت النتائج كفاءة الطريقة في التوصل الى حلول التصميم التي تحقق افضل اداء من ناحية استخدام الطاقة. في الفصل الخامس، انتهى البحث بمجموعة من الاستنتاجات والتوصيات التي يمكن ان تعزز دور BIM في الادارة الكفوءة لاستخدام الطاقة في المباني.
