Промышленные объекты выполненные с применением бим. BIM технологии в проектировании: что под этим обычно понимают. Статистика внедрения БИМ проектов в цифрах

04.07.2020

Building Information Modeling (BIM) – в переводе на русский: информационное моделирование здания. Аббревиатура обозначает комплекс мероприятий и работ по управлению жизненным циклом здания, начиная от проекта и заканчивая демонтажем. BIM технологии охватывают проектирование, строительство, эксплуатацию, ремонт здания или иного сооружения.

Что такое BIM проектирование

Заполняя форму Вы соглашаетесь с нашей политикой конфиденциальности и даете согласие на рассылку

Как функционирует BIM

Практически работа над BIM проходит несколько этапов:

Создание архитектурной 3D модели здания со всеми планами, видами, разрезами, необходимыми для раздела архитектурных решений. Все составляющие раздела загружаются автоматически.
Конструктор вводит созданную модель в программу, рассчитывающую требуемые параметры составляющих элементов здания. Одновременно программа выдает рабочие чертежи, ведомости объемов работ, спецификации, производит расчет сметной стоимости.
На основе полученных данных рассчитываются и вводятся в 3D модель инженерные сети и их параметры (тепловые потери конструкций, естественная освещенность и пр.).
При получении расчетных объемов работ специалистами разрабатываются проект организации строительства (ПОС) и проект производства работ (ППР), программой автоматически составляется календарный график выполнения работ.
В модель добавляются логистические данные о том, какие материалы и в какие сроки должны быть доставлены на территорию строительства.
По завершении строительства информационная модель может работать при эксплуатации объекта при помощи датчиков. Под контролем оказываются все режимы инженерных коммуникаций и возможные аварийные ситуации.

Преимущества внедрения BIM

Применение BIM технологии в строительстве подразумевает комплексный подход на всех уровнях строительного процесса и имеет свои достоинства на каждом уровне.

3D – визуализация. Наглядно информирует о состоянии объекта инвесторов, подрядчиков, будущих жильцов, проверяющие органы. Возможна визуализация в различных виртуальных комплексах (персональные системы, VR–очки, CAVE – cистемы, применяемые для коллективного пользования).
3D модель – это централизованное хранилище всех необходимых данных о здании. Позволяет быстро и эффективно вносить изменения в проектные решения, прослеживая результат во всех связанных между собой проекциях.
Использование BIM подходов в проектировании значительно уменьшает сроки подготовки проектной документации.
Применение BIM технологии уменьшает вероятность ошибок, выявляя нестыковки в инженерных системах и коммуникациях в рамках проектирования, а не в процессе строительства или сдачи объекта.
Наглядные расчеты строительных конструкций, разработка инженерных комплексов с применением существующих баз типовых конструкций и узлов.
Управление режимами работ в реальном времени, контроль над ключевыми показателями и соблюдением сроков выполнения работ в любом масштабе.
Возможность автоматической выгрузки результатов изысканий и испытаний, проектной документации и отчетов в электронном виде по запросу контролирующей организации.
Возможность автоматизировать процессы управления строительной техникой, пользуясь введенными в машину проектными параметрами.
Возможность управления данными. Изменяя финансовые параметры проекта или трудозатраты в каталогах спецификаций, можно корректировать стоимостные показатели строительства.
Создание базы подрядных организаций, централизованное управление бухгалтерскими расчетами, договорами, контроль над программами развития строительства.
Внедрение BIM технологии в проектировании снижает денежные расходы и сокращает сроки ввода здания в эксплуатацию.
Здание, спроектированное и возведенное с применением технологии BIM легко сдать в аренду или продать на более выгодных условиях, чем объект, построенный с применением традиционных методов и технологий. Объясняется это тем, что эксплуатировать здание с готовой эксплуатационной моделью легче и эффективнее. Если же при создании модели применялся продукт GREEN BIM, то затраты на отопление объекта будут ниже.

Одно из главных достоинств Вim проектирования – получение всеобъемлющего соответствия параметров и эксплуатационных характеристик возведенного здания требованиям Заказчика.

Программное обеспечение для реализации BIM модели

Программных решений, реализующих BIM моделирование в строительстве множество. Они могут быть платными и бесплатными, многие позволяют облачное хранение BIM модели и удаленный доступ. Наиболее востребованные среди них:

AUTODESK REVIT . Просто и эффективно обеспечивает проектирование архитектурных решений, инженерных сетей и строительных конструкций. Востребован при планировании, проектировании, строительстве, эксплуатации объектов и их инфраструктуры. Программа поддерживает межотраслевое проектирование для командной работы. Импортирует, экспортирует и связывает данные в нескольких форматах (включая IFC, DWG и DGN).
Для совместного моделирования применяется Revit Server, организующий общее информационное пространство для сотрудничества с инвесторами, подрядчиками, заказчиками.
ARCHICAD . Использует для моделирования здания технологии Virtual Building™. Обладает набором универсальных инструментов для моделирования, создания рабочей документации, поддерживает функции импорта, экспорта, визуализацию. Дает возможность выполнения задач единолично или в коллективе, обмениваясь данными со смежниками.
Tekla Structures . Продукт используется для работы с металлоконструкциями в масштабных проектах. Обеспечивает коллективную работу, информационный обмен и взаимодействие десятков компаний. Дает возможность контроля над рабочими процессами, поддерживает автоматизацию конструирования.
Tekla BIMsigh . Бесплатный профессиональный софт для организации коллективного моделирования строительным объектом. Повышение качества проектных работ достигается: объединением информационных моделей объекта, созданных специалистами разных специальностей, отслеживания несоответствий между элементами проекта, обеспечением эффективного взаимодействия участников.
MagiCAD . Инструмент основан на платформах AutoCAD и Revit, использует модульный подход к проектированию. Отличается созданием высокого уровня автоматизации проектирования внутренних инженерных систем. Применяется при построении пространственных моделей, создания спецификаций, проведении инженерных расчетов, составлении отчетных документов. Обладает отличной базой данных для построения инженерных сетей с техническими характеристиками и набором параметров.
AutoCAD Civil 3D . Продукт применяется при проектировании и выпуске документации для объектов инфраструктуры. Поддерживает функции визуализации и анализа. Возможность совместной работы координирует взаимодействие участников и решает вопросы, связанные с рабочими моментами при проектировании инфраструктуры.
Allplan . Востребован для решения задач по проектированию конструкций из железобетона. Является BIM-платформой. Рассчитывает планы объекта с учетом временных затрат, цен и качества.
GRAPHISOFT , BIM – сервер . Необходим для поддержки Teamwork, дающей одновременный доступ к проекту группе клиентов. Использует сетевое подключение для нескольких ARCHICAD, являющихся клиентами для этой системы. Позволяет совместно работать над файлами больших объемов. Основное достоинство этого серверного приложения – возможность запроса, выполнение слияния, фильтрация данных BIM.
Renga Architecture . Отечественный продукт программного обеспечения. Он удобен в работе, содержит функцию использования инструментов в трехмерном измерении. Являет собой единую платформу для конструкторов и архитекторов. Обладает широкими возможностями по экспорту, импорту данных в различные форматы. Программа сохраняет полученные данные в форматах.ifc, .dxf, давая возможность применять двухмерные и трехмерные результаты на всех этапах совместной работы над проектом.

Инструменты сборки единой информационной модели

Остается открытым вопрос: а как можно гарантировать совместную работу архитектурных и инженерных программ? В этом случае требуется возможность взаимосвязи различных моделей и поддержка формата обмена данными. Вопрос решается использованием продукта OpenBIM.

OpenBIM представляет концепцию универсального подхода к созданию проекта, возведению и эксплуатации объектов, базирующийся на открытых стандартах и процессах. При этом используется открытая модель данных buildingSMART .

OpenBIM создает совместимость не просто между программными файлами, она поддерживает совместимость на уровне рабочих процессов. Наилучшим вариантом для реализации концепции OpenBIM считается использование IFC - файлового формата, работающего по обмену данными между различными программными продуктами.

Вывод : Есть много способов сборки единой BIM модели . Виртуальное моделирование требует к себе прогнозируемого подхода, взгляда на несколько ходов вперед. Нужно изначально представлять, как части модели, выполненные с применением различных программ, собрать затем в единый работающий комплекс. Для случая сборки модели, состоящей из элементов, разработанных в различных программах, имеющих собственные форматы файлов, существует федерированная модель. В этом случае сборка единой модели из программ выполняется в специальной сборочной программе: Autodesk NavisWorks, Tekla BIMsight и др.

Присоединяйтесь к более 3 тыс. наших подписчиков. 1 раз в месяц мы будем отправлять на ваш email дайджест лучших материалов, опубликованных у нас на сайте, на странице в LinkedIn и Facebook.

Методы и средства современного проектирования в строительной сфере давно используют элементы компьютерного анализа и моделирования. С помощью автоматизированных графических и математических представлений можно с высокой точностью разработать индивидуальную концепцию строительства конкретного объекта с учетом требований к его эксплуатационным характеристикам и внешних условий будущего использования. Новым этапом развития этого направления стала BIM-технология, которая обрабатывает не отдельные параметры здания, а рассматривает его комплексно и в зависимости от внесения корректировок в определенные показатели автоматически изменяет и свойства других компонентов.

Общие сведения о технологии

Переход от классических методов разработки проектных и технических решений к средствам анализа и автоматизированного составления документации продолжается уже не первый год и сама идея моделирования с точными расчетами без участия архитекторских служб возникла не на пустом месте. На данном этапе BIM технологии в строительстве позволяют создавать графические объекты на основе заложенных данных, чертежей и отчетов.

Конечно, исходная информация собирается специальными группами проектировщиков, но дальнейшее развитие модели объекта полностью поручается автоматизированному комплексу BIM. Важно подчеркнуть, что система выполняет не только расчеты конструкции с последующим представлением компьютерного изображения. Она имитирует жизненный цикл здания, позволяя оценивать сторонние влияния на его элементы, коммуникации и оборудование. Обслуживающий персонал также имеет возможность экспериментальной деятельности путем внесения корректировок в параметры объекта и отслеживания реакции других компонентов на произведенные изменения.

Преимущества BIM-технологии

Принципиальным отличием данного подхода к проектированию является возможность представления трехмерных моделей зданий. Аналогичные информационные системы обеспечивали построение объектов в двухмерных плоскостях, а средства BIM-моделирования дают возможность наглядной видимости объемного 3D-изображения. Еще одним преимуществом является вариативность. Это значит, что даже после финального этапа моделирования разработчики могут применять несколько вариантов исполнения объекта, подгоняя его под определенные характеристики. Также существенно и достоинство метода как минимизирующего допуск ошибки. Дело в том, что BIM-технология базируется на машинных вычислениях высокого уровня, что практически сводит к нулю риск неверного расчета. В конечном счете заказчик выигрывает и в финансовом аспекте, поскольку автоматизация проектирования отменяет целый ряд этапов, которые требуют немалых денежных вложений.

Элементы информационного моделирования

На базовом уровне создается графическое представление будущего здания. Данный фрагмент проекта является костяком, построенным на технических расчетах. В этом же комплексе могут формироваться отдельные блоки, отвечающие за исполнение конкретных деталей - коммуникаций, конструкций, оборудования, линий связи и т.д. Следует подчеркнуть, что уже в этой системе организуется взаимосвязь между компонентами и в зависимости от характера взаимодействия они могут влиять друг на друга, автоматически меняя свои параметры. Важным элементом является и возможность управления вышеупомянутым жизненным циклом. Изначально BIM-технологии в проектировании задумывались не просто как технический инструмент, но и как средство регуляции процесса использования объекта. Например, уже в построенном здании планируется реконструкция. Программа позволит оценить, насколько будет целесообразна та или иная тактика реализации проекта по пересмотру строения.

Инструментарий для BIM-моделирования

Все элементы создания виртуального проекта выполняются с помощью мощного программного обеспечения. Также применяются наборы библиотек, на основе которых реализуется моделирование. В свою очередь, пользователи управляют системой посредством GUI и API интерфейсов, позволяющих в удобном формате вносить исходные данные, редактировать их и получать готовые для обработки материалы. Предусматривает BIM-технология и применение специализированных систем для узконаправленного анализа отдельных качеств дома. Некоторые из них производят контекстное моделирование по разным схемам в зависимости от поставленных задач. Например, с помощью программ определения физических параметров можно рассчитать ответственные точки центров массы в здании, что даст возможность оптимизировать объект с точки зрения рисков обрушения или деформации отдельных частей.

Этапы BIM-моделирования

Процесс реализации проекта с помощью системы BIM базируется на трех этапах - непосредственно разработка технического решения, строительство и эксплуатация. На первой стадии производится сбор исходной информации, обработка инструментами расчета конструкций и при необходимости составление сметы. Параллельно с автоматизированной процедурой формирования модели объекта выполняется согласование проекта. На следующем этапе уже готовое решение реализуется на практике - выполняются строительно-монтажные операции. Какое место могут занимать BIM-технологии в строительстве? С помощью того же программного обеспечения выполняются расчеты по применению оптимальных материалов, формируются схемы монтажных работ и модель логистики, оптимизирующей в целом процесс организации мероприятий. На этапе эксплуатации информационное моделирование может быть задействовано при выборе наиболее эффективных подходов к реконструкции, ремонту или модернизации объекта.

Внедрение BIM-технологии

Строительные и проектировочные компании интегрируют средства информационного моделирования в комплексном формате. Процесс внедрения предусматривает разработку и установку целевого программного обеспечения, его настройку под конкретные задачи и обучение персонала. На первоначальном этапе BIM-технологии в проектировании задействуются в качестве пилотного инструментария. Испытательный период позволяет выявить ошибки в работе обслуживающего персонала, а также произвести поправки в методологию осуществления проектного моделирования с поправкой на область использования системы.

Применение технологии

На текущий момент данный комплекс успешно задействуется при строительстве многоэтажных зданий. Также и промышленная сфера активно использует передовые средства компьютерного проектирования. В частности, это касается горнодобывающих объектов, обрабатывающих производств, инженерных сооружений и коммуникационных систем. Стоит отметить и применение BIM-технологий в системах менеджмента. Крупные компании используют инструменты моделирования в целях повышения эффективности работы персонала и оптимизации расходов.

В заключение

Ключевой разницей между традиционным подходом к разработке проекта и применением автоматизированных систем является степень точности, исключение ошибок и гибкость в контроле качества. Кроме того, технология информационного моделирования BIM дает возможность масштабного проектирования. Уже сегодня на базе этой концепции появляются более совершенные средства, позволяющие объединять в одну структуру не только элементы одного объекта, а, к примеру, несколько зданий. Таким образом, расширяется диапазон охвата целевой модели, в которую могут входить группы жилых и производственных зданий.

Что такое BIM проектирование

Заполняя форму Вы соглашаетесь с нашей политикой конфиденциальности и даете согласие на рассылку

Как функционирует BIM

Практически работа над BIM проходит несколько этапов:

Создание архитектурной 3D модели здания со всеми планами, видами, разрезами, необходимыми для раздела архитектурных решений. Все составляющие раздела загружаются автоматически.
Конструктор вводит созданную модель в программу, рассчитывающую требуемые параметры составляющих элементов здания. Одновременно программа выдает рабочие чертежи, ведомости объемов работ, спецификации, производит расчет сметной стоимости.
На основе полученных данных рассчитываются и вводятся в 3D модель инженерные сети и их параметры (тепловые потери конструкций, естественная освещенность и пр.).
При получении расчетных объемов работ специалистами разрабатываются проект организации строительства (ПОС) и проект производства работ (ППР), программой автоматически составляется календарный график выполнения работ.
В модель добавляются логистические данные о том, какие материалы и в какие сроки должны быть доставлены на территорию строительства.
По завершении строительства информационная модель может работать при эксплуатации объекта при помощи датчиков. Под контролем оказываются все режимы инженерных коммуникаций и возможные аварийные ситуации.

Преимущества внедрения BIM

3D – визуализация. Наглядно информирует о состоянии объекта инвесторов, подрядчиков, будущих жильцов, проверяющие органы. Возможна визуализация в различных виртуальных комплексах (персональные системы, VR–очки, CAVE – cистемы, применяемые для коллективного пользования).
3D модель – это централизованное хранилище всех необходимых данных о здании. Позволяет быстро и эффективно вносить изменения в проектные решения, прослеживая результат во всех связанных между собой проекциях.
Использование BIM подходов в проектировании значительно уменьшает сроки подготовки проектной документации.
Применение BIM технологии уменьшает вероятность ошибок, выявляя нестыковки в инженерных системах и коммуникациях в рамках проектирования, а не в процессе строительства или сдачи объекта.
Наглядные расчеты строительных конструкций, разработка инженерных комплексов с применением существующих баз типовых конструкций и узлов.
Управление режимами работ в реальном времени, контроль над ключевыми показателями и соблюдением сроков выполнения работ в любом масштабе.
Возможность автоматической выгрузки результатов изысканий и испытаний, проектной документации и отчетов в электронном виде по запросу контролирующей организации.
Возможность автоматизировать процессы управления строительной техникой, пользуясь введенными в машину проектными параметрами.
Возможность управления данными. Изменяя финансовые параметры проекта или трудозатраты в каталогах спецификаций, можно корректировать стоимостные показатели строительства.
Создание базы подрядных организаций, централизованное управление бухгалтерскими расчетами, договорами, контроль над программами развития строительства.
Внедрение BIM технологии в проектировании снижает денежные расходы и сокращает сроки ввода здания в эксплуатацию.
Здание, спроектированное и возведенное с применением технологии BIM легко сдать в аренду или продать на более выгодных условиях, чем объект, построенный с применением традиционных методов и технологий. Объясняется это тем, что эксплуатировать здание с готовой эксплуатационной моделью легче и эффективнее. Если же при создании модели применялся продукт GREEN BIM, то затраты на отопление объекта будут ниже.

Программное обеспечение для реализации BIM модели

AUTODESK REVIT . Просто и эффективно обеспечивает проектирование архитектурных решений, инженерных сетей и строительных конструкций. Востребован при планировании, проектировании, строительстве, эксплуатации объектов и их инфраструктуры. Программа поддерживает межотраслевое проектирование для командной работы. Импортирует, экспортирует и связывает данные в нескольких форматах (включая IFC, DWG и DGN).
Для совместного моделирования применяется Revit Server, организующий общее информационное пространство для сотрудничества с инвесторами, подрядчиками, заказчиками.
ARCHICAD . Использует для моделирования здания технологии Virtual Building™. Обладает набором универсальных инструментов для моделирования, создания рабочей документации, поддерживает функции импорта, экспорта, визуализацию. Дает возможность выполнения задач единолично или в коллективе, обмениваясь данными со смежниками.
Tekla Structures . Продукт используется для работы с металлоконструкциями в масштабных проектах. Обеспечивает коллективную работу, информационный обмен и взаимодействие десятков компаний. Дает возможность контроля над рабочими процессами, поддерживает автоматизацию конструирования.
Tekla BIMsigh . Бесплатный профессиональный софт для организации коллективного моделирования строительным объектом. Повышение качества проектных работ достигается: объединением информационных моделей объекта, созданных специалистами разных специальностей, отслеживания несоответствий между элементами проекта, обеспечением эффективного взаимодействия участников.
MagiCAD . Инструмент основан на платформах AutoCAD и Revit, использует модульный подход к проектированию. Отличается созданием высокого уровня автоматизации проектирования внутренних инженерных систем. Применяется при построении пространственных моделей, создания спецификаций, проведении инженерных расчетов, составлении отчетных документов. Обладает отличной базой данных для построения инженерных сетей с техническими характеристиками и набором параметров.
AutoCAD Civil 3D . Продукт применяется при проектировании и выпуске документации для объектов инфраструктуры. Поддерживает функции визуализации и анализа. Возможность совместной работы координирует взаимодействие участников и решает вопросы, связанные с рабочими моментами при проектировании инфраструктуры.
Allplan . Востребован для решения задач по проектированию конструкций из железобетона. Является BIM-платформой. Рассчитывает планы объекта с учетом временных затрат, цен и качества.
GRAPHISOFT , BIM – сервер . Необходим для поддержки Teamwork, дающей одновременный доступ к проекту группе клиентов. Использует сетевое подключение для нескольких ARCHICAD, являющихся клиентами для этой системы. Позволяет совместно работать над файлами больших объемов. Основное достоинство этого серверного приложения – возможность запроса, выполнение слияния, фильтрация данных BIM.
Renga Architecture . Отечественный продукт программного обеспечения. Он удобен в работе, содержит функцию использования инструментов в трехмерном измерении. Являет собой единую платформу для конструкторов и архитекторов. Обладает широкими возможностями по экспорту, импорту данных в различные форматы. Программа сохраняет полученные данные в форматах.ifc, .dxf, давая возможность применять двухмерные и трехмерные результаты на всех этапах совместной работы над проектом.

Инструменты сборки единой информационной модели

9 мар. 2016 г. 13:11

Технология BIM, еще недавно казавшаяся чем-то из области фантастики, постепенно, но неуклонно входит в нашу жизнь. Как всё новое, BIM очень быстро, (даже быстрее, чем происходит само внедрение) обрастает легендами, слухами и домыслами, подчас не имеющими ничего общего с реальностью. Цель настоящей статьи - помочь читателю во всём этом разобраться и чётко представлять главное, составляющее суть технологии BIM.

В современных условиях проектно-строительной или инфраструктурной деятельности стало уже практически невозможно эффективно обрабатывать прежними средствами хлынувший на нас огромный (и неуклонно возрастающий) поток «информации для размышления», предваряющей и сопровождающей работу с «рукотворными» объектами. Да и результат этой работы также насыщен информацией, которую надо хранить в форме, удобной для использования.

Такой информационный «вызов» окружающего нас современного мира потребовал от интеллектуально-технического сообщества серьезной ответной реакции. И она последовала в виде появления концепции информационного моделирования зданий.

Первоначально возникнув в проектной среде и получив широкое и весьма успешное практическое применение при создании новых объектов, эта концепция, тем не менее, довольно быстро перешагнула через установленные для нее рамки, и сейчас информационное моделирование зданий значит намного больше, чем просто новый метод в проектировании.

Теперь это - также принципиально иной подход к возведению, оснащению, обеспечению эксплуатации и ремонту здания, к управлению жизненным циклом объекта, включая его экономическую составляющую, к управлению окружающей нас рукотворной средой обитания.

Это - изменившееся отношение к зданиям и сооружениям вообще.

Наконец, это наш новый взгляд на окружающий мир и переосмысление способов воздействия человека на этот мир.

Что понимается под BIM

Информационное моделирование зданий (от английского Building Informational Modeling), сокращенно BIM- это процесс , в результате которого формируется информационная модель здания (от английского Building Informational Model), также получившая аббревиатуру BIM.

Таким образом, на каждой стадии процесса информационного моделирования мы имеем некую результирующую информационную модель, которая отражает объём обработанной на этот момент информации о здании.

Из этого определения следует, что исчерпывающей информационной модели здания не существует в принципе, поскольку мы всегда можем дополнить имеющуюся на какой-то момент времени модель новой информацией.

Процесс информационного моделирования, как всякое осуществляемое человеком действие, на каждом своем этапе решает какие-то поставленные перед его исполнителями задачи. А информационная модель здания каждый раз является результатом решения этих задач.

Если перейти теперь к внутреннему содержанию термина, то сегодня существует несколько его определений, которые в основной своей смысловой части совпадают, при этом отличаясь нюансами. Думается, такое положение вызвано в первую очередь тем, что разные специалисты, внесшие свой вклад в становление BIM, приходили к концепции информационного моделирования зданий разными путями, причём в течение длительного периода времени.

Да и само информационное моделирование зданий сегодня - явление сравнительно молодое, новое и постоянно развивающееся. Во многом его содержание определяется не теоретическими умозаключениями избранных «гуру», а повседневной общемировой практикой. Так что процесс развития концепции BIM ещё весьма далёк до своего логического завершения.

До сих пор одни понимают под BIM модель как результат деятельности , для других BIM - это процесс моделирования , некоторые определяют и рассматривают BIM с точки зрения факторов практической реализации, а кое-кто вообще описывает это понятие через его отрицание, подробно объясняя, что такое «не BIM».

Не вдаваясь в детальный анализ, можно отметить, что практически все перечисленные подходы к определению BIM можно считать эквивалентными, поскольку они рассматривают одно и то же явление (технологию) в проектно-строительной деятельности.

В частности, любая модель предполагает наличие процесса её создания, а в свою очередь любой созидательный процесс предполагаетрезультат .

Более того, имеющиеся «теоретические» расхождения в нюансах определений не мешают никому из участников дискуссий вокруг понятия BIM плодотворно работать, как только дело доходит до его практического применения.

Для интересующихся можно сообщить, что достаточно подробный анализ различных подходов к определению информационного моделирования приведен в книге одного из основоположников BIM Чарльза Истмэна с коллегами «BIM Handbook» .

Теперь сформулируем определения, которые, с точки зрения автора, наиболее точно раскрывает саму суть понятия BIM. В чем-то мы повторимся, но, думается, это пойдет только на пользу читателю.

Итак, информационное моделирование зданий (BIM) - это процесс , в результате которого на каждом его этапе создается, развивается и совершенствуется информационная модель здания (тоже BIM).

Исторически сложилось, что аббревиатура BIM используется сразу в двух случаях: для процесса и для модели. Как правило, путаницы не возникает, поскольку всегда есть контекст. Но если ситуация все же становится спорной, надо помнить, что процесс - первичен, а модель - вторична, то есть BIM - это прежде всего процесс.

Информационная модель здания (BIM) - это предназначенная для решения конкретных задач и пригодная для компьютерной обработки структурированная информация о проектируемом, существующем или даже утраченном строительном объекте, при этом:

нужным образом скоординированная, согласованная и взаимосвязанная,
имеющая геометрическую привязку,
пригодная для расчётов и количественного анализа,
допускающая необходимые обновления.

Если говорить о работе со зданием в период его жизненного цикла, то здесь информационная модель здания - это некоторая база данных об этом здании, управляемая с помощью соответствующей компьютерной программы (или комплекса таких программ). Эта информация в первую очередь предназначена и может использоваться для:

принятия конкретных проектных решений,
расчета узлов и компонентов здания,
предсказания эксплуатационных качеств объекта,
создания проектной и иной документации,
составления смет и строительных планов,
заказа и изготовления материалов и оборудования,
управления возведением здания,
управления эксплуатацией в течение всего жизненного цикла объекта,
управления зданием как объектом коммерческой деятельности,
проектирования и управления реконструкцией или ремонтом здания,
сноса и утилизации здания,
иных связанных со зданием целей.

Такое определение в наибольшей степени соответствует сегодняшнему подходу к концепции BIM многих разработчиков компьютерных средств проектирования на основе информационного моделирования зданий.

Взаимоотношение старого и нового подходов в проектировании.

Подход к проектированию зданий через их информационное моделирование предполагает прежде всего сбор, хранение и комплексную обработку в процессе проектирования всей архитектурно-конструкторской, технологической, экономической и иной информации о здании со всеми её взаимосвязями и зависимостями, когда здание и всё, что имеет к нему отношение, рассматриваются как единый комплекс.

Правильное определение этих взаимосвязей, а также точная классификация, хорошо продуманное и организованное структурирование, актуальность и достоверность используемых данных, удобные и эффективные инструменты доступа и работы с имеющейся информацией (интерфейс управления данными), возможность передавать эту информацию или результаты её анализа для дальнейшего использования во внешние системы - вот основные составляющие, характеризующие информационное моделирование зданий и определяющие его дальнейший успех.

А планам, фасадам и разрезам, которые раньше главенствовали в процессе проектирования, как и всей прочей рабочей документации, визуальным изображениям и другим видам представления проекта, теперь отводится лишь роль частных результатов этого информационного моделирования.

Правда, результатов, пока ещё привычных для нас, и потому позволяющих опытным проектировщикам достаточно быстро оценить качество проделанной работы и при необходимости внести в проект требуемые коррективы.

Одним из главных достоинств информационного моделирования является возможность работать со всей моделью, используя любой из её видов. В частности, для этих целей опять же отлично подходят привычные проектировщикам планы, фасады и разрезы, хотя новое поколение пользователей уже предпочитает сразу работать в 3D.

Кто-то в такой ситуации может увидеть явное противоречие - уходя в проектировании от плоских проекций к информационной модели, мы сохраняем за плоскими проекциями право формировать эту модель.

Думается, никакого противоречия здесь нет. Надо лишь учитывать следующие обстоятельства:

Информационное моделирование зданий приходит не вместо классических методов проектирования, а является развитием последних, поэтому логично вбирает их в себя, особенно в «переходный» период.
В отличие от классического подхода работа через плоские проекции является методом доступным и привычным, поэтому для многих удобным. Но это - не единственный метод работы с моделью.
При новом методе проектирования работа с плоскими проекциями перестает быть «чисто чертёжной» или «геометрической», она становится более информационной , поскольку плоским проекциям фактически отводится роль своеобразного «окна», через которое мы смотрим на модель.
Результатом проектирования по новой методике является модель (можно сказать, что теперь это и есть проект), а ворох чертежей и документации (то есть то, что раньше считалось проектом) теперь - лишь одна из форм представления этой модели. Кстати, некоторые органы экспертизы, например «Мосгосэкспертиза», уже начали принимать в работу информационную модель, правда, пока в дополнение к классическому набору бумажной документации -у нас BIM ещё законодательного признания не получило.

Если внимательно приглядеться, то нетрудно увидеть, что при концепции информационного моделирования зданий принципиальные решения по проектированию, как и прежде, остаются в руках человека, а «компьютер» опять выполняет лишь порученную ему техническую функцию по поиску и хранению, специальной обработке, анализу, выводу или передаче информации, но уже на более высоком уровне.

Но есть ещё одно, не менее важное отличие нового подхода от прежних методов проектирования, и заключается оно в том, что возрастающий объём технической работы, выполняемой компьютером, носит уже принципиально иной характер - человеку самому с таким объёмом в условиях постоянно сокращающегося времени, выделяемого на проектирование, уже не справиться.

В основе концепции BIM - единая информационная модель.

Единая модель возводимого объекта - основа BIM, являющаяся неотъемлемым условием любой реализации этой технологии. При этом под единой моделью понимается полная и согласованная информация, необходимая для решения конкретной задачи информационного моделирования.

В 2008 году в Гонконге был сдан в эксплуатацию спроектированный за год и построенный за два года 308-метровый небоскреб One Island East, ставший мировым образцом применения технологии BIM (более подробно о нём рассказано в книге «Основы BIM» ).

В частности, его единая информационная модель использовалась для нахождения всех нестыковок и коллизий, появлявшихся при проектировании этого сложнейшего здания большим коллективом различных специалистов. По данным генподрядчика, фирмы Swire Properties Ltd, в процессе работы над проектом было своевременно обнаружено и устранено порядка 2000 таких ошибок. В применявшейся тогда программе Digital Project, как и в подавляющем большинстве современных BIM - комплексов, поиск коллизий является следствием согласованности информации и происходит автоматически, а вот их устранение, естественно, уже является делом рук человека.

Рис. 1. Спроектированный за год и построенный за два года небоскреб One Island East отлично продемонстрировал еще одну сильную сторону BIM - экономию средств. Вместо запланированных 300 он обошелся в 260 миллионов долларов.

Надо отметить, что на стадии проектирования и строительства единая информационная модель здания, включающая в себя архитектуру, конструкции и оборудование со всей атрибутикой - это не что-то особо выдающееся, а совершенно нормальное и несложно реализуемое явление, доступное даже на учебном уровне. Только по единой модели здания можно проводить полноценные расчеты его характеристик, а также генерировать спецификации и другую необходимую рабочую документацию, планировать движение финансовых средств и поставку комплектующих на стройплощадку, управлять строительством объекта и делать многое другое.

Однако технология BIM, как и вообще всё новое, вполне закономерно обрастает различными слухами и заблуждениями, наиболее характерные из которых разобраны в книге . Но и здесь жизнь не стоит на месте, и у определённой части специалистов стали возникать некоторые недопонимания насчет принципа единой модели, которые способны существенно мешать внедрению BIM. Иногда, как следствие, даже встречаются глубокомысленные утверждения типа: «Единая модель - это хорошо, но её время ещё не пришло!»

Конечно, новые слухи и заблуждения - это показатель всё более активного прихода информационного моделирования в нашу практику. Но, обратите внимание, эти заблуждения, искажая суть новой технологии, могут мешать именно её внедрению . В тех же организациях, где BIM умело используется, подобные «спорные» вопросы уже никого не волнуют, там всё понятно и всё работает.

Рис. 2. Пересечение несущих конструкций и коробов воздуховодов - яркий пример работы без использования принципа единой модели.

На сегодняшний день можно выделить три основных непонимания или заблуждения, связанных с единой моделью, и все они вполне закономерно отражают «страхи» тех, кто ещё «не попал в BIM».

Заблуждение первое: некоторые ошибочно думают, что единая модель - это один (общий для всех) файл.

Такое непонимание часто соседствует с ещё более сильным заблуждением о том, что BIM - это некая компьютерная программа, которая «всё делает сама».

На самом деле единый файл модели или связанное множество таких файлов - это уже способ организации работы с моделью в конкретной BIM-программе или комплексе таких программ, определяемый также ресурсами компьютерной техники и особенностями взаимоотношения исполнителей проекта, да и простое умение работать в области информационного моделирования играет здесь весьма важную роль.

Как правило, части модели, относящиеся к разным тематическим областям, могут быть автономными файлами. Например, электрику нет смысла видеть в своем файле все нагрузки и связи строительных конструкций, ему достаточно представлять сами конструкции (их габариты). Кроме того, большие проекты порождают огромные информационные модели, работа с которыми как с единым файлом уже представляет немалые технически трудности. В таких случаях создатели модели принудительно делят её на части, сразу же организуя их правильную стыковку. Это - обычная практика для нынешних IT-технологий, обусловленная уровнем развития современной компьютерной техники и программ.

С другой стороны, при небольшом объеме единого файла и с учётом специфики решаемых задач часто нет никакой необходимости искусственно разделять этот файл на части. Например, в приведенном ниже примере общий файл исчерпывающе представлял единую архитектурно-конструкторскую модель храма, после определённой профилактической чистки имел объём 50 Мб и хорошо обрабатывался на обычном компьютере.

Рис. 3. Евгения Чуприна. Проект православного храма в Новосибирске. Работа выполнена в Revit Architecture, 2011.

В других же ситуациях, на связанных напрямую с объёмом информации, внутренняя логика и сложность объекта вынуждают проектировщиков иметь в единой модели множество файлов. Например, следующий проект подземной застройки (7 этажей в глубину) и общей реконструкции площади Свердлова в Новосибирске содержал 48 файлов, непосредственно формирующих единую модель, и около 800 файлов семейств, вставленных в эту модель. Разделение этой модели на согласованные логические части также позволило достаточно эффективно работать с проектом на обычном персональном компьютере.

Рис. 4. Софья Куликова, Сергей Ульрих. Проект реконструкции площади Свердлова в Новосибирске. Работа выполнена в Revit Architecture, 2011.

Как уже отмечалось, конкретная технология работы с единой информационной моделью определяется как содержанием и объемом самого проекта, так и используемым программным обеспечением, а также опытностью пользователя, и обычно допускает много вариантов.

Если с маленькими проектами все просто - можно работать с одним файлом (при подходящим по своей универсальности программном обеспечении, конечно), то большие работы, даже если они выполняются на основе одной программы моделирования, «обречены» сначала на деление, а затем на «сшивание» частей в единое целое. Причем это «сшивание» должно быть правильным, чтобы получить согласованную информацию, а не набор разрозненных «чертежей в электронном виде».

Некоторые BIM-программы, например Bentley AECOsim Building Designer, для решения подобной задачи сразу записывают единую модель в несколько тематически разделённых ассоциированных файлов. Другие программы оставляют это на самостоятельную реализацию пользователями.

Иногда можно услышать мнение, что при информационном моделировании надо для выполнения каждого раздела проекта брать ту программу, которая этот раздел делает наилучшим образом, а потом как-то это всё собирать вместе. Конечно, хорошо, если у вас в результате объединения получилось информационная модель, по которой можно хотя бы коллизии проверить. Но чаще всего это неудачное «собирание вместе» сводит к нулю всю эффективность информационного моделирования - части проекта, выполненные в разных программах, в одну согласованную модель могут просто не объединяться.

Чтобы не попасть в такое положение, надо помнить, что компьютерное моделирование, особенно BIM - это как игра в шахматы, где надо думать на несколько шагов вперед. В частности, работая с частями модели, надо сразу четко представлять, как это потом соберётся в единое целое. Если вы этого не представляете - не думайте про BIM и работайте в AutoCAD, в классическом «компьютерном черчении» эта программа ещё никого не подвела!

Те же, кто думает на несколько шагов вперед, давно практически обнаружили, что единую модель можно собирать многими способами, и что это в особо сложных случаях даже выделяет некоторую специализацию среди сотрудников. Более того, теория BIM тоже не стоит на месте - уже появилась специальная терминология, поясняющая «происхождение» единой модели в случаях, когда (по разным причинам) информационное моделирование не является одноплатформенным.

Например, федерированная модель (federated model). Эта модель создаётся путем работы различных специалистов, чаще всего в различных программах со своими форматами файлов, а сборка общей модели осуществляется в специальных «сборочных» программах (типа Autodesk NavisWorks, Bentley Navigator или Tekla BIMsight).

В таком случае части, из которых собирается модель, не теряют своей самостоятельности, а вносимые в них изменения могут осуществляться только через породившую их программу и не приводят автоматически к изменениям в других составных частях модели. Федерированная модель может использоваться для общих действий (визуализация, специфицирование, поиск коллизий и т.п.).

На сегодняшний день федерированная модель - один из достаточно распространенных вариантов построения единой информационной модели для комплексных объектов. Этот подход характеризует «ранний» период развития BIM (по британской классификации - BIM Level 2) с работой в «разношёрстном» программном обеспечении. Думается, «с годами это пройдёт».

Рис. 5. Екатерина Пичуева. Проверка коллизий в Autodesk NavisWorks при стыковке нескольких частей модели. 2013.

Другой вариант - интегрированная модель (integrated model). Такая модель собирается из частей, выполненных (точнее, сохранённых) в открытых форматах типа IFC. Этот подход соответствует концепции OpenBIM, но он также не обеспечивает высокую степень ассоциированности различных частей модели.

Отдельно стоит упомянуть гибридную модель (hybrid model), объединяющую в себе как трехмерные элементы, так и ассоциированные с ними 2D чертежи или текстовые документы (последние всё чаще заменяются web-ссылками на первоисточники). Гибридная модель - явление весьма распространенное и набирающее силу, поскольку делает процесс моделирования вне зависимости от того, по какому пути он идёт, достаточно рациональным.

Например, если в организации имеется давно разработанный альбом типовых узлов, которые применяются в проекте, то нет необходимости все эти узлы переводить в трехмерный вид (моделировать) и «перегружать» ими общий файл, достаточно в соответствующих местах модели просто поставить ссылку (гиперссылку) на нужные альбомные листы (при этом сами листы могут использоваться в векторном или даже растровом формате).

Другой пример - документация по инженерному оборудованию. Она практически всегда является многостраничным текстовым документом, который невозможно «смоделировать», поэтому её просто прикрепляют ссылками к соответствующим элементам основной модели.

Среди типичных представителей гибридного семейства можно также назвать модели памятников истории и архитектуры. Так, недавно на кафедре Исторической информатики МГУ была проведена уникальная работа по виртуальному воссозданию облика Страстного монастыря в Москве (http://www.hist.msu.ru/Strastnoy/). Информационное моделирование в этом случае проводилось «с историческим уклоном» - от воссоздаваемого внешнего облика зданий требовалась прежде всего историческая достоверность, которая подтверждалась прикрепляемыми ссылками на документы. При этом внутренняя начинка зданий не являлась предметом исследования, но её при желании можно добавить на следующих этапах моделирования.

Рис. 6. Созданная в МГУ информационная модель Страстного монастыря - уникальная возможность сопоставить историю с нашим временем. Напомним, что сам монастырь был почти полностью разрушен в 1937 году.

Если модель можно не делить на части, то лучше этого и не делать, а сразу работать с общим файлом.
Если деления модели не избежать, то лучше пользоваться вариантом центрального файла и локальных копий для каждого пользователя, организуя таким образом совместную работу многих пользователей над одним проектом.
Если это не получается (например, архитекторам и электрикам требуются разные шаблоны файлов), то надо также пользоваться внешними ссылками.
Если внешние ссылки в режиме «он-лайн» также проблематичны (например, исполнители частей проекта находятся в разных городах либо работают в разное время), то готовьтесь к «сшивке» частей модели с использованием специализированных программ.
Если вообще не удается работать в одном программном обеспечении (или в едином формате файлов), то также придётся «сшивать» части модели в специализированных программах, причём быть готовыми к потере при объединении некоторой части информации и её последующему «ручному» восстановлению.
Если вы дошли до этого пункта, пропустив пять предыдущих как не подходящих, то забудьте про BIM и чертите в AutoCAD, либо пригласите несколько студентов, обученных информационному моделированию - они вам всё быстро и правильно сделают.

И ещё - надо помнить, что методы получения единой модели очень сильно зависят от программного обеспечения, которое используется в организации. И здесь надо отдавать предпочтение не тем программам, в которых привыкли работать сотрудники, а тем, которые упрощают создание единой модели.

В этом году второй день конференции был полностью посвящен трансляциям технических презентаций. Все мероприятия, проходившие одновременно в пяти параллельных сессиях, доступны для просмотра на сайте организатора . В блоке «Архитектура и строительство», где всего выступило 12 спикеров, представители бюро «Артпот» Владислав Ливанов и Виталий Малоземов рассказали о своем опыте перехода с Autocad на Revit.

Забегая вперед, стоит сказать, что авторы не предлагают рецептов, которые мгновенно позволят проектировать в новой среде, а скорее наоборот — строят процесс перехода на последовательных этапах. Именно благодаря спланированному заранее процессу и комплексному подходу сотрудники бюро смогли перестроиться на работу в новой среде без потери времени и ущерба для проектирования.

Одна из основных ошибок архитекторов, по мнению докладчиков, состоит в том, что большинство пытаются все принципы взаимодействия, которые они выработали за долгое время в САПР-проектировании, перенести и на 3D платформу, что не может быть реализовано в принципе. Поэтому в студии была разработана спиральная модель развития по переходу на работу в Revit, которая позволяет двигаться логическими отрезками, закрепляя по пути промежуточные результаты.

Три слагаемых успеха

Прежде всего, в мастерской определили три базовых принципа, которые пригодятся любой студии, вне зависимости от среды проектирования, в которой она работают. Эти принципы на первый взгляд могут показаться банальными, но именно в этом многие и допускают ошибки, не отдавая должного внимания, казалось бы, очевидным понятиям. Первостепенные основы любого проектирования, по мнению авторов, выглядят следующим образом:

Единая проектная сущность.
Постоянное взаимодействие всех участников процесса.
Единая структура хранения и передачи данных.

Единая проектная сущность подразумевает под собой совместную работу всех сотрудников с одним файлом. Не должно быть множества различных версий проекта или дополнительных чертежей, про которые не знает никто, кроме самого автора. То есть все участники процесса работают с одними и теми же проектными чертежами. Таким образом, в случае модификации одного элемента, эти элементы сразу же транслируются на остальные компьютеры, что исключает появления разных вариантов проекта.

Работа в одинаковых файлах требует налаженной коммуникации, и поэтому авторы доклада делают особый упор на постоянное взаимодействие всех участников процесса. Это особенно важно при работе со смежниками или в случаях, когда разные отделы разрабатываются на аутсорсе. Поэтому процесс взаимоотношений во время работы должен быть оговорен в самом начале. Необходимо, чтобы все участники сразу узнавали об изменениях, тем самым сводя к минимуму переделки и исправление ошибок.

Третья проблема связана с самими файлами, которые многие хранят и называют, как им самим угодно. В итоге, когда необходимо быстро найти нужный файл, особенно среди различных версий, то очень сложно бывает разобраться не только коллегам, но и самим авторам чертежей. Поэтому в каждой студии нужны общие правила по месту хранению, названиям папок, файлов и т.д.

Первая попытка, увеличившая продуктивность в 1,5 раза

Для перехода на Revit в мастерской была выделена отдельная проектная группа, где, в том числе, уже были и специалисты, знакомые с программой. Сразу же была поставлена амбициозная задача — полностью разработать проект в Revit’e и выдать готовую рабочую документацию, чего, впрочем, сходу достигнуть в полном объеме не удалость.

Архитекторам переход дался проще остальных, и даже с первого раза удалось выпустить рабочую документацию по разделу АР (архитектурные решения) . Но главная проблема возникла с остальными специалистами, и, прежде всего, с конструкторами, которые не смогли за короткое время адаптировать систему под себя, поэтому пришлось вернуться к разработке документации в обычном режиме.

Поняв, что придется всё равно работать в AutoCAD’e, в студии решили максимально использовать возможности программы, чтобы в итоге сэкономить времени для обучения персонала и новых попыток по переходу на BIM-проектирование. Были настроены подшивки, динамические блоки, разработаны шаблоны. Отдельного упоминания заслуживает диспетчер публикаций к печати, позволивший поставить выпуск рабочей документации буквально на поток.

Например, когда приходило время печатать проект, никто не тратил дополнительных усилий. Запускался мастер печати публикаций, который работал в полностью автономном режиме. Таким образом, не только уменьшилось время на распечатку, но и значительно возросла общая продуктивность мастерской. За счет использования новых инструментов удалось повысить скорость создания проекта сразу в 1,5 раза.

Необходимо связующее звено

Благодаря существенному сокращению времени разработки, удалось перевести одного из конструкторов исключительно на разработку конструктивных моделей в Revit, которые до этого приходилось кое-как выстраивать самим архитекторам. Такое промежуточное звено позволило нормализовать взаимодействие между архитекторами, работавших уже полностью в Revit’e, и конструкторами и инженерами, всё ещё использующими dwg-формат.

Такая модель работы позволила сделать важное изменение в работе мастерской — отделить основные проектные решения, разрабатывающихся на ранней стадии проектирования, от выпуска рабочей документации. То есть архитекторы продолжали работать в Revit’e, а все остальные специалисты получали их наработки в dwg-файлах экспорта и продолжали работать с файлами в AutoCAD’e. При этом параллельно с этим конструктор, работающий в Revit’e, поднимал по уже готовым чертежам трехмерную модель конструкций и согласовывал её с архитектурным отделом.

Благодаря этому решению уже на следующем объекте удалось получить не только архитектурную, но и конструктивную модель здания. Второй опыт и вся предварительная подготовка поспособствовали полному переходу мастерской на BIM-проектирование. Третий проект дома, наиболее сложного из трех, уже дедался всеми отделами в Revit.

Переход к проектированию в четырех измерениях

Получив полную поддержку заказчика, бюро решило дальше продолжить совершенствовать принципы работы и наладить ещё и строительный процесс, чтобы кардинально снизить стоимость возведения здания путем уменьшения накладных расходов и увеличения коэффициента полезного действия монтажных работ. Поэтому к трем направлениям добавился ещё и временной, строительный процесс, став четвертым измерением.

На этой стадии помогали такие программы как Navisworks и MS Project, где осуществлялась организация всего процесса, привязка к календарным планам, расчет трудозатрат и т.д. Специально для строителей с опережением самой стройки разрабатывалась отдельная модель здания, где собиралась информация, например, о количестве материалов, необходимых для производства каждого этапа строительных работ.

Уже на строительной площадке ГИП использовал именно эту модель, чтобы определять, какие материалы нужно закупить в ближайшее время. А если возникали вопросы по выполнению той или иной части, то прямо на модели дополнительно разрабатывались узлы, которые потом снова обсуждались на стройке, таким образом развивая идеи безбумажного проектирования.

Изображения autodeskuniversity.ru, fundyeng.com