Türkiyede  BIM tabanlı yapım projelerinin tasarım süreçlerinin ıpd ile ilişkilendirilmesi analizi ve proje süreç matrisine adaptasyonu
BIM - based construction project's association with ipd and adaptation of dsm for design phase in Turkey
Yazar: ELİF ÇİLELİ
Danışman: PROF. DR. ELÇİN FİLİZ TAŞ
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mimarlık Ana Bilim Dalı / Proje ve Yapım Yönetimi Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Mimarlık = Architecture

Özet:
Dünyada tüm sektörlerde olduğu gibi inşaat sektöründe de dijitalleşme ve entegre çalışma düzeni ihtiyaç haline gelmiştir. Yapım projelerinde entegre çalışma düzeni son yıllarda IPD –(Integrated Project Delivery); Türkçesi ile Bütünleşik (Entegre) Proje Yönetimi-BPY prensipleri ile sağlanmaya çalışılmaktadır. AIA'in 2007 yılında BPY özelinde yayınlamış olduğu kılavuzunda BPY prensiplerini açıklanmış ve bu prensiplerin ihtiyaçlarına en uygun hizmet edecek aracın BIM olduğu belirtilmiştir. AIA yayınlamış olduğu klavuzda BPY'nin prensiplerinin dokuz adet olduğunu belirtmiştir. Bu prensipler; müşterek saygı ve güven, ortak fayda ve kazanç, ortak karar verme ve yeniliğe teşvik, kilit paydaşların erken katılımı, erken hedef tanımı, yoğunlaştırılmış planlama, açık iletişim, işbirlikçi çalışmaya uygun teknoloji, organizasyon ve liderliktir.AIA'in yayınlamış olduğu bu klavuzda BPY'nin prensipleri dışında BPY uygulanacak bir yapım projesinde rol alacak kilit paydaşlar da belirtilmektedir. Standart bir yapım projesinde AIA'e göre kilit paydaşlar; mal sahibi, yüklenici ve tasarım ekibidir. Uluslararası literatürde BIM tabanlı yapım projelerinde mal sahibi, yüklenici ve tasarım ekibi dışında tesis yöneticisi ve quantity surveyerın da bulunması gerekliliğini vurgulamaktadır. Literatür incelendiğinde BIM ve BPY'nin birbirine uyumlu olduğu ve BIM'in sağladığı imkanlara en etkin biçimde BPY kullanımı ile erişildiği belirtilmektedir.Uluslararası literatürde BIM ve BPY ile ilişkili çalışmalar bulunsa da ulusal literatürde BIM ve BPY'yi ilişkilendiren çalışma henüz bulunmamaktadır. 

Yapım projelerinin çok paydaşlı, parçalı ve tek defaya özgü olması nedeniyle süreç yönetimi ihtiyaçları diğer birçok sektörde tamamlanan proje yönetim süreçlerine göre farklılık göstermektedir. Yapım projelerinde BIM kullanımının başlaması geleneksel proje yönetim ihtiyaçlarına farklılık getirmektedir. BIM tabanlı yapım projelerinde BPY kullanımı da bu ihtiyaç farklılıklarına yeni gereklilikler getirmektedir. Bu konuyla ilgili tez çalışması kapsamında yapım projelerinin özellikleri göz önünde bulundurularak ulusal ve uluslararası literatürde süreç yönetim modelleri incelenmiştir. Süreç yönetim modelleri incelenirken IDM/BPMN, WBS/MBS ve DSM süreç yönetim modelleri incelenmiştir. Design Structure Matrix (DSM); Türkçesi ile Proje Süreç Matrisi (PSM) diğer süreç yönetim modellerine göre yapım projeleri için en uygun süreç yönetim modelidir. DSM tek bir matris üzerinde hem proje boyunca tamamlanması gereken eylemleri, hem bu eylemlerin tamamlanmasından sorumlu paydaşları, hem de eylemlerin birbirleri ile ilişkilerini gösterebilmektedir. Bu hususta projenin ölçeği ne kadar büyük olursa olsun proje yaşam döngüsünün tüm aşamaları tek bir matris üzerinde kolaylıkla görülebilmektedir. DSM'e göre üç adet eylem ilişkisi rolü bulunmaktadır. Bunlar bağlı, bağımsız ve birbirine bağlı eylemlerdir. DSM'de proje süreci boyunca tamamlanması gereken eylemler yatay ve dikeydeki satır ve sütunlara yazılmaktadır. Bir eylemin yatayda ve sütundaki kesiştiği noktada eylemle ilgili numara ve eylemin hangi paydaş tarafından tamamlanacağı renkler ile ifade edilmiştir. Satır ve sutünlardaki eylemlerin kesişimiyle elde edilen diagonal çizginin üzerinde yer alan işaretlemeler bağlı eylem ilişkilerini göstermektedir. Projenin tamamı için bağlı eylem ilişkilerinin görülmesi yeniden yapım (rework), süre aşımı gibi problemlerin oluşumunu önlemektedir. Ayrıca DSM kolaylıkla yazılıma dönüştürülebilmektedir. Tüm faydalar göz önünde bulundurulduğunda DSM süreç yönetim modeli önerisi için seçilmiştir.
Yapım sektöründe diğer dünya ülkelerinde yaygın olarak kullanılan BIM'in, son yıllarda ülkemizde de kullanımı başlamıştır. Ülkemizde BIM kullanıma ilişkin bilinç gelişmiş olsada, bu bilinç istenen seviyede değildir. BIM'in yapım projelerindeki uygulamaları Türkiye'de hükümet tarafından sınırlı olarak desteklenmektedir. Türkiye'de BIM kullanımı yapım projelerinde günümüzde yalnızca raylı projeler için desteklemektedir. Desteğin yalnızca raylı projelerde sağlanıyor olması Türkiye'de yapım sektöründe BIM kullanımını destekler nitelikte değildir. BIM kullanımı için Türkiye'de yapım sektöründe yer alan farklı disiplinlerin bir araya gelebildiği forumlar ve kuruluşlar bulunsa da maalesef devlet tarafından yayınlanmış kılavuz ve ya resmi doküman bulunmamaktadır. Türkiye'de oluşturulan bu forum ve kuruluşlar yapım sektöründe faaliyet gösteren farklı disiplinlerden paydaşları bir araya getirerek bilgi paylaşımı sağlamayı hedeflemektedirler. 
Bu tez çalışmasında Türkiye'de BIM tabanlı yapım projelerinde BPY ile ilişkilendirilmesi araştırılıp süreç yönetim modeli önerilmektedir. Tez araştırmasında yöntem olarak alan araştırması uygulanmaktadır. Araştırma yalnızca proje yaşam döngüsünün tasarım aşamalarını kapsamaktadır. Tasarım aşaması kapsamı belirlenirken tasarım aşamasında alınan kararların proje yaşam döngüsü boyunca hayati öneme sahip olduğu göz önünde bulundurulmaktadır. Bunun yanısıra BIM kullanımının henüz ülkemizde başlangıç seviyesinde olması ve BIM'in tasarım ekiplerinde yaygın kullanılıyor oluşu bu kararın alınmasında ayrıca etkili olmuştur. Alan araştırmasının yapılabilmesi için Türkiye'deki yapım projelerinde tasarım ekiplerinde rol alan ve BIM yazılımı kullanan mimar ve mühendisler hedef grup olarak belirlenmiştir. Araştırma sürecinde toplam 11 katılımcı ile yaklaşık 2 saat süren yarı yapılandırılmış görüşmeler gerçekleştirilmiştir. Yarı yapılandırılmış görüşme formu oluşturulurken AIA tarafından BPY için yayınlanmış A 295 genel şartnamesinden faydalanılmıştır. A 295 genel şartnamesi BPY uygulanacak yapım projelerinde projenin başından itibaren kilit paydaşları, proje yaşam döngüsü boyunca tamamlanacak eylemleri ve bu eylemleri hangi paydaşın yada paydaşların birlikte tamamlayacağını açıkça belirtmektedir. A 295 genel şartnamesinde BPY özelinde proje yaşam döngüsü aşamaları açıkça belirtilmiştir. Genel şartnameye göre projede, projenin fikir aşamasından itibaren belirtilen ana üç katılımcı bulunmaktadır. Bunlar; mal sahibi, tasarım ekibi ve yüklenicidir. Proje yaşam döngüsü aşamaları ise; şematik proje, kesin proje, uygulama projesi, ihale dokümanları hazırlanması, yapım ve kapanış olarak şartnamede yer almaktadır. Yarı yapılandırılmış görüşme formunda proje aşamalarından yalnızca şematik, kesin, uygulama projesi ve ihale dokümanları aşaması dahil edilmiştir. A 295 genel şartnamesine göre bu aşamalarda toplam 51 adet hüküm bulunmaktadır. Genel şartnamede belirlenmiş olan bu hükümler tamamlanması gereken eylemler olarak belirlenmiş ve tez çalışması boyunca da eylem olarak belirtilmiştir.

Yarı yapılandırılmış görüşme formunda ilk olarak bu eylemlerin Türkiye'deki BIM tabanlı yapım projelerinde uygulanıp uygulanmadığı; şayet uygulanıyorsa hangi paydaş tarafından tamamlandığı ve eylemlerin birbirleri ile olan ilişkileri araştırılmıştır. Yarı yapılandırılmış görüşmeler sonucunda elde edilen verilere göre Türkiye'de BIM tabanlı yapım projelerinin tasarım süreçlerinde elde edilen veriler analiz edilerek DSM oluşturulmuştur. Birinci adımda şematik, kesin, uygulama ve ihale dokümanları aşamaları için yarı yapılandırılmış görüşme formlarından elde edilen verilerle ayrı ayrı DSM'ler oluşturulmuştur. Birinci adımda oluşturulan DSM'ler yarı yapılandırılmış görüşme formlarının verileri ile oluşturulmuş eylem ilişkileri bu verilere göre değerlendirilmiştir. İkinci adımda şematik, kesin, uygulama ve ihale dokümanları aşamaları için oluşturulan DSM'ler A 295 genel şartnamesinde yer alan hükümler doğrultusunda paydaş rol ve sorumlulukları hususunda renklendirilmiştir. Birinci ve ikinci adımda oluşturulmuş olan bu DSM'ler ayrı ayrı birleştirilerek tek bir DSM haline getirilmiş; EK A ve EK B'de gösterilmiştir. Oluşturulan DSM'ler ile Türkiye'deki  BIM tabanlı yapım projeleri için BPY ile ilişkilendirilmiş süreç yönetim modeli önerilmiştir. Oluşturulan bu DSM'ler karşılaştırılarak Türkiye'de BPY uygulanabilirliği değerlendirilmiştir.
Bu karşılaştırmanın sonucunda Türkiye'deki BIM tabanlı BPY ile ilişkilendirilmiş yapım projeleri için şu sonuçlar elde edilmiştir.Türkiye'de BIM kavramı çoğunlukla yazılım kullanmayla eşdeğer görülmektedir. BIM-BPY bilinci zayıftır. BIM akıllı nesne kütüphanelerindeki nesnelerin (BIM library) yerel standartlara uyum konusunda eksiklik göstermektedir. Tamamlanacak olan eylemlerin ilişkilerinin bağlı eylem ilişkisine sahip olması olarak olması BIM'in etkin kullanılmadığını göstermektedir. BIM tabanlı yapım projelerinde paydaş rol ve sorumluluklarının bilinmemesi ve entegre olarak tamamlanması gereken eylemlerin çoğunlukla tek paydaş ekiplerince tamamlanıyor olması şeklinde sıralanabilmektedir. 
Oluşturulan DSM modelleriyle ise şu faydalar ortaya konulmuştur.Türkiye'de BIM ve BPY'ye ilişkin kaynak ve araştırma eksikliklerine fayda sağlanmıştır. BIM-BPY'nin birlikte uygulanmasının önemine vurgu yapılmıştır. Tasarım ofsilerinin BIM'e geçiş aşamalarında  kullanılabilecekleri uyarlanabilir  bir süreç yönetim modeli olması. BIM tabanlı yapım projelerinde tamamlanacak eylemler belirlenmiştir. BIM tabanlı yapım projelerinde tamamlanacak eylemleri hangi paydaş yada paydaşların tamamlayacağı belirlenmiştir.
Tez çalışmasında belirlenmiş olan eksikliklerin giderilebilmesi adına ülkemizde  eğitim, resmi kurumlarca tamamlanması gerekliliği düşünülen önerilerde bulunulmuştur. Eğitim alanı için kalifiyeli eleman eksikliğinin giderilebilmesi adına üniversitelerde BIM platformları olan Revit, Naviswork, ArchiCAD vb. yazılım kullanımlarının ders içeriklerine zorunlu olarak eklenmesi önerilmektedir. Resmi kurumlarca yapım sektöründe rol alan firmaların BIM-BPY adaptasyonunu sağlayabilmeleri adına yol haritası önermeleri kılavuz yada doküman yayınlamaları gerekmektedir. BIM uygulamalarında standart olarak kullanılabilecek projelerin gelişmişlik seviyelerine uygun olarak akıllı obje kütüphanaleri oluşturulmalıdır. BIM kullanımının yalnızca raylı projelerde zorunlu kullanımla sınırlı kalmayıp tüm proje türlerinde uygulanmasının zorunlu hale getirilmesi gerekmektedir. BIM projelerinde rol alacak paydaşların rol ve sorumlulukları net olarak belirlenmelidir.

Abstract:
As in all sectors in the world, digitalization and integrated working order has become a necessity in the construction sector. Integrated work order in construction projects Integrated Project Delivery-(IPD) in recent years; It is tried to be provided with Integrated Project Management-IPD principles. AIA's guide published in 2007 specifically for IPD explained the principles of IPD and stated that BIM is the tool that will best serve the needs of these principles. AIA stated that the principles of IPD are nine in the guide it published. These principles are; mutual respect and trust, mutual benefits and rewars, colloborative innovation and decision making, early involment of key stakeholders, early goal definition, intensified planning, open communication, appropriate technology, organization and leadership. IPD's this guide published by AIA' Apart from the principles of, key stakeholders to be involved in a construction project to be implemented IPD are also specified. Key stakeholders according to AIA in a standard construction project; owner, contractor and design team. In the international literature, it emphasizes the need for BIM-based construction projects, besides owner, contractor and design team, facility manager and quantity surveyer. When the literature is examined, it is stated that BIM and IPD are compatible with each other and the opportunities provided by BIM are accessed with the most effective use of IPD. Although there are studies related to BIM and IPD in the international literature, there are no studies linking BIM and IPD in the national literature yet.

Due to the fact that the construction projects are multi-stakeholder, fragmented and unique, the process management needs differ according to the project management processes completed in many other sectors. The start of the use of BIM in construction projects brings a difference to traditional project management needs. The use of IPD in BIM based construction projects also brings new requirements to these differences. Within the scope of the thesis study on this subject, the process management models in the national and international literature were examined by considering the features of the construction projects. While the process management models are examined, IDM / BPMN, WBS / MBS and DSM process management models are examined. Design Structure Matrix  (DSM) is the most suitable process management model for construction projects compared to other process management models. DSM can show both the tasks to be completed throughout the project, the stakeholders responsible for completing these tasks, and the relationships of the tasks on a single matrix. In this regard, no matter how large the scale of the project, all stages of the project life cycle can be easily seen on a single matrix. According to DSM, there are three task relationship roles. These are dependent, independent and interdependent tasks. Tasks to be completed during the project process in DSM are written on horizontal and vertical lines and columns. At the intersection of an action horizontally and in the column, the number related to the action and the stakeholder to which the action will be completed are expressed in colors. The markings on the diagonal line obtained by the intersection of the actions in the lines and columns show the connected tasks relationships. Seeing interdependent tasks relationships for the whole project prevents the occurrence of problems such as rework and timeout. Also, DSM can be easily converted into software. Considering all the benefits, DSM has been selected for the process management model proposal.

BIM, which is widely used in the construction industry in other countries of the world, has also started to be used in Turkey in recent years. Although consciousness about using BIM has been developed in our country, this awareness is not at the desired level. BIM applications in the construction project is supported by the government in Turkey is limited. The use of BIM in construction projects in Turkey today only support for rail projects. Support is provided only that rail projects are not intended to support the use of BIM in the construction sector in Turkey. In addition, BIM-based, ie BIM, is still missing a certain order or legislation in construction projects. BIM can be met for the use of different disciplines involved in the construction sector in Turkey forums and organizations, unfortunately, because even though guidelines issued by the government and there is no document or image. stakeholders from different disciplines and institutions created these forums showing activity in the construction sector in Turkey by bringing together aim to provide information sharing.

In this thesis, the BIM-based construction projects in Turkey to be associated with IPD explored and process management model is proposed. In this research, case study method is applied. The research covers only the design phases of the project life cycle. While determining the scope of the design phase, it is considered that the decisions taken during the design phase are vital throughout the project life cycle. In addition, the fact that the use of BIM is still at the beginning level in our country and that it is widely used in the design teams of BIM also contributed to this decision. Areas of research using architects involved in construction projects in Turkey in the field of design teams to perform and BIM software engineers and has been identified as target groups. During the research, semi-structured interviews were held with 11 participants in total for 2 hours. While creating the semi-structured interview form, the A 295 general condition published by AIA for IPD was used. A 295 general condition clearly states the key stakeholders from the beginning of the project, the tasks to be completed during the project life cycle and which stakeholder or stakeholders will complete these actions together in the construction projects to be implemented. In the general condition of A 295, the project life cycle stages are clearly stated in IPD. According to the general specifications, there are three main participants in the project, which have been specified since the project's idea phase. These; the owner, the design team and the contractor. Project stages are conceptualization, detailed design, implementation, and construction document, construction and close out phase are included in the general condition. In the semi-structured interview form, only conceptualization, detailed design, implementation, and construction document phase are included from the project life cycle phases. According to the general condition of A 295, there are 51 provisions in these stages. These provisions, which are determined in the general condition, are determined as tasks to be completed and are specified as actions in the thesis study.

Whether in the form of semi-structured interviews it was first implemented in BIM-based projects in Turkey, applied these tasks; If so, which stakeholder was completed and the relationship of tasks with each other was investigated. Semi-structured interviews were based on data obtained from the data obtained in the design process of BIM-based construction project in Turkey by analyzing the DSM has been established. In the first step conceptualization, detailed design, implementation, and construction document phase were created separately with the data obtained from the semi-structured interview forms for the stages. Second, the tasks relations created with the data of the DSMs semi-structured interview forms created in the first step were evaluated according to these data. In the second step, DSMs created for the conceptualization, detailed design, implementation, and construction document phase are colored in terms of stakeholder roles and responsibilities in line with the provisions in the A 295 general specification. First and formed in a second step the DSM separately coupled to a single DSM pulverized Annex A and Annex B. The DSM with the associated process management model with IPD for BIM-based construction projects in Turkey have been proposed. This generated by comparing DSM IPD applicability in Turkey is evaluated.

BIM based in Turkey as a result of this comparison for the construction projects associated with the following results were obtained IPD; BIM concept in Turkey is seen mostly using equivalent software. BIM-IPD consciousness is weak.The BIM library of objects in smart object libraries (BIM library) lacks compliance with local standards.The fact that the relations of the tasks to be completed have a tied action relationship  means that the BIM is not used effectively.In BIM-based construction projects, stakeholder roles and responsibilities are not known and actions that need to be completed integratedly are mostly completed by single stakeholder teams.

DSMs created have the following benefits: source for BIM and IPD in Turkey and provide benefits for the lack of research, to emphasize the importance of applying BIM-IPD together,
it is an adaptive process management model that design offices can be used in transition to BIM,
actions to be completed in BIM based construction projects are determined; it was determined which stakeholder or stakeholders will complete the actions to be completed in BIM based construction projects.

In order to compensate for the deficiencies determined in the thesis, education will be made in our country, and recommendations will be made by official institutions. Revit, Naviswork, ArchiCAD etc., which are BIM platforms in universities, in order to eliminate the lack of qualified personnel for the field of education. It is suggested that software use should be included in the course contents. In order to enable the BIM-IPD adaptation, the companies that take part in the construction sector by the public institutions should suggest road maps and publish guides or documents. Smart object libraries should be created in accordance with the level of development of projects that can be used as standard in BIM applications. The use of BIM should not be limited to compulsory use only in rail projects, but it should be made compulsory to be applied in all types of projects. The roles and responsibilities of the stakeholders that will take part in BIM projects should be clearly defined.