BIM (англ. Building Information Model или Modeling) — это 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.

Информационное моделирование здания — это подход к возведению, оснащению, эксплуатации и ремонту, а также сносу здания. Таким образом, BIM определяет управление жизненным циклом объекта. Данный подход предполагает сбор и комплексную обработку в процессе проектирования всей архитектурно-конструкторской, технологической, экономической и другой информации о здании со всеми её взаимосвязями и зависимостями, когда здание и всё, что имеет к нему отношение, рассматривается как единый объект.

Трёхмерная модель здания, либо другого строительного объекта, связана с базой данных, в которой каждому элементу модели можно присвоить необходимые атрибуты. особенность такого подхода заключается в том, что строительный объект проектируется как единое целое: изменение какого-либо из его параметров влечёт за собой автоматическое изменение связанных с ним параметров и объектов вплоть до чертежей, визуализаций, спецификаций и календарного графика.

Таким образом, можно ввести также и такое определение: BIM — это цифровое представление физических и функциональных характеристик объекта. BIM — это общий ресурс знаний для получения информации об объекте, который служит надёжной основой для принятия решений в течение его жизненного цикла, который определяется как существующий от самой ранней концепции до сноса.

Применение BIM - технологий в архитектуре
Применение BIM — технологий в архитектуре

Измерения в BIM

Традиционное проектирование зданий в значительной степени основывалось на двухмерных технических чертежах (планы, фасады, разрезы и т.д.). Информационное моделирование зданий расширяет это за пределы 3D, увеличивая три пространственных измерения (ширину, высоту и глубину) с помощью показателя времени в качестве четвёртого измерения (4D) и стоимостью в качестве пятого (5D).

Не так давно стало практиковаться введение шестого измерения (6D), представляющего аспекты окружающей среды и аспекты устойчивости зданий, и седьмого измерения (7D) для управления объектами в течение всего срока службы. Соответственно, BIM охватывает больше, чем геометрию. Он учитывает множество факторов, к примеру, анализ освещения, географическую информацию, а также количество и свойства компонентов здания (детали производителей и др.)

Для специалистов, вовлечённых в проект, BIM позволяет передавать виртуальную информационную модель от команды разработчиков (архитекторы, ландшафтные архитекторы, геодезисты, инженеры строители и т.д.) генеральному подрядчику и субподрядчикам, а затем владельцам/операторам. Каждый профессионал добавляет данные в единую общую модель. Это уменьшает потери информации, которые традиционно имели место быть, когда новая команда становится «владельцем» проекта, и предоставляет более обширную информацию владельцам или другим участникам проекта. Источник: ru.wikipedia.org

3-D модель
3D модель

Функционирование 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 выдаёт рабочие чертежи, ведомости объёмов работ, спецификации, производит расчёт сметной стоимости.
  3. На основе полученных данных рассчитываются и вводятся в 3D модель инженерные сети и их параметры (тепловые потери конструкций, естественная освещённость и пр.).
  4. При получении расчётных объёмов 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.

Какие преимущества имеет внедрение BIM

Применение BIM в строительстве подразумевает комплексный подход на всех уровнях строительного процесса и имеет свои достоинства на каждом соответствующем 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-системы, 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.
  • 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 расчёты 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 испытаний и изысканий, проектной документации и отчётов в электронном виде по запросу контролирующей организации.
  • Возможность автоматизировать процессы управления строительной техникой, пользуясь введёнными в машину проектными параметрами.
  • Возможность управления проектными данными. Изменяя финансовые параметры проекта или трудозатраты в каталогах спецификаций, можно корректировать стоимостные показатели строительства.
  • Создание базы подрядных организаций, централизованное управление бухгалтерскими расчётами, договорами, контроль над программами развития строительства.
  • Внедрение BIM технологии в проектировании снижает денежные расходы и сокращает сроки ввода здания в эксплуатацию.
  • Здание, спроектированное и возведённое 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.
BIM-технологии в проектировании
BIM-технологии в проектировании

Важное достоинство BIM — получение всеобъемлющего соответствия параметров и эксплуатационных характеристик возведённого здания требованиям Заказчика.

Программное обеспечение для построения моделей BIM

Программных решений, реализующих BIM моделирование множество. Они могут быть платными и бесплатными, многие позволяют облачное хранение BIM модели и удаленный доступ. Вот наиболее востребованные из них:

  1. Autodesk Revit — просто и эффективно обеспечивает проектирование архитектурных решений, инженерных сетей и строительных конструкций. Необходим при планировании, проектировании, строительстве и эксплуатации объектов и их инфраструктуры. Программа поддерживает межотраслевое проектирование для командной работы. Импортирует, экспортирует и связывает данные в нескольких форматах (включая IFC, DWG и DGN). Для совместного моделирования применяется Revit Server, организующий общее информационное пространство для сотрудничества с инвесторами, подрядчиками, заказчиками.
  2. ARCHICAD. Использует для моделирования здания технологии Virtual Building (TM). Обладает набором универсальных инструментов для моделирования, создания рабочей документации, поддерживает функции импорта, экспорта и визуализацию. Даёт возможность выполнения задач единолично или в коллективе, обмениваясь данными со смежниками.
  3. Tekla Structures. Продукт используется для работы с металлоконструкция в масштабных проектах. Обеспечивает коллективную работу, информационный обмен и взаимодействие десятков компаний. Даёт возможность контроля над рабочими процессами, поддерживает автоматизацию конструирования.
  4. MagiCAD. Инструмент основан на платформах AutoCAD и Revit, использует модульный подход к проектированию. Отличается созданием высокого уровня автоматизации внутренних инженерных систем. Применяется при построении пространственных моделей, создании спецификаций, проведении инженерных расчётов, составлении отчётных документов. Обладает базой данных для построения инженерных сетей с техническими характеристиками и набором параметров.
  5. AutoCAD Civil 3D. Продукт применяется при проектировании и выпуске документации для объектов инфраструктуры. Поддерживает функции визуализации и анализа. Возможность совместной работы координирует взаимодействие участников и решает вопросы, связанные с рабочими моментами при проектировании инфраструктуры.
  6. Allplan. Востребован для решения задач по проектированию конструкций из железобетона. Рассчитывает планы объектов с учётом временных затрат, цен и качества.
  7. GRAPHISOFT, BIM-сервер. Необходим для поддержки Teamwork, дающий одновременный доступ к проекту группе клиентов. Использует сетевое подключение для нескольких ARCHICAD, являющихся клиентами для этой системы. Позволяет совместно работать над файлами больших объёмов. основное достоинство этого серверного приложения — возможность запроса, выполнения слияния, фильтрация данных BIM.
  8. Renga Architecture. Отечественный продукт программного обеспечения. Он удобен в работе, содержит функцию использования инструментов в трёхмерном измерении. Являет собой единую платформу для конструкторов и архитекторов. Обладает широкими возможностями по экспорту, импорту данных в различные форматы. Программа сохраняет полученные данные в форматах .ifc, .dxf, давая возможность применять двухмерные и трёхмерные результаты на всех этапах совместной работы над проектом.
Программное проектирование в архитектуре
Программное проектирование в архитектуре

Инструменты сборки единой информационной модели

Остаётся открытым вопрос: а как можно гарантировать совместную работу архитектурных и инженерных программ? В этом случае требуется возможность взаимосвязи различных моделей и поддержка формата обмена данными. Вопрос решается использованием продукта OpenBIM.

OpenBim представляет концепцию универсального подхода к созданию проекта, возведению и эксплуатации объектов, базирующийся на открытых стандартах и процессов. При этом используется открытая модель данных buildingSMART.

OpenBIM создаёт совместимость не просто между программными файлами, она поддерживает совместимость на уровне рабочих процессов. Наилучшим вариантов для реализации концепции OpenBIM считается использование IFC — файлового формата, работающего по обмену данными между различными программными продуктами.

Таким образом, есть много способов сборки единой BIM модели. Виртуальное моделирование требует к себе прогнозируемого подхода, взгляда на несколько ходов вперёд. Нужно изначально представлять, как части модели, выполненные с применением различных программ, собрать затем в единый работающий комплекс. Для случая сборки модели, состоящей из элементов, разработанных в различных программах, имеющих собственные форматы файлов, существует федерированная модель. В этом случае сборка единой модели из программ выполняется в специальной сборочной программе: Autodesk NavisWorks, Tekla BIMsight и др. Источник: dmstr.ru

Смотрите также видео по данной теме.

BIM-технологии в строительстве
BIM-технологии

Читайте также: архитектурное проектирование.

Добавить комментарий