BIM: что такое информационное моделирование зданий

BIM используется во всех отраслях архитектурной и инженерно-строительной индустрии (АИС) для облегчения структурного проектирования.

Информационное моделирование зданий (BIM) пронизывает отрасль АИС с нарастающей скоростью до такой степени, что корпорации и даже страны выбирают эту платформу для крупномасштабных проектов.

Тем не менее, технология BIM не так проста, как кажется. Это довольно сложная концепция, которая оставляет людям много вопросов. Что такое BIM? Что можно делать при помощи BIM? Как работает BIM? Каждый вопрос имеет несколько ответов, что открывает возможность для широкого круга предположений.

Это может создать барьер для тех, кто пытается принять BIM. Стоит разобрать типовые вопросы и заблуждения, касающиеся Информационного моделирования здания.

Что же такое информационное моделирование зданий?

Многим это может показаться странным, но технология BIM не нова. Впервые она появилась еще в 1962 году, когда Дуглас Энгельбарт написал свою работу «Усиление человеческого интеллекта: концептуальная основа» и описал архитектора, вводящего спецификации и данные в проект здания и наблюдающего за формированием структуры. Эта концепция очень похожа на современное параметрическое моделирование.

Термин «BIM» впервые был использован еще в 90-х годах, но отсутствие технологий не позволяло проекту развиться в полной мере. Популярность технологии стала расти в последние годы. Для пользователей САПР (Система автоматизированного проектирования) BIM может показаться совершенно новой и пугающей технологией. Но переход от САПР к БИМ уже не за горами.

Какие возможность открываются с BIM

По своей сути, BIM – это симбиоз 3D-дизайна и моделирования, реализованные на базе одного программного обеспечения.

Если говорить о масштабах, то BIM использовали Gensler, компания, которая работала над созданием Шанхайской башни. Для них важна была не только архитектура, но и другие факторы. Этот конкретный проект столкнулся с несколькими жесткими ограничениями в процессе проектирования, что потребовало от инженеров способности быстро и эффективно проектировать и анализировать различные системы.

Каков был ответ на этот вопрос? Ну, для инженеров Gensler решение лежало на поверхности – использовать информационное моделирование зданий.

«Gensler предпринял согласованные усилия для интеграции технологии BIM во все процессы. Сотрудники на всех этапах работали над интеграцией», — сказал Майкл Конкэннон, региональный директор по цифровому дизайну в Gensler. «Скорость принятия варьируется в зависимости от уровня конкретного департамента, но технология BIM применима на любом из этапов.»

Интересная особенность BIM – компания популяризирует использование BIM среди своей клиентуры, подчеркивая, BIM полезна в своей сути, но иногда конечные пользователи сталкиваются с трудностями, если клиент ранее не работал с информационным моделированием зданий и не знаком с концепцией.

«Я думаю, что среди пользователей существует много заблуждений, BIM сильно изменился с момента своего создания», — сказал Джой Старк, старший менеджер по маркетингу отрасли в Autodesk. «Этот продукт олицетворяет собой то, как изменилась технология.»

«Если мы думаем об этом с точки зрения модели на основе дизайна и рабочего процесса, то мы начинаем видеть возможности», — продолжил Старк. Это звучит достаточно легко, но определение BIM не всегда такое простое.

Как отрасль определяет BIM

Лучший способ понять, что такое BIM, это понять практическое применение BIM в промышленности. Однако, не все определения одинаковы.

Компания Autodesk

Autodesk является создателем популярных программных платформ BIM, таких как Revit и AutoCAD Civil 3D.

Дискуссия со Старком и Ральфом Бондом из Autodesk показала, что у представителей компании очень информационно-ориентированный взгляд на платформу проектирования:

«BIM представляет собой интеллектуальный процесс на основе модели, которая помогает сделать дизайн, проектирование, проект и оперативную информацию точной, доступной и действенной для зданий и инфраструктуры», считает Бонд, PR-менеджер AEC, ответственный за инфраструктуру Autodesk.

Эти данные являются ключевыми для проекта информационного моделирования зданий. В конце концов, это то, что означает «я» в BIM. Наличие высокого уровня данных в модели позволяет большому количество лиц видеть проект в целом, не размениваясь на детали, что может помочь на всех этапах проекта, от концепции до строительной документации и технического обслуживания.

Компания GRAPHISOFT

GRAPHISOFT является создателем ArchiCAD, одной из первых программных платформ BIM, которая успешно завоевала рынок.

Когда ее попросили объяснить, что такое BIM, Мэри Москарелло, консультант по связям со СМИ в GRAPHISOFT, рассказала свое видение технологии (несмотря на то, что она отличается от информационной ориентированной точки зрения руководства Autodesk).

«BIM использует виртуальные 3D модели зданий, собирая данные на основе данных со строительных площадок», сказала Москарелло. «Когда дело доходит до BIM, начинать следует с цифровой модели здания в формате 3D.»

Так же, как информация, модель имеет решающее значение для процесса BIM. Она формирует этапы проекта, содержит все виртуальные эквиваленты частей и частей здания и прорисовывает практические применения этих частей.

Системы Bentley

Bentley Systems производит программное обеспечение для моделирования и внедрения проектов, такое как AECOsim Building Designer и ProjectWise.

По словам Гарри Вителли, старшего вице-президента компании по строительству и реализации полевых проектов, в Bentley приветствуют другой подход к BIM в целом.

«Использование методологии BIM улучшает сотрудничество и обеспечивает новый уровень контроля над проектами всех размеров», — сказал Вителли. «Лучшие результаты проекта достигаются за счет полноценного обмена информацией между приложениями и распределенными проектными группами. Только так можно гарантировать точность всей цепочки поставок».

Хотя Bentley чтут аспекты информации и моделирования, основное внимание в этой компании уделяется процессу, участвующему в BIM. Этот процесс, который работает одновременно с технологическими аспектами BIM, остается за кулисами, но он гарантирует гладкость и взаимодействие между проектными группами.

В любой из компаний каждое из этих определений склоняется к использованию BIM. Но подход к процессу информационного моделирования зданий может отличаться, и истинный смысл процесса может быть сложным для восприятия.

Что получается в итоге

Общие заблуждения касательно информационного моделирования зданий

Почти каждый источник, в том числе среди лидеров отрасли, имеет свое собственное определение BIM, который может приводить к массовым заблуждениям.

Заблуждение 1: BIM только для архитекторов

«Одним из заблуждений относительно BIM является тот факт, что методика необходима только для архитекторов», — сказал Старк.

Не только для архитекторов: BIM может использоваться во всех видах строительных проектов, включая реконструкцию лондонского метро, чья модель тут представлена. (Изображение предоставлено Bentley Systems.)

Это одно из самых распространенных заблуждений, когда дело доходит до BIM и, честно говоря, с этим необходимо тщательно бороться. Как и в случае с применением CAD (Система автоматизированного проектирования), легко предположить, что BIM используется только для небоскребов, которые вы видите, когда едете по городу, но с помощью этой методики вполне можно бы было спроектировать дорогу, по которой вы едете.

Заблуждение, что BIM только для архитекторов проистекает из простого факта, что строительство и архитектура были одними из первых отраслей, в которых этот процесс был интегрирован. Тем не менее, изначально, методика задумывалась для более широкого применения.

«Можно утверждать, что методику очень давно начали использовать структурные подразделения [инженеры]», — считает Конкэннон. «Еще до того, как архитекторы начали строить 3D-здания, инженеры использовали 3D-модели для выполнения анализа».

«BIM для всех», — добавил Конкэннон.

Его можно использовать практически в любой сфере:

• Архитектура и проектирование зданий.
• Гражданское и строительное проектирование.
• Энергетика и коммунальные услуги.
• Проектирование шоссе и дорог.
• Ландшафтно-геодезические работы.
• Сфера судостроения.
• Проектирование железных дорог, метрополитена.
• Создание туннелей и архитектура метро.
• Городское планирование и смарт-дизайн.

Все это подтверждает тот факт, что БИМ — не только для архитекторов.

Заблуждение 2: BIM это просто инструмент для дизайна

Хотя техническое ядро ​​BIM — это программное обеспечение для трехмерного моделирования и управления информацией, это не просто модные САПР. Программное обеспечение очень похоже, но важно различать их между собой.

Я думаю, что многие люди изначально думали о BIM как о новом способе реализации проекта, поэтому они рассматривали его как замену САПР-продуктам с некоторыми дополнительными опциями», — считает Конканнон. «На самом деле, это только верхушка айсберга. Когда вы смотрите на BIM, вы должны смотреть не только на то, как мы реализуем наши проекты, но и на то, как мы взаимодействуем, сотрудничаем и используем множество доступных нам инструментов».

«Для меня самая важная часть BIM – это информационный аспект», — добавил Конканнон.

BIM неразрывно связан с информацией. Он не просто создает визуально привлекательную 3D-модель вашего здания — он создает многочисленные слои метаданных и отображает их в рамках совместного рабочего процесса. 3D-модель CAD возможно полностью создать с помощью программного обеспечения BIM, не используя метаданные и методы совместной работы, но вы не можете создать правильную модель BIM без программного обеспечения 3D CAD.

Так почему же мы отождествляем BIM с программным обеспечением?

BIM включает в себя мощное программное обеспечение для управления информацией и 3D-моделирования, способные проектировать сложные системы инфраструктуры. (Изображение предоставлено Autodesk.)

Вы не можете продать рабочий процесс – пользователь должен самостоятельно установить ПО. Процесс BIM требует использования одного связного набора компьютерных моделей, и самый простой способ сделать это с одним типом программного обеспечения, которое каждый использует для доступа к одному и тому же проекту.

Чтобы создать правильную модель BIM, вы должны иметь возможность объединить все уровни информации из различных систем здания в одну «основную» модель. Этого легче всего достичь путем стандартизации программного обеспечения, используемого членами команды для консолидации всей необходимой информации, что является ключевым принципом BIM.

Заблуждение 3: BIM поставляется готовым к использованию

Возможно, вы подумали, что можете зайти к реселлеру и получить копию BIM. Ведь это было бы самым простым решением?

Проблема заключается в том, что, хотя BIM технически является программным обеспечением, это далеко не все. BIM — это не просто инструмент дизайна. Вы можете купить программное обеспечение BIM и начать использовать его для создания чертежей, но это не значит, что вы получите весь функционал ПО.

Реструктуризация рабочих процессов является неотъемлемой частью BIM. Чтобы правильно реализовать его, вам нужно желание и стремление изменить то, как вы и члены вашей команды работаете. Поначалу адаптироваться к новой системе будет непросто, но в конечном итоге это будет стоить того.

Посмотрите на Gensler

Когда компания начала внедрять BIM, Конканнон сыграл ключевую роль.

«Когда лет 8 назад я присоединился к Gensler, я посчитал, что BIM необходимо развернуть в масштабах всего предприятия», — пояснил Конканнон.

В настоящее время в каждом офисе Gensler так, или иначе, используется BIM. Даже когда клиент этого не просит, архитектурная фирма предпочитает использовать BIM для помощи в процессе проектирования.

«Благодаря технологии BIM нам было намного легче проходить множество этапов проектирования. Мы могли более углубленно посмотреть на проблему и найти оптимальное решение», — сказал Конканнон. «Мы не используем BIM, чтобы стать более эффективным: мы используем BIM, чтобы стать более осведомленными, чтобы получить лучший результат».

Позднее Конканнон стал менеджером BIM по роли архитектурной фирмы в проекте Shanghai Tower.

Поперечное сечение Шанхайской башни. (Изображение предоставлено Gensler.)

«Поскольку речь шла о Шанхайской башне, было несколько ключевых применений BIM, выходящих за рамки традиционного использования ПО», — пояснил Конканнон. Ранее мы обсуждали геометрический аспект проектирования сложной внешней завесы башни, но BIM использовался для большего.

В ее основе лежит система лифтов и лестниц башни. По словам Конканнона, необходимо было разработать эту систему в модели BIM, поскольку ее сложность требовала нескольких подходов.

«Поскольку мы использовали трехмерное проектирование, мы смогли увидеть все наши зазоры, и очень быстро прошли множество итераций оптимальных способов сделать действительно очень сложную систему лифтов для здания. Главная проблема состояла в том, что здание получалось очень высоким и достаточно узким. Кроме того, оно должно было быть максимально эффективным», сказал Конканнон.

«Мы использовали возможности построения информационного моделирования, чтобы получить возможность рассматривать [проблемы] в комплексе. Над проектом работали различные инженерные группы, они могли самостоятельно вносить свой вклад и видеть влияние одной системы на другую», объясняет Конканнон.

«То, как мы взаимодействуем друг с другом, безусловно, отличается от традиционного подхода», — добавил Конканнон. «Речь идет больше об обмене информацией и совместной проработке решений, а не о передаче раздельных блоков данных, как мы и делали в прошлом. Модель нашего взаимодействия сильно отличается».

Компоненты BIM

Мы изучили взгляды отрасли на BIM и различные подходы к этой совместной платформе. Мы обсудили распространенные заблуждения и то, в чем именно они неверны. Мы видели, как BIM может помочь компании в реализации проектов.

Это дает нам достаточно четкое понимание того, что такое BIM, поэтому мы можем прийти к основному определению. Давайте рассмотрим компоненты BIM, чтобы оценить их реальное значение.

BIM – это строительство

И не обязательно это должно быть строительство зданий.

BIM может быть использован для гораздо большего, чем проектирование структуры с четырьмя стенами и крышей. Клише «здание» в этом контексте не верно, в этимологическом смысле оно буквально означает «дом».

Для того, чтобы принять истинную суть BIM, стоит расценивать слово «строительство» с точки зрения глагола «строить».

BIM это процесс, который включает в себя акт создания чего-то вместе, будь то объект в архитектуре, инфраструктуре, гражданском строительстве, ландшафтном дизайне или в другом крупномасштабном проекте.

BIM – это информация

И эта информация встроена в каждый аспект вашего проекта. Это синоним слова «smart» — умный.

Каждый проект поставляется с ошеломляющим количеством информации, от цен до оценок производительности и прогнозируемых сроков реализации. BIM рассказывает историю жизни вашего проекта задолго до того, как начнутся фактические работы над ним. Кроме того, BIM помогает фактически отслеживать потенциальные проблемы проекта на всех этапах его реализации.

BIM — это способ объединить между собой детали таким образом, чтобы их было удобно отслеживать.

BIM – это моделирование

Перед началом строительства, Gensler и команда Shanghai Tower использовали BIM для моделирования, выполнения анализа и предварительной оценки конечного продукта. (Изображение предоставлено Gensler.)

В BIM, каждый проект создается дважды—один раз в виртуальной среде, где инженеры оценивают возможность реализации проекта, проверяют отсутствие ошибок, корректируют процесс, и второй раз в реальной среде, когда проект воплощается в жизнь.

Этот шаг — обзор всех аспектов здания. BIM позволяет создать стандарт для строительного проекта – вы видите здание в меньшем масштабе.

«Мы смотрим на весь жизненный цикл здания не только как на инструмент проектирования. Мы оцениваем то, как можем повлиять на процесс строительства, на процесс управление зданием. Оцениваем, в чем состоит наше участие в процессе проектирования», — считает Конканнон.

BIM необходима владельцу здания и после завершения строительства, она информирует его о техническом обслуживании и других решениях.

Выводы: так что такое BIM?

BIM – не просто программное обеспечение для 3D-моделирования. Используя его, дизайнеры могут создать общий проект здания со встроенной информацией в формате, который моделирует его как структуру. BIM позволяет контролировать всю временную шкалу проекта от начала и до возможного сноса.

BIM позволяет архитекторам и инженерам работать над одним проектом из любой точки мира. ПО содержит множество информации о каждой детали в работоспособном формате. Это облегчает не только тестирование и анализ на этапе проектирования, но и позволяет находить лучшие решения возможных проблем.

BIM облегчает проектирование, упрощает координацию между членами команды и упрощает обслуживание проекта — и это только начало.