BIM технології у будівництві: що це таке і навіщо вони потрібні. Чи ефективні BIM технології проектування, як про це говорять? Сучасні bim технології вимірювання та контролю будівництва

Наприкінці минулого року Мінбуд до реалізації плану впровадження технологій інформаційного моделювання будівель (BIM – Building Information Modeling) у галузі промислового та цивільного будівництва. До кінця 2015 року у Росії планується розробити дорожню карту впровадження BIM-технології у будівництво. У 2016 році розпочнеться її активне застосування, а у 2017-му будуть прийняті стандарти їх використання у проектуванні та будівництві.

Ці кроки цілком логічні. У світі вже давно спостерігається справжнісінький бум на інформаційне моделювання. У Великобританії з 2016 року застосування BIM взагалі стає обов'язковою умовою для отримання держзамовлення. А як справи у нас?

У невідомість перші кроки

Директор департаменту впровадження Групи компаній ІНФАРС, яка багато років займається впровадженням BIM, Ольга Князєване раз спілкувалася зі спеціалістами вітчизняної будівельної галузі, які поки що шкодують грошей на купівлю та освоєння BIM-технологій.

Поява нового замість «перевіреного часом» породжує у багатьох головах «страшилки», які нібито несе впровадження BIM, - каже вона. - Один із клієнтів, наприклад, був упевнений, що люди завжди знайдуть, що зіпсувати, А потім, мовляв, шукай-свищі винного... Тільки аргумент про чіткий розподіл прав користувачів його переконав. Працюючи у форматі 3D (часто одночасно!), архітектори та проектувальники бачать розрахунки один одного, але влізти в чужий файл та «зіпсувати» його за всього бажання не зможуть.

Ще одна поширена помилка - про те, що нова технологія проектування змусить відмовитись від старої. Так помилуйте, кажуть фахівці, улюблені схеми роботи можуть просто взяті за основу. Нова технологія дозволяє їх лише вдосконалити, додавши зручні прийоми, існування яких навіть мріяти не доводилося. Головний архітектор проекту, наприклад, зможе приймати рішення, дивлячись на два зображення: у 2D – наприклад, у AutoCAD і у 3D – наприклад, у Revit. Хіба не об'єктивнішим буде зроблений ним висновок?

І, звичайно, всіх хвилює те, що у процесі впровадження нових технологій робота якщо не встане, то сповільниться. Але насправді навіть на етапі пілотного проекту колишній рівень продуктивності вдається зберегти. Насамперед, звичайно, завдяки підтримці консультантів, що триває. Вони вчать володіти інтерфейсом, діляться з новачками напрацьованими прийомами, які зрештою набагато полегшать робоче проектування.

Так що всі ці сумніви - не більше ніж відмовки для тих, хто все ще не зрозумів: або ти йдеш духом часу, або... безнадійно відстаєш.

З чого краще почати?

З постановки мети, звісно! – продовжує Князєва. - Потрібно чітко усвідомити, чого ви хочете від впровадження BIM: виграти в часі, заощадити гроші за рахунок прозорості розрахункових схем, вийти за межі одного регіону… Вирішивши для себе головоломку з визначенням головної мети, керівник підприємства призначає тендер і обирає партнера з впровадження BIM. А потім сісти з ним, все порахувати та розпланувати: необхідні витрати, програму повернення коштів…

Ми не радимо намагатися освоювати BIM-технологію самостійно, з відео-уроків з інтернету, - попереджає Князєва. - Навіть якщо ви вирішите, що не боги, мовляв, горщики обпалюють і придбаєте найкращий софт, без розуміння технології він – дорога іграшка, не більше.

Три кити впровадження

Є ще один страх керівників: чи не знадобиться з новою технологією масова заміна кадрів. І що толку від суперсучасних програм, встановлених на потужних комп'ютерах, якщо старі кадри зуміють ними, образно кажучи, лише колоти горіхи?

Розвіємо ці сумніви: не доведеться звільняти нікого з тих, кому цікаво освоювати нове. Так, підприємству доведеться відправити працівників хоча б на тижневе навчання на профільних курсах з BIM. Це потрібно, щоб вони здобули базові знання, ознайомилися з інтерфейсом і під наглядом досвідчених експертів почали набувати практичних навичок.

Але деякі кадрові зміни таки знадобляться. На них і зупинимося докладніше, як на ключовому моменті BIM-технології. Щоб використати її потенціал за повною програмою, до бізнес-процесу підприємства знадобиться включити трьох спеціалістів нового типу.

Це BIM-менеджер, BIM-майстер і BIM-координатор - ось вони, три кити (три богатирі, три мушкетери - кому що більше подобається), які засукавши рукави займуться впровадженням та експлуатацією BIM на підприємстві. Хто ж вони й навіщо потрібні?

BIM-менеджер

Він повинен з'явитися на початку вашого задуму, коли ви зрозуміли, що впроваджуватимете BIM. В ідеалі саме йому найкраще зайнятися складанням вищезгаданого ТЗ за участю обраного партнера. Саме вашому BIM-менеджеру доведеться скрупульозно збирати інформацію, транслювати завдання тим, хто займається впровадженням, контролюватиме їх і прийматиме роботу.

Добре, якщо до початку доби BIM у штаті був CAD-менеджер. Ця людина вже розуміє, що таке стратегія розвитку САПР, здатна підтримувати його в актуальному стані, модернізувати технологію проектування. Але CAD-менеджер не може одразу сісти у нове крісло: спочатку його треба навчити.

BIM-менеджер управляє BIM-технологією на рівні підприємства:

Визначає цілі та стратегію розвитку BIM у компанії;

Розробляє типові робочі процеси та Стандарт підприємства;

Підтримує BIM технологію підприємства в актуальному стані, впроваджує сучасні досягнення, фіксує всі зміни у технології та транслює їх у Стандарт;

Розробляє програми навчання, підвищення кваліфікації та тестування (в ідеалі після кожного курсу), а також контрольне тестування після пілотного проекту;

Керує співробітниками відділу BIM, бере участь у підготовці BIM-координаторів та впровадженні їх у проекти.

BIM-майстер

Цей співробітник повинен з'явитися під час розробки та тестування технології проектування із застосуванням BIM. Це не просто підлеглий BIM-менеджер, а його помічник, його руки.

BIM-майстер (а у великій компанії, чим їх більше, тим краще) здійснює підтримку САПР:

Створює BIM контент – сімейства, групи та інші бібліотечні елементи;

Підтримує корпоративну бібліотеку сімейств;

Здійснює експертну підтримку користувачів;

Здійснює адаптацію на рівні шаблонів.

BIM-координатор

Він має з'явитися на етапі впровадження, коли йдеться навчання пілотної групи, виконання пілотного проекту, коригування BIM-стандарту та масштабування технології на всю організацію. Найчастіше BIM-координатор і знаходять під час навчання. Це найактивніший фахівець, який легко навчається, який у рамках курсу сприймає інформації більше, ніж інші.

BIM-координатор - це спеціаліст провідного відділу, який відповідає за BIM-модель та загальну координацію проекту. Він не САПРівець, а проектувальник, і повністю залучений до конкретного проекту:

Координує спільну роботу;

Відповідає за цілісність BIM моделі;

Видає завдання суміжним спеціальностям за затвердженими правилами та стандартами;

Формує заявки на розробку BIM-контенту;

Навчає прийоми роботи та допомагає користувачам;

Бере участь у формуванні стандартів компанії та контролює їх виконання.

На невеликих проектах BIM-координатором має бути провідний спеціаліст відділу. На великих проектах BIM-координаторів може бути кілька: для архітектури, конструкцій та інженерії.

Чекати на «тарілочки з блакитною облямівкою» доведеться недовго

До етапу експлуатації технології всі три «кити» – BIM-менеджер, BIM-майстер та BIM-координатор – активно взаємодіють між собою. Охоплюють усі завдання впровадження та експлуатації BIM-технології. Звісно, ​​разом із командою - консультантами та експертами підприємства.

Як показує досвід, від запуску нової технології до отримання першого вражаючого результату проходить близько року, – каже експерт Ольга Князєва. - Правильно запроваджена BIM-технологія окупає себе за два-три роки. А далі – лише прибуток!

Building Information Modeling (BIM) – у перекладі російською: інформаційне моделювання будівлі. Абревіатура позначає комплекс заходів та робіт з управління життєвим циклом будівлі, починаючи від проекту та закінчуючи демонтажем. BIM технології охоплюють проектування, будівництво, експлуатацію, ремонт будівлі чи іншої споруди.

Що таке BIM проектування

Заповнюючи форму Ви погоджуєтесь з нашою політикою конфіденційності та даєте згоду на розсилку

Як функціонує BIM

Практично робота над BIM проходить кілька етапів:

1. Створення архітектурної 3D моделі будівлі з усіма планами, видами, розрізами, необхідними розділу архітектурних рішень. Усі складові розділу завантажуються автоматично.
2. Конструктор вводить створену модель у програму, яка розраховує необхідні параметри складових елементів будівлі. Одночасно програма видає робочі креслення, відомості обсягів робіт, специфікації, здійснює розрахунок кошторисної вартості.
3. На основі отриманих даних розраховуються та вводяться в 3D модель інженерні мережі та їх параметри (теплові втрати конструкцій, природне освітлення тощо).
4. При отриманні розрахункових обсягів робіт спеціалістами розробляються проект організації будівництва (ПОС) та проект виконання робіт (ППР), програмою автоматично складається календарний графік виконання робіт.
5. У модель додаються логістичні дані про те, які матеріали та у які терміни мають бути доставлені на територію будівництва.
6. Після завершення будівництва інформаційна модель може працювати під час експлуатації об'єкта за допомогою датчиків. Під контролем опиняються всі режими інженерних комунікацій та можливі аварійні ситуації.

Переваги впровадження BIM

Застосування BIM технології у будівництві має на увазі комплексний підхід на всіх рівнях будівельного процесу та має свої переваги на кожному рівні.

• 3D – візуалізація. Наочно інформує стан об'єкта інвесторів, підрядників, майбутніх мешканців, перевіряючі органи. Можлива візуалізація у різних віртуальних комплексах (персональні системи, VR-окуляри, CAVE – системи, що застосовуються для колективного користування).
• 3D модель – це централізоване сховище всіх необхідних даних будівлі. Дозволяє швидко та ефективно вносити зміни до проектних рішень, простежуючи результат у всіх пов'язаних між собою проекціях.
• Використання підходів BIM у проектуванні значно зменшує терміни підготовки проектної документації.
• Застосування BIM технології зменшує ймовірність помилок, виявляючи нестиковки в інженерних системах та комунікаціях у рамках проектування, а не в процесі будівництва чи здавання об'єкта.
• Наочні розрахунки будівельних конструкцій, розробка інженерних комплексів із застосуванням існуючих баз типових конструкцій та вузлів.
• Управління режимами робіт у реальному часі, контроль над ключовими показниками та дотриманням термінів виконання робіт у будь-якому масштабі.
• Можливість автоматичного вивантаження результатів пошуків та випробувань, проектної документації та звітів в електронному вигляді на запит контролюючої організації.
• Можливість автоматизувати процеси керування будівельною технікою, користуючись введеними в машину проектними параметрами.
• Можливість керування даними. Змінюючи фінансові параметри проекту чи трудовитрати у каталогах специфікацій, можна коригувати вартісні показники будівництва.
• Створення бази підрядних організацій, централізоване управління бухгалтерськими розрахунками, договорами, контроль за програмами розвитку.
• Використання BIM технології у проектуванні знижує грошові витрати та скорочує терміни введення будівлі в експлуатацію.
• Будівля, спроектована і зведена із застосуванням технології BIM, легко здати в оренду або продати на більш вигідних умовах, ніж об'єкт, побудований із застосуванням традиційних методів і технологій. Пояснюється це тим, що експлуатувати будинок із готовою експлуатаційною моделлю легше та ефективніше. Якщо при створенні моделі застосовувався продукт GREEN BIM, то витрати на опалення об'єкта будуть нижчими.

Одна з головних переваг Вim проектування– отримання всеосяжної відповідності параметрів та експлуатаційних характеристик споруди вимогам Замовника.

Програмне забезпечення для реалізації BIM моделі

Програмних рішень, що реалізують BIM моделювання у будівництві безліч. Вони можуть бути платними та безкоштовними, багато хто дозволяє хмарне зберігання BIM моделі та віддалений доступ. Найбільш популярні серед них:

• AUTODESK REVIT. Просто та ефективно забезпечує проектування архітектурних рішень, інженерних мереж та будівельних конструкцій. Затребуваний при плануванні, проектуванні, будівництві, експлуатації об'єктів та їхній інфраструктурі. Програма підтримує міжгалузеве проектування командної роботи. Імпортує, експортує та зв'язує дані в декількох форматах (включаючи IFC, DWG та DGN).
• Для спільного моделювання застосовується Revit Server, який організує загальний інформаційний простір для співпраці з інвесторами, підрядниками, замовниками.
• ARCHICAD. Використовує для моделювання будівлі Virtual Building™. Має набір універсальних інструментів для моделювання, створення робочої документації, підтримує функції імпорту, експорту, візуалізацію. Дає можливість виконання завдань одноосібно чи колективі, обмінюючись даними із суміжниками.
• Tekla Structures. Продукт використовується для роботи з металоконструкціями у масштабних проектах. Забезпечує колективну роботу, інформаційний обмін та взаємодію десятків компаній. Дає можливість контролю за робочими процесами, підтримує автоматизацію конструювання.
• Tekla BIMsigh. Безкоштовний професійний софт для організації колективного моделювання будівельним об'єктом. Підвищення якості проектних робіт досягається: об'єднанням інформаційних моделей об'єкта, створених спеціалістами різних спеціальностей, відстеження невідповідностей між елементами проекту, забезпечення ефективної взаємодії учасників.
• MagiCAD. Інструмент заснований на платформах AutoCAD та Revit, використовує модульний підхід до проектування. Вирізняється створенням високого рівня автоматизації проектування внутрішніх інженерних систем. Застосовується при побудові просторових моделей, створення специфікацій, проведенні інженерних розрахунків, складанні звітних документів. Має відмінну базу даних для побудови інженерних мереж з технічними характеристиками та набором параметрів.
• AutoCAD Civil 3D. Продукт застосовується під час проектування та випуску документації для об'єктів інфраструктури. Підтримує функції візуалізації та аналізу. Можливість спільної роботи координує взаємодію учасників та вирішує питання, пов'язані з робочими моментами під час проектування інфраструктури.
• Allplan. Затребуваний для вирішення завдань із проектування конструкцій із залізобетону. Є BIM-платформа. Розраховує плани об'єкта з урахуванням тимчасових витрат, цін та якості.
• GRAPHISOFT, BIM – сервер. Необхідний для підтримки Teamwork, що дає одночасний доступ до проекту групи клієнтів. Використовує мережне підключення для кількох ARCHICAD, які є клієнтами цієї системи. Дозволяє працювати над файлами великих обсягів. Основна перевага цієї серверної програми - можливість запиту, виконання злиття, фільтрація даних BIM.
• Renga Architecture. Російський продукт програмного забезпечення. Він зручний у роботі, містить функцію використання інструментів у тривимірному вимірі. Є єдиною платформою для конструкторів та архітекторів. Має широкі можливості з експорту, імпорту даних у різні формати. Програма зберігає отримані дані у форматах .ifc, .dxf, даючи можливість застосовувати двовимірні та тривимірні результати на всіх етапах спільної роботи над проектом.

Інструменти збирання єдиної інформаційної моделі

Залишається відкритим питання: а як можна гарантувати спільну роботу архітектурних та інженерних програм? У цьому випадку потрібна можливість взаємозв'язку різних моделей та підтримка формату обміну даними. Питання вирішується використанням продукту OpenBIM.

OpenBIM представляє концепцію універсального підходу до створення проекту, зведення та експлуатації об'єктів, що базується на відкритих стандартах та процесах. При цьому використовується відкрита модель даних buildingSMART.

OpenBIM створює сумісність не просто між програмними файлами, вона підтримує сумісність лише на рівні робочих процесів. Найкращим варіантом реалізації концепції OpenBIM вважається використання IFC - файлового формату, працюючого з обміну даними між різними програмними продуктами.

Висновок: Є багато способів складання єдиної. BIM моделі. Віртуальне моделювання вимагає прогнозованого підходу, погляду кілька ходів вперед. Потрібно спочатку уявляти, як частини моделі, виконані із застосуванням різних програм, зібрати потім у єдиний працюючий комплекс. Для складання моделі, що складається з елементів, розроблених у різних програмах, що мають власні формати файлів, існує федерована модель. У цьому випадку складання єдиної моделі з програм виконується у спеціальній складальній програмі: Autodesk NavisWorks, Tekla BIMsight та ін.

Приєднуйтесь до понад 3 тис. наших передплатників. 1 раз на місяць ми відправлятимемо на ваш email дайджест найкращих матеріалів, опублікованих у нас на сайті, на сторінці в LinkedIn та Facebook.

Пошукові теги: Джерело фото:

BIM-технології – нове слово у сфері автоматизації проектування. Але в нас вони важко приживаються. Чому? Про це розповідає експерт Юрій Жук.

Ми вжепро проблеми, пов'язані з використанням IT-технологій у будівництві. Як з'ясувалося, від 70 до 90% комп'ютерних програм, що використовуються під час проектування, імпортні. Тим часом до санкцій проти нашої країни тією чи іншою мірою приєдналися такі гіганти IT-індустрії, як Microsoft, Oracle, Symantec, Hewlett Paccard – виробники більшої частини будівельного «софту». У цій ситуації як ніколи гостро постала проблема імпортозаміщення в галузі програмного забезпечення будівництва.

І тут не обійтися без BIM-технологій, вважає керівництво галузі. Про ситуацію із застосуванням цих технологій у Росії і про те, чи є у нас вітчизняні «замінники» програмного імпорту, ми поговорили із завідувачем лабораторії автоматизації досліджень та проектування споруд ЦНДІБК ім. В.А. Кучеренко ВАТ «НДЦ «Будівництво» Юрієм Жуком(на світлині).

Трохи історії

- Юрію Миколайовичу, чому новітні IT-технології у нас з такою працею пробивають собі дорогу?

Розробками у межах комплексу САПР (система автоматизованого проектування) активно займалися ще СРСР. І, треба сказати, досягли певних успіхів. У радянські часи Держбуд виділяв значні кошти на IT-розробки.

На жаль, політичні пертурбації 1980-1990-х послабили наукову базу багатьох інститутів, не дозволивши довести до кінця важливу роботу зі створення вітчизняних програм останнього покоління. Дослідження у цьому напрямі були надовго заморожені. В останні роки подібні розробки фінансувалися державою мізерно і час від часу.

- Але зате, як я розумію, нам удалося запастися значною кількістю імпортних аналогів?

Так, за 20-30 років наша країна закупила значну кількість програм, зокрема й останнього покоління, які підтримують технологію BIM. Але й тут далеко не все так гладко. Потрібно сказати, що архітектори та проектувальники вже цілком вільно користуються програмами ArchiCAD, AutoCAD та іншими. А ось технологіями BIM - поки що з деякою побоюванням, хоча в них є зацікавленість і загалом стосовно них спостерігається досить позитивне ставлення.

Нещодавно у Мінбуді відбулася зацікавлена ​​розмова про розширення сфери застосування новітніх IT-технологій. «Ми розглянули приклади застосування BIM-технологій під час проектування типових об'єктів, - розповів Михайло Мень. - У цій системі вони ефективно та швидко моделюються та перемоделюються». "Ми хочемо, - прямо заявив міністр, - щоб у рамках роботи Єдиного державного замовника однією з умов був поетапний перехід на BIM-технології". У результаті вирішено, що НОПРИЗ має розпочати розробку єдиного стандарту застосування BIM-технологій. Юрію Миколайовичу, можна сказати, що крига скресла?

Думаю, це втішна подія. Нарешті, держава повернулася обличчям до проблеми комп'ютерної оптимізації процесів у будівельній сфері. І до теми забезпечення проектування сучасними програмами, зокрема.

Знаю, що сьогодні НОПРИЗу доручено відібрати сотню чи дві будівельні та проектні організації, які будуть залучені до пілотних проектів з BIM. Далі їхній досвід буде проаналізований - для того, щоб вітчизняні проектувальники сміливо брали інформаційне моделювання на озброєння, але вже, як кажуть, не наступаючи на ті ж граблі, не роблячи непотрібних помилок.

Вся інформація – в одному місці

- Але все-таки: що це за звір такий – BIM-технології? У чому їхня суть?

BIM дослівно перекладається інформаційна модель будівлі (building information modeling). В нас це прийнято розшифровувати як «технології інформаційного моделювання промислових та цивільних об'єктів». Причому ключове слово тут – «інформація». Тобто BIM дозволяє створити повний інформаційний опис об'єкта, що будується.

– Що дають такі програми сучасному будівництву?

Колосальні можливості. Адже це не лише отримання тривимірного зображення задуманого архітектором об'єкта та об'ємна картинка для виконання якихось конструктивних розрахунків, це єдина модель, з якою працюють фахівці всіх профілів, від архітектора до кошторисника.

- Чим зручна така єдина модель?

Дивіться, якщо архітектор чи проектувальник вніс якісь зміни, про це негайно дізнаються всі учасники проекту: сантехнік, електрик, нарешті, той, хто розраховує будівельний кошторис. І вносять свої корективи. В BIM-моделі ви легко можете зрозуміти, яка марка бетону використана для виготовлення тієї чи іншої колони або балки, якого вона є типорозміром і навіть на якому підприємстві виготовлена. У результаті одному місці складується вся інформація про будинок.

На об'ємній моделі наочно видно, яких помилок і неточностей було допущено. І головне – можна дуже швидко ці неточності усунути. Виходить, що процес проектування пришвидшується у рази.

Комп'ютер важко запідозрити у корупції

Кажуть, що BIM-технології можна використовувати на етапі не лише проектування, а й будівництва та навіть експлуатації, чи це так?

Абсолютно вірно. Технологія ефективно працює не тільки на архітектурно-планувальній стадії, а й на всіх наступних. Скажімо, під час прокладання інженерних мереж часто виникають нестиковки. На об'ємній моделі легко спрогнозувати, де і як потрібно з'єднати ті чи інші трубопроводи, комунікації. А коли будинок уже збудований, на стадії його експлуатації, маючи BIM-модель, неважко з мінімальними витратами поміняти те чи інше обладнання, елементи інженерних мереж.

Тобто в ідеалі ця модель може «супроводжувати» будівлю аж до її утилізації.

- Чим корисні BIM-технології за бюджетного будівництва?

Вони дозволяють здорово заощадити. Адже BIM-технологія абсолютно прозора: тут важко щось вкрасти. Комп'ютер на основі існуючої BIM-моделі здійснює абсолютно точні розрахунки вартості, і його навіть за всього бажання не запідозриш у корупції. До речі, за кордоном існує стандарт, який просто зобов'язує забудовника застосовувати BIM, якщо він зводить об'єкт на бюджетні гроші.

– А як оцінити користь від застосування BIM-технологій у нашій будівельній галузі?

Я вам так скажу: для нас ефект полягатиме в першу чергу в більш обґрунтованій вартості будівництва. Будь-яка зміна в проекті відображатиметься в кошторисі. І тоді дуже важко буде підвищити витрати на будівництво об'єкта: це відразу ж покаже BIM-модель.

Припустимо, ви поміняли імпортний матеріал на вітчизняний, щонайменше розмістили кондиціонери, застосували трохи дешевшу марку бетону. Проект здешевів. І все це буде наочно видно на інформаційній моделі, тобто заощаджені таким чином гроші важко буде покласти в чиюсь кишеню.

Навіть у розвинених компаніях далеко не всі освоїли BIM

- Якщо переваги нової технології такі очевидні, чому вона у нас поки що застосовується з таким скрипом?

У нас дійсно все поки що обмежується в кращому разі застосуванням BIM-моделювання в архітектурі та конструюванні. Були випадки коли BIM застосовувалося для подальшої експлуатації інженерних мереж - зокрема, на спортивних об'єктах Великого Сочі. Але все ж таки це поки що окремі приклади.

Головна «заковика» тут, гадаю, у тому, що ці технології поки що досить затратні. Адже, щоб застосовувати інформаційне моделювання, проектна організація має закупити досить багато відповідних програм (Revit, Allplan, Текла, ArchiCAD тощо), придбати потужніші комп'ютери, причому не тільки для архітекторів, а й для рядових фахівців. А ще людей треба навчити працювати із цими програмами. Тим часом сьогодні у великому, начебто, проектному бюро такими програмами часом володіють чоловік п'ять - сім, не більше.

Тобто витрати великі. А ефект настає далеко не одразу. Він ніби «відкладений» і з'являється тоді, коли охоплено весь життєвий цикл будівлі.

- Що ще перешкоджає застосуванню у Росії BIM-технологій?

Безперечно, відсутність відповідної нормативної бази. Щоб почати застосовувати їх повсюдно, а не епізодично, потрібно, щоб вони вкладалися в Містобудівний кодекс. Сьогодні, щоб пройти експертизу BIM-моделі, необхідно спочатку підготувати весь комплекс площинних креслень, а до них додати ще й BIM-модель. Добре, якщо сам експерт може цією BIM-моделлю користуватися.

Коли володіння інформаційним моделюванням буде повсюдним (від рядового будівельника до чиновника), у того ж експерта при погляді на представлений комплект документації із застосуванням BIM відпаде безліч питань, які він змушений ставити, маючи лише площинну версію. Це практично інший рівень взаємодії спеціалістів, залучених до життєвого циклу будівлі.

- Мені здається, важливий момент у роботі з впровадження BIM – виховання керівників будівельних організацій…

Згоден. Будь-які перетворення починаються з голови. Потрібно усвідомити, що сьогодні без оволодіння інформаційним моделюванням нічого та носа показувати на зовнішній ринок. Тож якщо якась компанія хоче будувати за кордоном, їй просто доведеться все це освоїти.

Настав час створювати вітчизняний «софт»

Юрію Миколайовичу, плюси BIM-моделювання цілком зрозумілі. Але всі програми, якими має користуватися BIM-проектувальник, створені в тих країнах, які до нас нещодавно застосували санкції. Що робити?

Бар'єр насправді дуже серйозний. У нас, звичайно, є деякі вітчизняні розробки. У тому числі і ваш покірний слуга створив програму Старкон для розрахунку характеристик міцності будівлі. Нею досі користуються вітчизняні будівельники. Але однієї цієї програми, безперечно, недостатньо.

Настав час починати велику роботу зі створення вітчизняного «софту», що підтримує BIM-технології. Так, це не місяці і, можливо, навіть не роки роботи. Якийсь час ми можемо прожити на наявному запасі програмного забезпечення. Але дистанціюватися від імпорту нам все одно доведеться.

Бесіду вела Олена МАЦЕЙКО

Думка користувачів BIM

Петро МАНІН, BIM-менеджер компанії «Верфау медікал інжиніринг»:

Ми для себе вирішили, що всіляко просуватимемо новий підхід до проектування. BIM - це не просто об'ємна картинка об'єкта, це модель, якою можна користуватися протягом усього терміну будівництва та експлуатації будівлі.

Сьогодні вже замовник пішов досить грамотний. Наприклад, нещодавно нам замовили проект лікарні, і вже у техзавданні обговорювалося, що він має бути виконаний у BIM.

Що дає BIM? По-перше, ця технологія оптимізує процес будівництва. Не секрет, що будь-яке будівництво дуже витратний процес. Отже, використовуючи інформаційну модель будівлі, ми можемо отримати дуже точний розрахунок вартості об'єкта. Не знадобиться той «запас», який кошторисник закладає, щоб точно вистачило «на все». У результаті нам одному з останніх об'єктів вдалося зменшити витрати на 5-10%.

Крім скорочення видатків, можна оптимізувати план будівельних робіт. Допустимо, на сусідніх будинках працюють крани. Якщо їхні графіки збігаються, вони можуть зустрітися стрілами. А цього ніхто не врахував, оскільки техніка належить різним власникам, і навряд чи хтось вручну почує режим роботи різних механізмів. А тут у нас перед очима – візуальний графік. До речі, на такому графіку буде видно, яке оптимальне завантаження потрібно для тієї чи іншої будівельної машини, чи є випередження чи відставання. Можна прорахувати, які гроші потрібно вкласти у будівництво на кожній із стадій.

Ну а коли будівля вже збудована і настав час її ремонтувати, всі необхідні дані про несучі конструкції, комунікації можна взяти з BIM-моделі.

Олексій ЦВЕТКОВ, CAD-менеджер ДК «Спектрум»:

У нашій компанії перехід на нову технологію проектування BIM здійснюється протягом кількох років. Проектний досвід компанії складають реалізовані у середовищі Autodesk Revit складні проекти міжнародних аеропортів, великих торгових центрів та культурно-історичної спадщини. Спочатку в Revit проектували лише архітектори та конструктори. Відпрацьовувалася схема взаємодії та спільної роботи. На поточному етапі переходу на BIM-технології у нас здійснюється стандартизація процесів проектування та залучення фахівців з усіх розділів.

За підсумками виконання перших проектів із застосуванням BIM можна з упевненістю сказати про перспективність нового підходу до роботи. Переваги BIM не одразу очевидні, особливо тим, хто вперше стикається із цією практикою. Досвід застосування BIM-технологій у нашій компанії - це суттєве скорочення проектних помилок, більш точна інформація про проект на ранніх його стадіях, миттєве отримання актуалізованих даних за будь-яких змін проекту, скорочення кількості колізій, мінімізація людського фактора в роботі та багато іншого.

Крім того, отримана модель відкриває нові можливості її подальшого застосування на інших стадіях життєвого циклу при належному наповненні її необхідною атрибутивною інформацією.

Абревіатура BIM означає Building Information Modeling і з англійської перекладається як "інформаційне моделювання будівель". Враховуючи назву, легко здогадатися, що технологія BIM застосовується у будівництві. Втім, кожна людина по-різному сприймає цей термін.

Що за технологія – BIM?

Багато хто вважає, що за літерами BIM ховається назва програмного забезпечення. Інші думають, що намальована будівля – це і є BIM. Але такого простого визначення не можна дати. Технології BIM у проектуванні ґрунтуються на створенні тривимірної моделі будівлі, але в даному випадку модель є не просто набором геометричних елементів та текстур. Насправді така модель складається з віртуальних елементів, які є в реальності і мають при цьому конкретні фізичні властивості. Технологія BIM дозволяє спроектувати будівлю і ще до початку будівництва повністю прорахувати та визначити всі процеси, які відбуватимуться в ньому.

Сьогодні ця технологія отримала поштовх у розвитку, і якщо раніше потрібно було встановлювати спеціальні складні та професійні програми для роботи з нею, то сьогодні є "урізані" та прості програми для смартфонів та планшетів. Це дозволяє замовникам та забудовникам швидко та зручно отримувати доступ до виводить технологію на новий рівень.

Переваги впровадження BIM-технологій

Найперша і очевидна перевага – 3D-візуалізація. Саме візуалізація є найпоширенішим способом використання технології BIM. Це не тільки дозволяє красиво подати проект замовнику, але й знайти найкращі проектні рішення замість старих.

Друга перевага - централізоване зберігання даних у моделі, що дозволяє ефективно та просто керувати змінами. При внесенні певної зміни до проекту воно відразу відображається у всіх уявленнях: на планах поверхів, фасаді або розрізах. Це також значно підвищує швидкість створення проектної документації та знижує ймовірність виникнення помилки.

Управління даними – ще один плюс. Адже далеко не вся інформація, яка є у BIM-моделі, може бути представлена ​​графічно. Тому модель також містить каталоги специфікації, за допомогою яких визначаються трудові витрати на створення проекту. Фінансові показники також доступні в моделі. Так, кошторисна вартість проекту визначається одразу після внесення змін до нього.

Та й про економію коштів не можна забувати. Впровадження BIM-технології у проектування дозволить знизити фінансові витрати та суттєво скоротити термін введення об'єкта. З цієї причини більшість будівельних компаній намагаються використати у своїй практиці сучасні методики інформаційного моделювання.

Які рішення працюють на основі BIM?

Найпопулярніше рішення на її базі – програма для архітекторів ARCHICAD. Дещо менш популярним, але не менш корисним є програмне забезпечення BIMcloud, за допомогою якого можлива організація спільного проектування в режимі online.

EcoDesigner – рішення для розрахунку та енергетичного моделювання. Ну і не можна забувати про демонстрації та презентації - для цього реалізовано мобільний додаток. Однак програм, створених на базі BIM-технології, безліч, перераховувати їх можна довго.

Висновок

BIM – технологія, що дозволяє створити багатовимірну модель об'єкта будівництва, яка міститиме всю інформацію про нього. У цьому дана модель використовується як для будівництва, а й у експлуатації об'єкта. Тому зовсім невірно думати, що BIM – це лише графічна 3D-проекція. Спектр можливостей технології дуже широкий. Інформаційне моделювання передбачає абсолютно новий підходить до створення та управління будинком, в якому буде враховано абсолютно все.

Все це дозволяє уникати можливих переробок у проектуванні, скорочувати витрати на будівництво, а головне – заощаджувати час. Впровадження BIM дозволило приймати правильні рішення на стадіях життєвого циклу – від інвестицій до експлуатації та навіть знесення.

Втім, ця технологія також потребує фінансових витрат. Зокрема, необхідно придбати спеціальне програмне забезпечення та обладнання для навчання. Але ці витрати у майбутньому компенсуються за рахунок зниження витрат на проектування та організацію будівництва будівлі.

BIM (Building Information Modeling або Building Information Model) – інформаційне моделювання будівлі або інформаційна модель будівлі.

1. Що таке інформаційне моделювання будівель

Рубіж кінця ХХ - початку XXI століть, пов'язаний з бурхливим прискоренням розвитку інформаційних технологій, ознаменувався, нарешті, появою принципово нового підходу в архітектурно-будівельному проектуванні, що полягає у створенні комп'ютерної моделі нової будівлі, яка несе у собі всі відомості про майбутній об'єкт. Це стало природною реакцією людини на кардинально змінену інформаційну насиченість життя.

У сучасних умовах стало вже зовсім неможливо ефективно обробляти колишніми засобами величезний (і неухильно зростаючий) потік «інформації для роздумів», що хлинув на проектувальників, що передує і супроводжує саме проектування. І результат проектування також насичений інформацією, яку треба зберігати у формі, зручній для використання.

Потік такої інформації не припиняється навіть після того, як будівля вже спроектована і збудована, оскільки новий об'єкт, вступаючи в стадію експлуатації, взаємодіє з іншими об'єктами та довкіллям (міською інфраструктурою).

Крім того, із введенням в експлуатацію також запускаються і внутрішні процеси життєзабезпечення споруди, тобто починається, говорячи сучасною мовою, активна фаза «життєвого циклу» будівлі.

Такий інформаційний «виклик» навколишнього нас сучасного світу зажадав від інтелектуально-технічної спільноти серйозної реакції у відповідь. І вона пішла у вигляді появи концепції інформаційного моделювання будівель.

Спочатку виникнувши в проектному середовищі і отримавши широке і успішне практичне застосування під час створення нових об'єктів, ця концепція, проте, досить швидко переступила через встановлені нею рамки, і зараз інформаційне моделювання будинків означає набагато більше, ніж просто новий метод проектування.

Тепер це – також принципово інший підхід до зведення, оснащення, забезпечення експлуатації та ремонту будівлі, до управління життєвим циклом об'єкта, включаючи його економічну складову, до управління навколишнім рукотворним середовищем проживання.

Це – ставлення, що змінилося, до будівель і споруд взагалі.

Зрештою, це наш новий погляд на навколишній світ та переосмислення способів впливу людини на цей світ.

1.1. Що розуміється під BIM

(від англійської Building Informational Modeling), скорочено BIM – цепроцес, в результаті якого формуєтьсяінформаційна модель будівлі(Від англійської Building Informational Model), що також отримала абревіатуру BIM.

Таким чином, на кожній стадії процесу інформаційного моделювання ми маємо певну інформаційну модель, яка відображає обсяг обробленої на даний момент інформації про будівлю. Більш того, вичерпної інформаційної моделі будівлі не існує в принципі, оскільки ми завжди можемо доповнити існуючу на якийсь момент часу модель новою інформацією. Процес інформаційного моделювання, як і кожен здійснюваний людиною процес, кожному своєму етапі вирішує якісь поставлені перед його виконавцями завдання. А інформаційна модель будівлі щоразу є результатом вирішення цих завдань.

Якщо перейти тепер до внутрішнього змісту терміна, то сьогодні існує кілька його визначень, які в своїй основній смисловій частині збігаються, при цьому відрізняючись нюансами.

Здається, таке становище викликано насамперед тим, різні фахівці, які зробили свій внесок у становлення BIM, приходили до концепції інформаційного моделювання будівель різними шляхами, причому протягом тривалого часу.

Та й саме інформаційне моделювання будівель сьогодні – явище порівняно молоде, нове, що постійно розвивається. Багато в чому його зміст визначається не теоретичними висновками, а повсякденною загальносвітовою практикою. Отже, процес розвитку BIM ще дуже далекий до свого логічного завершення. Це призводить до того, що одні розуміють під BIM модель як результат діяльності, для інших BIM – це процес моделюваннядеякі визначають і розглядають BIM з точки зору факторів практичної реалізації, а дехто взагалі визначає це поняття через його заперечення, докладно пояснюючи, що таке «не BIM».

Не вдаючись у детальний аналіз, можна відзначити, що практично всі існуючі в даний час підходи до визначення BIM еквівалентні, тобто розглядають те саме явище (технологію) в проектно-будівельній діяльності.

Зокрема, будь-яка модель передбачає наявність процесуїї створення, а своє чергу будь-який творчий процес передбачає результат.

Більш того, наявні «теоретичні» розбіжності у визначеннях не заважають нікому з учасників дискусій навколо поняття BIM плідно працювати, як тільки справа сягає його практичного застосування.

Мета нашої книги – донести до читача суть інформаційного моделювання будівель, тому ми будемо менше уваги приділяти формальній стороні питання, часом «змішуючи» різні формулювання та апелюючи до здорового глузду та інтуїтивного розуміння того, що відбувається.

Тепер сформулюємо визначення, які, з погляду автора, найточніше розкриває саму суть поняття BIM. У чомусь ми повторимося, але, здається, це піде лише на користь читачеві.

Інформаційне моделювання будівель(BIM) – це процес, в результаті якого на кожному його етапі створюється (розвивається та вдосконалюється) інформаційна модель будівлі(теж BIM).

Історично склалося, що абревіатура BIM використовується одразу у двох випадках: для процесу та для моделі. Як правило, плутанини не виникає, оскільки завжди є контекст. Але якщо ситуація все ж таки стає спірною, треба пам'ятати, що процес – первинний, а модель – вторинна, тобто BIM – це насамперед процес.

Інформаційна модель будівлі(BIM) – це придатна для комп'ютерної обробки інформація про проектований або вже існуючий будівельний об'єкт, при цьому:
1) належним чином скоординована, узгоджена та взаємопов'язана,
2) має геометричну прив'язку,
3) придатна для розрахунків та аналізу,
4) що допускає необхідні оновлення.

Говорячи простою мовою, інформаційна модель будівлі – це деяка база даних про цю будівлю, керована за допомогою комп'ютерної програми. Ця інформація в першу чергу призначена і може використовуватись для:
1) прийняття конкретних проектних рішень,
2) розрахунку вузлів та компонентів будівлі,
3) передбачення експлуатаційних якостей об'єкта,
4) створення проектної документації,
5) складання кошторисів та будівельних планів,
6) замовлення та виготовлення матеріалів та обладнання,
7) управління зведенням будівлі,
8) управління експлуатацією протягом усього життєвого циклу об'єкта,
9) управління будівлею як об'єктом комерційної діяльності,
10) проектування та управління реконструкцією або ремонтом будівлі,
11) зносу та утилізації будівлі,
12) інших пов'язаних із будинком цілей.

Таке визначення найбільше відповідає сьогоднішньому підходу до концепції BIM багатьох розробників комп'ютерних засобів проектування з урахуванням інформаційного моделювання будівель.

Схематично інформація, що відноситься до BIM, що надходить у модель, що зберігається і обробляється в цій моделі та одержувана з неї для подальшого використання, показана на рис. 2-1-1.

Мал. 2-1-1. Основна інформація, що проходить через BIM і має до BIM безпосереднє відношення

1.2. Коротка історія термінології

Термін BIM з'явився в лексиконі фахівців порівняно недавно, хоча сама концепція комп'ютерного моделювання з максимальним обліком усієї інформації про об'єкт почала формуватися та набувати конкретних обрисів набагато раніше, ще в епоху становлення CAD-систем.

З кінця ХХ століття концепція BIM як новий підхід у проектуванні поступово «визрівала» всередині систем автоматизації проектування, що бурхливо розвивалися тоді.

Концепція Інформаційна модель будівлібуло вперше запропоновано широкому загалу професором Технологічного інституту Джорджії Чаком Істманом (Chuck Eastman) у 1975 році в журналі Американського Інституту Архітекторів (AIA) під робочою назвою "Building Description System"(Система опису будівлі), хоча роком раніше вже з'явилося в опублікованому ним науковому звіті.

Наприкінці 1970-х – початку 1980-х років ця концепція розвивалася паралельно в Старому та Новому Світі, причому в США найчастіше вживався термін "Building Product Model", а в Європі (особливо у Фінляндії) – "Product Information Model".

При цьому обидва рази слово Productпідкреслювало першочергову орієнтацію уваги дослідників на об'єкт проектування, а чи не на процес. Можна припустити, що нескладне лінгвістичне об'єднання цих двох назв і призвело до народження сучасного "Building Information Model"(інформаційна модель будівлі).

Паралельно у розробці підходів до інформаційного моделювання будівель європейцями у середині 1980-х років застосовувалися німецький термін «Bauinformatik»та голландська «Gebouwmodel», які у перекладі також відповідали англійській "Building Model"або "Building Information Model".

Але найголовніше – ці лінгвістичні зближення термінології супроводжувалися і виробленням єдиного наповнення використовуваних понять, що у результаті призвело до першої появи у науковій літературі 1992 року терміну «Building Information Model» у його нинішньому змісті.

Дещо раніше, в 1986 році, англієць Роберт Ейш (Robert Aish), людина непростої долі (у той час мав відношення до створення програми RUCAPS, потім протягом тривалого періоду – співробітник Bentley Systems, який потім перейшов до Autodesk), у своїй статті вперше використав термін "Building Modeling"у його нинішньому розумінні як процес інформаційного моделювання будівель. Але, що важливіше, він тоді ж уперше сформулював основні засади цього інформаційного підходу у проектуванні, що становлять нині основу концепції BIM:

• тривимірне моделювання;
• автоматичне одержання креслень;
• інтелектуальна параметризація об'єктів;
• відповідні об'єкти набори проектних даних; розподіл процесу будівництва за тимчасовими етапами тощо.

Роберт Ейш проілюстрував описаний ним новий підхід у проектуванні прикладом успішного застосування комплексу програм архітектурного моделювання будівель RUCAPS під час реконструкції Терміналу 3 лондонського аеропорту Хітроу.

Програма RUCAPS (Really Universal Computer Aided Production System – Дійсно Універсальна Система Автоматизації Виробництва) розроблялася в Англії з кінця 1970-х років для архітектурного проектування на мінікомп'ютерах виробництва компаній Prime Computer або Digital Equipment Corporation (DEC). За сучасними мірками її можна віднести до систем 2.5D, оскільки сама модель показувалася тривимірною, але основні елементи (стіни, вікна, двері тощо) застосовувалися лише на плоских видах планів або фасадів (данина швидше не класичному підходу в проектуванні, а недостатньої розвиненості комп'ютерної техніки на той час). Але всі види були взаємопов'язані, тому зміни на одному з них автоматично переносилися і на інші. Простіше кажучи, модель сприймалася як єдине ціле, а не була набором автономних плоских креслень, що потребують індивідуального доопрацювання.

Очевидно, цей досвід 30-річної давності варто розглядати як перший випадок використання методики BIM (поки що у своїй початковій формі) у світовій проектно-будівельній практиці.

Приблизно з 2002 року, завдяки старанням багатьох авторів та ентузіастів нового підходу у проектуванні, зокрема, архітектора та стратега компанії Autodesk з індустріального розвитку Філа Бернштейна (Phil Bernstein) та популяризатора ідеї BIM Джеррі Лейзеріна (Jerry Laiserin) "Building Information Modeling"ввели у вжиток і провідні розробники програмного забезпечення (Autodesk, Bentley Systems, Graphisoft та деякі інші), причому вони зробили поняття BIM одним із ключових у своїй термінології.

Схоже, розробникам програмного забезпечення все одно, Modelце чи Modeling- аби працювало, оскільки програми об'єднують у собі і процес, і результат. Проектувальникам або робітникам на будівництві ця різниця теж здається малозначущою.

Надалі абревіатура BIM міцно увійшла до лексикону фахівців з комп'ютерних технологій проектування і набула найширшого поширення, і тепер її знає весь світ.

До речі, ми весь час говоримо про будинках– це варіант перекладу слова Building російською мовою, хоча за змістом BIM сюди підходять і споруди(Мости, насипи, причали, автодороги, трубопроводи тощо) теж. Тому правильніше під BIM розуміти «інформаційне моделювання будівель та споруд», але для стислості ми говоритимемо лише про будівлі, розуміючи будівлі в «узагальненому» значенні.

Історично (і економічно) склалося так, що деякі розробники комп'ютерних програм, які по суті належать до інформаційного моделювання будівель, крім загальноприйнятої в даний час термінології, використовують ще й власні поняття.

Наприклад, угорська компанія Graphisoft, творець широко поширеного серед архітекторів пакету ArchiCAD, ще 1987 року запровадила поняття VB (Virtual Building) – «Віртуальна будівля», Яке, по суті, перегукується з BIM, і заклала цю концепцію у свою програму, зробивши таким чином, ArchiCAD практично першим у світі BIM-додатком.

Іноді можна зустріти подібне за значенням словосполучення електронне будівництво (e-construction) або віртуальний дизайн та будівництво(VDC - Virtual Design and Construction), а США стосовно об'єктів інфраструктури також широко використовується термін CIM (Civil Integrated Management).

І все ж таки, на сьогоднішній день, абревіатура BIM, яка вже отримала у світі загальне визнання і найширше поширення, вважається домінуючою в галузі проектування та будівництва.

З'являються терміни, що виділяють окремі розділи інформаційного моделювання будівель. Зокрема, компанія Bentley Systems запровадила та активно використовує термін BrIM (Bridge Information Modeling – інформаційне моделювання мостів), що уточнює концепцію BIM для цього виду споруд.

Дуже близька до BIM сформульована компанією Dassault Systemes у 1998 році концепція PLM (Product Lifecycle Management) керування життєвим циклом виробу, яка сьогодні вже стала основною у промисловому виробництві і яка активно використовується практично всією індустрією машинобудівного САПР.

Концепція PLM передбачає, що формується єдина інформаційна база, яка описує три основні компоненти створення чогось нового за схемою Продукт – Процеси – Ресурси, а також задає зв'язок між цими компонентами.

Наявність такої об'єднаної моделі забезпечує можливість швидко та ефективно пов'язувати та оптимізувати весь зазначений ланцюжок, що поєднує в собі проектування, виробництво та експлуатацію виробу.

При цьому в концепції PLM як вироби можуть розглядатися всілякі технічно складні об'єкти: літаки та кораблі, автомобілі та ракети, будівлі та їх інженерні системи, комп'ютерні мережі тощо. (Рис. 2-1-2).

Мал. 2-1-2. Технологія PLM покликана вирішувати найрізноманітніші завдання розробки, виробництва та експлуатації виробів. Програма CATIA V5

Таким чином, оскільки будівлі та їх системи входять до списку об'єктів PLM, можна стверджувати, що концепція PLM застосовується у будівництві та архітектурі.

З іншого боку, як тільки ми починаємо застосовувати PLM у цій галузі, ми обростаємо специфікою проектно-будівельної діяльності, яка щось бере з машинобудування, а щось замінює на своє або відкидає взагалі, і ми хочемо того чи ні, отримуємо BIM.

Так що з великою впевненістю можна констатувати, що BIM та PLM – «близнюки-брати», або, точніше, що BIM є відображенням та уточненням концепції PLM у спеціалізованій галузі людської діяльності – архітектурно-будівельному проектуванні, що враховує всі його конкретні особливості. При цьому не слід забувати, що поняття BIM та PLM мають кожне свою конкретну історію появи та розвитку. Але близькість цих понять об'єктивно свідчить, що розвиток технічних видів людської діяльності йде за загальним законам у єдиному напрямі – напрямі інформаційного моделювання.

Цілком логічно, що за аналогією з PLM вже почав з'являтися термін BLM (Building Lifecycle Management) – управління життєвим циклом будівлі, подібний до поняття FM (Facilities Management), що вже широко використовується – управління обслуговуванням, Що позначає систему, що складається з організаційних, технічних і програмних ресурсів для управління експлуатацією будівлі і процесів, що протікають в ньому (рис. 2-1-3).

Мал. 2-1-3. Олексій Копилов. Проект банку "Акцент". Зліва – зовнішній вигляд споруди, праворуч – моделювання руху грошових потоків та відвідувачів у будівлі. Дипломний проект із спеціальності «Проектування будівель». НДАСУ(Сібстрін), 2010

Звичайно, почувши все це, BIM-скептики (а їх поки що чимало) можуть заперечити: «Яке BIM? Яке керування базами даних? Які машинобудівні та інші концепції? Зайдіть на будь-яке будівництво та подивіться, що там робиться! Там усі по грязюці в чоботях ходять!» (Рис. 2-1-4).

Мал. 2-1-4. Футбольний стадіон «Вісла» у Кракові розрахований на проведення Євро-2012. Проектування та будівництво ведеться за технологією BIM. Комп'ютерна модель та стадії зведення східної трибуни, 2009

У відповідь, по першеЩе раз нагадаємо про специфіку будівельного виробництва - все будується на землі, так що великі виїмки ґрунту і супутні проблеми неминучі.

По-друге, відзначимо, що у всі часи будівництво належало до категорії найбільш точних та інтелектуально ємних видів людської діяльності, як і машинобудування.

І рівень технічного опрацювання споруд, цієї «будівельної» точності, завжди був потрібний найвищий на свій період часу.

Яскравий приклад тому - зведення в Парижі в 1887-1889 роках Ейфелевої вежі, коли її творці при небачених раніше розмірах споруди вирішували не так будівельні, як «машинобудівні» завдання, заздалегідь доводячи всі металоконструкції до найвищого ступеня складальної готовності і здійснюючи на висоті тільки « заклепувальний» монтаж.

Рівень будівельної точності завжди визначався загальнотехнічним рівнем розвитку людства взагалі, неухильно зростав і продовжує зростати у наш час. Причому зростання йде лавиноподібно, так що сьогодні вже в масовому масштабі будівельне виробництво цілком порівнянне за виконавчою точністю (з урахуванням масштабу «виробів») як на особливо значущих об'єктах (мости, стадіони, висотні будинки, концертні зали тощо), так і звичайних будинках із сучасним машинобудуванням (рис. 2-1-5).

Мал. 2-1-5. Зліва – Храм Василя Блаженного у Москві (побудований у середині XVI століття), добре проглядаються деякі «розбіжності» у паралельності восьмикутників Західного стовпа; справа – монтаж скління будівлі Swiss Re Building у Лондоні (початок XXI століття)

При цьому знову ж таки через специфіку архітектурно-будівельного проектування та виробництва, а також їх відмінності від машинобудування (наприклад, будівля може проектуватися, будуватися та експлуатуватися одночасно), варто ще раз відзначити, що BIM – це все-таки не PLM.

1.3. Взаємини старого та нового підходів у проектуванні

Підхід до проектування будівель через їх інформаційне моделювання передбачає насамперед збирання, зберігання та комплексну обробкув процесі проектування всієї архітектурно-конструкторської, технологічної, економічної та іншої інформації про будівлю з усіма її взаємозв'язками та залежностями, коли будівля та все, що має до неї відношення, розглядаються як єдиний об'єкт.

Правильне визначення цих взаємозв'язків, а також точна класифікація, добре продумане та організоване структурування, актуальність та достовірність використовуваних даних, зручні та ефективні інструменти доступу та роботи з наявною інформацією (інтерфейс управління даними), можливість передавати цю інформацію або результати її аналізу для подальшого використання зовнішні системи – ось основні складові, що характеризують інформаційне моделювання будівель та визначають його подальший успіх.

А планам, фасадам та розрізам, які раніше панували у процесі проектування, як і всієї іншої робочої документації, візуальним зображенням та іншим видам представлення проекту, тепер відводиться лише роль презентаційних результатівцього інформаційного моделювання. Щоправда, результатів, що дозволяють досить швидко оцінити якість проекту та за необхідності внести до нього необхідні корективи.

Забігаючи кілька вперед, відзначимо, що однією з головних переваг інформаційного моделювання є можливість працювати з усією моделлю, використовуючи будь-який з її видів, зокрема, для цих цілей чудово підходять звичні проектувальникам плани, фасади та розрізи.

Хтось у такій ситуації може побачити явну суперечність – йдучи у проектуванні від плоских проекцій до інформаційної моделі, ми зберігаємо за плоскими проекціями право формувати цю модель.

Здається, жодної суперечності тут немає. Треба лише враховувати такі обставини.

1. Інформаційне моделювання будівель приходить не замістькласичних методів проектування, а є розвиткомостанніх, тому логічно вбирає їх у себе.

2. На відміну від класичного підходу робота через плоскі проекції є доступною та звичною, тому для багатьох зручним, але не єдинимшляхом роботи з моделлю.

3. При новому методі проектування робота з плоскими проекціями перестає бути "чисто креслярською" або "геометричною", вона стає більш інформаційною. А плоским проекціям відводиться роль вікна, через яке ми дивимося на модель.

4. Результатом проектування за новою методикою є Модель(тепер це і є проект), а купа креслень та документації (те, що раніше вважалося проектом) тепер – лише одна з форм його подання. До речі, деякі органи експертизи, наприклад «Мосгосекспертиза», вже почали працювати інформаційну модель замість класичного набору паперової документації.

Якщо уважно придивитися, то неважко побачити, що при концепції інформаційного моделювання будівель принципові рішення щодо проектування, як і раніше, залишаються в руках людини, а комп'ютер знову виконує лише доручену йому технічну функцію зі зберігання, спеціальної обробки, виведення або передачі інформації.

Але ще одна, не менш важлива відмінність нового підходу від колишніх методів проектування полягає в тому, що зростаючий обсяг цієї технічної роботи, що виконується комп'ютером, носить принципово інший характер, і людині самому з таким обсягом в час, що постійно скорочується, виділяється на проектування, вже не впоратися.

1.4. В основі концепції BIM – єдина модель

У 2004 році в Москві сталася гучна трагедія - звалився купол «Трансвааль-парку». Винним тоді вирішили зробити автора проекту Нодара Канчелі – так було б дуже зручно. Одне з найсерйозніших звинувачень до архітектора – часом використовувалася не та марка бетону. Але справу не закінчили, а закрили за амністією. Слідство показало, що в проект будівлі в процесі його затвердження та реалізації було внесено кілька десятків змін, як конструктивних, так і за матеріалами, зокрема, зміна марок сталі та бетону. У результаті багато змін, що проводилися часом без належного розрахункового обґрунтування, і нагромадили помилку, що призвела до трагедії. А якби у творців «Трансвааль-парку» була єдина інформаційна модель, усі розрахунки у разі кожної зміни можна було б проводити своєчасно та з високою точністю. Але, на жаль, про BIM у нас тоді ще ніхто не чув.

Єдина модель об'єкта, що зводиться - основа BIM, що є невід'ємною частиною будь-якої реалізації цієї технології. Це рішення всіх описаних вище проблем. Лише єдина модель дає повну та узгоджену інформаціюпо будівлі.

Якщо єдиної моделі немає – це вже не BIM, а деяке наближення до нього, а то й просто жалюгідна пародія («є 3D, отже, все добре») на інформаційну модель будівлі.

У 2008 році в Гонконгу був зданий в експлуатацію спроектований за рік і побудований за два роки 308-метровий хмарочос One Island East, що став світовим зразком застосування технології BIM (докладніше про нього розказано в Розділі 3). Зокрема, його єдина інформаційна модель використовувалася для знаходження всіх нестиковок та колізій, що з'являлися під час проектування цієї складної будівлі великим колективом різних фахівців. За даними генпідрядника - фірми Swire Properties Ltd, у процесі роботи над проектом було своєчасно виявлено та усунено близько 2000 таких помилок. У програмі Digital Project, як і в переважній більшості сучасних BIM-комплексів, пошук колізій відбувається автоматично, а ось їх усунення, природно, вже справа рук людини.

Єдина інформаційна модель будівлі, що включає архітектуру, конструкції та обладнання – це не щось особливо видатне, а цілком нормальне і нескладно реалізоване явище, доступне навіть на навчальному рівні. Тільки за єдиною моделлю будівлі можна проводити повноцінні розрахунки її характеристик, а також генерувати специфікації та іншу необхідну робочу документацію, планувати рух фінансових коштів та постачання комплектуючих на будмайданчик, керувати будівництвом об'єкта та багато іншого.

Але єдину модель BIM не треба плутати з єдиним файлом. Єдиний чи складовий файл – це вже спосіб організації роботи з моделлю у конкретній BIM-програмі чи комплексі таких програм. Як правило, частини моделі, що належать до різних тематичних областей, можуть бути автономними. Наприклад, електрику немає сенсу бачити у своєму файлі всі навантаження та зв'язки будівельних конструкцій, йому достатньо бачити самі конструкції (їх контури). Крім того, великі проекти породжують величезні інформаційні моделі, робота з якими як з єдиним файлом вже становить чималі технічні труднощі. У таких випадках творці моделі примусово поділяють її на частини, організуючи їхню стиковку. Це звичайна практика для нинішніх IT-технологій, обумовлена ​​рівнем розвитку сучасної комп'ютерної техніки.

З іншого боку, при невеликому об'ємі єдиного файлу і з урахуванням специфіки розв'язуваних задач зазвичай немає штучної необхідності розділяти його на частини. Наприклад, наведений нижче файл представляв фактично єдину архітектурно-конструкторську модель, після певного профілактичного чищення мав об'єм 50 Мб і добре оброблявся звичайному комп'ютері (рис. 2-1-6).

Мал. 2-1-6. Євгенія Чупріна. Проект православного храму у Новосибірську. Робота виконана в Revit Architecture, НДАСУ(Сібстрін), 2011

В інших ситуаціях, на пов'язаних безпосередньо з обсягом інформації, внутрішня складність об'єкта змушує проектувальників мати в єдиній моделі безліч файлів. Наприклад, наведений нижче проект підземної забудови (7 поверхів у глибину) та загальної реконструкції площі Свердлова в Новосибірську містив 48 файлів, що безпосередньо формують єдину модель, і близько 800 файлів сімейств, але досить ефективно оброблявся на звичайному персональному комп'ютері (рис. 2-1- 7).

Мал. 2-1-7. Софія Анікєєва, Сергій Ульріх. Проект реконструкції площі Свердлова у Новосибірську. Робота виконана в Revit Architecture, НДАСУ(Сібстрін), 2011

Конкретна технологія роботи з єдиною інформаційною моделлю визначається як змістом і обсягом самого проекту, так і програмним забезпеченням, що використовується, а також досвідченістю користувача, і зазвичай допускає багато варіантів.

Якщо з «маленькими» проектами все просто – можна працювати з одним файлом (при відповідному за своєю універсальністю програмному забезпеченні, звичайно), то «великі» приречені спочатку на поділ, а потім на «зшивання» частин в єдине ціле. Причому це «зшивання» має бути правильним, щоб отримати погоджену інформацію, а не набір розрізнених «креслень в електронному вигляді». Деякі BIM-програми, наприклад Bentley AECOsim Building Designer, для вирішення подібної проблеми відразу записують єдину модель кілька тематично розділених асоційованих файлів.

Іноді можна почути думку, що при інформаційному моделюванні треба для виконання кожного розділу проекту брати ту програму, яка це робить якнайкраще, а потім якось це все зібрати разом. Звичайно, добре, якщо у вас в результаті вийшло інформаційна модель, за якою можна хоча б перевірити колізії. Але найчастіше це «збирання разом» і зводить до нуля все інформаційне моделювання – частини проекту до однієї моделі просто не збираються. Щоб не потрапити в таке становище, треба пам'ятати, що комп'ютерне проектування, особливо BIM – це гра в шахи, де треба думати на кілька кроків уперед. Зокрема, працюючи з частинами моделі, треба одразу чітко уявляти, як це потім збереться в єдине ціле. Якщо ви цього не уявляєте – не думайте про BIM і кресліть у AutoCAD, у класичному проектуванні ця програма ще нікого не підвела!

Ті ж, хто думає на кілька кроків уперед, виявили, що єдину модель можна збирати багатьма способами, і що це особливо великих випадках навіть виділяє деяку спеціалізацію серед співробітників. Понад те, з'явилася навіть спеціальна термінологія.

Наприклад, федерована модель(federated model) - ця модель створюється шляхом роботи різних фахівців у різних програмах зі своїми форматами файлів, а складання загальної моделі здійснюється у спеціальних «складальних» програмах (типу Autodesk NavisWorks). На сьогоднішній день це один із найпоширеніших варіантів побудови єдиної інформаційної моделі для великих об'єктів (рис 2-1-8).

Мал. 2-1-8. Катерина Пічуєва. Перевірка колізій у Autodesk NavisWorks. НДАСУ(Сібстрін), 2013

Або інтегрована модель(integrated model) – зібрана із частин, виконаних у відкритих форматах (типу IFC).

Окремо варто згадати гібридну модель(hybrid model), що збирає як тривимірні елементи, так і асоційовані з ними 2D креслення.

Існують і інші терміни, але мені б не хотілося забивати ними і без того завантажену голову читача, коли він «дійшов» до цієї сторінки. Я лише сформулюю основні принципи, якими слід керуватись при отриманні єдиної інформаційної моделі будівлі:

1. Якщо модель можна не ділити на частини, краще не робити, а відразу працювати з єдиною моделлю.
2. Якщо поділу моделі не уникнути, краще користуватися варіантом центрального файлу і локальних копій для кожного користувача.
3. Якщо це не виходить (наприклад, архітекторам та електрикам потрібні різні шаблони файлів), то потрібно скористатися зовнішніми посиланнями.
4. Якщо зовнішні посилання також є проблемними (наприклад, виконавці частин проекту знаходяться в різних містах), то готуйтеся до «зшивання» частин з використанням спеціалізованих програм.
5. Якщо взагалі не вдається працювати в одному програмному забезпеченні (або в єдиному форматі файлів), то також доведеться «зшивати» частини моделі у спеціалізованих програмах, або бути готовими до втрати деякої частини такої інформації та її «ручного» відновлення.
6. Якщо ви дійшли до цього пункту, пропустивши п'ять попередніх як не підходящих, то забудьте про BIM і кресліть у AutoCAD, або запросіть 1-5 студентів, навчених інформаційному моделюванню – вони вам швидко зроблять.

1.5. BIM - засіб для наукових досліджень та експериментів

У інформаційного моделювання будівель є ще одна дуже цікава якість – вона дає можливість проводити наукові дослідження та експерименти практично з усіх питань, пов'язаних з плануванням, конструюванням, внутрішнім облаштуванням та оснащенням, енергоспоживанням, екологічністю, особливостями проектування та будівництва та іншими аспектами проектно-будівельної діяльності. .

Для цих цілей створюється модель не конкретного проектованого або вже існуючого об'єкта, а абстрактна комп'ютерна конструкція, яка в потрібній мірі імітує досліджувану ситуацію.

Надалі на цю конструкцію виявляється комп'ютерний вплив (зміна її параметрів) і аналізуються отримані результати (рис. 2-1-9).

Мал. 2-1-9. Ігор Козлов. Розробка системи блоків незнімної опалубки із використанням дослідницької моделі будівлі. За результатами отримано патент РФ. Робота виконана в Revit Architecture, НДАСУ(Сібстрін), 2010

Таку модель логічно назвати Дослідницькою інформаційною моделлю будівліабо Research BIM (RBIM).

Звичайно, можна заперечити, що при проектуванні будівлі завжди розглядаються різні варіанти планування, конструкції, оснащення і т.п., і вибирається відповідний з них.

Але відмінність дослідницької моделі від «звичайної» BIM полягає в тому, що RBIM із самого початку призначена для дослідження якихось загальних аспектів проектування, оснащення чи функціонування будівель і може не відповідати жодній конкретній споруді взагалі.

RBIM – це ще одна функція BIM, що виводить технологію інформаційного моделювання будівель далеко за межі звичайного проектування (рис. 2-1-10).

Мал. 2-1-10. Світлана Вальгер, Максим Данилов, Юлія Убогова. Моделювання елементів незнімної опалубки та розрахунок конструкції на деформацію при заливанні бетону. Моделювання виконано в Revit Architecture, розрахунки – в ANSYS, НДАСУ(Сібстрін), 2014

1.6. Практична користь від інформаційної моделі будівлі

Однак термінологія – це все ж таки не головне. Застосування інформаційного моделювання будівель істотно полегшує роботу з об'єктом, що зводиться і має масу переваг перед колишніми формами проектування.

Насамперед, воно дозволяє у віртуальному режимі зібрати воєдино, підібрати за призначенням, розрахувати, з'єднати та узгодити створювані різними фахівцями та організаціями компоненти та системи майбутньої споруди, «на кінчику пера» заздалегідь перевірити їх властивості та життєздатність, функціональну придатність та експлуатаційні якості як окремих. частин, і всього будівлі загалом.

Також технологія BIM дає можливість уникнути найнеприємнішої для проектувальників проблеми - появи внутрішніх нестиковок (колізій), що виникають при поєднанні в єдиному проекті його складових частин або суміжних розділів. Вірніше, не уникнути проблеми, а ефективно її вирішувати, витрачаючи на це в десятки разів менше часу, ніж при раніше використовуваному «ручному» або навіть CAD-івському підході і, що найголовніше, гарантовано визначаючи всі місця таких нестиковок (мал. 2- 1-11).

Мал. 2-1-11. Проект нової будівлі вищої музичної школи New World Symphony у Майамі (США) архітектора Френка Гері, розроблений за технологією BIM. Окремо показані компоненти єдиної моделі: візуалізація загального вигляду, зовнішня оболонка будівлі, каркас, що несе, комплекс інженерного обладнання та внутрішня організація приміщень

На відміну від традиційних систем комп'ютерного проектування, що створюють геометричні образи, результатом інформаційного моделювання будівлі, що зводиться, дуже часто стає об'єктно-орієнтована цифрова модель всієї споруди, за якою можна моделювати процес організації його будівництва.

І навіть якщо творці моделі перед собою не ставили завдання організації процесу будівництва (хоча це є обов'язковою частиною будь-якого проекту), на основі інформаційної моделі це виходить набагато легше, ніж при традиційному підході (плани, фасади тощо) (мал. 2-1-12).

Мал. 2-1-12. Катерина Пічуєва. Графік будівництва будівлі на основі інформаційної моделі. Робота виконана в Revit Architecture та NavisWorks. НДАСУ(Сібстрін), 2013

Перерахуємо декілька характеристик, що відрізняють BIM від традиційних комп'ютерних моделей будівель:

• Точна геометрія- всі об'єкти задаються достовірно (у повній відповідності до реальної, в тому числі і внутрішньої, конструкції), геометрично правильно і в точних розмірах;
• Всеохоплюючі та поповнювані властивості об'єктів– всі об'єкти в моделі мають деякі заздалегідь задані властивості (характеристики матеріалу, код виробника, ціну, дату останнього обслуговування тощо), які можна змінювати, поповнювати та використовувати як у самій моделі, так і через спеціальні формати файлів (наприклад, IFC) за її межами;
• Багатство смислових зв'язків– у моделі задаються і враховуються при розгляді такі відносини зв'язку та взаємного підпорядкування складових частин, як «міститься в», «залежить від», «є частиною чогось» тощо.
• Інтегрована інформація- Модель містить всю інформацію в єдиному центрі, забезпечуючи таким чином її узгодженість, точність і доступність;
• Підтримка життєвого циклу– модель підтримує роботу з даними протягом усього періоду проектування, зведення, експлуатації та навіть остаточного знесення (утилізації) будівлі.

Найчастіше робота зі створення інформаційної моделі будівлі ведеться у три етапи.

Перший етап. BIM – це об'єктно орієнтована технологія. Тому спочатку розробляються деякі блоки (родини) - первинні елементи проектування, відповідні як будівельним виробам (вікна, двері, плити перекриттів і т.п.), так і елементам обладнання (опалювальні та освітлювальні прилади, ліфти тощо) і багато в чому іншому, що має безпосереднє відношення до будівлі, але проводиться поза рамками будмайданчика і при проектуванні та зведенні об'єкта використовується цілком, а не поділяється на частини.

Другий етап– моделювання того, що створюється на будмайданчику. Це фундаменти, стіни, дахи, навісні фасади та багато іншого. При цьому передбачається широке використання заздалегідь створених (на першому етапі, який, до речі, може здійснюватися паралельно з другим) елементів, наприклад, кріпильних або деталей, що обрамляють при формуванні навісних стін будівлі.

Третій етап- подальше використання інформації із створеної на другому етапі моделі у відповідному форматі (для цих цілей спеціально розроблений формат IFC) у спеціалізованих додатках для вирішення окремих завдань, пов'язаних із проектуванням будівлі.

Таким чином, логіка інформаційного моделювання будівель, попри побоювання деяких скептиків, пішла з незрозумілої для проектувальників та будівельників області програмування і відповідає звичайному розумінню, як будувати будинок, як його оснащувати і як у ньому жити. Це суттєво полегшує та спрощує роботу з BIM як проектувальникам, так і всім іншим категоріям будівельників, а також власникам, управлінцям та експлуатантам.

Що стосується поділу на етапи (перший, другий та третій) при створенні BIM, то воно має досить умовний характер – ці роботи можуть виконуватися майже паралельно.

Ви можете, наприклад, вставити вікна в моделюваний об'єкт, а потім, з міркувань, що знову з'явилися, поміняти їх, і в проекті будуть задіяні вже змінені вікна.

Побудована фахівцями інформаційна модель проектованого об'єкта стає основою для отримання спеціалізованої інформації щодо його різних частин, вузлів та розділів. Вона активно використовується для створення робочої документації всіх видів, розробки, розрахунку параметрів та виготовлення будівельних конструкцій та деталей, комплектації об'єкта, замовлення та монтажу технологічного обладнання, економічних розрахунків, організації будівництва самої будівлі, фінансового забезпечення будівництва, а також вирішення технічних та організаційно-господарських питань наступної експлуатації.

Один із вражаючих прикладів комплексного застосування BIM при зведенні великого, технічно складного та особливо значущого об'єкту – будівництво нової будівлі американської вищої музичної школи (консерваторії) New World Symphony у Майамі. Проектування цієї споруди з використанням технології BIM розпочалось у 2006 році, будівництво – у 2008, а введення в експлуатацію – січень 2011 року, як і було заплановано (рис. 2-1-13).

Мал. 2-1-13. Будівництво нової будівлі американської вищої музичної школи New World Symphony та її майбутній зовнішній та внутрішній види

Ця будівля має загальну площу 10 000 квадратних метрів, головна зала розрахована на 700 глядачів. Він пристосований для проведення веб-трансляцій та запису концертів, а також – зовнішніх відеопроекцій на 360 градусів. На його верхньому поверсі розташовані музична бібліотека, диригентська студія, а також 26 індивідуальних репетиційних аудиторій та 6 – для спільних репетицій кількох музикантів. Кошторисна вартість об'єкта становила 200 мільйонів доларів, підсумкова – 160 (ще один цікавий, але вже досить прогнозований результат використання BIM).

Проектування такого об'єкта, проведене в досить короткий термін, було пов'язане з великою кількістю найрізноманітніших і дуже складних розрахунків, виконаних за інформаційною моделлю будівлі, і ще раз продемонструвало ефективність технології BIM (рис. 2-1-14).

Мал. 2-1-14. Найвища музична школа New World Symphony: головний вхід. Архітектори Gehry Partners, 2010

Інформаційна модель будівлі може (має) існувати протягом усього життєвого циклу об'єкта, і навіть довше. Найрізноманітніші дані, що містяться в ній (спочатку внесені), можуть потім змінюватися, доповнюватися і замінюватися, відображаючи поточний стан будівлі.

Такий підхід у проектуванні, коли об'єкт розглядається не тільки у просторі, а й у часі, тобто «3D плюс час», часто називають 4D, а «4D плюс (негеометричну) інформацію» (наприклад, вартість) прийнято позначати вже 5D. Хоча, з іншого боку, у ряді публікацій під 4D можуть розуміти «3D плюс специфікації», але таке зустрічається все рідше. Деякі пишаються тим, що вони роблять моделі 6D або 7D. Думаю, що гонитва за кількістю D – це деяка данина моді. А головне – внутрішній зміст нової концепції проектування.

Технологія BIM вже зараз показала можливість досягнення високої швидкості, обсягу та якості будівництва, а також значну економію бюджетних коштів. Наприклад, при будівництві найскладнішого за формою та внутрішнім оснащенням нового корпусу Музею мистецтв в американському місті Денвері для організації взаємодії субпідрядників при проектуванні та зведенні каркасу будівлі (метал і залізобетон) та розробці та монтажі сантехнічних та електричних систем була використана спеціально створена для цього об'єкта інформаційна модель (Рис. 2-1-15).

Мал. 2-1-15. Музей мистецтв у Денвері (США), корпус Фредеріка С.Хемілтона. Комп'ютерна модель та будівництво каркасу будівлі. Архітектор Деніель Лібескінд. Програма Tekla Structures

За даними генерального підрядника, лише суто організаційне застосування BIM (модель була створена лише для відпрацювання взаємодії субпідрядників та оптимізації графіка робіт) скоротило термін будівництва на 14 місяців і призвело до економії приблизно 400 тисяч доларів за кошторису об'єкта в 70 мільйонів доларів. Такі результати (400 тисяч доларів та 14 місяців – «на кінчику пера») вражають (рис. 2-1-16).

Мал. 2-1-16. Музей мистецтв у Денвері (США), корпус Фредеріка С.Хемілтона. Остаточний вигляд. Архітектор Деніель Лібескінд, 2006

Але все ж таки одне з найголовніших досягнень BIM – можливість, що з'явилася зараз (і майже відсутня раніше), лише «інтелектуальними» зусиллями домогтися практично повної відповідності експлуатаційних характеристик нової будівлі вимогам замовника, причому ще до її введення в експлуатацію (точніше – навіть до початку її) будівництва). Це досягається завдяки тому, що технологія BIM дозволяє з високим ступенем достовірності відтворити сам об'єкт з усіма конструкціями, матеріалами, інженерним оснащенням і процесами, що протікають в ньому, і налагодити на віртуальній моделі основні проектні рішення. Іншими способами така перевірка проектних рішень на правильність неможлива – доведеться просто побудувати макет будівлі в натуральну величину. Що за старих часів періодично й відбувалося (та й зараз ще де-не-де відбувається) – правильність проектних розрахунків перевірялася на вже створеному об'єкті, коли виправити щось було майже неможливо. У колишній історії будівництва було чимало випадків, коли вже після зведення будівлі за його реальними характеристиками коригувалося саме призначення об'єкта або накладалися обмеження на умови його експлуатації.

При цьому особливо важливо наголосити, що інформаційна модель будівлі – це віртуальна модель, результат застосування комп'ютерних технологій. В ідеалі BIM це віртуальна копія будівлі.

На початковому етапі створення моделі маємо деякий набір інформації, майже завжди неповний, але достатній для початку роботи в першому наближенні. Потім введена модель інформація поповнюється і коригується в міру її надходження, і модель стає все більш точною і насиченою.

Таким чином, процес створення інформаційної моделі завжди розтягнутий у часі (носить практично безперервний характер), оскільки може мати необмежену кількість уточнень. А сама інформаційна модель будівлі – дуже динамічна і постійно розвивається освіта, яка «живе» самостійним життям. При цьому треба розуміти, що фізично BIM існує лише у пам'яті комп'ютера. І нею можна скористатися лише за допомогою тих програмних засобів (комплексу програм), у яких вона і була створена.

1.7. Форми отримання інформації з моделі

Сама інформаційна модель будівлі як організований набір даних про об'єкт безпосередньо використовується програмою, що її створила. Але в ряді випадків для роботи сама модель не потрібна, фахівцям важливо мати можливість лише брати інформацію з моделі у зручному вигляді та широко використовувати у своїй професійній діяльності поза рамками конкретної BIM-програми.

Звідси виникає ще одне з важливих завдань інформаційного моделювання – надавати користувачеві дані про об'єкт у широкому спектрі форматів, що технологічно придатні для подальшої обробки комп'ютерними чи іншими засобами.

Тому сучасні BIM-програми з самого початку припускають, що інформацію про будівлю для зовнішнього використання, що міститься в моделі, можна отримувати у великому спектрі видів. Більше того, з'явилися вже різні форми (іноді їх називають «контейнерами») уявлення моделі, в яких ця модель знаходиться як би в деякій захисній оболонці, що дозволяє отримувати інформацію, але не допускає жодної зміни в самій моделі. Така форма представлення моделі «тільки для читання» дуже зручна під час роботи з суміжниками, сторонніми організаціями, просто відкритого доступу, забезпечує збереження авторських правий і захищає модель від несанкціонованих змін.

Мінімальний перелік форм виведення інформації з моделі на сьогоднішній день вже досить чітко визначений професійною спільнотою, не викликає жодних дискусій і може лише розширюватись (рис. 2-1-17).

Мал. 2-1-17. Види графічного подання інформаційної моделі будівлі. Тетяна Козлова. Пам'ятка архітектури «Будинок композиторів» у Новосибірську. Модель виконана у Revit Architecture. НДАСУ(Сібстрін), 2009

До таких загальновизнаних форм виведення насамперед відносяться:

1) файли з даними у певних форматах для обміну з іншими програмами (на сьогоднішній день - формат IFC та деякі інші);
2) креслярська 2D робоча документація та креслярські 3D-види моделей;
3) плоскі 2D файли та об'ємні 3D моделі для використання у різних CAD-програмах та інших додатках;
4) таблиці, відомості, специфікації різного призначення (рис. 2-1-18);

Мал. 2-1-18. Іван Поцілунків. Реконструкція Центральної клінічної лікарні ЗІ РАН. Загальний вигляд та фрагмент відомості оздоблення приміщень. Дипломний проект із спеціальності «Проектування будівель». Робота виконана у Revit Architecture. НДАСУ(Сібстрін), 2010

5) файли для перегляду та використання в Інтернеті;
6) файли з інженерними завданнями на виготовлення виробів та конструкцій, що входять у модель;
7) файли-замовлення на постачання обладнання та матеріалів;
8) результати тих чи інших спеціальних розрахунків (у табличному, графічному чи анімаційному поданні);
9) графічні та відеоматеріали, що відображають моделювані процеси; особливо важливими є візуальні уявлення різних кількісних характеристик будівлі для якісної оцінки користувачем – картинки з інсоляцією, характеристики міцності, рівні забруднення, схеми інтенсивності використання приміщень тощо. (Рис. 2-1-19);

Мал. 2-1-19. Ігор Козлов. Візуалізація характеристик міцності каркасу будівлі. Модель виконана в Revit Structure і передана для розрахунку Robot Structural Analysis. НДАСУ(Сібстрін), 2010

10) файли з даними для розрахунків в інших програмах;
11) файли презентаційної візуалізації та анімації моделі (рис. 2-1-20);

Мал. 2-1-20. Олена Коваленко. Проект центру сучасного мистецтва. Дипломний проект із спеціальності «Проектування будівель». Модель виконана у Revit Architecture. НДАСУ(Сібстрін), 2009

12) файли для різних видів «твердого» макетування створюваного об'єкта за його комп'ютерною моделлю (тривимірним друком) (рис. 2-1-21);
13) логічним розвитком цього напрямку стане незабаром просто зведення будівлі за допомогою будівельного 3D принтера;

Мал. 2-1-21. Проект Медіатеки у Ріо-де-Жанейро. Ліворуч – комп'ютерна модель, праворуч – виконаний за нею макет. Модель виконана у Revit Architecture. Архітектурна фірма SPBR Arquitetos, Бразилія, 2006

14) види об'ємних розрізів та інших повних чи неповних фрагментів проектованої будівлі у різних режимах, що полегшують її просторове сприйняття (рис. 2-1-22);

Мал. 2-1-22. Тетяна Козлова. Пам'ятка архітектури «Будинок композиторів» у Новосибірську: тривимірний розріз будівлі. Модель виконана у Revit Architecture. НДАСУ(Сібстрін), 2009

15) дані для виготовлення моделі або її частин на верстатах з ЧПУ, лазерних чи механічних різаках чи інших подібних пристроях;
16) будь-які інші види надання інформації, які будуть потрібні при проектуванні, будівництві або експлуатації будівлі.

Все це різноманіття форм інформації, що виводиться, забезпечує універсальність і ефективність BIM як нового підходу в проектуванні будівель і гарантує йому визначальне положення в архітектурно-будівельній галузі в найближчому майбутньому.

1.8. BIM та обмін інформацією

Закономірним результатом розвитку в останні десятиліття комп'ютерного проектування є та обставина, що на сьогоднішній день робота на основі CAD-технологій є досить організованою та налагодженою.

Зараз, через 30 років після своєї появи, формат файлів DWG, створюваних пакетом AutoCAD, зайняв місце загальновизнаного стандарту роботи з проектом у CAD-програмах і почав жити незалежним від свого творця життям.

Правильніше буде відзначити, що в даний час існує фактично два формати DWG.

Перший, зазвичай для уточнення позначений у літературі як RealDWG, є закритим форматом, що ліцензується і розробляється компанією Autodesk для потреб свого програмного забезпечення (насамперед AutoCAD в різних модифікаціях).

Другий формат, щоб уникнути непорозумінь, що позначається в публікаціях як Teigha (до недавнього часу - DWGdirect, ще раніше - openDWG), підтримується організацією Open Design Alliance (ODA), що об'єднує у своїх рядах більше 200 провідних виробників САПР з усього світу (Bentley, Siemens, Graphisoft та ін). Саме він є відкритим форматом і широко використовується різними програмами для зберігання та обміну даними.

Неабияка популярність прийшла і до формату DXF, також розробленого свого часу Autodesk для здійснення обміну даними між різними CAD-програмами, з одного боку, та іншими, зокрема обчислювальними, комплексами, з іншого.

Тепер практично всі CAD-програми можуть приймати та зберігати інформацію в цих форматах, хоча їх власні, «рідні» формати файлів часом суттєво відрізняються від останніх.

Таким чином, ще раз констатуємо, що формати файлів DWG і DXF стали певним «уніфікатором» інформації для CAD-програм, причому це сталося не за командою зверху або рішенням загальних зборів розробників програмного забезпечення, а історично визначилося самою логікою природного розвитку автоматизованого проектування світі та успіхами пакету AutoCAD.

Що стосується BIM, то в наші дні форма, зміст і способи роботи з інформаційного моделювання будівель повністю визначаються проектувальниками (архітекторами, конструкторами, суміжниками тощо) програмним забезпеченням, якого зараз для BIM вже чимало і кількість якого зростає лавиноподібно.

Впровадження технології BIM у світову проектну практику нині перебуває (за історичними мірками) у своїй початковій стадії, отже остаточно не вироблено єдиний стандарт для файлів програмних продуктів, створюють інформаційні моделі будівель, чи обміну даними між цими програмами.

Більше того, через бурхливий розвиток BIM поки що часто немає навіть сумісності «згори донизу» між різними версіями однієї програми. Іншими словами, якщо ви перейшли на нову версію BIM-програми, то до старої не повернетеся. Своєрідний «примусовий», але має об'єктивні причини прогрес. Практично так само справа з передачею моделі з однієї програми в іншу, якщо це програми різних вендорів.

Тому у світовій індустрії BIM-програм розуміння необхідності в загальних стандартах назріло, і серйозні спроби розробки єдиних правил гри вже робляться. Але, здається, має пройти ще чимало часу, щоб світові спільноти проектувальників та виробників програм виробили загальновизнані «шаблони» для BIM, які уніфікують правила зберігання, передачі та використання інформації. Можливо, звичайно, що вирішення цього питання буде знайдено за аналогією з CAD-системами, коли один із BIM-комплексів у явковому порядку стане найбільш популярним. Звичайно, це вимагатиме багато часу, та й саме по собі малоймовірно. Але роботи у цьому напрямі ведуться. Наприклад, незважаючи на конкуренцію, компанії Autodesk та Bentley Systems вже досягли серйозних успіхів у взаємному обміні файлами саме інформаційних моделей та бібліотечних елементів.

Все ж більш перспективним є шлях цілеспрямованої розробки спільнотою користувачів (точніше, спілкою розробників програм і проектно-будівельною індустрією) форматів файлів як для інформаційної моделі, так і для обміну даними між BIM-системами різних виробників.

Мова в даному випадку повинна йти про деякий відкритий стандарт зберігання інформації, прив'язаний до специфіки архітектурно-будівельного проектування. При цьому самі дані можна застосовувати для моделювання будівлі, її оснащення, функціонування, реконструкції тощо. Причому стандарт має бути саме відкритим, тобто доступним для всіх, а не для власного формату якоїсь конкретної BIM-програми.

Такий підхід відкриє доступ до BIM широкому колу розробників та користувачів, які вирішують безліч своїх конкретних завдань. Без цього масове впровадження BIM у проектно-будівельну практику є неможливим.

В даний час у світі вже широко використовується формат IFC (у різних варіантах) для обміну даними між програмами BIM або отримання цих даних з моделі для використання іншими програмами. Можливість збереження моделі у форматі IFC навіть стала певним знаком якості для BIM-програми. Але роботи у цьому напрямі ще дуже багато.

На жаль, за вказаною тільки причиною відсутності єдиного стандарту перенесення інформаційної моделі з однієї програмної платформи на іншу (саме перенесення, а не передача деякої частини інформації) без втрати даних і суттєвих переробок поки що майже неможливе.

Так що архітектори, будівельники, суміжники та інші фахівці, які працюють сьогодні в BIM, істотно залежать від правильного вибору використовуваного програмного забезпечення, особливо на початковому етапі своєї діяльності, оскільки надалі вони будуть до нього міцно прив'язані, фактично стануть його «заручниками».

Звичайно, такий стан справ не сприяє широкому розвитку інформаційного моделювання будівель.

Проектувальники, що перейшли на технологію BIM, повністю залежать від загального рівня розвитку інформаційних технологій, рівня розуміння проблеми та майстерності творців комп'ютерних програм. Вони здебільшого обмежені у своїй професійній діяльності тими рамками, які їм надають програмісти. Може здатися, що це погано, але за сучасних умов залежність проектувальників від рівня розвитку інформаційних технологій тільки зростає, і нічого іншого, на жаль, немає і вже не буде. Звичайно, це додає аргументів прихильникам «ручного проектування», які «ні від кого не залежали» та «робили все самі», але повернення до колишнього рівня технології – це шлях регресу, і він неможливий.

З іншого боку, у машинобудуванні, наприклад, рівень розвитку авіації чи суднобудування безпосередньо залежить від рівня розвитку верстатобудування. І це не заважає прогресу. Якщо все правильно координувати у масштабі цілих галузей. Навіть навпаки, потреби авіації й того суднобудування багато в чому стимулюють розвиток верстатобудування.

Напрошується парадоксальний на перший погляд висновок: подальший розвиток архітектурно-будівельного проектування залежатиме від рівня розвитку комп'ютерної техніки та програмного інструментарію. Як і інший висновок: завдання, що виникають у проектуванні та будівництві (втім, як і в інших сферах людської діяльності), стимулюють розвиток інформаційних технологій. Все взаємопов'язано. Таким чином, проектування, будівництво і комп'ютерні технології сьогодні з'єднуються в єдиний комплекс, що спільно розвивається. Можливо, це не всім сподобається, але це реальність. Реальність, що визначає на досить тривалу перспективу стратегію розвитку всієї проектно-будівельної галузі.

1.9. Основні помилки про BIM та їх спростування

Для кращого розуміння сутності інформаційного моделювання будівель і ґрунтуючись на досвіді дискусій, що ведуться навколо нової технології, корисно буде також уточнити, чого BIM не може, до яких наслідків не призводить і чим не є.

Треба відзначити, що на момент виходу другого видання цієї книги багато помилок втратили свою актуальність, і з тексту вони були прибрані, зате з'явилися нові.

Отже, спробуємо зрозуміти, що таке "не BIM" і які властивості BIM приписуються даремно.

BIM не є "штучним інтелектом".Наприклад, зібрана в моделі інформація про будинок може аналізуватися на предмет виявлення у проекті можливих нестиковок та колізій. Але методи усунення цих протиріч перебувають у руках людини, оскільки сама логіка проектування ще піддається математичному опису.

Наприклад, якщо ви в моделі зменшите кількість утеплювача на будівлі, то BIM-програма не думатиме за вас, як вчинити: чи додати (закупити) ще утеплювача, оскільки запропонованого вами явно мало, чи зменшити площу опалювальних приміщень, чи посилити систему опалення, чи то перенести будинок на нове місце з теплішим кліматом тощо.

Такі питання проектувальник має вирішувати сам. Майже, напевно, в майбутньому комп'ютерні програми почнуть поступово замінювати людину і в найпростіших (рутинних) інтелектуальних операціях у проектуванні, як зараз уже замінюють у кресленні, але поки що в реальній практиці про це говорити рано.

Коли це станеться, справедливо стверджуватиме про початок нового етапу розвитку проектування.

BIM не є ідеальним.Оскільки вона створена людьми та отримує від людей інформацію, а людям властиво помилятися, у моделі все одно зустрічатимуться помилки. Ці помилки можуть з'являтися безпосередньо під час внесення даних, створення BIM-програм, навіть під час роботи комп'ютерів. Але цих помилок виникає значно менше, ніж у разі, коли людина сама маніпулює інформацією. До того ж, BIM має набагато більше внутрішніх рівнів контролю коректності даних. Так що сьогодні BIM – це найкраще з того, що є.

BIM – це конкретна комп'ютерна програма.Це нова технологія проектування. А комп'ютерні програми (Autodesk Revit, Digital Project, Bently AECOsim, Allplan, ArchiCAD тощо) – це лише інструменти її реалізації, які постійно розвиваються і вдосконалюються. Це – інструменти зберігання даних моделі та роботи з ними. Але ці комп'ютерні програми визначають сучасний рівень розвитку інформаційного моделювання будівель, без них технологія BIM позбавлена ​​будь-якого сенсу, вона просто не може існувати.

BIM – це 3D.Це не тільки 3D, це ще й маса додаткової інформації (числової, атрибутивної тощо), яка виходить далеко за межі лише геометричного сприйняття цих об'єктів. Якою б гарною не була геометрична модель (яка, до речі, сама по собі теж представляє лише правильно організований набір числових даних) та її візуалізація, об'єкти повинні мати ще кількісну та атрибутивну інформацію для аналізу.

Якщо комусь зручніше оперувати символом D, вважатимуться, що BIM – це 5D. Або 6D. Справа не в кількості D. BIM – це BIM. А лише 3D – це не BIM, це скоріше «ємність-оболонка» для BIM, причому з певними застереженнями.

BIM – це необов'язково 3D.Це ще числові характеристики, таблиці, специфікації, ціни, календарні графіки, електронні адреси тощо. Звичайно, віртуальна модель будівлі створюється об'ємною, але якщо для вирішення конкретних проектних завдань не потрібно тривимірної моделі споруди, то немає необхідності використовувати 3D – така робота буде надмірною. У BIM широко використовуються і 2D інструменти. Простіше кажучи, BIM - це рівно стільки D, скільки треба для ефективного вирішення поставленого завдання, плюс числові дані для аналізу.

Взагалі порівнювати (тим більше протиставляти) BIM та 3D – неправильно.З таким самим успіхом, слідуючи М.Е.Салтыкову-Щедрину, можна розмірковувати «про конституцію і севрюгу з хроном».

Багато хто з тих, хто протиставляє BIM і 3D, вважають, що 3D - це просто спосіб відображення інформації. Часто від них можна почути фразу: "Проектувальнику зовсім не обов'язково бачити будівлю в обсязі, йому досить плоских креслень".

Насправді ж 3D – це насамперед формат зберігання (геометричної за змістом) інформації для зрозумілої людині візуалізації та зручності подальших операцій із цією інформацією. У цьому корінь багатьох нерозуміння і помилок з приводу BIM.

Взагалі BIM – це інформаціяпро об'єкт та способи її використання(іншими словами, спеціалізовані програми, інтерфейси), які залежать від поставлених перед проектувальниками завдань. А всі розмови (і навіть дискусії) про кількість «D» дуже корисні лише тим, що представляють на хороший, «модний» і дохідливий спосіб популяризації ідей BIM для ще не підготовленої аудиторії.

BIM – це параметрично задані об'єкти.Поведінка (фізичні та технічні властивості, геометричні розміри, взаєморозташування тощо) створюваних об'єктів, їх взаємозв'язку, залежності та багато іншого визначається наборами всіляких (не обов'язково геометричних) параметрів і залежать від цих параметрів.

Якщо модель не має параметризації – це не BIM.

BIM – це не набір 2D проекцій, що в сукупності описують проектовану будівлю.Навпаки, всі ці проекції (плани, фасади, розрізи тощо), як і багато інших графічних уявлень, автоматично виходять з інформаційної моделі будівлі та є її видами (наслідками). Модель у разі, висловлюючись філософським мовою, первинна.

Ця властивість BIM - автоматичне відстеження у всіх видах (у тому числі і в кресленнях, таблицях, специфікаціях) змін моделі є однією з найсильніших і важливих її сторін (рис. 2-1-23).

Мал. 2-1-23. Леонід Скрябін. Етнографічний центр народів Камчатки. Дипломний проект із спеціальності «Проектування будівель». Показано стадії тривимірного ескізування, створення моделі, візуалізації та отримання необхідних для проекту креслень. Модель виконана у Revit Architecture. НДАСУ(Сібстрін), 2010

BIM - це не завершена (застигла) модель.Інформаційна модель будь-якої будівлі постійно знаходиться в розвитку, в міру необхідності поповнюючись все більш новою інформацією і коригуючись з урахуванням умов, що змінюються, і нового розуміння проектних або експлуатаційних завдань.

У переважній більшості випадків BIM - це «жива» модель, що розвивається. І за правильного розуміння термін її існування повністю перекриває життєвий цикл реального об'єкта.

BIM приносить користь не лише на великих об'єктах.На великих об'єктах багато користі. На маленьких абсолютна величина цієї користі менша, але найменших об'єктів зазвичай більше, так що знову користі багато. Та й відсоткове співвідношення користі від BIM приблизно однаково. Отже, інформаційне моделювання будівель ефективно завжди.

BIM не замінює людину.Більше того, технологія BIM не може існувати без людини і вимагає від неї високого, навіть більшого, ніж при традиційних методах проектування, професіоналізму, кращого, комплексного розуміння творчого процесу проектування будівлі і більшої відповідальності в роботі. При цьому BIM робить роботу людини більш ефективною та продуктивною, збільшуючи її інтелектуальну складову, звільняючи від рутинної праці та оберігаючи від помилок.

BIM не працює автоматично.Збирати інформацію (або керувати процесом збору інформації, або контролювати цей процес, або створювати модель, або формулювати умови для цієї моделі тощо) з тих чи інших проблем все одно доведеться проектувальнику.

З іншого боку, технологія BIM істотно автоматизує і тому полегшує процес збирання, обробки, систематизації, зберігання та використання такої інформації. Як і весь процес проектування будівлі.

BIM не вимагає від людини «тупого набивання даних».Проектувальник, що працює в технології BIM - це не оператор великої ЕОМ, що сидить у білому халаті і набиває перфокарти в оточенні миготливих лампочок.

Створення інформаційної моделі здійснюється за звичайною, звичною та зрозумілою для проектувальника логікою побудови будівлі, де головну роль відіграють її кваліфікація та інтелект. А сама побудова моделі здійснюється в основному традиційними, звичними та зручними для проектування графічними засобами, у тому числі і в інтерактивному режимі.

Наприклад, якщо ви в будь-якій із BIM-програм «малюєте» план поверху, то в результаті ви створюєте не план поверху, а сам поверх - відповідну частину інформаційної моделі всієї будівлі. Що, однак, зовсім не виключає можливості введення якихось (наприклад, текстових) даних із клавіатури. Як не виключає і введення даних будь-якими іншими способами, наприклад об'ємним сканером або голосом.

BIM не робить непотрібною "стару гвардію" фахівців.Звичайно, будь-яка гвардія рано чи пізно стає "старою". Але досвід та професійна майстерність потрібні у будь-якій справі, особливо при проектуванні в технології інформаційного моделювання будівель, а вони зазвичай приходять із роками.

Інформаційні моделі можна створювати, працюючи у звичному для фахівців, що сформувалися в «класичну» епоху, стилі (через плани і фасади), просто до них додалося ще багато нового. Інша річ, що колишнім фахівцям (усім, а не лише «старим») доведеться докласти певних зусиль (комусь навіть чималих) при освоєнні цих нових інструментів та переході на нову технологію. Але практика показує, що це все – з галузі реального.

Освоєння BIM не є справою обраних і не потребує багато часу.Якщо точніше, часу на освоєння BIM потрібно рівно стільки ж, скільки йде на професійне освоєння будь-якої іншої технології - "період початкового навчання плюс все життя".

Впровадження BIM не потребує великих грошей.Цих грошей потрібно практично стільки ж, скільки треба на впровадження будь-якої нової технології.

Використання BIM вигідне не лише великим компаніям.Невеликим фірмам це також вигідно, оскільки швидкість внесення змін до проекту, перевірка колізій, точність розрахунків та документації та багато інших якостей BIM економлять гроші всім.

isicad.ru