Building Information Modeling - технології XXI століття
16.04.2014
Рубіж кінця ХХ – початку XXI століть, пов'язаний з бурхливим розвитком інформаційних технологій, ознаменувався появою принципово нового підходу в архітектурно-будівельному проектуванні, що полягає в створенні комп'ютерної моделі нової будівлі, що несе в собі всі відомості про майбутній об'єкт - Building Information Model (BIM).
Рубіж кінця ХХ – початку XXI століть, пов'язаний з бурхливим розвитком інформаційних технологій, ознаменувався появою принципово нового підходу в архітектурно-будівельному проектуванні, що полягає в створенні комп'ютерної моделі нової будівлі, що несе в собі всі відомості про майбутній об'єкт - Building Information Model (BIM).
Екскурс в історію
Процеси і технології інформаційного моделювання еволюціонували впродовж декількох десятиліть і беруть свій початок задовго до народження багатьох сучасних гуру BIM-моделювання. Поняття Інформаційної моделі будівлі, в яке увійшли ідеї параметричного проектування, було вперше запропоновано професором Технологічного інституту Джорджії Чаком Істманом (Chuck Eastman) в 1975 році в журналі Американського Інституту Архітекторів під робочою назвою Building Description System (Система опису будівлі).Трохи пізніше, в 1986 році, англієць Роберт Ейш (Robert Aish) у своїй статті вперше використав термін Building Modeling в його нинішньому розумінні як інформаційного моделювання будівель. Але, що більш важливо, тоді ж він вперше сформулював основні принципи цього інформаційного підходу в проектуванні: тривимірне моделювання; автоматичне отримання креслень; інтелектуальна параметризація об'єктів; відповідні об'єктам бази даних; розподіл процесу будівництва за тимчасовими етапами і т.д.
Термін BIM (Building Information Modeling або Building Information Model) вперше з'явився в 1992 році в роботі Г.А. ван Недервена (G.A. van Nederveen) і Ф.П. Толмана (F.P. Tolman) з Нідерландів.
Приблизно з 2002 року, завдяки старанням багатьох авторів і ентузіастів нового підходу в проектуванні, концепцію Building Information Model взяли на озброєння і провідні розробники програмного забезпечення, зробивши це поняття одним з ключових у своїй термінології. Надалі, багато в чому завдяки діяльності таких компаній як Graphisoft і Autodesk, абревіатура BIM міцно увійшла в лексикон фахівців з систем автоматизованого проектування і отримала широке розповсюдження в усьому світі. Примітно, що абревіатура BIM може використовуватися як для позначення безпосередньо самої інформаційної моделі будівлі, так і для процесу інформаційного моделювання.
Передові технології проектування
Інформаційне моделювання будівлі (Building Information Modeling) - це підхід до зведення, оснащення, забезпечення експлуатації та ремонту будівлі, який передбачає збирання та комплексну обробку в процесі проектування всієї архітектурно-конструкторської, технологічної, фінансової та іншої інформації про будівлю з усіма її взаємозв'язками і залежностями. В інформаційному моделюванні будівля і все, що має до неї відношення, розглядаються як єдиний об'єкт.
Основні процеси BIM
Тривимірна модель будівлі, або іншого будівельного об'єкта, пов'язана з інформаційною базою даних, в якій кожному елементу моделі можна привласнити додаткові атрибути. Особливість такого підходу полягає в тому, що будівельний об'єкт проектується фактично як єдине ціле і зміна будь-якого його параметру тягне за собою автоматичну зміну інших, пов'язаних з ним параметрів і об'єктів, аж до креслень, візуалізацій, специфікацій і календарного графіка.
Роман Курашев, 
керуючий директор УЦСБ
Розвиток одностадійного проектування із застосуванням BIM-моделей є ключовим аспектом у скороченні термінів проектування на етапах КМ і КМД та оптимізації всього процесу виробництва і монтажу конструкцій. Технологія BIM дозволяє виявити помилки, властиві традиційному 2D проектуванню, які часто спливають вже на будмайданчику.
Популяризація BIM-технології в Україні дозволить істотно знизити часові та ресурсні витрати компаній, зайнятих у сфері проектування та управління проектами, а також створити їм додаткову конкурентну перевагу.
Розвиток одностадійного проектування із застосуванням BIM-моделей є ключовим аспектом у скороченні термінів проектування на етапах КМ і КМД та оптимізації всього процесу виробництва і монтажу конструкцій. Технологія BIM дозволяє виявити помилки, властиві традиційному 2D проектуванню, які часто спливають вже на будмайданчику.
Популяризація BIM-технології в Україні дозволить істотно знизити часові та ресурсні витрати компаній, зайнятих у сфері проектування та управління проектами, а також створити їм додаткову конкурентну перевагу.
Застосування інформаційної моделі будівлі істотно полегшує роботу з об'єктом і має масу переваг перед класичними методами проектування. Насамперед, BIM дозволяє у віртуальному режимі підібрати, розробити, розрахувати, пов’язати разом і узгодити створювані різними фахівцями та організаціями компоненти й системи майбутньої споруди, заздалегідь перевірити їх життєздатність, функціональність і експлуатаційні якості, а також уникнути самого неприємного для проектувальників - внутрішніх нестиковок.
На відміну від традиційних систем автоматизованого проектування, що створюють тільки геометричні моделі, результатом BIM-моделювання будівлі зазвичай є комплексна комп'ютерна модель, що описує як сам об'єкт, так і процес його будівництва.
Вся інформація BIM об'єднується в базу даних, що дозволяє в будь-який момент часу отримувати актуальну проектну документацію та візуалізації, а також аналізувати їх.
Підхід в проектуванні, коли об'єкт розглядається не тільки в просторі, але і в часі, тобто «3D плюс час», часто називають 4D, а «4D плюс інформацію» прийнято позначати вже 5D.
Технологія BIM демонструє можливість досягнення високої швидкості і якості виконання проектних і будівельних робіт, а також значну економію коштів.
Наприклад, при створенні складного за формою і внутрішнього оснащення нового корпусу Музею мистецтв в американському місті Денвер для організації взаємодії субпідрядників при проектуванні та зведенні каркаса будівлі, а також розробці та монтажі мереж і комунікацій була використана спеціально розроблена для цього об'єкта інформаційна модель.
Тільки організаційне застосування BIM (модель була створена для відпрацювання взаємодії субпідрядників і оптимізації графіка робіт) скоротило термін будівництва на 14 місяців і призвело до економії приблизно 400 тис. доларів при кошторисній вартості об'єкта в 70 млн доларів.
{php Gallery::GiveGalleryHtml(37, 2, '736', '420'); php}
Обмін інформацією
Середа BIM підтримує функції спільної роботи, тому люди, інструменти та завдання можуть ефективно використовувати інформацію впродовж всього життєвого циклу будівлі без ризику неузгодженості або втрати даних, а також виключити помилки при їх передачі та перетворенні.Сучасне програмне забезпечення дозволяє створювати інформаційну модель, в якій можуть паралельно працювати архітектори, конструктори, інженери та інші фахівці, залучені до проекту.
Українські перспективи BIM в проектуванні металоконструкцій
Впровадження BIM-технологій у світі йде зростаючими темпами, причому часто з державною підтримкою. З 2016 року роботу BIM буде обов'язковою при отриманні бюджетних замовлень у ряді європейських країн. В Україні також спостерігається пожвавлення інтересу до інформаційного моделювання, однак сьогодні це скоріше доля окремих ентузіастів або європейських компаній, що працюють в нашій країні.Історично склалося, що проектування сталевих конструкцій в Україні та СНД складається з двох розділів: КМ (конструкції металеві) і КМД (конструкції металеві деталювальні). Такий поділ викликаний сформованої ще в СРСР послідовністю організації процесу проектування і виробництва сталевих конструкцій, коли затверджувані креслення (КМ) виконуються проектними організаціями, а робочі креслення сталевих конструкцій КМД (виконуються на підставі стадії КМ), як правило, розробляються конструкторськими бюро заводів-виготовлювачів металоконструкцій.
Застосування BIM-технологій дозволяє моделювати об'єкти будь-якої складності, без поділу процесу на КМ і КМД. Однак нормативні вимоги, які зобов'язують проходити експертизу креслень КМ, змушують фахівців, що працюють із застосуванням BIM, створювати комплект креслень КМ тільки для виконання формальностей та проходження державної експертизи.
Артем Білик, 
руководитель Инженерного центра УЦСС
Технологія BIM в даний момент знаходить все більше застосування в Україні, завдяки своїм очевидним перевагам. Повні інформаційні моделі будівель створюються довше, ніж звичайні креслення КМ і КМД, але дозволяють отримати всю проектну документацію на об'єкт. Якщо говорити тільки про металоконструкції, то 3D-моделі значно мінімізують терміни на розробку КМ і КМД, а також внесення до них змін. Висока геометрична точність конструкцій, що отримується за допомогою BIM, і можливість передачі даних в САМ-системи (у виробниче устаткування) значно підвищують технологічність виробництва та скорочують час монтажу, а також дають можливість реалізувати складні архітектурні форми.
Звичайно ж, такий підхід висуває серйозні вимоги до виробництва та рівню організації будівництва. Можна очікувати, що вже в недалекому майбутньому умови вільного конкурентного середовища і зближення з більш розвиненим ринком ЄС поступово приведуть в Україні до неминучого переоснащення основних виробничих фондів і створять сприятливі умови для масового впровадження BIM. Насамперед, інформаційні моделі будівель увійдуть в сегмент промислового, комерційного та житлового будівництва, де несучий каркас тісно взаємодіє з іншими підсистемами будівлі.
Технологія BIM в даний момент знаходить все більше застосування в Україні, завдяки своїм очевидним перевагам. Повні інформаційні моделі будівель створюються довше, ніж звичайні креслення КМ і КМД, але дозволяють отримати всю проектну документацію на об'єкт. Якщо говорити тільки про металоконструкції, то 3D-моделі значно мінімізують терміни на розробку КМ і КМД, а також внесення до них змін. Висока геометрична точність конструкцій, що отримується за допомогою BIM, і можливість передачі даних в САМ-системи (у виробниче устаткування) значно підвищують технологічність виробництва та скорочують час монтажу, а також дають можливість реалізувати складні архітектурні форми.
Звичайно ж, такий підхід висуває серйозні вимоги до виробництва та рівню організації будівництва. Можна очікувати, що вже в недалекому майбутньому умови вільного конкурентного середовища і зближення з більш розвиненим ринком ЄС поступово приведуть в Україні до неминучого переоснащення основних виробничих фондів і створять сприятливі умови для масового впровадження BIM. Насамперед, інформаційні моделі будівель увійдуть в сегмент промислового, комерційного та житлового будівництва, де несучий каркас тісно взаємодіє з іншими підсистемами будівлі.
З метою популяризації BIM-технології в Україні на початку цього року Український Центр Сталевого Будівництва підписав партнерську угоду з компанією Tekla, що спеціалізується на розробці програмного забезпечення для архітектурного, інженерного і будівельного призначення. В рамках укладеної угоди сторони домовилися спільно здійснювати просування одностадійного проектування та BIM-моделювання на ринку України з метою підвищення ефективності сталевого будівництва.
Слід розуміти, що перехід на BIM - це зміна технологій та організації процесу проектування, а не комп'ютерної програми. Тому для активного застосування BIM-технологій в Україні необхідно, перш за все, змінювати психологію замовників і проектувальників будівельних об'єктів, а також гармонізувати консервативну систему вітчизняного дозвільного законодавства відповідно до кращих міжнародних практик.