Building Information Modeling – технологии XXI века
16.04.2014
Рубеж конца ХХ - начала XXI веков, связанный с бурным развитием информационных технологий, ознаменовался появлением принципиально нового подхода в архитектурно-строительном проектировании, заключающемся в создании компьютерной модели нового здания, несущей в себе все сведения о будущем объекте - Building Information Model (BIM).
Рубеж конца ХХ - начала XXI веков, связанный с бурным развитием информационных технологий, ознаменовался появлением принципиально нового подхода в архитектурно-строительном проектировании, заключающемся в создании компьютерной модели нового здания, несущей в себе все сведения о будущем объекте - Building Information Model (BIM).
Экскурс в историю
Процессы и технологии информационного моделирования эволюционировали на протяжении нескольких десятилетий и берут свое начало задолго до рождения многих современных гуру BIM-моделирования. Понятие Информационной модели здания, в которое вошли идеи параметрического проектирования, было впервые предложено профессором Технологического института Джорджии Чаком Истманом (Chuck Eastman) в 1975 году в журнале Американского Института Архитекторов под рабочим названием Building Description System (Система описания здания).Немного позже, в 1986 году, англичанин Роберт Эйш (Robert Aish) в своей статье впервые использовал термин Building Modeling в его нынешнем понимании как информационного моделирования зданий. Но, что более важно, тогда же он впервые сформулировал основные принципы этого информационного подхода в проектировании: трехмерное моделирование; автоматическое получение чертежей; интеллектуальная параметризация объектов; соответствующие объектам базы данных; распределение процесса строительства по временным этапам и т.д.
Термин BIM (Building Information Modeling или Building Information Model) впервые появился в 1992 году в работе Г.А. ван Недервена (G.A. van Nederveen) и Ф.П. Толмана (F. P. Tolman) из Нидерландов.
Примерно с 2002 года, благодаря стараниям многих авторов и энтузиастов нового подхода в проектировании, концепцию Building Information Model взяли на вооружение и ведущие разработчики программного обеспечения, сделав это понятие одним из ключевых в своей терминологии. В дальнейшем, во многом благодаря деятельности таких компаний как Graphisoft и Autodesk, аббревиатура BIM прочно вошла в лексикон специалистов по системам автоматизированного проектирования и получила широчайшее распространение во всем мире. Примечательно, что аббревиатура BIM может использоваться как для обозначения непосредственно самой информационной модели здания, так и для процесса информационного моделирования.
Передовые технологии проектирования
Информационное моделирование здания (Building Information Modeling) – это подход к возведению, оснащению, обеспечению эксплуатации и ремонту здания, который предполагает сбор и комплексную обработку в процессе проектирования всей архитектурно-конструкторской, технологической, финансовой и иной информации о здании со всеми ее взаимосвязями и зависимостями. В информационном моделировании здание и все, что имеет к нему отношение, рассматриваются как единый объект.
Основные процессы BIM
Трехмерная модель здания, либо другого строительного объекта, связанная с информационной базой данных, в которой каждому элементу модели можно присвоить дополнительные атрибуты. Особенность такого подхода заключается в том, что строительный объект проектируется фактически как единое целое и изменение какого-либо одного из его параметров влечет за собой автоматическое изменение остальных, связанных с ним параметров и объектов, вплоть до чертежей, визуализаций, спецификаций и календарного графика.
Роман Курашев,
управляющий директор УЦСС
Развитие одностадийного проектирования с применением BIM-моделей является ключевым аспектом в сокращении сроков проектирования на этапах КМ и КМД и оптимизации всего процесса производства и монтажа конструкций. Технология BIM позволяет выявить ошибки, присущие традиционному 2D проектированию, которые часто всплывают уже на стройплощадке.
Популяризация BIM-технологии в Украине позволит существенно снизить временные и ресурсные затраты компаний, занятых в сфере проектирования и управления проектами, а также создать им дополнительное конкурентное преимущество.
Развитие одностадийного проектирования с применением BIM-моделей является ключевым аспектом в сокращении сроков проектирования на этапах КМ и КМД и оптимизации всего процесса производства и монтажа конструкций. Технология BIM позволяет выявить ошибки, присущие традиционному 2D проектированию, которые часто всплывают уже на стройплощадке.
Популяризация BIM-технологии в Украине позволит существенно снизить временные и ресурсные затраты компаний, занятых в сфере проектирования и управления проектами, а также создать им дополнительное конкурентное преимущество.
Применение информационной модели здания существенно облегчает работу с объектом и имеет массу преимуществ перед классическими методами проектирования. Прежде всего, BIM позволяет в виртуальном режиме подобрать, разработать, рассчитать, увязать вместе и согласовать создаваемые разными специалистами и организациями компоненты и системы будущего сооружения, заранее проверить их жизнеспособность, функциональность и эксплуатационные качества, а также избежать самого неприятного для проектировщиков - внутренних нестыковок.
В отличие от традиционных систем автоматизированного проектирования, создающих только геометрические модели, результатом BIM-моделирования здания обычно является комплексная компьютерная модель, описывающая как сам объект, так и процесс его строительства.
Вся информация BIM объединяется в базу данных, что позволяет в любой момент времени получать актуальную проектную документацию и визуализации, а также анализировать их.
Подход в проектировании, когда объект рассматривается не только в пространстве, но и во времени, то есть «3D плюс время», часто называют 4D, а «4D плюс информацию» принято обозначать уже 5D.
Технология BIM демонстрирует возможность достижения высокой скорости и качества выполнения проектных и строительных работ, а также значительную экономию средств.
Например, при создании сложнейшего по форме и внутреннему оснащению нового корпуса Музея искусств в американском городе Денвер для организации взаимодействия субподрядчиков при проектировании и возведении каркаса здания, а также разработке и монтаже сетей и коммуникаций была использована специально разработанная для этого объекта информационная модель
Только организационное применение BIM (модель была создана для отработки взаимодействия субподрядчиков и оптимизации графика работ) сократило срок строительства на 14 месяцев и привело к экономии примерно 400 тыс. долларов при сметной стоимости объекта в 70 млн долларов.
{php Gallery::GiveGalleryHtml(37, 2, '736', '420'); php}
Обмен информацией
Среда BIM поддерживает функции совместной работы, поэтому люди, инструменты и задачи могут эффективно использовать информацию на протяжении всего жизненного цикла здания без риска несогласованности или потери данных, а также исключить ошибки при их передаче и преобразовании.Современное программное обеспечение позволяет создавать информационную модель, в которой могут параллельно работать архитекторы, конструкторы, инженеры и другие специалисты, вовлеченные в проект.
Украинские перспективы BIM в проектировании металлоконструкций
Внедрение BIM-технологий в мире идет возрастающими темпами, причем часто с государственной поддержкой. С 2016 года работа BIM будет обязательной при получении бюджетных заказов в ряде европейских стран. В Украине также наблюдается оживление интереса к информационному моделированию, однако сегодня это скорей удел отдельных энтузиастов или европейских компаний, работающих в нашей стране.Исторически сложилось, что проектирование стальных конструкций в Украине и СНГ состоит из двух разделов: КМ (конструкции металлические) и КМД (конструкции металлические деталировочные). Такое разделение вызвано сформированной еще в СССР последовательностью организации процесса проектирования и производства стальных конструкций, когда утверждаемые чертежи (КМ) выполняются проектными организациями, а рабочие чертежи стальных конструкций КМД (выполняются на основании стадии КМ), как правило, разрабатываются конструкторскими бюро заводов-изготовителей металлоконструкций.
Применение BIM-технологий позволяет моделировать объекты любой сложности, без разделение процесса на КМ и КМД. Однако нормативные требования, обязывающие проходить экспертизу чертежей КМ, заставляют специалистов, работающих с применением BIM, создавать комплект чертежей КМ только для выполнения формальностей и прохождения государственной экспертизы.
Артем Билык,
руководитель Инженерного центра УЦСС
Технология BIM в данный момент находит все большее применение в Украине, благодаря своим очевидным преимуществам. Полные информационные модели зданий создаются дольше, чем обычные чертежи КМ и КМД, но позволяют получить всю проектную документацию на объект. Если говорить только о металлоконструкциях, то 3D-модели значительно минимизируют сроки на разработку КМ и КМД, а также внесение в них изменений. Высокая геометрическая точность конструкций, получаемая с помощью BIM, и возможность передачи данных в САМ-системы (в производственное оборудование) значительно повышают технологичность производства и сокращают время монтажа, а также дают возможность реализовать сложные архитектурные формы.
Конечно же, такой подход выдвигает серьезные требования к производству и уровню организации строительства. Можно ожидать, что уже в скором будущем условия свободной конкурентной среды и сближение с более развитым рынком ЕС постепенно приведут в Украине к неизбежному переоснащению основных производственных фондов и создадут благоприятные условия для массового внедрения BIM. Прежде всего, информационные модели зданий войдут в сегмент промышленного, коммерческого и жилищного строительства, где несущий каркас тесно взаимодействует с другими подсистемами здания.
Технология BIM в данный момент находит все большее применение в Украине, благодаря своим очевидным преимуществам. Полные информационные модели зданий создаются дольше, чем обычные чертежи КМ и КМД, но позволяют получить всю проектную документацию на объект. Если говорить только о металлоконструкциях, то 3D-модели значительно минимизируют сроки на разработку КМ и КМД, а также внесение в них изменений. Высокая геометрическая точность конструкций, получаемая с помощью BIM, и возможность передачи данных в САМ-системы (в производственное оборудование) значительно повышают технологичность производства и сокращают время монтажа, а также дают возможность реализовать сложные архитектурные формы.
Конечно же, такой подход выдвигает серьезные требования к производству и уровню организации строительства. Можно ожидать, что уже в скором будущем условия свободной конкурентной среды и сближение с более развитым рынком ЕС постепенно приведут в Украине к неизбежному переоснащению основных производственных фондов и создадут благоприятные условия для массового внедрения BIM. Прежде всего, информационные модели зданий войдут в сегмент промышленного, коммерческого и жилищного строительства, где несущий каркас тесно взаимодействует с другими подсистемами здания.
С целью популяризации BIM-технологии в Украине в начале этого года Украинский Центр Стального Строительства подписал партнерское соглашение с компанией Tekla, специализирующейся на разработке программного обеспечения для архитектурного, инженерного и строительного назначения. В рамках заключенного соглашения стороны договорились совместно осуществлять продвижение одностадийного проектирования и BIM-моделирования на рынке Украины с целью повышения эффективности стального строительства.
Следует понимать, что переход на BIM – это смена технологий и организации процесса проектирования, а не компьютерной программы. Поэтому для активного применения BIM-технологий в Украине необходимо, прежде всего, менять психологию заказчиков и проектировщиков строительных объектов, а также гармонизировать консервативную систему отечественного разрешительного законодательства в соответствии с лучшими международными практиками.