BIM проектирование

BIM технология позволяет создавать 3d-модели, управлять документацией, координировать действия участников проекта на протяжении всего жизненного цикла объекта недвижимости. Построение модели здания и инженерных систем происходит в реальном времени. Доступ к технологии BIM предоставляется через программное обеспечение (Autodesk Revit, ArchiCAD, Tekla Structures и др.). А передача исходных данных происходит при помощи специального оборудования.

Что такое BIM проектирование

BIM проектирование — это информационная модель зданий и сооружений. 3D-моделирование используют в отношении любых объектов инфраструктуры. Сюда относятся инженерные системы (отопление, вентиляция, канализация), железные дороги, порты, тоннели и мосты.

Моделирование охватывает все стадии строительства, оснащения, эксплуатации, капитального или текущего ремонта, сноса здания. Еще на этапе проектирования производится сбор и анализ данных об объекте (архитектурно-конструкторская документация, сметы) со всеми ее взаимосвязями. Моделирование касается всего, что относится к зданию и рассматривается с ним как одно целое.

Каркасная модель объекта связывается с базой данных. Каждому элементу 3d-модели можно присвоить соответствующие атрибуты. Изменение одного показателя подразумевает автоматическое исправление связанных с ним параметров и объектов. Коррекции подвергнутся чертежи, визуализация архитектуры, спецификация изделий и материалов, календарный график.

Для чего используют данный метод

3D-моделирование используется при разработке проектов зданий и инфраструктурных объектов. Элементы проектируемого сооружения создаются в BIM. Моделирование подходит для изучения разных вариантов проектной документации или создания 3d-визуализаций будущего строения.

Информация подается в удобном для восприятия и анализа виде. Базовые данные в каждой модели согласовываются и связываются между собой. Каждая цифра имеет конкретную физическую привязку, поддающуюся расчету. Порядок внесения исправлений и обновлений в проект сильно упрощен.

3D-модели часто используют в следующих целях:

• принятие проектных решений;
• составление строительных смет;
• заказ оборудования и стройматериалов;
• управление процессом строительства;
• эксплуатация здания или сооружения;
• управление коммерческой недвижимостью;
• снос и вывоз железобетонных конструкций;
• капитальный ремонт сооружения.

Особенности BIM проектирования

Комплексное BIM проектирование в строительстве обеспечивает экономию времени, снижение издержек, уменьшение количества ошибок и точные базовые данные по каждому объекту.

Конечно, применение лазерного оборудования при обмере сооружения не в состоянии полностью заменить визуальный осмотр и другие методы обследования объекта. Однако комплексный подход позволяет быстрее внести объективные сведения в программу и обработать больше данных.

Преимущества информационного моделирования

Архитектурно-строительная отрасль отвечает за организацию социального и экономического пространства в каждой стране. Сюда также относится восстановление зданий и инфраструктурных объектов. Следовательно, отрасли нужны новые способы разработки проектов и строительства, которые смогут удовлетворить потребности населения.

3D-моделирование сильно повышает результативность работы проектировщиков, архитекторов и специалистов строительной отрасли. Кроме того, BIM позволяет сохранять создаваемые во время работы сведения для оптимизации процесса эксплуатации и обслуживания построенных объектов. Данные BIM проектирования также подходят для организации поставок материально-технических ресурсов на уровне города.

Дополнительные преимущества BIM:

• наглядное информирование заинтересованных лиц о состоянии объекта с помощью 3d-визуализации. Демонстрация моделей может проходить с использованием очков виртуальной реальности;
• централизованное хранилище данных о возводимом объекте. Внесение изменений в любой раздел позволяет проектировщику видеть последствия исправлений во взаимосвязанных параметрах и объектах;
• сокращение сроков выполнения проектов;
• снижение риска ошибок, выявление разногласий еще на стадии проектирования;
• быстрый расчет строительных конструкций. Инженерные комплексы разрабатываются с помощью наработанной базы типовых узлов и элементов;
• управление проектом в настоящем времени. Технология позволяет контролировать основные показатели объекта и график выполнения работ;
• быстрая выгрузка данных из проектной документации;
• возможность корректировки финансовых показателей или трудозатрат в спецификации с целью изменения конечной стоимости строительства;
• централизованное управление бухгалтерией и логистикой;
• эффективное использование объекта.

Выгода от внедрения BIM

3D-моделирование позволяет усовершенствовать процесс строительства, исключить ошибки и противоречия между разными частями проекта, контролировать график работ, расход денег и строительных материалов. Ориентировочные выгоды:

• на 30% происходит сокращение затрат на строительство и эксплуатацию;
• до 90% сокращаются сроки координации и согласования;
• на 10% сокращаются сроки строительства;
• на 20% уменьшаются работы технологов;
• в 6 раз меньше времени уходит на проверку модели;
• до 40% снижение ошибок, погрешности в проектной документации;
• до 50% сокращение сроков реализации проекта;
• на 20-50% сокращается время проектирования;
• на 10% происходит уменьшение работы архитекторов;
• в 4 раза снижается планирование погрешности бюджета.

BIM технология снижает вероятность человеческих ошибок, повышает точность спецификаций и скорость подготовки проектной документации, позволяет выявить и устранить недочеты на стадии строительства.

Этапы BIM проектирования

Проектирование состоит из трех этапов:

На стадии подготовки к строительству в информационную модель вводятся сведения о типах используемых материалов и сроках их доставки на тот или иной объект. Данные предназначены для планирования логистики. Повышение качества совместной работы происходят за счет предоставления доступа к информации в рамках конкретного проекта поставщикам и подрядчикам.

Программы для реализации технологии

Самые востребованные продукты:

1. Autodesk Revit. Программа обеспечивает разработку проектов зданий, инженерных сетей и строительных конструкций. Ее используют при проектировании, строительстве и эксплуатации объектов. Программа хорошо подходит для командной работы. Например, при межотраслевом проектировании. Она обеспечивает импорт и экспорт данных, связывает их в разных форматах (IFC, DWG, DGN). При совместном моделировании используют Revit Server. Программа обеспечивает единое информационное пространство для работы с инвесторами, подрядчиками и клиентами.
2. ArchiCAD. При моделировании объектов недвижимости используется технология Virtual Building™. Программа оснащена инструментами для создания 3d-моделей, подготовки рабочей документации, импорта и экспорта исходных параметров, визуализации объектов. Поставленные задачи можно выполнять самостоятельно или в команде.
3. Tekla Structures. Программа предназначена для работы с металлическими конструкциями в больших проектах. Программа обеспечивает работу команды, обмен информацией и взаимодействие компаний. Продукт позволяет контролировать рабочие процессы, обеспечивает автоматизацию конструирования.
4. Tekla BIMsight. Программа хорошо подходит для командного 3d-моделирования объектов строительства. Профессиональный софт доступен для бесплатной загрузки. Повысить качество работ можно путем объединения 3d-моделей объекта, созданных сотрудниками из разных областей. А также посредством выявления расхождений между отдельными элементами проекта и обеспечения эффективной работы его участников.
5. MagiCAD. Программа создана на базе AutoCAD и Revit. Здесь используется модульный подход при разработке проекта. Продукт обеспечивает высокий уровень автоматизации при подготовке проектной документации для инженерных систем внутри здания. Программа используется при разработке пространственных моделей, подготовке спецификаций, проведении расчетов, составлении отчетности. MagiCAD имеет большую базу данных для BIM проектирования инженерных систем с нужными параметрами.
6. AutoCAD Civil 3D. Программа применяется при проектировании и подготовке документов для инфраструктурных объектов. Она оснащена опцией визуализации и анализа. Продукт подходит для командной работы. Он позволяет координировать работу участников проекта и решать рабочие вопросы, которые возникают при моделировании объекта.
7. Allplan. Программа используется при разработке проектов для конструкций из железобетона. Является BIM платформой. Позволяет рассчитать план объекта с учетом расхода времени, стоимости и качества конструкции.
8. Graphisoft BIM Server. Программа предназначена для поддержки Teamwork, предоставляющей единовременный доступ к проекту группе лиц. Продукт использует сетевое подключение сразу для нескольких ARCHICAD, при условии, что они клиенты системы. Программа позволяет обрабатывать файлы больших размеров. Преимущество приложения – возможность запроса, проведение слияния, фильтрация данных.
9. Renga Architecture. Программа позволяет использовать рабочие инструменты в трехмерном пространстве. Продукт являет собой единую платформу для конструкторов и архитекторов. Он обеспечивает импорт и экспорт данных в разных форматах. Полученные сведения сохраняются в форматах .ifc, .dxf. Члены команды могут использовать двух- и трехмерные модели на любой стадии работы над проектом.

Заблуждения по поводу BIM

3D-моделирование, на удивление быстро обрастает легендами, слухами и догадками. Довольно часто они оторваны от реальности. Чтобы отделить зерна от плевел, нужно понимать суть проектирования объектов в BIM.

Сегодня стало намного сложнее обрабатывать «дедовскими» методами большие потоки информации, связанной с объектами строительства. Похожие проблемы возникают после возведения здания. Например, при выборе формы хранения данных, подходящей для дальнейшего использования.

Концепция 3d-моделирования зданий и сооружений стала ответом на вызов окружающего мира. Изначально она зародилась в проектной среде и быстро нашла применение при разработке новых объектов. Вскоре технология переступила через установленные границы. Теперь это новый подход к строительству, оснащению, использованию и капитальному ремонту объектов недвижимости. Технология позволяет переосмыслить способы влияния человека на окружающий мир.

Ниже рассмотрим ряд заблуждений относительно BIM системы проектирования:

№1. Единая модель означает общий для всех файл

Суть заблуждения – один файл содержит слишком много информации, а значит, снижается его работоспособность. Плюс, сильно усложняется доступ других сотрудников к нему.

Причина заблуждения – отсутствие понимания того, что единый файл является способом организации рабочего процесса 3d-модели в конкретной программе. Здесь важно учитывать ресурсы ПК, особенности коммуникации между исполнителями проекта и наличие навыков в моделировании.

Части модели из разных тематических направлений проекта могут быть оформлены в виде отдельных файлов. Например, из файла электрика можно убрать сведения о нагрузках и связях металлоконструкций. Ему достаточно видеть конструкции и их размеры.

В больших проектах создатели 3d-модели принудительно делят ее на части. Однако важно обеспечить их правильную стыковку, а не просто создать набор отдельных чертежей в электронном варианте. Иногда приходится сшивать разрозненные части модели. Для этого используют специальные программы. Такая практика является обычной для IT-технологий.

Если говорить о малых проектах, то здесь нет надобности в принудительном разделении файла на части. Например, если он представляет единую архитектурно-конструкторскую модель здания, имеет объем 55 Мб и хорошо обрабатывается на компьютере. Однако тут нужно учитывать специфику поставленной задачи. Иногда сложность объекта недвижимости вынуждает проектировщиков иметь в 3d-модели много разных файлов. Разделение ее на части делает работу с проектом более эффективной.

№2. Чертежи можно по-прежнему делать руками

Суть заблуждения – отсутствие понимания смысла 3d-моделирования и отсутствие желания правильно работать.

Причина заблуждения – работа сводится к рутинному построению объектов в трехмерном изображении. Еще одной причиной является нежелание работать в команде: «Мне и так хорошо, а проблемы других меня не интересуют!».

Конечно, нарисовать кабель в проекте можно и руками. Но, тогда противоречия придется искать вручную, а в спецификацию нужно будет регулярно добавлять новые результаты расчетов. Моделирование кабеля требует не меньше времени, чем ручное вычерчивание. Однако результат выходит принципиально другой.

Решение проблемы цехового «эгоизма» между разными группами проектировщиков, носит командно-административный характер (убеждение и принуждение).

№3. Единая модель должна содержать полную информацию об объекте

Суть заблуждения – для создания единой модели требуются дополнительные сотрудники, которые будут регулярно вносить разную бесполезную информацию. Руководители, которые так думают, будут противиться внедрению BIM проектирования.

Причина заблуждения – отсутствие понимания того, что лежит в основе информационного моделирования зданий. При использовании технологии акцент делается на прагматичности. Такой подход сразу нивелирует проблему с привлечением новых сотрудников. А освободившийся от «бесполезного» вбивания информации персонал может приступить к исполнению прямых обязанностей.

№4. Технология предназначена для архитекторов

Суть заблуждения – 3d-моделирование нужно только архитекторам. Например, при разработке проекта здания или сооружения.

Причина заблуждения – строительство и архитектура были в числе первых отраслей, которые использовали BIM технологию. Однако изначально она предназначалась для более широкого круга потребителей. Например, информационное моделирование активно используют инженеры. Они начали применять 3d-модели для сбора и анализа данных об объекте, задолго до архитекторов.

BIM проектирование подходит для таких сфер:

1. Проектирование зданий.
2. Топливно-энергетический комплекс.
3. Коммунальные системы.
4. Проектирование шоссе и дорог.
5. Судостроение (кораблестроение).
6. Проектирование железных дорог и др.

Выводы

BIM моделирование охватывает сбор и обобщение информации по факту лазерного сканирования объекта и подготовки 3d-графики. Преимущества такого способа – высокая точность получения сведений, сокращение сроков и издержек на работу проектировщика, возможность увидеть, каким будет объект в будущем. Проектная документация предоставляется клиенту в бумажном или электронном формате.

BIM проектирование зданий позволяет архитекторам, конструкторам и инженерам работать над общим проектом из любой точки мира. Среда общих данных (СОД) обычно организована на уровне файлового обмена. Программный продукт содержит много данных по каждой детали в рабочем формате. Это сильно упрощает тестирование и анализ на стадии разработки проекта, позволяет находить грамотные решения возможных проблем.

Перспективы развития информационного моделирования в России очевидны. Президент РФ дал поручение правительству страны модернизировать строительную отрасль, в т. ч. путем внедрения технологии 3d-моделирования (Приказ №Пр-1235 от 19.07.2018).