BIM — информационная модель (или моделирование) зданий

BIM ТЕХНОЛОГИИ 1 BIM (англ. Building Information Model или Modeling) — информационная модель (или моделирование) зданий и сооружений, под которыми в широком смысле понимают любые объекты инфраструктуры, например инженерные сети (водные, газовые, электрические, канализационные, коммуникационные), дороги, железные дороги, мосты, порты и тоннели и т. д. 2 На первоначальном этапе происходит разработка блоков первичных элементов проектирования. Это готовые изделия, необходимые зданию (двери, окна, приборы отопления и освещения, плиты перекрытий, вентиляционное оборудование и пр.), изготавливаемые вне территории строительства. Эти элементы при строительстве объекта не делятся на части. Следующий этап моделирует те части объекта, которые возводятся на стройплощадке: фундамент, стены, конструкции крыши и кровли, навесной фасад и другие необходимые элементы здания. 3 Как функционирует BIM Практически работа над BIM проходит несколько этапов: 1. Создание архитектурной 3D модели здания со всеми планами, видами, разрезами, необходимыми для раздела архитектурных решений. Все составляющие раздела загружаются автоматически. 2. Конструктор вводит созданную модель в программу, рассчитывающую требуемые параметры составляющих элементов здания. Одновременно программа выдает рабочие чертежи, ведомости объемов работ, спецификации, производит расчет сметной стоимости. 3. На основе полученных данных рассчитываются и вводятся в 3D модель инженерные сети и их параметры (тепловые потери конструкций, естественная освещенность и пр.). 4 4. При получении расчетных объемов работ специалистами разрабатываются проект организации строительства (ПОС) и проект производства работ (ППР), программой автоматически составляется календарный график выполнения работ. 5. В модель добавляются логистические данные о том, какие материалы и в какие сроки должны быть доставлены на территорию строительства. 6. По завершении строительства информационная модель может работать при эксплуатации объекта при помощи датчиков. Под контролем оказываются все режимы инженерных коммуникаций и возможные аварийные ситуации. 5 BIM охватывает все этапы жизненного цикла сооружения: планирование, составление технического задания, проектирование и анализ, выдача рабочей документации, производство, строительство, эксплуатация и ремонт, демонтаж. 6 7 8 Преимущества внедрения BIM Применение BIM технологии в строительстве подразумевает комплексный подход на всех уровнях строительного процесса и имеет свои достоинства на каждом уровне. • 3D – визуализация. Наглядно информирует о состоянии объекта инвесторов, подрядчиков, будущих жильцов, проверяющие органы. Возможна визуализация в различных виртуальных комплексах (персональные системы, VR–очки, CAVE – cистемы, применяемые для коллективного пользования). • 3D модель – это централизованное хранилище всех необходимых данных о здании. Позволяет быстро и эффективно вносить изменения в проектные решения, прослеживая результат во всех связанных между собой проекциях. • Использование BIM подходов в проектировании значительно уменьшает сроки подготовки проектной документации. 9 • Применение BIM технологии уменьшает вероятность ошибок, выявляя нестыковки в инженерных системах и коммуникациях в рамках проектирования, а не в процессе строительства или сдачи объекта. • Наглядные расчеты строительных конструкций, разработка инженерных комплексов с применением существующих баз типовых конструкций и узлов. • Управление режимами работ в реальном времени, контроль над ключевыми показателями и соблюдением сроков выполнения работ в любом масштабе. • Возможность автоматической выгрузки результатов изысканий и испытаний, проектной документации и отчетов в электронном виде по запросу контролирующей организации. • Возможность автоматизировать процессы управления строительной техникой, пользуясь введенными в машину проектными параметрами. • Возможность управления данными. Изменяя финансовые параметры проекта или трудозатраты в каталогах спецификаций, можно корректировать стоимостные показатели строительства. 10 • Создание базы подрядных организаций, централизованное управление бухгалтерскими расчетами, договорами, контроль над программами развития строительства. • Внедрение BIM технологии в проектировании снижает денежные расходы и сокращает сроки ввода здания в эксплуатацию. • Здание, спроектированное и возведенное с применением технологии BIM легко сдать в аренду или продать на более выгодных условиях, чем объект, построенный с применением традиционных методов и технологий. Объясняется это тем, что эксплуатировать здание с готовой эксплуатационной моделью легче и эффективнее. Если же при создании модели применялся продукт GREEN BIM, то затраты на отопление объекта будут ниже. Одно из главных достоинств Вim проектирования – получение всеобъемлющего соответствия параметров и эксплуатационных характеристик возведенного здания требованиям Заказчика. 11 На схеме показан «Поток проектирования», где с момента «задумки», т.е. решения по строительству здания получает реальную основу — если имеется задание на проектирование объекта строительства, безусловно, имеются гарантии по финансированию. 12 Архитектор создает «АРХИТЕКТУРНУЮ МОДЕЛЬ», где при возможности необходимо использовать «Элементную базу» (rusIFC) имеющая привязку к информационной базе данных — «BIM-РЭСН». Архитектурная модель она же Физическая модель. Еѐ главный признак — строгое соответствие формы элементов модели тому, что должно быть в результате моделирования конструкций в BIM со всеми атрибутами (перегородки, «пироги» стен, оборудование, даже мебель). Российская информационная база в отличие от западной информационной базы данных структурирована на элемент здания и даже на единичную работу, имеет более четкий характер т.к. сведена в элементные каталоги по видам работ их примерно 160 каталогов не считая ведомственных, которых насчитывается не одна сотня. (бухгалтерский учет 1С тоже совместим с базой данных на уровне единичных работ, сметных норм и классификаторов материалов) 13 IFC — Industry Foundation Classes — это нейтральный файловый формат, позволяющий обмениваться информацией между различными системами САПР и другими системами управления строительством. Формат IFC сертифицирован в ИСО (ISO) и может быть интегрирован в системы обеспечения качества, поддерживаемые в строительной компании. IFC разработан при содействии IAI — International Alliance for Interoperability — «Интернациональному альянсу по совместимости (интероперабельности)». В настоящее время в этой организации имеется более 600 членов с 13 филиалами во всем мире. Россия, к сожалению, не участвует в этом альянсе т.к. нет структуры, которая бы произвела привязку нашей нормативной базы к международному стандарту. Сейчас ведется работа по созданию Российского объединения Стандартизации Информационного Моделирования в Строительстве — RuSBIM. 14 Конструктор создает «КОНСТРУКТИВНУЮ МОДЕЛЬ». Конструктивная модель состоит из конструктивных элементов (колонны, балки, пластины, грунтовые массивы и т.д.), специальных элементов (связи, жесткие вставки, нуль-элементы, шарниры и великое множество зависящих от среды реализации тонкостей) и целого набора свойств и параметров для анализа. Конструктивная модель — это (очень грубо говоря) то, что раньше рисовали на бумаге и называли «расчетной схемой». Конструктивная модель — это не воспроизведение формы объекта, а абстракция, призванная наилучшим и наипростейшим образом передать механические особенности деформирования конструкции. В классическом образовании самым близким предметом для конструктивной модели является строительная механика. Помимо Конструктивной модели имеется Расчетная модель, которая для нас сейчас почти соответствует понятию «конечно-элементная модель», она же численная модель, она строится на базе конструктивной и передаѐтся непосредственно на расчет в специализированную программу анализа. 15 Подрядчик создает «СТРОИТЕЛЬНУЮ МОДЕЛЬ». Такой модели еще никто не предлагал. Однако получить отдельную «Строительную модель» на основе BIM модели, которая предлагала бы вариант строительного производства здания по определенной современной технологии, с гарантией безопасности и технологичности строительства различными строительными организациями на тендерной основе — изменяет сам процесс подбора Подрядчика предложившего самый рациональный и дешевый вариант возведения Модели здания разработанного проектировщиками. В этом случае подтверждается один из принципов, что «Строительное производство с наименьшими затратами» на базе BIM моделирования — это элемент «Бережливого строительства». 16 (BIM) (Building Information Model) – это: • хорошо скоординированная, согласованная и взаимосвязанная, • поддающаяся расчетам и анализу, • имеющая геометрическую привязку, • пригодная к компьютерному использованию, • допускающая необходимые обновления оцифрованная информация о проектируемом или уже существующем объекте, которая может использоваться для: 1. принятия конкретных проектных решений, 2. создания высококачественной проектной документации, 3. предсказания эксплуатационных качеств объекта, 4. составления смет и строительных планов, 5. заказа и изготовления материалов и оборудования, 6. управления возведением объекта, 17 7. управления и эксплуатации самого объекта и средств технического оснащения в течение всего жизненного цикла, 8. управления объектом строительства как объектом коммерческой деятельности, 9. проектирования и управления реконструкцией или ремонтом объекта, 10. сноса и утилизации объекта, 11. иных связанных с объектом целей. 18