DECISION SUPPORT MODEL FOR EFFICIENT SELECTION OF BIM USE CASES IN BUILDING CONSTRUCTION PROJECTS. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

PDF (MS Thesis 202315650) Ms Thesis_g202315650 Inzimam .pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 24 December 2026. Download (6MB)

Arabic Abstract

أصبحت نمذجة معلومات البناء (BIM) عملية رقمية محورية في مشاريع التشييد، حيث تدعم الأنشطة ابتداءً من مرحلة التخطيط الأولي وحتى تشغيل المرافق. وعلى الرغم من أن نمذجة معلومات البناء توفر العديد من حالات الاستخدام المحتملة، إلا أن مستوى تطبيقها الفعلي يختلف بشكل كبير عبر قطاع التشييد. وعليه، تمثل الهدف الأول من هذه الدراسة في تحديد وتقييم حالات استخدام نمذجة معلومات البناء ذات الصلة بمشاريع التشييد، ودراسة مدى تكرار استخدامها، ومستوى صعوبة تطبيقها، والفوائد التي تحققها. وقد تم تحديد عشرين حالة استخدام من خلال مراجعة الأدبيات العلمية والتشاور مع الخبراء، ثم تم تقييمها باستخدام استبيان صناعي منظم. وأظهرت نتائج التحليل وجود فجوات واضحة بين الفوائد المتصوَّرة ومستوى الاستخدام الفعلي، حيث تبين أن عدداً من حالات الاستخدام ذات القيمة العالية، مثل إعداد نماذج 4D، والتصنيع الرقمي، وتحليل الأداء الطاقي، ومراقبة حالة المباني والأصول، لا تزال قليلة الاستخدام في الممارسة العملية. وبالاستناد إلى هذه النتائج، تمثل الهدف الثاني من الدراسة في تطوير منهج منظم لتقييم ملاءمة تبنّي نمذجة معلومات البناء رباعية الأبعاد (4D BIM). ولتحقيق ذلك، تم تطوير نظام دعم قرار يعتمد على نظام استدلال ضبابي هرمي، يدمج عشر فئات من الفوائد ويُنتج درجة توصية رقمية تُبيّن مدى ملاءمة تطبيق نمذجة معلومات البناء رباعية الأبعاد لمشروع معين. ويقوم الإطار المقترح بتصنيف المشاريع إلى ثلاث فئات: غير موصى به، موصى به، وموصى به بدرجة عالية. وقد تم التحقق من صلاحية النموذج من خلال عدة دراسات حالة واقعية، شملت مشروع ملعب، ومشروع بنية تحتية، وخط مترو أنفاق. وأظهرت النتائج توافقاً قوياً بين تقييمات الخبراء وتوصيات النموذج. وبشكل عام، تقدم هذه الدراسة تقييماً تفصيلياً لتطبيق حالات استخدام نمذجة معلومات البناء، كما تقدم أداة عملية تساعد فرق المشاريع على اتخاذ قرارات مدروسة بشأن اعتماد نمذجة معلومات البناء رباعية الأبعاد. وتدعم النتائج تبنّي استراتيجيات أكثر استهدافاً في تطبيق نمذجة معلومات البناء، وتبرز المجالات التي يمكssن تعزيز استخدام تقنيات BIM المتقدمة فيها لتحسين نتائج المشاريع.

English Abstract

Building Information Modeling (BIM) has become a central digital process in construction projects, supporting activities from initial planning to facility operation. Although BIM offers many potential use cases, its actual level of adoption varies considerably across the industry. The first objective of this study was therefore to identify and evaluate BIM use cases relevant to construction projects and to examine how frequently they are used, how difficult they are to implement, and what benefits they provide. Twenty BIM use cases were identified through literature review and expert consultation and were assessed through a structured industry questionnaire. The analysis showed noticeable gaps between the perceived benefits and the actual frequency of use, with several high-value use cases such as 4D model authoring, digital fabrication, energy performance analysis, and monitoring of building conditions and assets remaining significantly underutilized in practice. Building on these findings, the second objective was to develop a structured approach for evaluating the adaptation of 4D BIM. To achieve this, a novel hierarchical Fuzzy Inference System (FIS) based Decision Support System was developed that incorporates ten benefit categories and produces a numerical recommendation score indicating whether 4D BIM is appropriate for a given project. The framework classifies projects into three categories: Not Recommended, Recommended, and Highly Recommended. The model was validated using multiple real-world case studies, including a stadium project, an infrastructure development, and a metro rail line. The results showed strong agreement between expert evaluations and the model’s recommendations. Overall, this study provides a detailed assessment of BIM use case implementation and introduces a practical tool that assists project teams in making informed decisions about adopting 4D BIM. The findings support more targeted BIM implementation strategies and highlight areas where advanced BIM uses can be strengthened to improve project outcomes.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Computer Architectural Construction Civil Engineering Engineering Research Research > Management Research > Engineering Math
Department:	College of Design and Built Environment > Architectural Engineering and Construction Management
Committee Advisor:	Mateen Mazher, Khwaja
Committee Members:	Mohammed, Awsan and Luqman, Muhammad
Depositing User:	INZIMAM UR REHMAN (g202315650)
Date Deposited:	25 Dec 2025 08:21
Last Modified:	25 Dec 2025 08:21
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/143886