Конструктивные решения в BIM. BIM: что под этим обычно понимают Bim на этапе строительства

Технологии информационного моделирования в Москве

2019

Москва перейдет на BIM в проектировании объектов госзаказа

Столичные власти перейдут на использование BIM в проектировании объектов госзаказа в три этапа до конца 2019 года. Об этом в декабре рассказал начальник отдела внедрения технологий информационного моделирования департамента строительства Москвы Михаил Косарев .

По словам Косарева, уже сейчас Москва требует использовать BIM-технологии при проектировании многоквартирных жилых домов, социальной инфраструктуры (детсадов, школ, поликлиник) и административно-деловых комплексов. Однако пока существует ряд ограничений. В частности, в создаваемый в BIM ОКС не должно входить более двух корпусов общей площадью каждого не более 50 тыс. кв. м. Также установлены ограничения на площадь встроенной парковки (при ее наличии) - не более 15 тыс. кв. м.

Второй этап перехода на BIM запланирован на 1 июля 2020 года. С этой даты город начнет требовать использование информационного моделирования и при проектировании пожарных депо, отделений полиции. Также в число BIM-объектов войдут площадные ОКС инженерной инфраструктуры. Это насосные и компрессорные станции, локальные очистные сооружения, газорегуляторные пункты, тепловые пункты, трансформаторные и распределительные пункты.

Третий этап намечен на 1 сентября 2020 года. Столичные власти включат в свои требования также BIM-проектирование объектов улично-дорожной сети и всех инженерных сетей. Наконец, с 1 января 2021-го к этому списку также добавят линейные объекты метрополитена и транспортно-пересадочные узлы.

2018

BIM-технологиям начнут обучать в колледжах Москвы

Будущим современным конструкторам и архитекторам уже недостаточно обычного кульмана и бумажных чертежей. В последнее десятилетие все проектировщики перешли на использование компьютерных программ. Они позволяют воплотить в реальность любые пожелания заказчика, применять новые направления в дизайне зданий, внутренней отделки, ландшафтном проектировании.

Инновационный подход обеспечит учащимся инженерно-технических направлений развитие проектного мышления, отметил директор ГБПОУ «Московский колледж архитектуры и градостроительства » Александр Ариончик. «Наличие в современном московском колледже лаборатории 3D моделирования и прототипирования позволяет достичь результатов на каждом этапе обучения. Вовлеченность учеников в процесс позволяет эффективно осваивать новые технологии и программные продукты (специализированные САПР программы) для моделирования, дизайна и проектирования, выполнять индивидуальные и групповые проекты, проводить результативную подготовку к техническим олимпиадам и соревнованиям, легко встраиваться в инновационные подходы к обучению», - сообщил директор колледжа.

2017

Москва переведет строительную экспертизу на BIM c 2019 года

В середине октября сообщалось, что столичные власти утвердили «дорожную карту» по внедрению BIM-технологий в стройкомплексе. В документе были детально прописаны этапы «полноформатной подготовки к применению BIM» до начала 2019 года. Координатором реализации плана назначена Москомэкспертиза.

«План создает детализированный алгоритм работы по этому направлению. Мы постарались предусмотреть все необходимые мероприятия: от создания проектного офиса в структуре стройкомплекса до разработки классификаторов информационного моделирования и требований на этапах проектирования и экспертизы», - комментировал документ глава ведомства Валерий Леонов.

Утвержден план внедрения BIM-технологии в Москве

«Если говорить о краткосрочной перспективе, то будет разработан ряд регламентов и требований, учитывающих специфику столицы, которые позволят сделать первые шаги по внедрению новой технологии. На 2017-2019 годы запланирован запуск «пилотных» проектов - объектов капитального строительства - в целях отработки применения технологии для объектов капитального строительства», - отметил чиновник.

Сейчас усилия ведомства сконцентрированы на разработке стандарта применения BIM-технологий на московских стройках. В ближайшее время, по словам Леонова, будет разработан ряд регламентов и требований, учитывающих специфику столичного стройкомлекса. После того как новоиспеченный стандарт протестируют на реальных объектах, его можно будет рекомендовать для использования в регионах, что, в свою очередь, позволит создать единый госстандарт по BIM в России , заключил глава Москомэкспертизы.

По его мнению, лишь полностью переведя госзаказ на BIM, удастся создать условия для полноценного и эффективного применения этой технологии всеми участниками отрасли. «Практика совместной работы с проектировщиками и застройщиками показывает, что самые продвинутые из них уже инвестировали во внедрение данной технологии, с перспективой повысить свою конкурентоспособность на рынке. Но полноценно (со всеми преимуществами) использовать технологию они не могут, так как государственный заказчик работает слегка иначе», - пояснил Леонов.

BIM в России

2019

Стройка перейдет на BIM в 2020 году

Стройкомплекс Санкт-Петербурга переходит на применение BIM-технологий

Минстрой предложит регионам создать центры компетенций в BIM

29 октября 2019 года стало ивестно, что Минстрой намерен подключить власти регионов к развитию технологий информационного моделирования в России . Министерство рекомендует субъектам РФ создать центры компетенций в BIM , заявил зам его главы Дмитрий Волков. По задумке Минстроя, первые такие центры должны появиться в 2020 году.

По его словам, BIM-центры должны объединить в себе соответствующие компетенции в сфере экспертизы, строительного надзора, а также в деятельности региональных заказчиков строительных работ. Таким структурам необходимо активно взаимодействовать с образовательными учреждениями и бизнесом, считает замглавы Минстроя.

Ряд российских регионов уже активно продвинулись в области внедрения информационного моделирования, добавил Волков. В их числе он назвал Екатеринбург .

Ранее о создании Центра компетенций по внедрению технологий информационного моделирования в строительстве объявили в РЖД . Об этом представитель госмонополии сообщил 9 октября 2019 года. Целью создания структуры названо «повышение эффективности инфраструктурного строительства» .

Минстрой объединяет силы профессионального сообщества для внедрения BIM-технологий в строительстве

Технический комитет по стандартизации ТК 465 «Строительство » и проектный технический комитет по стандартизации ПТК 705 «Технологии информационного моделирования на всех этапах жизненного цикла объектов капитального строительства и недвижимости» объединяют силы для внедрения BIM-технологий в стройотрасли.

Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии (Росстандарта) от 12 июля 2019 года № 1660 «О внесении изменений в приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 20 июня 2017 г. № 1382 "Об организации деятельности технического комитета по стандартизации "Строительство"» реализовано слияние технических комитетов путем интеграции ПТК 705 в структуру ТК 465. Соответствующий приказ опубликован на сайте Росстандарта .

Консолидация сил профессионального сообщества на площадке ТК 465 создаст единый центр компетенций, необходимый для эффективной работы по внедрению BIM-технологий в строительстве, подчеркнул заместитель Министра строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации Дмитрий Волков.

«Внесенные изменения в состав и структуру ТК 465 направлены на совершенствование и развитие работ по стандартизации в области строительства, в частности в сфере BIM-технологий. Предполагается, что полноправные члены расформированного ПТК войдут в состав профильного подкомитета ТК 465 – ПК 5 «Управление жизненным циклом объектов капитального строительства». Консолидация сил профессионального сообщества на одной площадке однозначно увеличит эффективность работы по внедрению BIM-технологий в стройотрасли», – сказал Дмитрий Волков

.

По словам замминистра, объединение сил профессионального сообщества отрасли является важным шагом в рамках реализации комплексной работы по внедрению информационного моделирования в строительстве .

Понятие информационного моделирования закреплено в Градкодексе

В Градостроительном кодексе официально закреплено понятие информационного моделирования. Соответствующий закон подписал в июне 2019 года президент Владимир Путин .

Согласно документу, информационная модель объекта капитального строительства представляет собой «совокупность взаимосвязанных сведений, документов и материалов об объекте капитального строительства, формируемых в электронном виде на этапах выполнения инженерных изысканий, осуществления архитектурно-строительного проектирования, строительства, реконструкции, капитального ремонта, эксплуатации и (или) сноса объекта капитального строительства».

Согласно информации на сайте ведомства, сейчас ведется работа по созданию единой государственной цифровой платформы, которая будет интегрирована с государственными информационными системами обеспечения градостроительной деятельности субъектов страны и государственными информационными системами. Единое информационное пространство позволит обеспечить «бесшовность» не только технологического процесса создания здания, но и регулирования отрасли.

России не нужен стопроцентный переход на BIM - президент РААСН

Полный переход на технологии информационного моделирования в проектировании и строительстве в России не нужен. Такую оценку высказал президент Российской академии архитектуры и строительных наук и бывший главный архитектор Москвы Александр Кузьмин. Его слова приводит в мае 2019 года «Российская газета ».

По его словам, с помощью традиционных технологий проектирования в столице создано много прекрасных зданий. Готовить архитектурные проекты «в 2D» и с помощью всем привычных чертежей не так уж и плохо, резюмировал президент РААСН.

Schneider Electric примет участие в разработке национальных стандартов BIM-технологий в России

18 апреля 2019 года стало известно, что компания Schneider Electric , международный лидер в области управления энергией и автоматизации, подписала меморандум о сотрудничестве с Проектным техническим комитетом по BIM -технологиям (ПТК705).

«Законопроект обеспечивает правовые основы внедрения единой системы управления информацией об объектах капитального строительства путем применения информационного моделирования на протяжении всего жизненного цикла с учетом всех бизнес-процессов , функций государственного управления и государственных услуг в сфере строительства .

Поправки вводят в Градкодекс понятие «Классификатор строительной информации». Согласно документу, данный классификатор будет предназначен «для обеспечения информационной поддержки задач, связанных с классификацией и кодированием строительной информации в целях автоматизации процессов выполнения инженерных изысканий, обоснования инвестиций, проектирования, строительства, реконструкции, капитального ремонта, эксплуатации и сноса объектов капитального строительства». Предполагается, что правила формирования и порядок ведения данного классификатора будет устанавливать Минстрой. А оператором системы будет само министерство или его подведомственное учреждение.

Как сказано в пояснительной записке к законопроекту, внедрение классификатора строительной информации позволит извлекать целый комплекс аналитических данных . В том числе:

2018

Цифровая трансформация в строительстве к 2024 году

18 сентября 2018 года стало известно, что цифровая трансформация строительной отрасли, предполагающая принятие и актуализацию нормативно-технических документов по БИМ , необходимые изменения в законодательстве и создание отраслевой цифровой платформы, должна состояться в течение 5 лет. О механизмах решения этой задачи рассказал директор подведомственного Минстрою России ФАУ "Федеральный центр нормирования, стандартизации и технической оценки соответствия в строительстве" Дмитрий Михеев.

Комплекс мероприятий, предусмотренный Федеральным проектом "Цифровое строительство", о разработке которого сообщил глава Минстроя России Владимир Якушев , должен обеспечить цифровую трансформацию отрасли к 2024 году. При переходе на цифровое строительство ожидается снижение затрат и времени на строительство объектов, возводимых за счет бюджетов РФ всех уровней порядка до 20% уже через 5 лет. А сокращение времени от принятия решения о строительстве до введения в эксплуатацию – до 30%.

Цифровизация строительства предполагает автоматизацию всех стадий и процедур на всем жизненном цикле объекта.

К 2020 году планируется завершить работу над общероссийским классификатором строительной информации и разработать стандарт цифрового нормативно-технического документа в строительстве, с 2021 года начнется перевод нормативно-технической документации в строительстве в цифровой (машиночитаемый) формат, что позволит сформировать и вести фонд цифровых нормативно-технических документов в строительстве .

Путин поручил кабмину обеспечить переход на BIM c июля 2019 года

Также будут разработаны и утверждены методики расчета с применением цифровых технологий предельных расходов на выполнение работ и оказания услуг, необходимых для проектирования, строительства объектов и эксплуатации зданий и сооружений, проверки достоверности указанных расходов в рамках аудита обоснования инвестиций.

В том числе будут разработаны стандарты строительства современного и эффективного жилья и современных объектов недвижимости. Во II квартале 2020 г. информация о цифровых моделях зданий и сооружений, создаваемых в результате применения технологий информационного моделирования, будет отнесена к категории технологических данных. При этом нормативно будет закреплено требование о хранении такой информации на территории России .

BIM-технологии станут обязательными для госорганов

Также будут разработаны и утверждены требования к применяемым в интересах государственных органов и госкорпораций средствам методик расчета с учетом требований к импортозамещению и доступности информации для проверяющих органов.

Во II квартале 2021 г. для госорганов и госкорпорация будет внедрена законодательная обязанность самостоятельно осуществлять проектирование зданий и сооружений, а также закупать соответствующие работы и услуги по созданию объектов строительства только на основе BIM-технологий. В том числе в документацию о проведении закупки необходимо будет включать необходимость соответствующих цифровых моделей.

До конца 2022 г. все госструктуры будут осуществлять строительство зданий и сооружений с применением технологий цифрового моделирования. На основе опыта внедрения строительных проектов с участием средств государственного и муниципального бюджетов всех уровней будут разработаны и внедрены меры по стимулированию застройщиков осуществлять проектирование, строительство и эксплуатацию зданий и сооружений, а также закупать соответствующие работы и услуги по созданию объектов строительства на основе применения BIM-технологий.

Благодаря предлагаемым мерам до конца 2024 г. доля проектируемых объектов недвижимости, проходящих проверки на соответствие требованиям и нормативам без участия человека, составит 9% от общего количества проектируемых объектов. А доля строящихся с применением технологий информационного моделирования объектов недвижимости составит 80% от общего количества строящихся объектов недвижимости.

Дистанционный осмотр строительного персонала

Другое направление документа состоит в повышение эффективности строительства и эксплуатации зданий и сооружений. С этой целью в начале 2019 г. будет проведен анализ возможностей внедрения систем дистанционного предсменного осмотра и дистанционного мониторинга состояния здоровья персонала при строительстве зданий и сооружений, а также при эксплуатации элементов внутридомовой инфраструктуры.

Также будет проведен анализ возможностей и эффектов внедрения цифровых систем мониторинга, анализа и прогнозирования поломок внутридомовой инфраструктуры. До конца 2019 г. будет установлено требование по обязательному внедрению систем дистанционного предсменного осмотра и дистанционного мониторинга состояния здоровья персонала при строительства зданий сооружений, а также при эксплуатации опасных элементов внутридомовой инфраструктуры.

Обязательная интеграция строящихся объектов с «Системой-112» и КСЭОН

На начало 2020 г. все застройщики будут обязаны при проектировании планируемых объектов капитального строительства предусматривать интеграцию существующими региональными и/или муниципальными решениями Системы 112 и Комплексной системы экстренного оповещения населения об угрозе возникновения или о возникновении чрезвычайных ситуаций (КСЭОН).

До конца 2020 г. в 10 городах будут внедрены системы экономониторинга, анализа и прогнозирования поломок внутридомовой инфраструктуры (лифтов, трубопроводов и т.д.) для зданий, построенных с использованием технологий информационного моделирования. При этом будет обеспечена интеграция данных систем с цифровыми платформами управления городскими ресурсами.

До конца 2021 г. все построенные объекты недвижимости, проходящие приемку государственной комиссией и передачу на баланс государства, будут интегрированы с региональными или муниципальными решениями «Системы-112 » и КСЭОН.

Благодаря предлагаемым мерам до конца 2024 г. травматизм на строительных площадках будет снижен на 15% по сравнению с 2018 г. Все строящиеся с использованием технологий информационного моделирования объекты жилищного строительства будут оснащены системами мониторинга, анализа и прогнозирования поломок внутридомовой инфраструктуры. А доля эксплуатируемых объектов недвижимости и ЖКХ , имеющих модель цифрового двойника, составит 60% от общего количества эксплуатируемых объектов.

Регистрация сделок с недвижимостью в электронной форме

Третье направление документа состоит в повышение прозрачности сферы строительства, аренды и продажи недвижимости. С этой целью в начале 2019 г. будет проведен анализ «лучших мировых практик» в части получения разрешения на строительство и совершения сделок с недвижимостью с использованием цифровых технологий. Также будет установлена нормативная возможность проверки добропорядочности участников сделки с недвижимостью в электронной форме с использованием сведений государственных информационных систем.

По результатам вышеупомянутого анализа в пяти городах будут запущены «пилотные» проекты по получению разрешения на строительство с использованием цифровых технологий. Во II квартале будет обеспечено полностью дистанционное оформление временной регистрации по месту пребывания в электронной форме.

Также будет введен упрощенный режим налогообложения для граждан, сдающих в аренду один объект недвижимости (квартиру) с применением электронных форм взаимодействия.

Ожидается, что до конца 2020 г. путем использования цифровых технологий будет сокращено до уровня «лучших мировых практик» длительность процедур получения разрешения и обеспечена возможность получения и использования всех необходимых документов и сведений для сделки с недвижимостью в электронной форме. А на конец 2024 г. количество сделок аренды и купли-продажи недвижимости, заключенных в электронной форме, составит половину от общего числа сделок.

Вступили в силу новые СП по BIM

Наименование первого: «Правила обмена между информационными моделями объектов и моделями, используемыми в программных комплексах». Документ описывает базовые требования к созданию и эксплуатации информационных систем, взаимодействующих между собой в течение всего жизненного цикла здания или сооружения.

Второй СП получил название «Правила формирования информационной модели объектов на различных стадиях жизненного цикла». В основном, эти правила направлены на повышение обоснованности и качества проектных решений, а также уровня безопасности при строительстве и эксплуатации зданий и сооружений.

Еще один свод правил вступит в силу с 16 июня, напомнили в НОПРИЗ. Это СП 328.1325800.2017 «Информационное моделирование в строительстве. Правила описания компонентов информационной модели». Документ содержит требования к компонентам информационных моделей зданий и сооружений, но не касается цифровых библиотек данных компонентов.

Ранее Минстрой сообщал, что система нормативно-технических документов по BIM в общей сложности будет включать в себя 15 национальных стандартов (ГОСТ Р) и 10 сводов правил. Из них 13 ГОСТ Р и 4 СП будут касаться основополагающих (базовых) направлений, остальные - отдельных стадий жизненного цикла. В настоящее время в области информационного моделирования уже действуют 7 ГОСТ и 6 СП.

2017: Правительство утвердило «дорожную карту» по BIM-технологиям

По информации пресс-службы строительного ведомства, утвержденный документ предусматривает разработку национальных стандартов BIM на этапах проектирования, строительства, эксплуатации и сноса зданий, а также приведение нормативно-технических документов и сметных нормативов, применяемых в строительстве , в соответствие с классификатором строительных ресурсов. План также предполагает расширение функционального назначения федеральной государственной информационной системы ценообразования в строительстве в направлении эксплуатации и сноса объектов капитального строительства.

«Применение BIM-технологий - это новая эра в строительстве и эксплуатации зданий. И это не только 3D-моделирование, это также расчет полного жизненного цикла сооружения вплоть о его утилизации. В BIM-модель будущего здания можно «зашить» не только характеристики материалов и процессов, но и информацию по закупкам, поставкам и срокам будущего ремонта», - прокомментировал Михаил Мень, добавив, что только на стадиях проектирования и строительства применение BIM-технологий позволяет сократить затраты на 20%.

Изначально «дорожную карту» по BIM-технологиям планировалось утвердить к 1 сентября 2016 года. При этом последняя ее редакция, обсуждавшаяся в феврале 2017 года на заседании Экспертного совета правительства, стала предметом острой критики со стороны экспертного сообщества. «Особенностью данной версии «дорожной карты» стало то, что значительное место в ней уделено вопросам ценообразования в эксплуатации (9 пунктов из 14) вне привязки к тематике информационного моделирования», - отмечала по итогам дискуссии генеральный директор компании «Конкуратор

По нашей примерной оценке, основанной на 20-летней практике, на земляных работах можно «потерять» до 50-60 % бюджета. На железобетоне и отделке точно 30 %. На ошибках перезаказа при коллизиях стоимость инженерки увеличивается примерно на 10 %. Именно по этой простой причине, когда «злой заказчик» внедряет BIM-модель здания, со всех сторон начинаются дикие крики и стоны.

BIM-контроль сейчас будет на всех госзаказах по новому нормативу, поэтому крики и стоны будут особенно эпичны.

Вот здесь я вижу трассировку всех систем, могу получить точную смету на каждый узел: и при перемещении или добавлении объекта получу обновления сразу во всех проектных и рабочих документах.

Что такое BIM-модель? Это трёхмерная модель здания, где все системы состыкованы и увязаны в одном едином плане. Поставили розетку в комнате - в общей смете тут же появилась новая розетка и соответствующий метраж кабеля. Погрешность такой модели по материалам - 2 %. На бумаге обычно берут запас 15 %, и излишки этого запаса отчаянно «теряются».

Давайте лучше покажу примеры, чем буду рассказывать.

Вот основной вид: здесь видно модель здания без рендера, просто на уровне инженерных схем. В открытом сейчас по центру окне - здание для осмотра, на заднем плане видны разрезы по конкретным системам.

Вот так выглядят все инженерные системы здания «в сборке».

Можно отключить согласованный вид и посмотреть только конкретные подсистемы. Например, вот эту - водоснабжение.

А это электрика.

Можно покрутить и увеличить интересующий участок.

Переключиться на вид другой системы.

Посмотреть отдельные узлы как «кирпичики», то есть объекты (их потом удобно дублировать в конструкторе, например).

Можно посмотреть бетонные конструкции и их свойства.

Вот ближе.

И уже на них наложить виды систем или отдельных узлов.

Для заказчика мы обычно собираем красивый рендер (вот как ниже), а сами пользуемся при проектировании видом как выше.

Примерно три года назад компьютеры начали тянуть BIM-модели зданий. Конечно, 3D-здания проектировали ещё в Советском Союзе, но сейчас это стало действительно общедоступным и легко воспроизводимым.

Даже вот эти «кирпичики», то есть модели узлов, типа устройства лифтов, - они сделаны в 3D и могут рассматриваться со всех сторон. Поскольку это не «Ведьмак» и не «Mass Effect», оптимизацией движка здесь занимаются в последнюю очередь, никакого особого пререндера нет, и были нужны достаточно мощные машины для комфортной работы с системой.

Как набираются данные в такую модель

Сегодня проектирование здания может идти тремя путями:

1. По старинке, то есть на бумаге, точнее - в одной из CAD-систем. Будет куча разных документов, которые потом в уме инженера соединяются в один общий проект. Это совершенно нормальный метод, когда работой занимаются квалифицированные специалисты. Но на деле, в реальном мире, всё равно кто-нибудь пересечёт кабель-канал и вентиляцию если не при проектировании, то уж точно при реализации. Играя на допусках, разнице схем и отсутствии единого плана, можно достаточно много «потерять».
2. Начинать по старинке и получать согласование эскиза по старинке, а потом переходить в BIM и проектировать всё сразу как надо. Промежуточный этап чаще всего нужен тогда, когда генподрядчик решает нормально контролировать стройку.
3. Проектировать сразу в BIM. Тогда эскиз - это одно из представлений (просто сохранение модели в определённом формате и распечатка), план электрики - другое представление и т. п. Всё это можно уже даже согласовывать в Москве в электронном виде.

Для нашего офиса, нарезка которого видна выше, мы использовали оба метода. Точнее, импортировали старые 3-мерные модели и данные по проектной документации, а затем стали поддерживать всё в BIM.

Первый этап занял несколько месяцев у двух специалистов. Мы взяли чертежи из Автокада и импортировали их в BIM-среду. Кое-что было в PDF, их пришлось обводить вручную. Архитектуру и конструктив мы делали месяц. Остальное время - инженерка, в частности, приходилось ходить в здание, смотреть на места и фотографии. Самое главное, что давала схема, - отсутствие коллизий систем. BIM-среда не даёт пересекать инженерные подсистемы: это похоже на трассировку платы. Есть много способов избегать такого и ловить баги.

Это крайне важно для генподрядчика, потому что за каждую такую коллизию на объекте он платит из своих потом. Я вот жилой комплекс построил, небоскрёб построил, в нашей команде есть человек, который три станции метро с нуля спроектировал, дата-центры и прочие объекты поменьше - вообще без счёта. Так вот, каждый чёртов раз, когда нет BIM, вентиляция вечно в колонну приходит. Исправляем, двигаем, меняем. Потом дизайнер говорит: «Всё не так». И канитель начинается с самого начала. Теперь мы проектируем сразу в BIM, и это снимает массу головной боли.

Но вернёмся к нашему зданию. После того, как все системы были очерчены, стали насыщать инженеркой и правильно оформлять чертежи, чтобы в BIM были полные спецификации. То есть сначала, например, электрощитовая была просто одним узлом, типа материальной точки, потом там появилось разбиение на отдельные крупные устройства и линии внутри, а потом она стала такой детализированной, что мы знали уже серийные номера запчастей. Эта глубина проектирования называется LOD: британский стандарт уровней детализации элементов информационных моделей. LOD100 и LOD200 - это как в компьютерных играх, когда есть некий конструктор и узлы. Модель может использоваться для анализа (на основе объемов, площадей и ориентации путем применения обобщенных критериев эффективности) и оценки стоимости на основании расчётных площадей и объемов. Ну, и планирования, конечно. LOD300 - это уже нормальная детализация для выпуска проектной традиционной документации и для проведения различных инженерных расчётов. Там же можно считать оборудование, изделия и материалы, а также черновую работу. Трёхсотая модель может быть использована для анализа коллизий. LOD 400 - уже выпуск рабочей документации, для проведения различных инженерных расчётов, для получения точных данных по оборудованию, изделиям и материалам для подсчёта объемов работ. Эта модель может быть использована на стадии СМР, то есть послужит прямой инструкцией строителям. За каждый косяк можно будет смело спрашивать. Утерялся метр кабеля - никто не заметит. Пропало 50 метров - сразу спалился. Мы обычно работаем на этом уровне, но для своего офиса замахиваемся на LOD 500. Эта модель может быть использована на стадии эксплуатации, там видны расходники вроде ламп и их ресурс.

400-й LOD на практике строительства даёт ещё несколько явных плюсов. Вот один пример. Очень частая ошибка - неверный расчёт мощностей. Обычно это делается вручную по сопоставлению различных планов. В BIM - автоматически считается системой, и всё состыковывается как надо. Часто проектировщики считают по разным методологиям либо просто не замечают какую-то деталь, и оборудование просто не включается по мощности.
Выход за бюджет обычно до 7 % на перезаказ новых агрегатов (это ещё если не приходится менять что-то в планировке на лету, чтобы поставить новое оборудование).

На 500-м LOD технико-экономические показатели здания уже один в один: оно же построено со всеми формулами расчёта нагрузок, мощности, марками унитазов, разуклонами и точным количеством провода.

Что дальше

Дальше, имея такую модель, к ней прикручиваются любые модули автоматизации. Можно повесить поверх график производства работ и смотреть. Мы вот в нашем здании повесим автоматизацию и отдадим часть доступов в диспетчерскую, чтобы управлять зданием как в Голливуде.

Сметчикам очень удобно работать с BIM-моделью с 400-го LOD. Проектировщикам удобно - они быстро печатают и нарезают на узлы. Это очень сокращает время различных работ. Образованные прорабы BIM крутят и вертят. Подрядчикам на самой стройке, естественно, это вообще не надо, все «потери» на виду, да и подделать документацию очень сложно. Проверяется вся технико-экономика: земляная масса идеально, все трубы, всё. Пишутся логи: кто залез в модель, когда залез, что посмотрел, что поменял. Естественно, все эти модули усложняют работу в плане обучения (нужен где-то месячный курс минимум, чтобы просто профессионально читать BIM), но это уже требование нормативов. На госконкурсах теперь всё будет через BIM-модель. Необразованные подрядчики будут страдать.

Сколько это стоит

100 тысяч квадратных метров под LOD 400 перенести стоит примерно как 5-6 квартир в центре в деньгах и несколько месяцев в работе. Как это ни странно, это всё равно хорошо окупается на экономии на проекте. Однако более правильный подход - нужно сразу проектировать в BIM-среде. Это дольше на месяц на стадии подготовки, но получается почти бесплатно в общей смете.

Дороже автоматизация. Например, наши коллеги делали модуль для системы управления стадионом, там на нижних уровнях стоят датчики контроля, которые проверяют вибрации, уровень уклона стен и балок, оценивают появление дефектов в металле. Проще говоря, помогают понять, что стадион может обрушиться за полгода-год при нормальной жизни или за несколько часов, если он был повреждён землетрясением (но, вроде, стоит). Эти же данные передаются в МЧС в реальном времени.

Вот кому это нужно:

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:

1. нужным образом скоординированная, согласованная и взаимосвязанная,
2. имеющая геометрическую привязку,
3. пригодная для расчётов и количественного анализа,
4. 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:

1. принятия конкретных проектных решений,
2. расчета узлов и компонентов здания,
3. предсказания эксплуатационных качеств объекта,
4. создания проектной и иной документации,
5. составления смет и строительных планов,
6. заказа и изготовления материалов и оборудования,
7. управления возведением здания,
8. управления эксплуатацией в течение всего жизненного цикла объекта,
9. управления зданием как объектом коммерческой деятельности,
10. проектирования и управления реконструкцией или ремонтом здания,
11. сноса и утилизации здания,
12. 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:

1. Информационное моделирование зданий приходит не вместо классических методов проектирования, а является развитием последних, поэтому логично вбирает их в себя, особенно в «переходный» период.
2. 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.
3. 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.
4. 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.

1. Если модель можно не делить на части, то лучше этого и не делать, а сразу работать с общим файлом.
2. 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.
3. Если это не получается (например, архитекторам и электрикам требуются разные шаблоны файлов), то надо также пользоваться внешними ссылками.
4. 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.
5. 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.
6. 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.

BIM технология информационного моделирования объектов (Building Information Modeling) является развитием общепринятой сегодня системы автоматизированного проектирования (САПР). Основным отличием от последней, помимо трехмерного черчения, является наличие у модели базы данных, содержащей подробную информацию о технологических, технических, архитектурных, инженерно-строительных, сметных, экономических характеристиках объекта. В зависимости от конкретных требований база может дополняться юридической, эксплуатационной, экологической и другой информацией.

Принципы BIM проектирования

Постулаты информационного моделирования или BIM проектирования, которые легли в основу современного подхода в разработке проектной документации, выделил и применил при реконструкции Терминала 3 аэропорта Хитроу в конце 80-х разработчик программных комплексов для Autodesk и Bentley Systems, Роберт Эйш. В качестве базовых принципов BIM он назвал:

• конструирование объекта в трехмерном пространстве;
• возможность автоматической выдачи чертежей и спецификаций;
• наличие в модели всех проектных данных объекта;
• интеллектуальная параметризация;
• возможность моделирования процесса строительства с привязкой ко времени и бюджетированию.

Путем объединения всех разделов и решений проекта в едином многомерном пространстве, руководитель может увидеть результаты строительства до его начала. Когда говорят о BIM проектировании, то наряду с общепринятым термином «3D визуализация» часто употребляют «4D» и «5D». Это означает в прямом смысле слова расширение количества пространственных измерений, которые дает привязка модели к календарному графику строительства и сметной стоимости объекта.

Мировой опыт развития

Как уже отмечалось выше, разработка систем информационного моделирования за рубежом ведется с 80-х годов прошлого столетия. Одним из лидеров и основоположников движения стала компания Autodesk, достижения которой послужили толчком к созданию альянса по взаимодействию различных графических платформ.

В «Alliance of Interoperability» вошли 12 крупнейших разработчиков программного обеспечения, среди которых Autodesk (Revit, Autocad), Tekla, Graphisoft (Archicad), Trimble (Sketchup) и другие. Для корреспонденции между различными платформами используется формат данных IFC с открытой спецификацией.

Сегодня практически все именитые архитекторы и проектные студии работают с BIM технологиями проектирования. В соответствии с аналитическими исследованиями использование современных подходов в проектировании и строительстве позволяет достичь ощутимой экономии в сроках выполнения СМР, стоимости строительства и эксплуатации объектов.

Например, при строительстве музея искусств в Денвере по проекту Д. Либескинда в 2006 году, благодаря созданной модели взаимодействия подрядных организаций с привязкой к сетевому графику, общие сроки реализации удалось сократить на 14 месяцев. Значительных результатов достигли путем внедрения BIM при возведении высшей музыкальной школы в Майами по проекту Фрэнка Гери в 2008 году.

В соответствии с данными исследований McGraw-Hill Construction, уровень вовлеченности проектных бюро США и Канады в технологии BIM в 2007 году составлял 28%, в 2009 – 49%, в 2012 – 71%. В Соединенных Штатах планомерным переходом на информационное моделирование занимается Американское национальное бюро стандартов BIM, созданное при Национальном институте строительства.

Во многих странах Европы внедрение передовых BIM технологий производится целенаправленными действиями властей. В частности, в Великобритании еще в 2010 году был утвержден план мероприятий, в соответствии с которым, начиная с 2016 года все финансируемые государством строительные проекты должны разрабатываться в соответствии со стандартами BIM. Помимо этого тенденции рецессии в экономике ЕС создали условия для поиска проектными и строительными организациями новых, более эффективных подходов к выполнению работ. При вынужденном уменьшении количества участников проекта технологии BIM оказались действенным способом выживания.

BIM : достоинства и возможности

Итак, под термином BIM проектирование сегодня понимается информационная модель существующего или планируемого к строительству объекта, отличительными особенностями которой являются:

• взаимосвязанность и согласованность всех элементов;
• возможность дополнения, изменения, анализирования и прогнозирования развития;
• привязка к реальным времени и месту;
• доступ для одновременной работы специалистами различных направлений и возможность комбинации их технических решений в едином пространстве.

Из этого определения вытекают и основные преимущества использования BIM. В числе достоинств моделирования перечисляют:

• возможность автоматического создания проектно-сметной документации высокого качества;
• отсутствие ошибок в чертежах, размерах, спецификациях, сметах;
• актуальная информация об эксплуатационных и стоимостных показателях материалов;
• визуальная наглядность, способствующая принятию оптимальных технических решений;
• удобство управления строительством и эксплуатацией объекта;
• наличие актуальных данных для возможности реконструкции, технической модернизации и сноса зданий и сооружений по завершении их жизненного цикла.

Важной составляющей инновационного подхода BIM считается возможность визуального моделирования самого процесса строительства, в ходе которого каждый из участвующих в проекте специалистов может отследить реализацию заложенных им технических решений и их взаимодействие со смежниками. При моделировании эксплуатации объекта имеется возможность наблюдать за работой предусмотренного проектом оборудования и делать выводы об удовлетворительности его параметров.

Внедрение BIM в отечественной индустрии строительства

Говоря о внедрении и перспективах развития информационного моделирования в России, необходимо выделить несколько основных факторов, которые влияют на этот процесс. С одной стороны имеется ряд заинтересованных в развитии компаний, которые продвигая BIM технологии на своих объектах, стремятся оказаться в авангарде строительных технологий.

С другой стороны, есть централизованные программы властей, направленные на поэтапный переход к более прогрессивным системам проектирования и строительства. При этом существуют определенные силы и обстоятельства, препятствующие этим позитивным процессам. Давайте рассмотрим каждый из этих пунктов более подробно.

Кто продвигает технологии BIM проектирования в России

Так или иначе, большинство проектировщиков и строителей, хоть что-то, но слышали об информационном моделировании. Для многих BIM проектирование ассоциируется в первую очередь с трехмерным проектированием. При этом дальше осознания, что за новой технологией – будущее, дело часто не заходит. Тем не менее, уже сегодня на отечественном рынке имеется ядро заинтересованных компаний, которые активно продвигают внедрение инноваций.

Одним из пионеров использования BIM в России является КБ Высотных и Подземных сооружений (г. Санкт-Петербург). Используя методы моделирования бюро разработало свыше 70 объектов различной степени сложности. Среди них комплексные проекты сцены Мариинского театра, 120-этажного небоскреба в Азербайджане, торгового центра в Минске и другие.

Один из крупнейших отечественных застройщиков, ГК «Мортон» (г. Москва) использует BIM технологии не только для оптимизации СМР, но и для планирования всего жизненного цикла возводимых объектов. Одним из пилотных проектов компании было строительство детского сада.

Группа компаний «Эталон» (г. Санкт-Петербург) в настоящее время внедрила систему информационного моделирования на всех своих стройках. Активными сторонниками внедрения BIM технологий являются зарубежные фирмы, имеющие свои представительства в России. Среди них – NCC (Швеция), YIT (Финляндия) и ряд других.

Государственное регулирование и экспертиза

Программа внедрения информационного моделирования строительства утверждена Минстроем РФ в декабре 2014 года. В соответствии с данным документом развитие технологии состоит из следующих этапов:

• разработка 23 пилотных BIM-проектов. В настоящее время модели находятся на экспертизе;
• экспертиза пилотных проектов и анализ результатов. Срок выполнения - до конца 2015 года (работа в стадии завершения);
• разработка BIM-классификатора, содержащего около 70 тысяч наименований строительных материалов;
• создание перечня нормативной базы, нуждающейся в корректировке при внедрении информационного моделирования, до конца 2015 года;
• корректировка строительных норм и правил – в течение 2016 год;
• начиная с 2017 года - обязательное требование к использованию BIM при реализации части государственных заказов на проектирование;
• начиная с 2018 года – Минстрой будет давать рекомендации по использованию BIM-технологий подрядными строительными организациями;
• дальнейшее увеличение процента моделирования при проектировании и строительстве объектов.

В настоящее время в рамках пилотных BIM проектов идет наладка взаимодействия между их разработчиками и экспертами. С апреля 2015 года государственная экспертиза наряду с классической технической документацией в бумажном виде принимает на рассмотрение и модели объектов. Для этих целей в штате госструктуры имеются подготовленные специалисты, а также оборудованные рабочие места. Основным инструментом проектировщиков и экспертов в настоящее время выступает комплекс Revit Autodesk.

Особенности внедрения BIM технологии проектирования в России

При изучении вопроса внедрения BIM технологий чаще всего попадаются положительные отзывы и детальное описание преимуществ более совершенной системы. Тем не менее, среди отечественных специалистов (проектировщиков и строителей) имеется и достаточное количество скептиков. И поводы для негативного восприятия процесса действительно есть.

Несмотря на провозглашенный разработчиками программного обеспечения единый подход к основам BIM и свободный обмен информацией между платформами Autodesk, Bentley, Tekla, Graphisoft и другими, фактически выполнить это условие без потери значительной части данных сегодня не представляется возможным. По сути, проектная организация, принявшая на вооружение тот или иной программный комплекс, становится заложником его производителя.

На данном этапе развития во многих случаях отсутствует налаженная связь между расчетными комплексами и визуальным построением модели. В единую BIM систему весьма проблематично вписывается информация о дефектах строительных конструкций существующих зданий и сооружений, требующих ремонта и усиления. Поэтому сегодня говорить о всеобъемлющем процессе моделирования объекта не приходится.

Определенный скепсис вызывает и утверждение о том, что комплекты рабочей документации «нарезаются» автоматически с готовой модели без участия «человеческого фактора», а возможность появления ошибки в этом процессе минимальна. Практика использования того же Revit Autodesk свидетельствует о необходимости значительной «ручной» доработки чертежей в части их приведения к нормам СПДС. Пользователи утверждают, что версия программного комплекса «из коробки» требует значительных временных затрат на ее настройку под свои нужды, создание собственных баз данных, штампов и форм.

Несмотря на уверения разработчиков, применение BIM технологии оправдано не во всех случаях. Построение информационной модели – достаточно трудоемкий и длительный процесс, который можно обосновать в масштабных проектах. Разработка дизайна небольших объектов с применением BIM попросту увеличит сроки и стоимость выполнения работ. Видимо для того, чтобы оправдать случаи неэффективного использования технологии, девелоперы активно продвигают идею использования модели на всех стадиях жизненного цикла объекта, вплоть до его сноса.

Кроме этих «подводных камней», процесс внедрения BIM в отечественных проектных и строительных организациях сталкивается с такими проблемами:

• высокая стоимость перехода с CAD-систем на информационное моделирование. Зачастую менеджмент предприятия не осознает необходимость использования лицензионных продуктов и специализированного обучения персонала;
• отрицательная реакция сотрудников компании при навязывании дополнительных обязанностей. В большинстве случаев процесс обучения специалистов моделированию происходит в нерабочее время и без дополнительной оплаты;
• снижение производительности труда и потеря времени при разработке пилотных проектов в среде BIM.

Работа в условиях санкций и импортозамещения

Так уж сложились обстоятельства, что кроме внутренних проблем внедрения передовых технологий сегодня проектировщики испытывают и влияние внешнеполитических факторов. По большому счету, вложив немалое количество денег и труда в свое развитие на базе импортной технологии, организация может остаться ни с чем.

В связи с этим Минстрой рассматривает предложения трех отечественных разработчиков программного обеспечения в рамках проекта импортозамещения. Требования к потенциальным претендентам – обеспечение полной совместимости с мировыми BIM технологиями и сопровождение внедрения программного продукта в среде проектных и экспертных организаций.

Выводы

Подытожив вые перечисленное выше, можно отметить, что:

• развитие BIM технологий – логичный и необратимый процесс эволюции технологии проектирования и строительства;
• наряду с безусловными достоинствами, процесс внедрения информационного моделирования в России, имеет ряд «подводных камней», наличие которых игнорировать нельзя;
• к внедрению BIM систем необходимо подходить избирательно, учитывая особенности конкретного проекта. Подход «все или ничего» не является правильным. В некоторых случаях более эффективными оказываются CAD-системы, а применение BIM может осуществляться в ограниченном виде (например – трехмерное моделирование).

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.