BIM технологиите в строителството: какво е това и защо са необходими. BIM технологиите за проектиране толкова ефективни ли са, колкото се казва? Съвременни bim технологии за измерване и контрол на строителството

В края на миналата година Министерството на строителството започна изпълнението на план за въвеждане на технологии за информационно моделиране на сгради (BIM - Building Information Modeling) в областта на промишленото и гражданско строителство. До края на 2015 г. Русия планира да разработи пътна карта за внедряване на BIM технологията в строителството. През 2016 г. ще започне активното им използване, а през 2017 г. ще бъдат приети стандарти за използването им в проектирането и строителството.

Тези стъпки са съвсем логични. Светът отдавна преживява истински бум на информационното моделиране. Във Великобритания от 2016 г. използването на BIM се превърна в задължително условие за получаване на държавни поръчки. Как вървят нещата при нас?

Първи стъпки в неизвестното

Директор на отдела за внедряване на групата компании INFARS, която от много години внедрява BIM, Олга КнязеваНеведнъж съм общувал със специалисти от местната строителна индустрия, които все още пестят пари за закупуване и усвояване на BIM технологии.

Появата на нещо ново, което да замени „провереното във времето“, ражда „истории на ужасите“ в много глави, които се предполага, че внедряването на BIM носи, казва тя. - Един от клиентите например беше сигурен в това хората винаги ще намерят какво да съсипят, а след това, казват, търсете виновника... Само аргументът за ясното разпределение на потребителските права го убеди. Работейки в 3D формат (често едновременно!), Архитектите и дизайнерите виждат изчисленията на другия, но не могат да влязат в нечий файл и да го „развалят“, колкото и да искат.

Друго често срещано погрешно схващане е, че новата технология на проектиране ще ви принуди да изоставите старата. За бога, казват експертите, любимите ви модели на работа могат просто да бъдат взети като основа. Новата технология им позволява само да се подобряват, добавяйки удобни техники, за чието съществуване дори не може да се мечтае. Главният архитект на проект, например, ще може да взема решения, като гледа две изображения: в 2D - например в AutoCAD и в 3D - например в Revit. Няма ли заключението му да е по-обективно?

И, разбира се, всички са загрижени, че в процеса на въвеждане на нови технологии ако работата не спре, тя ще се забави. Но всъщност дори на етапа на пилотния проект може да се запази предишното ниво на производителност на труда. На първо място, разбира се, благодарение на постоянната подкрепа на консултантите. Те ви учат как да овладеете интерфейса и споделят с начинаещите своите доказани техники, които в крайна сметка ще направят работата по дизайн много по-лесна.

Така че всички тези съмнения не са нищо повече от извинения за онези, които все още не разбират: или следвате духа на времето, или... безнадеждно изоставате.

Къде е най-добре да започнете?

С поставяне на цели, разбира се! - продължава Князева. - Трябва ясно да разберете какво искате от внедряването на BIM: да спечелите време, да спестите пари поради прозрачността на изчислителните схеми, да излезете извън границите на един регион... След като сте решили „пъзела“ за себе си с дефинирането на основните цел, ръководителят на предприятието назначава търг и избира партньор за изпълнение BIM. И тогава седнете с него, изчислете и планирайте всичко: необходимите разходи, програмата за връщане на средства ...

Не препоръчваме да се опитвате да овладеете BIM технологията сами, като използвате видео уроци от интернет, предупреждава Князева. - Дори и да решите, че не боговете горят манджи и купуват най-добрия софтуер, без разбиране на технологията това е скъпа играчка, нищо повече.

Три стълба на изпълнение

Има и друг страх сред мениджърите: дали с новите технологии ще им трябват масова смяна на персонала. И каква е ползата от авангардни програми, инсталирани на мощни компютри, ако старите кадри могат само да чупят орехи с тях, образно казано?

Нека разсеем тези съмнения: няма нужда да уволнявате всеки, който се интересува от научаване на нови неща. Да, компанията ще трябва да изпрати служители за поне една седмица обучение в специализирани курсове по BIM. Това е необходимо, за да получат основни знания, да се запознаят с интерфейса и под наблюдението на опитни експерти да започнат да придобиват практически умения.

Но все пак ще са необходими някои кадрови промени. Ще се спрем по-подробно на тях като ключов момент на BIM технологията. За да се използва пълният му потенциал, в бизнес процеса на предприятието ще трябва да бъдат включени три нови вида специалисти.

Това е BIM мениджър, BIM мастер и BIM координатор – това са трите стълба (трима героя, трима мускетари – кой каквото ви харесва), които ще запретнат ръкави и ще се погрижат за внедряването и работата на BIM в предприятието. Кои са те и защо са необходими?

BIM мениджър

Трябва да се появи в началото на вашия план, когато разберете, че ще внедрите BIM. В идеалния случай е най-добре той да изготви гореспоменатите технически спецификации с участието на избрания от вас партньор. Вашият BIM мениджър ще трябва стриктно да събира информация, да предава задачи на тези, които участват в изпълнението, да ги контролира и да приема работата.

Би било добре, ако преди началото на ерата на BIM имаше CAD мениджър в персонала. Този човек вече разбира какво е стратегия за развитие на CAD и е в състояние да я поддържа актуална и да модернизира технологията за проектиране. Но един CAD мениджър не може веднага да седне на нов стол: първо той трябва да бъде обучен.

BIM мениджърът управлява BIM технологията на корпоративно ниво:

Определя целите и стратегията за развитие на BIM в компанията;

Разработва стандартни работни процеси и Enterprise Standard;

Поддържа BIM технологията на предприятието актуална, въвежда съвременни постижения, записва всички промени в технологията и ги превежда в стандарта;

Разработва програми за обучение, надграждащо обучение и тестване (в идеалния случай след всеки курс), както и контролно тестване след пилотния проект;

Ръководи служителите на BIM отдела, участва в обучението на BIM координатори и внедряването им в проекти.

BIM майстор

Този служител трябва да се появи по време на разработването и тестването на технологията за проектиране с помощта на BIM. Това не е просто подчинен на BIM мениджъра, а негов помощник, неговите ръце.

BIM мастерът (и в голяма компания, колкото повече от тях, толкова по-добре) осигурява CAD поддръжка:

Създава BIM съдържание – семейства, групи и други библиотечни елементи;

Поддържа корпоративна семейна библиотека;

Осигурява експертна поддръжка на потребителите;

Адаптира софтуера на ниво шаблон.

BIM координатор

Той трябва да се появи на етапа на внедряване, когато пилотната група се обучава, пилотният проект е завършен, BIM стандартът се коригира и технологията се мащабира в цялата организация. Най-често BIM координатор се намира по време на обучение. Това е най-активният и лесно обучаем специалист, който усвоява повече информация по време на курса от останалите.

BIM координаторът е специалист от водещия отдел, отговарящ за BIM модела и цялостната координация на проекта. Той не е CAD инженер, а дизайнер и участва изцяло в конкретен проект:

Координира съвместната работа;

Отговаря за целостта на BIM модела;

Издава задания по сродни специалности по утвърдени правила и стандарти;

Генерира приложения за разработка на BIM съдържание;

Обучава техники за работа и подпомага потребителите;

Участва във формирането на фирмените стандарти и следи за тяхното прилагане.

При малки проекти BIM координаторът трябва да бъде водещ специалист в отдела. При големи проекти може да има няколко BIM координатори: за архитектура, конструкции и инженеринг.

Чакането на „табелата със синя граница“ няма да е дълго

На етапа на работа на технологията и трите „стълба“ - BIM мениджър, BIM главен и BIM координатор - активно взаимодействат помежду си. Покрийте всички задачи по внедряване и експлоатация на BIM технология. Естествено, заедно с екип от консултанти и експерти от предприятието.

Опитът показва, че от пускането на нова технология до получаването на първия впечатляващ резултат минава около година, казва експертът Олга Князева. - Правилно внедрената BIM технология се изплаща за две до три години. И тогава - само печалба!

Информационно моделиране на сгради (BIM) – преведено на руски: информационно моделиране на сгради. Съкращението обозначава набор от дейности и работи за управление на жизнения цикъл на сградата, от проектирането до демонтажа. BIM технологиите обхващат проектирането, изграждането, експлоатацията и ремонта на сграда или друга структура.

Какво е BIM дизайн

С попълването на формуляра вие се съгласявате с нашата политика за поверителност и се съгласявате с бюлетина

Как работи BIM

На практика работата по BIM преминава през няколко етапа:

1. Създаване на архитектурен 3D модел на сграда с всички планове, изгледи, разрези, необходими за частта архитектурни решения. Всички компоненти на секцията се зареждат автоматично.
2. Проектантът въвежда създадения модел в програма, която изчислява необходимите параметри на съставните елементи на сградата. В същото време програмата издава работни чертежи, количествени сметки, спецификации и изчислява прогнозната стойност.
3. Въз основа на получените данни се изчисляват инженерните мрежи и техните параметри (топлинни загуби на конструкции, естествена светлина и др.) и се въвеждат в 3D модела.
4. След получаване на прогнозните обеми работа, специалистите разработват проект за организация на строителството (COP) и проект за изпълнение на работите (WPP), а програмата автоматично съставя работен график.
5. Към модела се добавят логистични данни за това какви материали и в какъв срок трябва да бъдат доставени на строителната площадка.
6. След завършване на строителството информационният модел може да работи по време на експлоатация на съоръжението с помощта на сензори. Всички видове инженерни комуникации и възможни аварийни ситуации са под контрол.

Ползи от внедряването на BIM

Използването на BIM технологията в строителството предполага интегриран подход на всички нива на строителния процес и има своите предимства на всяко ниво.

• 3D – визуализация. Ясно информира инвеститорите, изпълнителите, бъдещите жители и контролните органи за състоянието на имота. Визуализацията е възможна в различни виртуални системи (персонални системи, VR очила, CAVE - системи за колективно ползване).
• 3D моделът е централизирано хранилище на всички необходими данни за една сграда. Позволява ви бързо и ефективно да правите промени в дизайнерските решения, проследявайки резултата във всички взаимосвързани проекции.
• Използването на BIM подходи в проектирането значително намалява времето, необходимо за изготвяне на проектна документация.
• Използването на BIM технология намалява вероятността от грешки, като идентифицира несъответствията в инженерните системи и комуникациите в рамките на проектирането, а не по време на процеса на строителство или въвеждане в експлоатация.
• Визуални изчисления на строителни конструкции, разработване на инженерни комплекси с помощта на съществуващи бази данни от стандартни конструкции и компоненти.
• Управление на режимите на работа в реално време, контрол върху ключови показатели и спазване на сроковете за работа във всякакъв мащаб.
• Възможност за автоматично качване на резултати от проучвания и тестове, проектна документация и отчети в електронен вид по искане на контролиращата организация.
• Възможност за автоматизиране на процесите на управление на строителното оборудване, като се използват проектни параметри, въведени в машината.
• Възможност за управление на данни. Чрез промяна на финансовите параметри на проекта или разходите за труд в каталозите със спецификации, можете да коригирате показателите за разходите за строителство.
• Създаване на база данни с изпълнители, централизирано управление на счетоводни изчисления, договори, контрол върху програмите за развитие на строителството.
• Въвеждането на BIM технологията в проектирането намалява паричните разходи и намалява времето, необходимо за въвеждане на сградата в експлоатация.
• Сграда, проектирана и построена с BIM технология, може лесно да бъде отдадена под наем или продадена при по-изгодни условия от сграда, построена по традиционни методи и технологии. Това се обяснява с факта, че е по-лесно и по-ефективно да се управлява сграда с готов оперативен модел. Ако при създаването на модела е използван продукт GREEN BIM, то разходите за отопление на съоръжението ще бъдат по-ниски.

Едно от основните предимства Вim дизайн– постигане на цялостно съответствие на параметрите и експлоатационните характеристики на изградената сграда с изискванията на клиента.

Софтуер за внедряване на BIM модели

Има много софтуерни решения, които прилагат BIM моделиране в строителството. Те могат да бъдат платени или безплатни, много позволяват облачно съхранение на BIM модели и отдалечен достъп. Най-популярните сред тях:

• AUTODESK REVIT. Осигурява просто и ефективно проектиране на архитектурни решения, инженерни мрежи и строителни конструкции. В търсенето при планиране, проектиране, строителство, експлоатация на съоръжения и тяхната инфраструктура. Програмата поддържа междуотраслов дизайн за екипна работа. Импортира, експортира и свързва данни в множество формати (включително IFC, DWG и DGN).
• За съвместно моделиране се използва Revit Server, който организира общо информационно пространство за сътрудничество с инвеститори, изпълнители и клиенти.
• АРХИКАД. Използва технологията Virtual Building™ за симулиране на сграда. Има набор от универсални инструменти за моделиране, създаване на работна документация, поддържа функции за импортиране, експортиране и визуализация. Дава възможност за изпълнение на задачи индивидуално или в екип, като обменя данни с подизпълнители.
• Tekla Structures. Продуктът се използва за работа с метални конструкции в мащабни проекти. Осигурява работа в екип, обмен на информация и взаимодействие между десетки компании. Позволява контрол върху работните процеси и поддържа автоматизация на проектирането.
• Tekla BIM въздишка. Безплатен професионален софтуер за организиране на колективно моделиране на строителен проект. Подобряването на качеството на проектантската работа се постига чрез: комбиниране на информационни модели на обект, създадени от специалисти от различни специалности, проследяване на несъответствията между елементите на проекта и осигуряване на ефективно взаимодействие между участниците.
• MagiCAD. Инструментът е базиран на платформите AutoCAD и Revit и използва модулен подход за проектиране. Отличава се със създаването на високо ниво на автоматизация при проектирането на вътрешни инженерни системи. Използва се при конструиране на пространствени модели, създаване на спецификации, извършване на инженерни изчисления и изготвяне на отчетни документи. Разполага с отлична база данни за изграждане на комунални мрежи с технически характеристики и набор от параметри.
• AutoCAD Civil 3D. Продуктът намира приложение при проектиране и изработка на документация за инфраструктурни съоръжения. Поддържа функции за визуализация и анализ. Способността за сътрудничество координира взаимодействието на участниците и разрешава проблеми, свързани с оперативни проблеми при проектирането на инфраструктура.
• Allplan. В търсене на решаване на проблеми при проектирането на стоманобетонни конструкции. Това е BIM платформа. Изчислява плановете на сайта, като взема предвид разходите за време, цените и качеството.
• GRAPHISOFT, BIM – сървър. Изисква се за поддръжка на Teamwork, която дава едновременен достъп до проект на група клиенти. Използва мрежова връзка за няколко ARCHICAD, които са клиенти за тази система. Позволява ви да работите съвместно върху големи файлове. Основното предимство на това сървърно приложение е възможността за запитване, обединяване, филтриране на BIM данни.
• Renga Architecture. Вътрешен софтуерен продукт. Той е лесен за използване и съдържа функция за използване на инструменти в три измерения. Това е единна платформа за дизайнери и архитекти. Има широки възможности за експортиране и импортиране на данни в различни формати. Програмата записва получените данни във формати .ifc, .dxf, което прави възможно използването на двуизмерни и триизмерни резултати на всички етапи от съвместната работа по проекта.

Средства за сглобяване на единен информационен модел

Остава въпросът: как можем да гарантираме, че архитектурните и инженерните програми работят заедно? В този случай е необходима възможност за взаимно свързване на различни модели и поддържане на формата за обмен на данни. Проблемът се решава с помощта на продукта OpenBIM.

OpenBIM представлява концепцията за универсален подход за създаване на проекти, изграждане и експлоатация на обекти, базиран на отворени стандарти и процеси. Това използва модел с отворени данни сграда SMART.

OpenBIM не просто създава оперативна съвместимост между програмните файлове, той поддържа оперативна съвместимост на ниво работен процес. Най-добрият вариант за внедряване на концепцията OpenBIM се счита за използването на IFC - файлов формат, който работи за обмен на данни между различни софтуерни продукти.

Заключение: Има много начини за сглобяване на сингъл BIM модели. Виртуалното моделиране изисква предсказуем подход, поглед към няколко хода напред. Първоначално е необходимо да си представите как части от модела, направени с помощта на различни програми, могат след това да бъдат сглобени в един работещ комплекс. В случай на сглобяване на модел, състоящ се от елементи, разработени в различни програми, които имат свои собствени файлови формати, има обединен модел. В този случай сглобяването на един модел от програми се извършва в специална програма за сглобяване: Autodesk NavisWorks, Tekla BIMsight и др.

Присъединете се към над 3 хиляди наши абонати. Веднъж месечно ще изпращаме на вашия имейл обобщение на най-добрите материали, публикувани на нашия уебсайт, страници в LinkedIn и Facebook.

Етикети за търсене: Източник на снимка:

BIM технологиите са нова дума в областта на автоматизацията на проектирането. Но тук те се вкореняват трудно. Защо? Експертът Юрий Жук говори за това

Ние вечеза проблемите, свързани с използването на ИТ технологиите в строителството. Както се оказа, от 70 до 90% от компютърните програми, които се използват в дизайна, се внасят. Междувременно гиганти в ИТ индустрията като Microsoft, Oracle, Symantec, Hewlett Paccard - производители на повечето строителни софтуери - в една или друга степен се присъединиха към санкциите срещу страната ни. В тази ситуация проблемът със заместването на вноса в областта на строителния софтуер стана по-остър от всякога.

И тук не можем без BIM технологиите, смятат лидерите в индустрията. Разговаряхме за ситуацията с използването на тези технологии в Русия и дали имаме местни „заместители“ на вноса на софтуер с ръководителя на лабораторията за автоматизация на изследванията и проектирането на конструкции в ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко АД "Изследователски център "Строителство" Юрий Жук(на снимката).

Малко история

- Юрий Николаевич, защо е толкова трудно за най-новите ИТ технологии да си проправят път тук?

Разработките в рамките на комплекса CAD (компютърно проектиране) се извършват активно още в СССР. И трябва да кажа, че постигнахме известен успех. В съветско време Gosstroy отдели значителни средства за развитие на ИТ.

За съжаление, политическите катаклизми от 1980-1990 г. отслабиха научната база на много институции, предотвратявайки завършването на важната работа по създаването на най-новото поколение местни програми. Изследванията в тази посока бяха замразени за дълго време. През последните години подобни разработки се финансират оскъдно и спорадично от държавата.

- Но, както разбирам, успяхме да се запасим със значително количество вносни аналози?

Да, за 20-30 години нашата страна е закупила значителен брой програми, включително последно поколение, които поддържат BIM технологията. Но и тук не всичко е толкова гладко. Трябва да се каже, че архитектите и дизайнерите вече владеят доста добре програмите ArchiCAD, AutoCAD и редица други. Но BIM технологиите все още са с известна предпазливост, въпреки че има интерес към тях и като цяло има доста положително отношение към тях.

Наскоро в Министерството на строителството се проведе интересен разговор за разширяване на обхвата на приложение на най-новите ИТ технологии. „Разгледахме примери за използването на BIM технологии при проектирането на стандартни обекти“, каза Михаил Мен. „В тази система те се моделират и преработват ефективно и бързо.“ „Ние искаме“, каза министърът направо, „в рамките на работата на Единния държавен клиент едно от условията да бъде поетапен преход към BIM технологии.“ В резултат на това беше решено NOPRIZ да започне разработването на единен стандарт за използване на BIM технологиите. Юрий Николаевич, можем ли да кажем, че ледът се счупи?

Мисля, че това е радостно събитие. Най-после държавата обърна лицето си към проблема с компютърната оптимизация на процесите в строителната индустрия. И по-специално към темата за осигуряване на дизайн с модерни програми.

Знам, че днес NOPRIZ получи указание да избере стотина-две строителни и проектантски организации, които ще участват в пилотни проекти по BIM. Освен това техният опит ще бъде анализиран, така че местните дизайнери да могат смело да използват информационното моделиране, но, както се казва, без да стъпват на същия рейк, без да правят ненужни грешки.

Цялата информация - на едно място

- Но все пак: що за звяр е BIM технологията? Каква е тяхната същност?

BIM буквално се превежда като информационно моделиране на сгради. Обикновено дешифрираме това като „технология за информационно моделиране на индустриални и граждански съоръжения“. И ключовата дума тук е „информация“. Тоест BIM ви позволява да създадете пълно информационно описание на обекта в процес на изграждане.

- Какво дават подобни програми на съвременното строителство?

Огромни възможности. В крайна сметка, това не е само получаване на триизмерно изображение на обекта, замислен от архитекта, и триизмерна картина за извършване на някои конструктивни изчисления, това е един модел, с който специалисти от всички профили, от архитекта до оценителя , работа.

- Защо такъв единичен модел е удобен?

Вижте, ако архитектът или дизайнерът е направил някакви промени, всички участници в проекта веднага ще разберат за това: водопроводчикът, електротехникът и накрая този, който изчислява оценката на строителството. И те правят своите корекции. В BIM модела можете лесно да разберете какъв клас бетон е използван за направата на определена колона или греда, какъв размер е бил и дори в какво предприятие е бил произведен. В резултат цялата информация за сградата се съхранява на едно място.

Триизмерният модел ясно показва какви грешки и неточности са допуснати. И най-важното е, че тези неточности могат да бъдат отстранени много бързо. Оказва се, че процесът на проектиране се ускорява значително.

Трудно е да заподозрете компютър в повреда

Казват, че BIM технологиите могат да се използват на етапа не само на проектиране, но и на строителство и дори на експлоатация, вярно ли е това?

Абсолютно прав. Технологията работи ефективно не само на етапа на архитектурата и планирането, но и на всички следващи. Например, при полагане на комунални мрежи често възникват несъответствия. С помощта на триизмерен модел е много лесно да се предвиди къде и как трябва да бъдат свързани определени тръбопроводи и комуникации. И когато къщата вече е построена, на етапа на нейната експлоатация, имайки BIM модел, не е трудно да промените това или онова оборудване и елементи на комуналните мрежи с минимални разходи.

Тоест в идеалния случай този модел може да „придружава“ сградата до нейното изхвърляне.

- С какво са полезни BIM технологиите при евтино строителство?

Те ви позволяват да спестите много пари. В крайна сметка технологията BIM е абсолютно прозрачна: тук е трудно да се открадне нещо. Компютърът, базиран на съществуващия BIM модел, прави абсолютно точни изчисления на разходите и дори и да искате, няма да го заподозрете за повреда. Между другото, в чужбина има стандарт, който просто задължава разработчика да използва BIM, ако строи обект с бюджетни пари.

- Как можем да оценим ползите от използването на BIM технологиите в нашия строителен бранш?

Ще ви кажа следното: за нас ефектът ще е преди всичко в по-разумна цена на строителството. Всяка промяна в проекта ще бъде отразена в оценката. И тогава ще стане изключително трудно да се надуят разходите за изграждане на обект: това веднага ще бъде показано от BIM модела.

Да приемем, че сте заменили вносните материали с местни, инсталирали сте климатици до минимум и сте използвали малко по-евтина марка бетон. Проектът поевтиня. И всичко това ще бъде ясно видимо на информационния модел, тоест спестените по този начин пари трудно ще бъдат поставени в нечий джоб.

Дори в напредналите компании не всеки е усвоил BIM

- Ако предимствата на новата технология са толкова очевидни, защо тя все още се използва толкова трудно?

За нас всичко е ограничено в най-добрия случай до използването на BIM моделиране в архитектурата и дизайна. Има случаи, когато BIM е използван за последваща експлоатация на комунални мрежи - по-специално в спортни съоръжения в Голям Сочи. Все пак това са само изолирани примери.

Основният проблем тук според мен е, че тези технологии все още са доста скъпи. В крайна сметка, за да използва информационно моделиране, проектантската организация трябва да закупи доста подходящи програми (Revit, Allplan, Tekla, ArchiCAD и др.), Да закупи по-мощни компютри не само за архитекти, но и за обикновени специалисти. Хората също трябва да бъдат обучени да работят с тези програми. Междувременно днес в едно привидно голямо дизайнерско бюро понякога пет до седем души, не повече, притежават такива програми.

Тоест разходите са големи. Но ефектът не идва веднага. Той е като че ли „отложен“ и се появява, когато се обхване целия жизнен цикъл на сградата.

- Какво друго пречи на използването на BIM технологиите в Русия?

Разбира се, липсата на подходяща нормативна база. За да започнат да ги прилагат навсякъде, а не спорадично, те трябва да се „вместят“ в Градоустройствения кодекс. Днес, за да издържите изпита на BIM модел, първо трябва да подготвите целия набор от планови чертежи и след това да добавите BIM модел към тях. Добре е, ако самият експерт може да използва този BIM модел.

Когато познаването на информационното моделиране е широко разпространено (от обикновен строител до длъжностно лице), същият експерт, когато разглежда представения набор от документация с помощта на BIM, вече няма да има много въпроси, които е принуден да задава, имайки само равнинна версия . Това на практика е различно ниво на взаимодействие между специалисти, участващи в жизнения цикъл на една сграда.

- Струва ми се, че важен момент в работата по внедряването на BIM е обучението на мениджъри на строителни организации...

Съгласен. Всяка трансформация започва от главата. Необходимо е да се разбере, че днес, без да овладеете информационното моделиране, няма какво да покажете носа си на външния пазар. Така че, ако някоя компания иска да строи в чужбина, тя просто ще трябва да овладее всичко това.

Време е да създадем домашен "софтуер"

Юрий Николаевич, предимствата на BIM моделирането са съвсем ясни. Но всички програми, които един BIM дизайнер трябва да използва, са създадени в тези страни, които наскоро ни наложиха санкции. Какво да правя?

Бариерата всъщност е много сериозна. Ние, разбира се, имаме някои вътрешни разработки. Освен всичко друго, вашият смирен слуга създаде програмата Starcon за изчисляване на якостните характеристики на сграда. Домашните строители го използват и до днес. Но тази програма сама по себе си със сигурност не е достатъчна.

Време е да започнем много работа по създаването на домашен „софтуер“, който поддържа BIM технологиите. Да, това не са месеци и може би дори години работа. Можем да живеем със съществуващия си софтуер за известно време. Но все пак ще трябва да се дистанцираме от вноса.

Разговорът проведе Елена МАЦЕЙКО

Мнението на потребителите на BIM

Петр МАНИН, BIM мениджър във Verfau Medical Engineering:

Решихме за себе си, че силно ще насърчаваме нов подход към дизайна. BIM не е просто триизмерна картина на обект, това е модел, който може да се използва през целия период на изграждане и експлоатация на сградата.

Днес клиентът вече е доста компетентен. Например, наскоро ни беше поръчан проект за болница и в заданието вече беше записано, че трябва да бъде изпълнен в BIM.

Какво дава BIM? Първо, тази технология оптимизира строителния процес. Не е тайна, че всяко строителство е много скъп процес. Така че, използвайки информационния модел на сградата, можем да получим много точно изчисление на цената на обекта. Няма да имате нужда от „резерва“, който оценителят поставя, така че със сигурност има достатъчно „за всичко“. В резултат на това успяхме да намалим разходите с 5-10% в едно от последните ни съоръжения.

В допълнение към намаляването на разходите, строителният план може да бъде оптимизиран. Да кажем, че крановете се движат по съседните къщи. Ако техните графици съвпаднат, те могат да се „срещнат със стрелки“. Но никой не взе това предвид, тъй като оборудването принадлежи на различни собственици и е малко вероятно някой да сравнява ръчно режимите на работа на различни механизми. И ето пред очите ни визуална графика. Между другото, такава графика ще покаже какво е необходимо оптималното натоварване за конкретна строителна машина и дали има преднина или изоставане. Можете да изчислите колко пари трябва да се инвестират в строителството на всеки етап.

Е, когато сградата вече е построена и е настъпил моментът за ремонт, всички необходими данни за носещи конструкции и комуникации могат да бъдат взети от BIM модела.

Алексей ЦВЕТКОВ, CAD мениджър на Spectrum Group:

В нашата компания преходът към новата BIM технология за проектиране се извършва от няколко години. Проектантският опит на компанията включва комплексни проекти на международни летища, големи търговски центрове и обекти на културно-историческото наследство, реализирани в средата на Autodesk Revit. Първоначално само архитекти и дизайнери са проектирали в Revit. Разработена е схема на взаимодействие и сътрудничество. На настоящия етап на преход към BIM технологии ние стандартизираме процесите на проектиране и включваме специалисти във всички раздели.

Въз основа на резултатите от първите проекти, използващи BIM, можем уверено да кажем, че новият подход на работа е обещаващ. Ползите от BIM не са очевидни веднага, особено за тези, които са нови в практиката. Опитът от използването на BIM технологии в нашата компания означава значително намаляване на грешките при проектиране, по-точна информация за проекта в най-ранните му етапи, незабавно получаване на актуализирани данни за всякакви промени в проекта, намаляване на броя на сблъсъци, минимизиране на човешкия фактор в работата и много повече.

В допълнение, полученият модел отваря нови възможности за по-нататъшното му приложение на други етапи от жизнения цикъл, ако е правилно попълнен с необходимата атрибутивна информация.

Съкращението BIM означава Building Information Modeling и се превежда от английски като „информационно моделиране на сградата“. Като се има предвид името, лесно е да се досетите, че BIM технологията се използва в строителството. Въпреки това, всеки човек възприема този термин по различен начин.

Какъв вид технология е BIM?

Много хора смятат, че буквите BIM крият името на софтуера. Други смятат, че чертежът на сградата е BIM. Но такова просто определение не може да се даде. BIM технологиите в проектирането се основават на създаването на триизмерен модел на сграда, но в този случай моделът не е просто набор от геометрични елементи и текстури. Всъщност такъв модел се състои от виртуални елементи, които съществуват в реалността и в същото време имат специфични физически свойства. BIM технологията ви позволява да проектирате сграда и още преди началото на строителството да изчислите и определите напълно всички процеси, които ще се извършват в нея.

Днес тази технология получи тласък за развитие и ако преди това беше необходимо да се инсталират специални сложни и професионални приложения за работа с нея, днес има „съкратени“ и прости приложения за смартфони и таблети. Това позволява на клиентите и разработчиците бърз и удобен достъп до технологии, които ги издигат на следващото ниво.

Ползи от внедряването на BIM технологии

Първото и очевидно предимство е 3D визуализацията. Визуализацията е най-разпространеният начин за използване на BIM технологията. Това не само ви позволява красиво да представите проекта на клиента, но и да намерите по-добри дизайнерски решения, които да заменят старите.

Второто предимство е централизираното съхранение на данни в модела, което ви позволява да управлявате промените ефективно и лесно. Когато направите конкретна промяна в проект, тя веднага се показва във всички изгледи: етажни планове, кота или секции. Това също значително увеличава скоростта на създаване на проектна документация и намалява вероятността от грешки.

Управлението на данните е друг плюс. В крайна сметка не цялата информация, която е в BIM модела, може да бъде представена графично. Следователно моделът съдържа и спецификационни каталози, с помощта на които се определят разходите за труд за създаване на проекта. В модела са налични и финансови показатели. По този начин прогнозната стойност на проекта се определя веднага след извършване на промени в него.

Е, не можем да забравим спестяването на пари. Въвеждането на BIM технологията в проектирането ще намали финансовите разходи и значително ще намали времето за въвеждане в експлоатация на съоръжението. Поради тази причина повечето строителни компании се опитват да използват съвременни техники за информационно моделиране в своята практика.

Какви решения работят на базата на BIM технологията?

Най-популярното решение, базирано на него, е програмата ARCHICAD за архитекти. Малко по-малко популярен, но не по-малко полезен е софтуерът BIMcloud, с който е възможно да се организира съвместно проектиране онлайн.

EcoDesigner е решение за изчисления и енергийно моделиране. Е, не трябва да забравяме и демонстрациите и презентациите - за това е внедрено мобилно приложение. Има обаче много програми, създадени на базата на BIM технологията, изброяването им ще отнеме много време.

Заключение

BIM е технология, която ви позволява да създадете многоизмерен модел на строителен проект, който ще съдържа цялата информация за него. Освен това този модел се използва не само за изграждане, но и за експлоатация на съоръжението. Следователно е напълно погрешно да се смята, че BIM е само графична 3D проекция. Обхватът на технологичните възможности е много широк. Информационното моделиране включва изцяло нов подход към създаването и управлението на една сграда, при който абсолютно всичко ще бъде взето предвид.

Всичко това ви позволява да избегнете възможни промени в дизайна, да намалите разходите за строителство и най-важното - да спестите време. Въвеждането на BIM направи възможно вземането на правилните решения на етапите от жизнения цикъл - от инвестиция до експлоатация и дори разрушаване.

Тази технология обаче изисква и финансови разходи. По-специално е необходимо да се закупи специален софтуер и оборудване за обучение. Но тези разходи ще бъдат компенсирани в бъдеще чрез намаляване на разходите за проектиране и организиране на строителството на сградата.

BIM (Building Information Modeling или Building Information Model) - информационно моделиране на сградата или информационен модел на сградата.

1. Какво представлява информационното моделиране на сградата

Краят на края на 20-ти - началото на 21-ви век, свързан с бързото ускоряване на развитието на информационните технологии, най-накрая бе белязан от появата на фундаментално нов подход в архитектурното и строително проектиране, който се състои в създаването на компютърен модел на нов сграда, която носи цялата информация за бъдещия обект. Това се е превърнало в естествена човешка реакция на коренно промененото информационно богатство на живота около нас.

В съвременните условия е станало напълно невъзможно да се обработва ефективно с предишни средства огромният (и непрекъснато нарастващ) поток от „информация за размисъл“, който предшества и придружава самия дизайн. А резултатът от дизайна също е богат на информация, която трябва да се съхранява в удобна за използване форма.

Потокът от такава информация не спира дори след като сградата вече е проектирана и построена, тъй като новият обект, влизайки в експлоатация, взаимодейства с други обекти и заобикалящата външна среда (градска инфраструктура).

Освен това с пускането в експлоатация започват и вътрешните процеси на поддържане на живота на конструкцията, т.е. на съвременен език започва активната фаза на „жизнения цикъл“ на сградата.

Подобно информационно „предизвикателство“ от заобикалящия ни съвременен свят изисква сериозен отговор от страна на интелектуалната и техническа общност. И последва под формата на концепцията информационно моделиране на сградата.

Възникнала първоначално в дизайнерската среда и получила широко и много успешно практическо приложение при създаването на нови обекти, тази концепция обаче доста бързо надхвърли установената за нея рамка и сега изграждането на информационно моделиране означава много повече от просто нов метод в дизайна.

Сега това е и фундаментално различен подход към изграждането, оборудването, поддръжката и ремонта на сграда, към управлението на жизнения цикъл на обекта, включително неговия икономически компонент, към управлението на създаденото от човека местообитание, което ни заобикаля.

Това е променено отношение към сградите и съоръженията като цяло.

И накрая, това е нашият нов поглед към света около нас и преосмисляне на начините, по които хората влияят на този свят.

1.1. Какво се разбира под BIM

(от английски Building Informational Modeling), съкратено BIM епроцес, в резултат на което се образуваинформационен модел на сградата(от английски Building Informational Model), също като съкращението BIM.

Така на всеки етап от процеса на информационно моделиране имаме определен информационен модел, който отразява количеството информация за сградата, обработвана в този момент. Освен това по принцип не съществува цялостен информационен модел на сграда, тъй като винаги можем да допълним съществуващия в даден момент модел с нова информация. Процесът на информационно моделиране, както всеки процес, извършван от човек, на всеки етап решава някои задачи, възложени на неговите изпълнители. И информационният модел на сградата е всеки път резултат от решаването на тези проблеми.

Ако сега преминем към вътрешното съдържание на термина, днес има няколко негови определения, които в основната си семантична част съвпадат, но се различават в нюанси.

Изглежда, че тази ситуация се дължи преди всичко на факта, че различни специалисти, допринесли за развитието на BIM, стигнаха до концепцията за информационно моделиране на сгради по различни начини и за дълъг период от време.

А самото изграждане на информационно моделиране днес е сравнително млад феномен, нов и постоянно развиващ се. В много отношения съдържанието му се определя не от теоретични заключения, а от ежедневната световна практика. Така че процесът на разработване на BIM все още е много далеч от своя логичен край. Това води до факта, че някои хора разбират BIM модела като резултат от дейността, за други BIM е процес на моделиране, някои дефинират и разглеждат BIM от гледна точка на факторите за практическо приложение, а някои като цяло дефинират тази концепция чрез нейното отрицание, обяснявайки подробно какво е „не BIM“.

Без да навлизаме в подробен анализ, може да се отбележи, че почти всички съществуващи в момента подходи за дефиниране на BIM са еквивалентни, т.е. разглеждат едно и също явление (технология) в проектирането и строителните дейности.

По-специално, всеки модел предполага присъствие процеснеговото създаване, а от своя страна всеки творчески процес предполага резултат.

Освен това съществуващите „теоретични“ различия в дефинициите не пречат на нито един от участниците в дискусиите около концепцията за BIM да работят ползотворно, щом се стигне до нейното практическо приложение.

Целта на нашата книга е да предаде на читателя същността на изграждането на информационно моделиране, така че ще обърнем по-малко внимание на формалната страна на въпроса, понякога „смесвайки“ различни формулировки и апелирайки към здравия разум и интуитивното разбиране на това, което се случва.

Сега нека формулираме определения, които от гледна точка на автора най-точно разкриват самата същност на концепцията за BIM. Ще се повторим в някои отношения, но мисля, че това ще бъде само от полза за читателя.

Информационно моделиране на сгради(BIM) е процес, в резултат на което на всеки етап се създава (развива и усъвършенства) информационен модел на сградата(също BIM).

Исторически съкращението BIM се използва в два случая: за процеса и за модела. Обикновено няма объркване, защото винаги има контекст. Но ако ситуацията все пак стане противоречива, трябва да помним, че процесът е първичен, а моделът е вторичен, тоест BIM е преди всичко процес.

Изграждане на информационен модел(BIM) е информация за проектиран или съществуващ строителен проект, подходяща за компютърна обработка, докато:
1) правилно координирани, координирани и взаимосвързани,
2) с геометрична препратка,
3) подходящ за изчисления и анализ,
4) позволяване на необходимите актуализации.

С прости думи, информационен модел на сградата е база данни за тази сграда, управлявана с помощта на подходяща компютърна програма. Тази информация е основно предназначена и може да се използва за:
1) вземане на конкретни дизайнерски решения,
2) изчисляване на компоненти и компоненти на сградата,
3) прогнозиране на експлоатационните качества на обекта,
4) създаване на проектна документация,
5) изготвяне на оценки и строителни планове,
6) поръчване и производство на материали и оборудване,
7) управление на строителството на сградата,
8) управление на експлоатацията през целия жизнен цикъл на съоръжението,
9) управление на сградата като обект на търговска дейност,
10) проектиране и управление на реконструкция или ремонт на сграда,
11) разрушаване и изхвърляне на сградата,
12) други цели, свързани със сградата.

Това определение е в най-голямо съответствие с настоящия подход към BIM концепцията на много разработчици на инструменти за компютърно проектиране, базирани на информационно моделиране на сгради.

Схематична диаграма на информация, свързана с BIM, която влиза в модела, съхранява се и се обработва в модела и се извлича от него за по-нататъшна употреба, е показана на фиг. 2-1-1.

Ориз. 2-1-1. Основна информация, преминаваща през BIM и пряко свързана с BIM

1.2. Кратка история на терминологията

Терминът BIM се появи в лексикона на специалистите сравнително наскоро, въпреки че концепцията за компютърно моделиране с максимално отчитане на цялата информация за даден обект започна да се оформя и придобива конкретна форма много по-рано, дори в ерата на формирането на CAD системите.

От края на ХХ век концепцията за BIM като нов подход в дизайна постепенно „узрява“ в рамките на тогавашните бързо развиващи се системи за автоматизация на проектирането.

Концепция Изграждане на информационен моделе предложен за първи път на широката общественост от професора по технологиите в Джорджия Чък Ийстман през 1975 г. в списанието на Американския институт на архитектите (AIA) под работно заглавие „Система за описание на сгради“(Система за описание на сгради), въпреки че вече се е появила година по-рано в публикуван от него научен доклад.

В края на 70-те и началото на 80-те тази концепция се развива успоредно в Стария и Новия свят, като терминът е най-често използван в Съединените щати „Модел на строителен продукт“, а в Европа (особено във Финландия) - „Информационен модел за продукта“.

Освен това и двата пъти думата Продуктподчертава основния фокус на вниманието на изследователите върху обекта на проектиране, а не върху процеса. Може да се предположи, че простото езиково съчетание на тези две имена е довело до раждането на модерното „Информационен модел на сградата“(Изграждане на информационен модел).

Успоредно с това, при разработването на подходи за изграждане на информационно моделиране от европейците в средата на 80-те години, немският термин "Бауинформатик"и холандски "Gebouwmodel", което в превод също отговаряше на англ "Модел на сграда"или „Информационен модел на сградата“.

Но най-важното е, че тези езикови сближавания на терминологията бяха придружени от разработването на унифицирано съдържание на използваните понятия, което в крайна сметка доведе до първата поява в научната литература през 1992 г. на термина „Информационен модел на сградата“ в сегашното му съдържание.

Малко по-рано, през 1986 г., англичанинът Робърт Айш, човек с трудна съдба (по това време свързан със създаването на програмата RUCAPS, след това за дълъг период от време служител на Bentley Systems, след което се премества в Autodesk), използва за първи път време в термина на неговата статия "Моделиране на сгради"в сегашното му разбиране като процес на изграждане на информационно моделиране. Но по-важното е, че той беше първият, който формулира основните принципи на този информационен подход към дизайна, който сега формира основата на BIM концепцията:

• триизмерно моделиране;
• автоматично получаване на чертежи;
• интелигентно параметризиране на обекти;
• набори от проектни данни, съответстващи на обекти; разпределение на строителния процес по времеви етапи и др.

Робърт Айш илюстрира новия дизайнерски подход, който описа, с пример за успешното използване на софтуерния пакет за архитектурно моделиране на сгради RUCAPS по време на реконструкцията на Терминал 3 на лондонското летище Хийтроу.

Програмата RUCAPS (Really Universal Computer Aided Production System) е разработена в Англия от края на 1970 г. за архитектурен дизайн на миникомпютри, произведени от Prime Computer или Digital Equipment Corporation (DEC). По съвременните стандарти може да се класифицира като 2.5D система, тъй като самият модел е показан в три измерения, но основните елементи (стени, прозорци, врати и т.н.) са използвани само върху плоски изгледи на планове или фасади (a дължим по-скоро не на класическия подход към дизайна, а на недостатъчното развитие на компютърните технологии по това време). Но всички типове бяха взаимосвързани, така че промените в един от тях бяха автоматично прехвърлени към останалите. Просто казано, моделът се възприемаше като едно цяло, а не като набор от автономни плоски рисунки, изискващи индивидуална модификация.

Очевидно този опит отпреди 30 години трябва да се счита за първия случай на използване на BIM методологията (все още в първоначалния си вид) в световната проектантска и строителна практика.

От около 2002 г., благодарение на усилията на много автори и ентусиасти на новия подход към дизайна, по-специално на архитекта и стратега на Autodesk за индустриално развитие Фил Бърнстейн и популяризатора на идеята за BIM Джери Лайзерин, концепцията „Информационно моделиране на сгради“Водещи разработчици на софтуер (Autodesk, Bentley Systems, Graphisoft и някои други) също го въведоха в употреба и направиха концепцията за BIM една от ключовите в тяхната терминология.

Разработчиците на софтуер изглежда не ги интересува Моделтова или Моделиране- стига да работи, тъй като програмите комбинират процес и резултат. За проектанти или строителни работници тази разлика също изглежда незначителна.

Впоследствие съкращението BIM твърдо влезе в лексикона на специалистите в технологиите за компютърно проектиране и стана широко използвано, а сега го знае целият свят.

Между другото, ние винаги говорим за сгради- това е вариант на превода на думата сграда на руски, въпреки че в смисъла на BIM те също се вписват тук структури(мостове, насипи, кейове, пътища, тръбопроводи и др.) също. Следователно е по-правилно да разбираме BIM като „информационно моделиране на сгради и конструкции“, но за краткост ще говорим само за сгради, разбирайки сградите в „обобщен“ смисъл.

Исторически (и икономически) се е развило, че някои разработчици на компютърни програми, свързани по същество с информационното моделиране на сградите, в допълнение към общоприетата терминология, използват и свои собствени концепции.

Например унгарската компания Graphisoft, създателят на пакета ArchiCAD, широко използван сред архитектите, въведе концепцията за VB (Virtual Building) през 1987 г. - "Виртуална сграда", което по същество има нещо общо с BIM, и включи тази концепция в програмата си, като по този начин направи ArchiCAD практически първото в света BIM приложение.

Понякога можете да намерите фрази, подобни по значение: електронно строителство (е-строителство) или виртуално проектиране и изграждане(VDC – Virtual Design and Construction), а в САЩ по отношение на инфраструктурните съоръжения широко се използва и терминът CIM (Civil Integrated Management).

И все пак днес съкращението BIM, което вече е получило универсално признание и най-широко разпространение в света, се счита за доминиращо в областта на проектирането и строителството.

Появяват се и термини, които подчертават отделни раздели от информационното моделиране на сградата. По-специално Bentley Systems въведе и активно използва термина BrIM (Bridge Information Modeling), който изяснява BIM концепцията за този тип структура.

Концепцията за PLM (Управление на жизнения цикъл на продукта), формулирана от Dassault Systemes през 1998 г., е много близка до BIM - управление на жизнения цикъл на продукта, който днес вече е станал основен в индустриалното производство и който се използва активно от почти цялата инженерна CAD индустрия.

Концепцията на PLM предполага, че се формира единна информационна база, която описва трите основни компонента за създаване на нещо ново според схемата Продукт – Процеси – Ресурси, както и определяне на връзките между тези компоненти.

Наличието на такъв единен модел дава възможност за бързо и ефективно обвързване и оптимизиране на цялата зададена верига, която съчетава проектирането, производството и експлоатацията на един продукт.

Освен това, в концепцията на PLM, всички видове технически сложни обекти могат да се разглеждат като продукти: самолети и кораби, автомобили и ракети, сгради и техните инженерни системи, компютърни мрежи и др. (Фигура 2-1-2).

Ориз. 2-1-2. PLM технологията е предназначена да решава голямо разнообразие от проблеми при разработването, производството и експлоатацията на продукти. Програма CATIA V5

По този начин, тъй като сградите и техните системи са включени в списъка на PLM обекти, може да се твърди, че PLM концепцията е приложима в строителството и архитектурата.

От друга страна, веднага щом започнем да използваме PLM в този бранш, ние придобиваме спецификата на проектантската и строителната дейност, която взема нещо от машиностроенето, а нещо заменя със собствено или изобщо го отхвърля и независимо дали ни харесва или не, получаваме BIM.

Така че можем да твърдим с голяма увереност, че BIM и PLM са „братя близнаци“, или по-точно, че BIM е отражение и изясняване на концепцията на PLM в една специализирана област на човешката дейност – архитектурно и строително проектиране, като се вземат предвид всички неговите специфични особености. Не бива да се забравя, че концепциите BIM и PLM имат своя специфична история на възникване и развитие. Но близостта на тези понятия обективно показва, че развитието на техническите видове човешка дейност следва общи закони в една посока - посоката на информационното моделиране.

Съвсем логично е, че по аналогия с PLM вече започна да се появява терминът BLM (Building Lifecycle Management) - управление на жизнения цикъл на сградата, много подобен на вече широко използваната концепция FM (Facilities Management) - управление на услугата, обозначаваща система, състояща се от организационни, технически и софтуерни ресурси за управление на работата на сградата и процесите, протичащи в нея (фиг. 2-1-3).

Ориз. 2-1-3. Алексей Копилов. Проект на банка "Акцент". Вляво е външният вид на сградата, вдясно е моделирането на движението на паричните потоци и посетителите в сградата. Дипломен проект по специалността „Проектиране на сгради“. NGASU (Sibstrin), 2010

Разбира се, като чуят всичко това, BIM скептиците (и все още има много от тях) могат да възразят: „Какъв BIM? Какъв вид управление на база данни? Какво машинно инженерство и други концепции? Отидете на който и да е строителен обект и вижте какво се прави там! Там всеки ходи в калта с ботушите си!“ (Фигура 2-1-4).

Ориз. 2-1-4. Футболният стадион Висла в Краков е проектиран да бъде домакин на Евро 2012. Проектирането и строителството се извършват по BIM технология. Компютърен модел и етапи на изграждане на източната трибуна, 2009г

В отговор, Първо, нека още веднъж припомним спецификата на строителното производство – всичко се строи на земята, така че големите изкопи и съпътстващите ги проблеми са неизбежни.

Второ, отбелязваме, че във всички времена строителството е било класифицирано като най-прецизният и интелектуално интензивен вид човешка дейност, точно както машиностроенето.

И нивото на техническа изработка на издиганите конструкции, точно тази „строителна“ прецизност винаги се е изисквало да бъде най-високо за своя период от време.

Ярък пример за това е изграждането на Айфеловата кула в Париж през 1887-1889 г., когато нейните създатели, с безпрецедентен размер на конструкцията, решават не толкова строителни, колкото „машиностроителни“ проблеми, привеждайки всички метални конструкции предварително до най-висока степен на монтажна готовност и извършване само на „ монтаж на нитове.

Нивото на прецизност на строителството винаги се е определяло от общото техническо ниво на развитие на човечеството като цяло, то непрекъснато нараства и продължава да расте в наше време. Освен това растежът върви лавинообразно, така че днес, вече масово, строителната продукция е доста сравнима по прецизност на изпълнение (като се вземе предвид мащабът на „продуктите“) както на особено значими обекти (мостове, стадиони, високи сгради, концертни зали и др.) и и на обикновени сгради с модерно машиностроене (фиг. 2-1-5).

Ориз. 2-1-5. Отляво е катедралата "Св. Василий Блажени" в Москва (построена в средата на 16 век), ясно се виждат някои "несъответствия" в паралелизма на осмоъгълниците на западния стълб; вдясно – монтаж на остъкляване на Swiss Re Building в Лондон (началото на 21 век)

В същото време, отново поради спецификата на архитектурно-строителното проектиране и производство, както и разликите им от машиностроенето (например една сграда може да бъде проектирана, построена и експлоатирана едновременно), заслужава да се отбележи още веднъж, че BIM все още не е PLM.

1.3. Връзката между стари и нови подходи към дизайна

Подходът към проектирането на сгради чрез тяхното информационно моделиране включва на първо място, събиране, съхранение и комплексна обработкав процеса на проектиране цялата архитектурна, дизайнерска, технологична, икономическа и друга информация за сграда с всички нейни взаимовръзки и зависимости, когато сградата и всичко, което е свързано с нея, се разглеждат като един обект.

Правилно дефиниране на тези връзки, както и точна класификация, добре обмислено и организирано структуриране, уместност и надеждност на използваните данни, удобни и ефективни инструменти за достъп и работа с наличната информация (интерфейс за управление на данни), възможност за прехвърляне на тази информация или резултатите от нейния анализ за по-нататъшно използване във външни системи са основните компоненти, които характеризират информационното моделиране на сградата и определят неговия по-нататъшен успех.

А на плановете, фасадите и разрезите, които преди са доминирали в процеса на проектиране, както и на цялата друга работна документация, визуални изображения и други видове представяне на проекта, сега е отредена само ролята на презентация резултатитова информационно моделиране. Вярно, резултати, които ви позволяват бързо да оцените качеството на проекта и, ако е необходимо, да направите необходимите корекции в него.

Гледайки малко напред, отбелязваме, че едно от основните предимства на информационното моделиране е възможността да се работи с целия модел, като се използва всеки от неговите типове; по-специално познатите на дизайнерите планове, фасади и секции са отлични за тези цели.

Някой в ​​такава ситуация може да види очевидно противоречие - като се отдалечим в дизайна от плоски проекции към информационен модел, ние запазваме правото на плоските проекции да формират този модел.

Мисля, че тук няма противоречие. Просто трябва да вземете предвид следните обстоятелства.

1. Информационното моделиране на сгради идва не вместо товакласически методи за проектиране, но е развитиепоследният, следователно логично ги абсорбира в себе си.

2. За разлика от класическия подход, работата с плоски проекции е достъпна и позната, следователно удобна за мнозина, но не е единствениятметод на работа с модела.

3. С новия метод на проектиране работата с плоски проекции престава да бъде „чисто чертане“ или „геометрична“, а става повече информация. А плоските проекции играят ролята на „прозорец“, през който гледаме модела.

4. Резултатът от проектирането по новия метод е модел(сега това е проект), а куп чертежи и документация (това, което преди се смяташе за проект) сега е само една от формите на неговото представяне. Между другото, някои органи за проверка, например Mosgosexpertiza, вече са започнали да използват информационен модел вместо класическия набор от хартиени документи.

Ако се вгледате внимателно, не е трудно да видите, че с концепцията за изграждане на информационно моделиране фундаменталните дизайнерски решения, както и преди, остават в ръцете на хората, а „компютърът“ отново изпълнява само възложената му техническа функция за съхранение , специална обработка, извеждане или предаване на информация.

Но друга, не по-малко важна разлика между новия подход и предишните методи за проектиране е, че нарастващият обем на тази техническа работа, извършвана от компютър, е от коренно различно естество и самият човек с такъв обем във все по-намаляващото отделено време защото дизайнът вече не може да се справи с.

1.4. BIM концепцията се основава на един модел

През 2004 г. в Москва се случи голяма трагедия - куполът на парка Трансваал се срути. Тогава те решиха да направят автора на проекта Нодар Канчели виновен - това би било удобно за мнозина. Едно от най-тежките обвинения към архитекта е, че в редица случаи е използвана грешна марка бетон. Но делото не беше завършено, а затворено поради амнистия. Разследването показа, че са направени няколко десетки промени в проекта на сградата по време на процеса на нейното одобрение и изпълнение, както структурни, така и материални, по-специално промяна в марките стомана и бетон. В резултат на това много промени, понякога извършени без подходящо изчисление, натрупаха грешки, които доведоха до трагедия. И ако създателите на Transvaal Park имаха единен информационен модел, всички изчисления в случай на всяка промяна биха могли да се извършват своевременно и с висока точност. Но, за съжаление, никой не беше чувал за BIM по това време.

В основата на BIM е единен модел на изграждания обект, който е неразделна част от всяко внедряване на тази технология. Това е решението на всички проблеми, описани по-горе. Само един модел дава пълна и последователна информацияоколо сградата.

Ако няма нито един модел, това вече не е BIM, а някакво приближение до него или дори просто жалка пародия („има 3D, така че всичко е наред“) на информационния модел на сградата.

През 2008 г. 308-метровият небостъргач One Island East, проектиран за една година и построен за две години, беше пуснат в експлоатация в Хонг Конг, превръщайки се в световен пример за използването на BIM технология (повече за това в глава 3). По-специално, неговият единен информационен модел беше използван за намиране на всички несъответствия и колизии, които се появиха по време на проектирането на тази сложна сграда от голям екип от различни специалисти. Според главния изпълнител, Swire Properties Ltd, по време на работата по проекта, около 2000 такива грешки са били своевременно открити и коригирани. В използваната по това време програма Digital Project, както и в по-голямата част от съвременните BIM комплекси, търсенето на сблъсъци става автоматично, но тяхното премахване, разбира се, е работа на човек.

Единният информационен модел на сграда, включващ архитектура, конструкции и оборудване, не е нещо особено забележително, а напълно нормално и лесно приложимо явление, достъпно дори на образователно ниво. Само с помощта на един модел на сграда можете да извършите пълни изчисления на нейните характеристики, както и да генерирате спецификации и друга необходима работна документация, да планирате потока на средствата и доставката на компоненти на строителната площадка, да управлявате изграждането на съоръжението. , и още много.

Но един модел в BIM не трябва да се бърка с един файл. Единичен или съставен файл вече е начин за организиране на работа с модел в конкретна BIM програма или комплекс от такива програми. По правило части от модела, свързани с различни тематични области, могат да бъдат автономни. Например, няма смисъл електротехникът да вижда всички натоварвания и връзки на строителни конструкции в своето досие, достатъчно е да види самите конструкции (техните контури). В допълнение, големите проекти генерират огромни информационни модели, работата с които като един файл вече представлява значителни технически трудности. В такива случаи създателите на модела принудително го разделят на части, организирайки тяхното съединяване. Това е обичайна практика за съвременните ИТ технологии, поради нивото на развитие на съвременните компютърни технологии.

От друга страна, ако обемът на един файл е малък и имайки предвид спецификата на решаваните задачи, обикновено няма нужда от изкуствено разделяне на части. Например, файлът по-долу представляваше практически един модел на архитектурен дизайн, след известно превантивно почистване имаше обем от 50 MB и беше добре обработен на обикновен компютър (фиг. 2-1-6).

Ориз. 2-1-6. Евгения Чуприна. Проект на православна църква в Новосибирск. Работата е извършена в Revit Architecture, NGASU (Sibstrin), 2011 г

В други ситуации, пряко свързани с обема на информацията, вътрешната сложност на даден обект принуждава дизайнерите да имат много файлове в един модел. Например, проектът по-долу за подземно развитие (дълбочина 7 етажа) и обща реконструкция на площад Свердлов в Новосибирск съдържаше 48 файла, които директно формират един модел, и около 800 семейни файла, но бяха обработени доста ефективно на обикновен персонален компютър (фиг. 2-1- 7).

Ориз. 2-1-7. София Аникеева, Сергей Улрих. Проект за реконструкция на площад Свердлов в Новосибирск. Работата е извършена в Revit Architecture, NGASU (Sibstrin), 2011 г

Конкретната технология за работа с единен информационен модел се определя както от съдържанието и обхвата на самия проект, така и от използвания софтуер, както и от опита на потребителя и обикновено позволява много възможности.

Ако при „малките“ проекти всичко е просто - можете да работите с един файл (със софтуер, подходящ за неговата гъвкавост, разбира се), тогава „големите“ са обречени първо на разделяне, а след това на „зашиване“ на частите в един цяло. Освен това, това „съединяване“ трябва да е правилно, за да се получи последователна информация, а не набор от различни „чертежи в електронен вид“. Някои BIM програми, като Bentley AECOsim Building Designer, незабавно записват един модел в няколко тематично разделени свързани файла, за да разрешат този проблем.

Понякога можете да чуете мнението, че когато правите информационно моделиране, трябва да вземете програмата, която се справя най-добре, за да завърши всеки раздел от проекта, и след това по някакъв начин да съберете всичко заедно. Разбира се, добре е, ако получите информационен модел, спрямо който можете поне да проверите за сблъсъци. Но по-често, отколкото не, това „събиране заедно“ намалява цялото моделиране на информация до нула - части от проекта просто не се сглобяват в един модел. За да не попаднем в тази ситуация, трябва да помним, че компютърно проектираното проектиране, особено BIM, е като игра на шах, където трябва да мислите няколко стъпки напред. По-специално, когато работите с части от модела, трябва незабавно ясно да си представите как по-късно ще се събере в едно цяло. Ако не си представяте това, не мислете за BIM и рисувайте в AutoCAD; в класическия дизайн тази програма никога не е разочаровала никого!

Тези, които мислят няколко стъпки напред, са открили, че един модел може да бъде сглобен по много начини и че в много големи случаи това дори създава известна специализация сред служителите. Освен това се появи дори специална терминология.

Например, федеративен модел(обединен модел) - този модел е създаден от работата на различни специалисти в различни програми със собствени файлови формати, а сглобяването на общия модел се извършва в специални програми за „сглобяване“ (като Autodesk NavisWorks). Днес това е един от най-често срещаните варианти за изграждане на единен информационен модел за големи обекти (Фигура 2-1-8).

Ориз. 2-1-8. Екатерина Пичуева. Проверка на сблъсъци в Autodesk NavisWorks. NGASU (Sibstrin), 2013

Или интегриран модел(интегриран модел) - сглобен от части, направени в отворени формати (като IFC).

Отделно си струва да се спомене хибриден модел(хибриден модел), който съчетава както триизмерни елементи, така и свързани 2D чертежи.

Има и други термини, но не бих искал да пълня и без това натоварената глава на читателя с тях, след като е „достигнал“ до тази страница. Ще формулирам само основните принципи, които трябва да се следват при получаване на единен информационен модел на сградата:

1. Ако моделът не може да бъде разделен на части, по-добре е да не правите това, а веднага да работите с един модел.
2. Ако разделянето на модела не може да бъде избегнато, тогава е по-добре да използвате опцията за централен файл и локални копия за всеки потребител.
3. Ако това не работи (например архитекти и електротехници изискват различни файлови шаблони), тогава трябва да използвате външни връзки.
4. Ако външните връзки също са проблематични (например изпълнителите на части от проекта се намират в различни градове), тогава се пригответе да „зашиете заедно“ частите с помощта на специализирани програми.
5. Ако изобщо не можете да работите в един софтуер (или в един файлов формат), тогава ще трябва също да „зашиете“ части от модела в специализирани програми или да сте готови да загубите част от тази информация и да я възстановите „ръчно“ то.
6. Ако сте стигнали до този момент, като сте пропуснали петте предишни като неподходящи, тогава забравете за BIM и рисувайте в AutoCAD или поканете 1-5 студенти, обучени в информационното моделиране - те ще направят всичко за вас бързо.

1.5. BIM - инструмент за научни изследвания и експерименти

Информационното моделиране на сградите има още едно много интересно качество - то дава възможност да се провеждат научни изследвания и експерименти по почти всички въпроси, свързани с планирането, проектирането, вътрешното устройство и оборудване, консумацията на енергия, екологичността, характеристиките на дизайна и конструкцията и други аспекти на дизайна и строителни дейности.

За тези цели се създава модел не на конкретен проектиран или вече съществуващ обект, а на някаква абстрактна компютърна конструкция, която имитира в необходимата степен изследваната ситуация.

Впоследствие този дизайн се подлага на компютърно въздействие (промяна на параметрите му) и получените резултати се анализират (фиг. 2-1-9).

Ориз. 2-1-9. Игор Козлов. Разработване на блокова система за постоянен кофраж с помощта на изследователски модел на сграда. Въз основа на резултатите е получен RF патент. Работата е извършена в Revit Architecture, NGASU (Sibstrin), 2010 г

Логично е да се нарече такъв модел Информационен модел за изграждане на изследванияили изследователски BIM (RBIM).

Разбира се, може да се твърди, че при проектирането на една сграда винаги се разглеждат различни варианти за оформление, дизайн, оборудване и т.н., като се избира най-подходящият.

Но разликата между изследователски модел и „обикновен“ BIM е, че RBIM от самото начало е предназначен да изучава някои общи аспекти на дизайна, оборудването или функционирането на сградите и може изобщо да не съответства на никоя конкретна структура.

RBIM е друга характеристика на BIM, която извежда технологията за информационно моделиране на сгради далеч отвъд конвенционалния дизайн (Фигура 2-1-10).

Ориз. 2-1-10. Светлана Валгер, Максим Данилов, Юлия Убогова. Моделиране на несъемни кофражни елементи и изчисляване на конструкцията за деформация при изливане на бетон. Моделирането е извършено в Revit Architecture, изчисленията са извършени в ANSYS, NGASU (Sibstrin), 2014 г.

1.6. Практически ползи от информационен модел на сграда

Все пак терминологията не е основното. Използването на информационно моделиране на сгради значително улеснява работата с обекта в процес на изграждане и има много предимства пред предишните форми на проектиране.

На първо място, той ви позволява виртуално да сглобявате, избирате според предназначението им, изчислявате, свързвате и координирате компонентите и системите на бъдеща структура, създадена от различни специалисти и организации, „на върха на писалката“, за да проверите подобряват техните свойства и жизнеспособност, функционална пригодност и експлоатационни качества както на отделни части, така и на цялата сграда като цяло.

BIM технологията също така позволява да се избегне най-неприятният проблем за дизайнерите - появата на вътрешни несъответствия (сблъсъци), които възникват при комбинирането на неговите съставни части или съседни секции в един проект. Или по-скоро не можете да избегнете проблема, но да го разрешите ефективно, като отделите десетки пъти по-малко време за него, отколкото с предишния „ръчен“ или дори CAD подход и, най-важното, гарантирайки, че всички места на такива несъответствия са определени (фиг. 2-1-11).

Ориз. 2-1-11. Проектът на новата сграда на висшето музикално училище New World Symphony в Маями (САЩ) на архитект Франк Гери, разработен с помощта на BIM технология. Отделно са показани компонентите на един модел: обща визуализация, външна обвивка на сградата, носеща рамка, комплекс от инженерно оборудване и вътрешна организация на помещенията

За разлика от традиционните компютърни системи за проектиране, които създават геометрични изображения, резултатът от информационното моделиране на сграда в процес на изграждане много често става обектно-ориентиран цифров модел на цялата структура, който може да се използва за моделиране процесът на организиране на неговото изграждане.

И дори ако създателите на модела не са си поставили задачата да организират процеса на изграждане на сграда (въпреки че това е задължителна част от всеки проект), въз основа на информационния модел това е много по-лесно, отколкото при традиционния подход (планове , фасади и др.) (фиг. 2-1-12).

Ориз. 2-1-12. Екатерина Пичуева. График за изграждане на сграда на базата на информационен модел. Работата е извършена в Revit Architecture и NavisWorks. NGASU (Sibstrin), 2013

Ние изброяваме няколко характеристики, които отличават BIM от традиционните компютърни модели на сгради:

• Прецизна геометрия– всички обекти са посочени достоверно (в пълно съответствие с реалната, включително вътрешна конструкция), геометрично правилни и в точни размери;
• Изчерпателни и обогатяеми свойства на обекта– всички обекти в модела имат някои предварително дефинирани свойства (характеристики на материала, код на производителя, цена, дата на последно обслужване и др.), които могат да се променят, допълват и използват както в самия модел, така и чрез специални файлови формати (напр. IFC) извън него;
• Богатство на семантични връзки– в модела се уточняват и се вземат предвид при разглеждането такива отношения на връзка и взаимно подчинение на съставни части като „съдържа се в“, „зависи от“, „е част от нещо“ и т.н.
• Интегрирана информация– моделът съдържа цялата информация в единен център, като по този начин се гарантира нейната последователност, точност и достъпност;
• Поддържане на жизнения цикъл– моделът поддържа работа с данни през целия период на проектиране, строителство, експлоатация и дори окончателното разрушаване (изхвърляне) на сградата.

Най-често работата по създаването на информационен модел на сградата се извършва на три етапа.

Първи етап. BIM е обектно-ориентирана технология. Следователно, първо, се разработват определени блокове (семейства) - първични дизайнерски елементи, съответстващи както на строителни продукти (прозорци, врати, подови плочи и др.), така и на елементи на оборудване (отоплителни и осветителни уреди, асансьори и др.) и много други , който е пряко свързан със сградата, но се произвежда извън строителната площадка и при проектирането и строителството обектът се използва като цяло, а не разделен на части.

Втора фаза– моделиране на създаденото на строителната площадка. Това са основи, стени, покриви, окачени фасади и много други. Това включва широкото използване на предварително създадени (на първия етап, който между другото може да се извърши успоредно с втория) елементи, например закрепващи или рамкиращи части при оформяне на фасадни стени на сграда.

Трети етап– по-нататъшно използване на информацията от създадения на втория етап модел в подходящ формат (IFC форматът е специално разработен за тези цели) в специализирани приложения за решаване на индивидуални проблеми, свързани с проектирането на сгради.

По този начин логиката на информационното моделиране на сградата, противно на страховете на някои скептици, напусна областта на програмирането, която е неразбираема за дизайнерите и строителите и съответства на обичайното разбиране за това как да се построи къща, как да се оборудва и как да живеем в него. Това значително улеснява и опростява работата с BIM както за проектанти, така и за всички останали категории строители, както и собственици, управители и оператори.

Що се отнася до разделянето на етапи (първи, втори и трети) при създаването на BIM, то е доста условно - тези работи могат да се извършват почти паралелно.

Можете например да вмъкнете прозорци в моделиран обект и след това по нови причини да ги промените и вече променените прозорци ще бъдат използвани в проекта.

Информационният модел на проектирания обект, изграден от специалисти, става основа за получаване на специализирана информация за различните му части, възли и секции. Използва се активно за създаване на работна документация от всякакъв вид, разработване, изчисляване на параметри и производство на строителни конструкции и части, монтаж на съоръжение, поръчка и монтаж на технологично оборудване, икономически изчисления, организиране на изграждането на самата сграда, финансово подпомагане на строителството, като както и решаване на технически и организационни въпроси.въпроси на последващата експлоатация.

Един от впечатляващите примери за интегрирано използване на BIM при изграждането на голямо, технически сложно и особено значимо съоръжение е изграждането на новата сграда на американското висше музикално училище (консерватория) New World Symphony в Маями. Проектирането на тази структура с помощта на BIM технологията започна през 2006 г., строителството през 2008 г. и пускането в експлоатация през януари 2011 г., както е планирано (фиг. 2-1-13).

Ориз. 2-1-13. Изграждане на нова сграда на американското висше музикално училище New World Symphony и нейните бъдещи външни и вътрешни изгледи

Тази сграда е с обща площ от 10 000 квадратни метра, основната зала може да побере 700 зрители. Пригоден е за уебкастиране и запис на концерти, както и за външни 360-градусови видео прожекции. На последния му етаж има фонотека, диригентско студио, както и 26 индивидуални репетиционни зали и 6 за съвместни репетиции на няколко музиканти. Прогнозната цена на съоръжението беше 200 милиона долара, крайната цена беше 160 милиона (друг интересен, но вече доста предвидим резултат от използването на BIM).

Проектирането на такъв обект, извършено за сравнително кратко време, беше свързано с голям брой много разнообразни и много сложни изчисления, извършени с помощта на информационния модел на сградата, и още веднъж ясно демонстрира ефективността на BIM технологията (фиг. 2- 1-14).

Ориз. 2-1-14. Висше музикално училище New World Symphony: главен вход. Архитекти Gehry Partners, 2010

Информационният модел на сградата може (трябва) да съществува през целия жизнен цикъл на съоръжението и дори по-дълго. Голямото разнообразие от данни, съдържащи се в него (първоначално въведени), могат след това да бъдат променяни, допълвани и подменяни, отразявайки текущото състояние на сградата.

Този подход към дизайна, когато даден обект се разглежда не само в пространството, но и във времето, тоест „3D плюс време“, често се нарича 4D и „4D плюс (негеометрична) информация“ (например цена ) обикновено се нарича 5D. Въпреки че, от друга страна, в редица публикации 4D може да се разбира като „3D плюс спецификации“, но това става все по-рядко. Някои се гордеят с факта, че правят 6D или дори 7D модели. Смятам, че стремежът към цифрата D е някакъв вид мода. Основното е вътрешното съдържание на новата дизайнерска концепция.

BIM технологията вече показа възможността за постигане на висока скорост, обем и качество на строителството, както и значителни икономии на бюджет. Например, по време на изграждането на нова сграда на Музея на изкуствата в американския град Денвър, най-сложната по форма и вътрешно оборудване, беше използван информационен модел, специално създаден за този обект, за да се организира взаимодействието на подизпълнителите при проектирането и изграждане на конструкцията на сградата (метална и стоманобетонна) и разработване и инсталиране на водопроводни и електрически системи (Фигура 2-1-15).

Ориз. 2-1-15. Музей на изкуството в Денвър (САЩ), сграда на Фредерик С. Хамилтън. Компютърен модел и конструкция на конструкцията на сградата. Архитект Даниел Либескинд. Софтуер Tekla Structures

Според главния изпълнител, чисто организационното приложение на BIM (моделът е създаден само за разработване на взаимодействието на подизпълнителите и оптимизиране на работния график) е намалило периода на строителство с 14 месеца и е довело до спестявания от около $400 хиляди спрямо прогнозната цена от проекта за 70 милиона долара. Такива резултати (400 хиляди долара и 14 месеца - „на върха на писалката“) са впечатляващи (фиг. 2-1-16).

Ориз. 2-1-16. Музей на изкуството в Денвър (САЩ), сграда на Фредерик С. Хамилтън. Краен вид. Архитект Даниел Либескинд, 2006 г

Но все пак едно от най-важните постижения на BIM е възможността, която сега се появи (и почти липсваше преди) само чрез „интелигентни“ усилия да се постигне почти пълно съответствие на експлоатационните характеристики на нова сграда с изискванията на клиента, дори преди въвеждането му в експлоатация (по-точно още преди началото на експлоатацията му).строителство). Това се постига благодарение на факта, че BIM технологията ви позволява да пресъздадете самия обект с висока степен на надеждност с всички конструкции, материали, инженерно оборудване и процеси, протичащи в него, и да коригирате основните дизайнерски решения на виртуален модел. По други начини такава проверка на правилността на проектните решения не е осъществима - просто ще трябва да изградите модел на сградата в естествен размер. Това, което се е случвало периодично в миналото (и все още се случва на някои места сега) е, че коректността на проектните изчисления се проверява върху вече създаден обект, когато е почти невъзможно да се коригира каквото и да било. В предишната история на строителството имаше много случаи, когато след построяването на сграда самото предназначение на обекта беше коригирано според реалните му характеристики или бяха наложени ограничения върху условията на неговата експлоатация.

Особено важно е да се подчертае, че информационният модел на сградата е виртуален модел, резултат от използването на компютърни технологии. В идеалния случай BIM е виртуално копие на сградата.

В началния етап на създаване на модел имаме определен набор от информация, почти винаги непълна, но достатъчна, за да започнем да работим като първо приближение. След това информацията, въведена в модела, се допълва и коригира, когато стане налична, и моделът става по-точен и богат.

По този начин процесът на създаване на информационен модел винаги е удължен във времето (той е почти непрекъснат), тъй като може да има неограничен брой „разяснения“. А самият информационен модел на сградата е много динамично и постоянно развиващо се образувание, което „живее” самостоятелен живот. Трябва да се разбере, че BIM физически съществува само в компютърната памет. И може да се използва само чрез онези софтуерни инструменти (набор от програми), в които е създаден.

1.7. Форми за получаване на информация от модела

Самият информационен модел на сградата, като организиран набор от данни за обекта, се използва директно от програмата, която го е създала. Но в някои случаи самият модел не е необходим за работа; за специалистите е важно само да могат да вземат информация от модела в удобна форма и да я използват широко в професионалните си дейности извън рамките на конкретна BIM програма.

Това повдига друга важна задача на информационното моделиране - да предостави на потребителя данни за обект в широк набор от формати, които са технологично подходящи за по-нататъшна обработка чрез компютър или други средства.

Следователно съвременните BIM програми предполагат от самото начало, че информацията за сградата, съдържаща се в модела за външна употреба, може да бъде получена в широк диапазон от изгледи. Освен това вече са се появили различни форми (понякога наричани „контейнери“) за представяне на модела, в който този модел е, така да се каже, в някаква защитна обвивка, която позволява да се получава информация, но не позволява никакви промени в самия модел. Тази форма „само за четене“ на представяне на модел е много удобна при работа със свързани компании, организации на трети страни, просто за отворен достъп, гарантира запазването на авторските права и защитава модела от неоторизирани промени.

Минималният списък от форми за извеждане на информация от модела днес вече е доста ясно дефиниран от професионалната общност, не предизвиква дебат и може само да бъде разширен (фиг. 2-1-17).

Ориз. 2-1-17. Видове графично представяне на информационен модел на сграда. Татяна Козлова. Архитектурен паметник „Дом на композиторите“ в Новосибирск. Моделът е изработен в Revit Architecture. NGASU (Sibstrin), 2009

Такива общоприети форми на оттегляне включват предимно:

1) файлове с данни в определени формати за обмен с други програми (днес - IFC формат и някои други);
2) чертане на 2D работна документация и чертане на 3D изгледи на модели;
3) плоски 2D файлове и обемни 3D модели за използване в различни CAD програми и други приложения;
4) таблици, отчети, спецификации за различни цели (фиг. 2-1-18);

Ориз. 2-1-18. Иван Поцелуев. Реконструкция на Централната клинична болница на SB RAS. Общ изглед и фрагмент от довършителния лист на помещенията. Дипломен проект по специалността „Проектиране на сгради“. Работата е извършена в Revit Architecture. NGASU (Sibstrin), 2010

5) файлове за разглеждане и използване в Интернет;
6) файлове с инженерни задачи за производство на продукти и конструкции, включени в модела;
7) досиета-заявки за доставка на оборудване и материали;
8) резултатите от някои специални изчисления (в таблично, графично или анимирано представяне);
9) графични и видео материали, отразяващи симулираните процеси; Визуалните изображения на различни количествени характеристики на една сграда са особено важни за качествена оценка от потребителя - снимки на слънчева светлина, якостни характеристики, нива на замърсяване, модели на интензивност на използване на помещенията и др. (фиг. 2-1-19);

Ориз. 2-1-19. Игор Козлов. Визуализация на якостните характеристики на конструкцията на сградата. Моделът е направен в Revit Structure и прехвърлен за изчисление в Robot Structural Analysis. NGASU (Sibstrin), 2010

10) файлове с данни за изчисления в други програми;
11) файлове за презентационна визуализация и анимация на модела (фиг. 2-1-20);

Ориз. 2-1-20. Елена Коваленко. Проект на Центъра за съвременно изкуство. Дипломен проект по специалността „Проектиране на сгради“. Моделът е изработен в Revit Architecture. NGASU (Sibstrin), 2009

12) файлове за различни видове "твърдо" прототипиране на създадения обект според неговия компютърен модел (триизмерен печат) (фиг. 2-1-21);
13) логичното развитие на тази посока скоро ще бъде просто изграждането на сграда с помощта на строителен 3D принтер;

Ориз. 2-1-21. Проект за Медиатека в Рио де Жанейро. Отляво е компютърен модел, отдясно е модел, направен от него. Моделът е изработен в Revit Architecture. Архитектурно бюро SPBR Arquitetos, Бразилия, 2006 г

14) видове обемни разрези и други пълни или непълни фрагменти от проектираната сграда в различни режими, улесняващи нейното пространствено възприятие (фиг. 2-1-22);

Ориз. 2-1-22. Татяна Козлова. Архитектурен паметник „Дом на композиторите“ в Новосибирск: триизмерен разрез на сградата. Моделът е изработен в Revit Architecture. NGASU (Sibstrin), 2009

15) данни за изработване на модела или негови части на машини с ЦПУ, лазерни или механични ножове или други подобни устройства;
16) всякакви други видове информация, която ще бъде необходима при проектирането, строителството или експлоатацията на сградата.

Цялото това разнообразие от форми на изходна информация гарантира гъвкавостта и ефективността на BIM като нов подход в проектирането на сгради и гарантира неговата решаваща позиция в архитектурната и строителната индустрия в близко бъдеще.

1.8. BIM и обмен на информация

Логичен резултат от развитието на автоматизираното проектиране през последните десетилетия е фактът, че днес работата, базирана на CAD технологии, изглежда доста организирана и рационализирана.

Сега, 30 години след появата си, файловият формат DWG, създаден от пакета AutoCAD, зае мястото на общоприетия стандарт за работа с проект в CAD програми и започна да живее независим от своя създател живот.

Би било по-правилно да се отбележи, че в момента всъщност има два DWG формата.

Първият, обикновено наричан в литературата RealDWG за пояснение, е затворен лицензиран формат и е разработен от Autodesk за нуждите на нейния софтуер (основно AutoCAD в различни модификации).

Вторият формат, за да се избегнат недоразумения, наричан в публикациите като Teigha (доскоро - DWGdirect, още по-рано - openDWG), се поддържа от Open Design Alliance (ODA), който обединява повече от 200 водещи производители на CAD от цял ​​свят ( Bentley, Siemens, Graphisoft и др.). Той е отворен формат и се използва широко от различни програми за съхранение и обмен на данни.

Значителна популярност придоби и форматът DXF, също разработен по едно време от Autodesk за обмен на данни между различни CAD програми, от една страна, и други, включително изчислителни системи, от друга.

Сега почти всички CAD програми могат да приемат и записват информация в тези формати, въпреки че техните собствени, „родни“ файлови формати понякога се различават значително от последните.

Така още веднъж заявяваме, че файловите формати DWG и DXF са се превърнали в своеобразен „обединител” на информация за CAD програми и това не е станало по команда отгоре или по решение на някакво общо събрание на разработчиците на софтуер, а е исторически обусловени от самата логика на естественото развитие на автоматизираното проектиране в света и успехите на пакета AutoCAD.

Що се отнася до BIM, днес формата, съдържанието и методите на работа върху информационното моделиране на сградите се определят изцяло от софтуера, използван от дизайнерите (архитекти, дизайнери, свързани професионалисти и т.н.), от които сега има много за BIM и броят която расте като лавина.

Въвеждането на BIM технологията в световната практика на проектиране в момента (по исторически стандарти) е в начален етап, така че все още не е финализиран единен стандарт за софтуерни файлове, които създават информационни модели на сгради, или за обмен на данни между тези програми.

Освен това, поради бързото развитие на BIM, често дори няма съвместимост отгоре надолу между различните версии на една и съща програма. С други думи, ако преминете към нова версия на BIM програма, няма да се върнете към старата. Един вид „насилствен” напредък, но с обективни причини. Ситуацията е почти същата при прехвърлянето на модел от една програма в друга, ако това са програми от различни доставчици.

Следователно в глобалната BIM софтуерна индустрия разбирането за необходимостта от общи стандарти е узряло и вече се правят сериозни опити за разработване на общи „правила на играта“. Но мисля, че трябва да мине още много време, преди глобалните общности на дизайнери и производители на софтуер да разработят общоприети „шаблони“ за BIM, които обединяват правилата за съхранение, предаване и използване на информация. Възможно е, разбира се, решение на този проблем да бъде намерено по аналогия с CAD системите, когато един от BIM комплексите спонтанно стане най-популярен. Разбира се, това ще отнеме много време и само по себе си е малко вероятно. Но работата в тази посока тече. Например, въпреки конкуренцията, Autodesk и Bentley Systems вече постигнаха значителен успех във взаимния обмен на файлове с информационни модели и библиотечни елементи.

Все пак по-обещаващ път изглежда целенасоченото разработване от общността на потребителите (по-точно съюза на разработчиците на софтуер и индустрията за проектиране и строителство) на файлови формати както за самия информационен модел, така и за обмен на данни между BIM системи от различни производители.

В този случай трябва да говорим за някакъв отворен стандарт за съхранение на информация, обвързан със спецификата на архитектурно-строителното проектиране. В същото време самите данни могат да се използват за моделиране на сграда, нейното оборудване, експлоатация, реконструкция и т.н. Освен това стандартът трябва да бъде отворен, тоест достъпен за всички, а не собственият формат на конкретна BIM програма .

Този подход ще отвори достъп до BIM на широк кръг от разработчици и потребители, които решават безброй специфични проблеми. Без това масовото въвеждане на BIM в проектантската и строителната практика изглежда невъзможно.

В момента форматът IFC вече се използва широко в света (в различни версии) за обмен на данни между BIM програми или получаване на тези данни от модела за използване от други програми. Възможността за запазване на модел във формат IFC дори се превърна в определена „марка за качество“ за BIM програма. Но има още много работа в тази посока.

За съжаление, поради току-що споменатата причина за липсата на унифициран стандарт, прехвърлянето на информационен модел от една софтуерна платформа на друга (а именно прехвърляне, а не прехвърляне на част от информация) без загуба на данни и значителни промени все още е почти невъзможно.

Така че архитекти, строители, сродни професионалисти и други специалисти, работещи в BIM днес, значително зависят от правилния избор на използвания софтуер, особено в началния етап на своята дейност, тъй като в бъдеще те ще бъдат здраво обвързани с него, всъщност ще стават негови „заложници“.

Разбира се, това състояние на нещата не допринася за широкото развитие на информационното моделиране на сградите.

Дизайнерите, преминали към BIM технологията, са изцяло зависими от общото ниво на развитие на информационните технологии, нивото на разбиране на проблема и уменията на създателите на компютърни програми. В повечето случаи те са ограничени в професионалните си дейности от рамката, която им предоставят програмистите. Може да изглежда, че това е лошо, но в съвременните условия зависимостта на дизайнерите от нивото на развитие на информационните технологии само нараства и, за съжаление, няма нищо друго и никога няма да има нищо друго. Разбира се, това добавя аргументи към привържениците на „ръчния дизайн“, които „не зависят от никого“ и „направиха всичко сами“, но връщането към предишното ниво на технологиите е път на регресия и е невъзможно.

От друга страна, в машиностроенето, например, нивото на развитие на авиацията или корабостроенето пряко зависи от нивото на развитие на машиностроителната индустрия. И това не пречи на прогреса. Ако всичко е правилно координирано в мащаба на цели индустрии. Напротив, нуждите на авиацията и корабостроенето до голяма степен стимулират развитието на машиностроителната индустрия.

Това навежда на пръв поглед парадоксален извод: по-нататъшното развитие на архитектурното и строително проектиране ще зависи от нивото на развитие на компютърните технологии и софтуерните средства. Както и друг извод: проблемите, възникващи в проектирането и строителството (както и в други области на човешката дейност) стимулират развитието на информационните технологии. Всичко е взаимосвързано. По този начин дизайнът, строителството и компютърните технологии днес са обединени в единен, съвместно развиващ се комплекс. Може би няма да се хареса на всички, но вече е реалност. Реалност, която определя стратегията за развитие на цялата проектантска и строителна индустрия в доста дългосрочен план.

1.9. Основни заблуди за BIM и тяхното опровергаване

За по-добро разбиране на същността на информационното моделиране на сградите и въз основа на опита от дискусиите, протичащи около новата технология за проектиране, ще бъде полезно също да изясним какво BIM не може да направи, до какви последствия не води и какви не е.

Трябва да се отбележи, че по времето, когато беше публикувано второто издание на тази книга, много погрешни схващания бяха загубили своята актуалност и бяха премахнати от текста, но се появиха нови.

Така че, нека се опитаме да разберем какво е „не BIM“ и какви свойства на BIM се приписват напълно напразно.

BIM не е "изкуствен интелект".Например информацията за сграда, събрана в модела, може да бъде анализирана, за да се открият възможни несъответствия и сблъсъци в проекта. Но начините за премахване на тези противоречия са изцяло в ръцете на човека, тъй като самата логика на дизайна все още не се поддава на математическо описание.

Например, ако намалите количеството изолация на сграда в модела, тогава програмата BIM няма да мисли вместо вас какво да направите: или добавете (закупете) повече изолация, тъй като това, което сте предложили, очевидно не е достатъчно, или намалете площ на отопляемите помещения, или увеличаване на отоплителната система, или преместване на сградата на ново място с по-топъл климат и др.

Дизайнерът трябва сам да решава такива въпроси. Почти сигурно в бъдеще компютърните програми постепенно ще започнат да изместват човека в най-простите (рутинни) интелектуални операции в дизайна, както сега вече го заместват в чертането, но е твърде рано да се говори за това в реалната практика.

Когато това се случи, ще бъде справедливо да се каже, че е започнал нов етап в развитието на дизайна.

BIM не е перфектен.Тъй като е създаден от хора и получава информация от хора, а хората са грешни, пак ще има грешки в модела. Тези грешки могат да се появят директно при въвеждане на данни, при създаване на BIM програми, дори по време на работа на компютър. Но има фундаментално по-малко от тези грешки, отколкото в случая, когато човек сам манипулира информация. Освен това BIM има много повече вътрешни нива на контрол на коректността на данните. Така че днес BIM е най-доброто, което съществува.

BIM не е специфична компютърна програма.Това е нова технология за проектиране. А компютърните програми (Autodesk Revit, Digital Project, Bently AECOsim, Allplan, ArchiCAD и др.) са само инструменти за нейното прилагане, които непрекъснато се развиват и подобряват. Това са инструменти за съхраняване на моделни данни и работа с тях. Но тези компютърни програми определят текущото ниво на развитие на информационното моделиране на сградите, без тях технологията BIM е безсмислена, тя просто не може да съществува.

BIM не е 3D.Това не е само 3D, но и много допълнителна информация (числова, атрибутна и т.н.), която далеч надхвърля просто геометричното възприятие на тези обекти. Колкото и да е добър геометричният модел (който между другото също представлява само правилно организиран набор от числови данни) и неговата визуализация, обектите трябва да имат и количествена и атрибутивна информация за анализ.

Ако за някого е по-удобно да оперира със символа D, можем да считаме, че BIM е 5D. Или 6D. Не става въпрос за броя на D. BIM си е BIM. Но 3D не е BIM, то е по-скоро „контейнер на черупката“ за BIM и с известни резерви.

BIM не е непременно 3D.Това са също числови характеристики, таблици, спецификации, цени, календарни диаграми, имейл адреси и др. Разбира се, виртуален модел на сграда се създава в обем, но ако решаването на конкретни дизайнерски проблеми не изисква триизмерен модел на конструкцията, тогава няма нужда да използвате 3D - такава работа ще бъде излишна. BIM също широко използва 2D инструменти. Просто казано, BIM е точно толкова D, колкото е необходимо за ефективно решаване на проблема, плюс числени данни за анализ.

Като цяло сравняването (да не говорим за контрастиране) на BIM и 3D е грешно.Със същия успех, следвайки М. Е. Салтиков-Шчедрин, може да се говори „за конституцията и звездната есетра с хрян“.

Много от тези, които противопоставят BIM и 3D, вярват, че 3D е просто начин за показване на информация. Често можете да чуете фразата от тях: „Дизайнерът не е задължително да вижда сградата в обем, за него са достатъчни плоски чертежи.“

Всъщност 3D е преди всичко формат за съхраняване (геометрична по смисъл) информация за визуализация, която е разбираема за хората и удобството на последващите операции с тази информация. Това е коренът на много недоразумения и погрешни схващания относно BIM.

Като цяло BIM е информацияза обекта и начини да го използвате(с други думи, специализирани програми, интерфейси), които пряко зависят от задачите, възложени на дизайнерите. И всички разговори (и дори дискусии) за числото „D“ са много полезни само защото представят добър, „модерен“ и разбираем начин за популяризиране на BIM идеи за аудитория, която все още не е подготвена.

BIM са параметрично дефинирани обекти.Поведението (физически и технически свойства, геометрични размери, относителна позиция и т.н.) на създадените обекти, техните взаимоотношения, зависимости и много други се определят от набори от различни (не непременно геометрични) параметри и зависят от тези параметри.

Ако в модела няма параметризация, това не е BIM.

BIM не е набор от 2D проекции, които колективно описват проектираната сграда.Напротив, всички тези проекции (планове, фасади, разрези и т.н.), подобно на много други графични изображения, се получават автоматично от информационния модел на сградата и са негови изгледи (последствия). Моделът в случая, казано на философски език, е първичен.

Това свойство на BIM - автоматично проследяване на промените на модела във всички видове (включително чертежи, таблици, спецификации) е един от най-силните и важни аспекти (фиг. 2-1-23).

Ориз. 2-1-23. Леонид Скрябин. Етнографски център на народите на Камчатка. Дипломен проект по специалността „Проектиране на сгради“. Показани са етапите на триизмерно скициране, създаване на модел, визуализация и получаване на чертежите, необходими за проекта. Моделът е изработен в Revit Architecture. NGASU (Sibstrin), 2010

BIM е незавършен (замразен) модел.Информационният модел на всяка сграда непрекъснато се развива, актуализира се при необходимост с нова информация и се коригира, за да вземе предвид променящите се условия и новото разбиране на проектните или оперативните задачи.

В по-голямата част от случаите BIM е „жив“, развиващ се модел. И ако се разбира правилно, неговият живот напълно покрива жизнения цикъл на реален обект.

BIM не е от полза само за големи проекти.Има много предимства на големите сайтове. При малките абсолютната стойност на тази полза е по-малка, но самите малки обекти обикновено са по-големи, така че отново има голяма полза. И процентът на ползите от BIM е приблизително същият. Така че изграждането на информационно моделиране винаги е ефективно.

BIM не замества хората.Освен това BIM технологията не може да съществува без човек и изисква от него висок, може би дори повече от традиционните методи на проектиране, професионализъм, по-добро, цялостно разбиране на творческия процес на проектиране на сгради и по-голяма отговорност в работата. С всичко това BIM прави работата на човека по-ефективна и продуктивна, като увеличава нейния интелектуален компонент, освобождава го от рутинната работа и го предпазва от грешки.

BIM не работи автоматично.Дизайнерът все пак ще трябва да събира информация (или да управлява процеса на събиране на информация, или да контролира този процес, или да създава модел, или да формулира условия за този модел и т.н.) за определени проблеми.

От друга страна, BIM технологията значително автоматизира и следователно улеснява процеса на събиране, обработка, систематизиране, съхраняване и използване на такава информация. Точно като целия процес на проектиране на сградата.

BIM не изисква човек да „напълва тъпо данни“.Дизайнер, работещ в технологията BIM, не е оператор на мейнфрейм компютър, който седи в бяла престилка и перфокарти, заобиколен от мигащи светлини.

Създаването на информационен модел се извършва по обичайната, позната и разбираема логика за изграждане на сграда, където основна роля играят неговата квалификация и интелигентност. А изграждането на самия модел се извършва предимно с традиционни, познати и удобни за проектиране графични средства, включително в интерактивен режим.

Например, ако „начертаете“ етажен план в някоя от BIM програмите, тогава в резултат създавате не етажен план, а самия етаж - съответната част от информационния модел на цялата сграда. Това обаче не изключва напълно възможността за въвеждане на някои (например текстови) данни от клавиатурата. Нито пък изключва въвеждане на данни с други средства, например обемен скенер или глас.

BIM не прави ненужна „старата гвардия“ от специалисти.Разбира се, всеки пазач рано или късно става „стар“. Но опитът и професионалните умения са необходими във всеки бизнес, особено когато се проектира с помощта на технология за информационно моделиране на сгради, и те обикновено идват с годините.

Информационните модели могат да се създават чрез работа в стила, познат на специалистите, формирани в „класическата“ епоха (чрез планове и фасади), просто към тях са добавени много нови неща. Друго нещо е, че бившите специалисти (всички, не само „старите“) ще трябва да положат определени усилия (някои дори значителни) за овладяване на тези нови инструменти и преминаване към нова технология. Но практиката показва, че всичко това е от сферата на реалното.

Овладяването на BIM не е въпрос за малцина избрани и не изисква много време.По-точно, овладяването на BIM отнема точно толкова време, колкото и професионалното овладяване на всяка друга технология - „периодът на първоначално обучение плюс целия живот“.

Внедряването на BIM не изисква много пари.Тези пари ще са необходими почти толкова, колкото са необходими за внедряването на всяка нова технология.

Внедряването на BIM е от полза не само за големите компании.Това е от полза и за малките фирми, тъй като скоростта на извършване на промени в проекта, проверката на сблъсъци, точността на изчисленията и документацията и много други качества на BIM спестяват пари за всички.

isicad.ru