BIM технологія інформаційного моделювання об'єктів (Building Information Modeling) є розвитком загальноприйнятої системи автоматизованого проектування (САПР). Основною відмінністю від останньої, крім тривимірного креслення, є наявність у моделі бази даних, що містить докладну інформацію про технологічні, технічні, архітектурні, інженерно-будівельні, кошторисні, економічні характеристики об'єкта. Залежно від конкретних вимог, база може доповнюватися юридичною, експлуатаційною, екологічною та іншою інформацією.

ПринципиBIM проектування

Постулати інформаційного моделювання або BIM проектування, які лягли в основу сучасного підходу у розробці проектної документації, виділив та застосував при реконструкції Терміналу 3 аеропорту Хітроу наприкінці 80-х розробник програмних комплексів для Autodesk та Bentley Systems, Роберт Ейш. Як базові принципи BIM він назвав:

• конструювання об'єкта у тривимірному просторі;
• можливість автоматичної видачі креслень та специфікацій;
• наявність у моделі всіх проектних даних об'єкта;
• інтелектуальна параметризація;
• можливість моделювання процесу будівництва з прив'язкою до часу та бюджетування.

Шляхом об'єднання всіх розділів та рішень проекту в єдиному багатовимірному просторі керівник може побачити результати будівництва до його початку. Коли говорять про BIM проектування, поряд із загальноприйнятим терміном «3D візуалізація» нерідко використовують «4D» і «5D». Це означає у буквальному значенні слова розширення кількості просторових вимірів, які дає прив'язка моделі до календарного графіку будівництва та кошторисної вартості об'єкта.

Світовий досвід розвитку

Як зазначалося вище, розробка систем інформаційного моделювання там ведеться з 80-х минулого століття. Одним із лідерів та основоположників руху стала компанія Autodesk, досягнення якої послужили поштовхом до створення альянсу щодо взаємодії різних графічних платформ.

До "Alliance of Interoperability" увійшли 12 найбільших розробників програмного забезпечення, серед яких Autodesk (Revit, Autocad), Tekla, Graphisoft (Archicad), Trimble (Sketchup) та інші. Для кореспонденції між різними платформами використовується формат даних IFC із відкритою специфікацією.

Сьогодні практично всі імениті архітектори та проектні студії працюють із BIM технологіями проектування. Відповідно до аналітичних досліджень використання сучасних підходів у проектуванні та будівництві дозволяє досягти відчутної економії у термінах виконання БМР, вартості будівництва та експлуатації об'єктів.

Наприклад, при будівництві музею мистецтв у Денвері за проектом Д. Лібескінда у 2006 році, завдяки створеній моделі взаємодії підрядних організацій із прив'язкою до мережевого графіку, загальні терміни реалізації вдалося скоротити на 14 місяців. Значних результатів досягли шляхом запровадження BIM під час зведення вищої музичної школи в Майамі за проектом Френка Гері у 2008 році.

Відповідно до даних досліджень McGraw-Hill Construction, рівень залучення проектних бюро США та Канади до технології BIM у 2007 році становив 28%, у 2009 – 49%, у 2012 – 71%. У США планомірним переходом на інформаційне моделювання займається Американське національне бюро стандартів BIM, створене при Національному інституті будівництва.

У багатьох країнах Європи впровадження передових BIM технологій здійснюється цілеспрямованими діями влади. Зокрема, у Великій Британії ще в 2010 році було затверджено план заходів, відповідно до якого, починаючи з 2016 року всі будівельні проекти, що фінансуються державою, мають розроблятися відповідно до стандартів BIM. Крім цього, тенденції рецесії в економіці ЄС створили умови для пошуку проектними та будівельними організаціями нових, більш ефективних підходів до виконання робіт. При вимушеному зменшенні кількості учасників проекту технології BIM виявились дієвим способом виживання.

BIM: переваги та можливості

Отже, під терміном BIM проектування сьогодні розуміється інформаційна модель існуючого або запланованого для будівництва об'єкта, відмінними рисами якої є:

• взаємопов'язаність та узгодженість всіх елементів;
• можливість доповнення, зміни, аналізування та прогнозування розвитку;
• прив'язка до реального часу та місця;
• доступ для одночасної роботи фахівцями різних напрямів та можливість комбінації їх технічних рішень у єдиному просторі.

З цього визначення випливають основні переваги використання BIM. У числі переваг моделювання перераховують:

• можливість автоматичного створення проектно-кошторисної документації найвищої якості;
• відсутність помилок у кресленнях, розмірах, специфікаціях, кошторисах;
• актуальна інформація про експлуатаційні та вартісні показники матеріалів;
• візуальна наочність, що сприяє прийняттю оптимальних технічних рішень;
• зручність управління будівництвом та експлуатацією об'єкта;
• наявність актуальних даних для можливості реконструкції, технічної модернізації та знесення будівель та споруд після завершення їх життєвого циклу.

Важливою складовою інноваційного підходу BIM вважається можливість візуального моделювання самого процесу будівництва, під час якого кожен із фахівців, що беруть участь у проекті, може відстежити реалізацію закладених ним технічних рішень та їх взаємодію з суміжниками. При моделюванні експлуатації об'єкта є можливість спостерігати за роботою передбаченого проектом обладнання та робити висновки щодо задовільності його параметрів.

ВпровадженняBIMу вітчизняній індустрії будівництва

Говорячи про впровадження та перспективи розвитку інформаційного моделювання в Росії, необхідно виділити кілька основних факторів, які впливають на цей процес. З одного боку, є ряд зацікавлених у розвитку компаній, які просуваючи BIM технології на своїх об'єктах, прагнуть опинитися в авангарді будівельних технологій.

З іншого боку, є централізовані програми влади, спрямовані на поетапний перехід до прогресивніших систем проектування та будівництва. При цьому існують певні сили та обставини, що перешкоджають цим позитивним процесам. Давайте розглянемо кожен із цих пунктів більш детально.

Хто просуває технологіїBIM проектуванняв Росії

Так чи інакше, більшість проектувальників та будівельників хоч щось, але чули про інформаційне моделювання. Для багатьох BIM проектування асоціюється насамперед із тривимірним проектуванням. При цьому далі усвідомлення, що за новою технологією – майбутнє справа часто не заходить. Проте вже сьогодні на вітчизняному ринку є ядро ​​зацікавлених компаній, які активно просувають впровадження інновацій.

Одним із піонерів використання BIM у Росії є КБ Висотних та Підземних споруд (м. Санкт-Петербург). Використовуючи методи моделювання бюро, розробило понад 70 об'єктів різного ступеня складності. Серед них є комплексні проекти сцени Маріїнського театру, 120-поверхового хмарочоса в Азербайджані, торгового центру в Мінську та інші.

Один з найбільших вітчизняних забудовників, ДК «Мортон» (м. Москва) використовує BIM технології не тільки для оптимізації БМР, але і для планування всього життєвого циклу об'єктів, що зводяться. Одним із пілотних проектів компанії було будівництво дитячого садка.

Група фірм «Еталон» (м. Санкт-Петербург) нині впровадила систему інформаційного моделювання усім своїх забудовах. Активними прихильниками впровадження BIM технологій є зарубіжні фірми, які мають свої представництва у Росії. Серед них – NCC (Швеція), YIT (Фінляндія) та низка інших.

Державне регулювання та експертиза

Програму впровадження інформаційного моделювання будівництва затверджено Мінбудом РФ у грудні 2014 року. Відповідно до цього документа розвиток технології складається з наступних етапів:

• розробка 23 пілотних BIM-проектів. В даний час моделі знаходяться на експертизі;
• експертиза пілотних проектів та аналіз результатів. Термін виконання – до кінця 2015 року (робота на стадії завершення);
• розробка BIM-класифікатора, що містить близько 70 тисяч найменувань будівельних матеріалів;
• створення переліку нормативної бази, яка потребує коригування при впровадженні інформаційного моделювання, до кінця 2015 року;
• коригування будівельних норм та правил – протягом 2016 року;
• починаючи з 2017 року – обов'язкова вимога до використання BIM під час реалізації частини державних замовлень на проектування;
• починаючи з 2018 року – Мінбуд даватиме рекомендації щодо використання BIM-технологій підрядними будівельними організаціями;
• подальше збільшення відсотка моделювання під час проектування та будівництва об'єктів.

В даний час в рамках пілотних BIM проектів йде налагодження взаємодії між їхніми розробниками та експертами. З квітня 2015 року державна експертиза поряд із класичною технічною документацією у паперовому вигляді приймає на розгляд і моделі об'єктів. Для цього в штаті держструктури є підготовлені фахівці, а також обладнані робочі місця. Основним інструментом проектувальників та експертів на даний час виступає комплекс Revit Autodesk.

Особливості застосуванняBIM технології проектуванняв Росії

При вивченні питання впровадження BIM технологій найчастіше трапляються позитивні відгуки та детальний опис переваг досконалішої системи. Тим не менш, серед вітчизняних фахівців (проектувальників та будівельників) є й достатня кількість скептиків. І приводи для негативного сприйняття процесу справді є.

Незважаючи на проголошений розробниками програмного забезпечення єдиний підхід до основ BIM та вільний обмін інформацією між платформами Autodesk, Bentley, Tekla, Graphisoft та іншими, фактично виконати цю умову без втрати значної частини даних сьогодні неможливо. По суті проектна організація, яка прийняла на озброєння той чи інший програмний комплекс, стає заручником його виробника.

На даному етапі розвитку у багатьох випадках відсутній налагоджений зв'язок між розрахунковими комплексами та візуальною побудовою моделі. В єдину BIM систему дуже проблематично вписується інформація про дефекти будівельних конструкцій існуючих будівель та споруд, що потребують ремонту та посилення. Тому сьогодні говорити про всеосяжний процес моделювання об'єкта не доводиться.

Певний скепсис викликає і твердження, що комплекти робочої документації «нарізаються» автоматично з готової моделі без участі «людського фактора», а можливість появи помилки в цьому процесі мінімальна. Практика використання того ж таки Revit Autodesk свідчить про необхідність значного «ручного» доопрацювання креслень у частині їх приведення до норм СПДС. Користувачі стверджують, що версія програмного комплексу «з коробки» потребує значних часових витрат на її налаштування під свої потреби, створення власних баз даних, штампів та форм.

Незважаючи на запевнення розробників, застосування BIM технології виправдане не завжди. Побудова інформаційної моделі – досить трудомісткий та тривалий процес, який можна обґрунтувати у масштабних проектах. Розробка дизайну невеликих об'єктів із застосуванням BIM просто збільшить терміни та вартість виконання робіт. Мабуть, для того, щоб виправдати випадки неефективного використання технології, девелопери активно просувають ідею використання моделі на всіх стадіях життєвого циклу об'єкта, аж до його зносу.

Окрім цього «підводного каміння», процес впровадження BIM у вітчизняних проектних та будівельних організаціях стикається з такими проблемами:

• висока вартість переходу із CAD-систем на інформаційне моделювання. Найчастіше менеджмент підприємства не усвідомлює необхідність використання ліцензійних продуктів та спеціалізованого навчання персоналу;
• негативна реакція співробітників при нав'язуванні додаткових обов'язків. Найчастіше процес навчання фахівців моделювання відбувається у неробочий час без додаткової оплати;
• зниження продуктивності праці та втрата часу при розробці пілотних проектів у середовищі BIM.

Робота в умовах санкцій та імпортозаміщення

Так уже склалися обставини, що, окрім внутрішніх проблем впровадження передових технологій, сьогодні проектувальники відчувають і вплив зовнішньополітичних факторів. За великим рахунком, вклавши чимало грошей і праці свого розвитку з урахуванням імпортної технології, організація може залишитися ні з чим.

У зв'язку з цим Мінбуд розглядає пропозиції трьох вітчизняних розробників програмного забезпечення у рамках проекту імпортозаміщення. Вимоги до потенційних претендентів – забезпечення повної сумісності зі світовими BIM технологіями та супровід впровадження програмного продукту у середовищі проектних та експертних організацій.

Висновки

Підсумувавши перераховане вище, можна відзначити, що:

• розвиток BIM технологій – логічний та незворотний процес еволюції технології проектування та будівництва;
• поряд з безумовними перевагами, процес впровадження інформаційного моделювання в Росії має ряд «підводних каменів», наявність яких ігнорувати не можна;
• до впровадження BIM систем необхідно підходити вибірково з огляду на особливості конкретного проекту. Підхід «все чи нічого» не є правильним. У деяких випадках ефективнішими виявляються CAD-системи, а застосування BIM може здійснюватися в обмеженому вигляді (наприклад – тривимірне моделювання).

Неймовірне зниження витрат та терміну будівництва?

Влада Великобританії поставила такі основні цілі перед будівельною галуззю до 2025 року:

• на 33% скоротити вартість на стадіях капітальних витрат та експлуатації;
• на 50% скоротити терміни зведення об'єктів;
• На 50% скоротити шкідливі викиди.

Ці цифри можуть шокувати. Невже за допомогою BIM технологій можна побудувати житловий комплекс не за 10 млрд. руб., а за 7? І не за два роки, а за рік?

Давайте розумітися.

Англійці вирішили виконати кілька пілотних проектів та проаналізувати економічні вигоди від застосування BIM на основі типових держбюджетних об'єктів, зокрема шкіл. В результаті побудовані за допомогою BIM школи виявилися на 30% дешевшими. Звідси, до речі, пішла ця знаменита цифра.

Чи можна перенести на комерційні та нетипові проекти ці значення? Скоріше немає.

За підсумками опитування близько 200 російських компаній Росії можна дійти невтішного висновку, що теоретично можлива економія на етапі будівництва може становити 10%.

Це дослідження показує, що основна претензія девелоперів полягає у необхідності виконувати додаткові роботи, які виникли через недоліки в проекті. При цьому, 85% опитаних вважають, що причинами додаткових робіт на будмайданчику є погане опрацювання та деталізація проектів, а також проблеми між проектами суміжників.

Хто насаджуєBIM?

Вважається, що ініціатором запровадження BIM є державні органи влади.

Наприклад, у Великій Британії державні замовлення становлять приблизно 40% обсягу будівельного ринку.

Тому стимулом до переходу на BIM стала можливість брати участь у держзамовленнях, оскільки підрядники, які не застосовують ці технології, не проходили за кваліфікаційними вимогами та не могли виконувати замовлення на нове будівництво, реконструкцію та капітальний ремонт на будь-яких об'єктах із держучастю.

Влада Сінгапуру надійшли ще жорсткіше, всі проекти площею понад 5 000 кв. надходять до експертизи за дозволом на будівництво виключно у вигляді BIM-моделі. Тому вже в 2015 році 100% проектних організацій перейшли на технологію інформаційного моделювання будівель.

У Данії з 2013 року всі державні та муніципальні проекти вартістю понад 700 000 євро, а також усі проекти вартістю понад 2 700 000 євро, що реалізуються на державні кредити чи гранти, мають виконуватись за BIM технологіями.

Росія йде тим самим маршрутом, однак приватний бізнес значно випереджає державного замовника в інтенсивності використання BIM. Кількість BIM проектів, виконаних на замовлення приватних клієнтів, на порядок вища. Багато девелоперів у кваліфікаційних вимогах до тендерів часто вказують на наявність досвіду роботи в BIM. Генпроектувальники вимагають того ж таки від субпідрядників. Зараз для проектних компаній невикористання BIM може означати втрату замовлень із низкою ключових девелоперів країни.

Очікується, що перехід на BIM російських компаній відбудеться задовго до того моменту, коли це буде критично важливим для виконання держконтрактів.

Чому не всі європейці приймаютьBIM?

Не можна стверджувати, що весь проектно-будівельний бізнес приймає BIM технології з розкритими обіймами.

Скажімо, Фінляндія, яка є одним із піонерів впровадження BIM, не може похвалитися повсюдністю її застосування. Наприклад, у 2015 році було проведено опитування, результати якого викликали занепокоєння фінських фахівців, адже інформаційне моделювання використовувалося лише у 20-30% компаній та організацій будівельної галузі. Наприклад, якщо проектні компанії використовують моделювання у 50% випадків, а будівельні компанії користуються BIM технологіями у 40% випадків, то частка замовників, хто готовий працювати з BIM не перевищує 10-20%.

Великобританія також зіткнулася з цією протидією, навіть в умовах, коли держава створювала технологію інформаційного моделювання, що освоює, певні фінансові пільги. Після усвідомлення цього факту влада зробила більш жорсткі дії зі «стимулювання» переходу на BIM.

Можна зробити такий висновок, що проектувальники та будівельники далеко не завжди готові переходити на BIM технології з власної волі. Але їх можуть змусити зробити вимоги замовника.

При цьому, замовники повинні попередньо впровадити BIM технології у своїх компаніях, що, очевидно, прийде не всім до смаку. У тій же Фінляндії 80% замовників взагалі цього не мають у планах.

Рівень впровадженняBIM у Росії

Думаю, ви чули, що існує чотири рівні впровадження BIM технологій.

рівні	Опис	Примітка
Рівень 0, чисте креслення	Креслення, що складаються з ліній, простих фігур, підписи та написи у вигляді простого тексту.	По суті, це рівень використання CADпрограм як цифрового кульмана
Рівень 1, початкова автоматизація	На цьому рівні у програмах використовуються не лише лінії, а блоки, об'єкти, посилання, застосовується елементарна автоматизація.	Традиційний рівень володіння 2D-програмами (наприклад, Autocad) з використанням додатків для розрахунку специфікацій і т.п.
Рівень 2, тривимірна модель будівлі	Усі розділи проекту пов'язані між собою у загальній моделі будівлі. Модель може бути використана для отримання графіка робіт та вартості будівництва.	Розвинений рівень BIM впровадження.
Рівень 3, модель всіх етапів життєвого циклу будівлі	Модель поєднує у собі всі процеси: проектування, фінансовий аналіз, повне управління проектом, будівництво, експлуатація будівлі, а також взаємодія з оточенням.	На цьому рівні всі учасники всього життєвого циклу об'єднані спільним інформаційним середовищем, яке згодом охопить не лише один об'єкт, а й райони та міста.

Переважна більшість (90-95%) проектних компаній у Росії перебуває на першому рівні, виконуючи проекти із застосуванням того чи іншого ступеня автоматизації. Небагато компаній (5-10%), які давно працюють у BIM, досягають, скажімо так, початкової стадії другого рівня.

Важливо розуміти, що проектна компанія не зможе досягти другого рівня впровадження BIM самостійно, оскільки істотна частка інформації цього рівня впровадження лежить у сфері відповідальності замовника та підрядників. Навряд чи питання визначення ціноутворення та трудовитрат будуть будь-коли передані до рук проектувальників.

Можна констатувати, що в Росії на другому рівні знаходяться одиничні холдинги або групи компаній, в яких під одним початком знаходиться девелопмент, проектування, управління будівництвом, генпідрядник та служба експлуатації.

Третій рівень у Росії поки що досягнутий у фантазіях. У Великій Британії ж, на держоб'єктах він має бути досягнутий до 2025 року.

BIM - це не 3D!

Це потрібно чітко розуміти, адже в модель закладається, крім об'ємної геометрії (власне 3D) всіх елементів, маса додаткової інформації, яка може бути використана кошторисниками, фахівцями із закупівлі, розробниками проекту виконання робіт, керівниками проекту, службою експлуатації тощо.

• 3D – повна інформаційна модель (проект) самої будівлі: архітектура, конструктив, інженерні системи.
• 4D - інформаційна модель включає відомості, що дозволяють будувати та візуалізувати графік виконання робіт.
• 5D - модель дозволяє визначати вартість будівництва та його етапів.

Можливо продовжити це перерахування (6D, 7D ...), додавши рівні, що враховують решту життєвих циклів будівлі.

Так кому ж потрібнийBIM?

Ще два роки тому, беручи участь у тендері на проектування житлової забудови в одного відомого девелопера, ми поцікавилися, чому замовник вимагає від підрядників використовувати Revit (одна з програм з BIM проектування). Він відповів: «Щоб уникнути перетинів інженерних систем між собою та конструкціями на будмайданчику».

Пізніше, спілкуючись з іншими девелоперами, ми не раз чули такі самі аргументи. Усіх хвилює перетину. За допомогою BIM замовники хотіли вирішити проблему недостатньої кваліфікації проектувальників та будівельників.

Однак це найнижчий з можливих рівнів використання BIM. Професійні проектувальники та будівельники без використання цих технологій цілком могли б спроектувати та побудувати об'єкти будь-якої складності.

Справжнє призначення BIM набагато ширше: створити не лише інформаційну модель будівлі, але й процес будівництва.

Проведемо аналогію BIM технологій із бухгалтерією. Раніше вся бухгалтерія була на папері: чекові книжки, квартальні звіти, журнали, а для проведення платежів потрібно було їхати до банку. Це рівень повної відсутності автоматизації та взаємопов'язання.

Тепер вся бухгалтерія та банківські послуги можуть бути у смартфоні: приймати та проводити платежі контрагентам, розраховувати та платити податки, надсилати звіти до податкової, вступати у спілкування з банком одним дотиком пальця.

Це те, що може зробити BIM у будівництві.

Головна цільова аудиторія BIM – замовники, які потенційно зможуть керувати найскладнішим процесом проектування, будівництва та експлуатації з максимальною ефективністю з мінімальними зусиллями.

Що зараз може девелопер отримувати відBIM?

При нинішньому розвитку BIMтехнологій у Росії девелоперу найрозумніше (не вдаючи себе у значні витрати) розраховувати на таке:

1. Виконати проектну документацію в BIM із достатнім ступенем опрацьованості. Це дозволить уникнути подальших змін ТЕПів будівлі, адже в моделі будуть враховані реальні розміри шахт, усіх технічних та інших приміщень. Також буде виключено основні колізії (перетину).
2. Виконати тендерну документацію в BIM, яка дозволить за відносно короткий час підготувати точні специфікації та відомості обсягів робіт, за якими можна провести тендер на вибір підрядника. Буде виключено переважну більшість колізій.

Впровадження функцій розрахунку вартості та графіка виконання робіт може бути виконане лише за безпосередньої участі замовника, а отже йому доведеться понести витрати на BIM консультантів або найняти власний штат BIM фахівців, щоб підготувати всі необхідні відомості для внесення та коригування моделі.

Крім того, враховуючи мінливі умови, в процесі реалізації проекту девелопер може змінити черговість та послідовність будівництва, що потребуватиме значного коригування моделі в частині обсягів та послідовності «захваток».

Скільки коштують BIM програми?

BIM програм, які б покривали всі розділи майже немає, зазвичай розробники програм охоплюють окремі розділи:

• ArchiCAD – архітектура;
• Allplan - архітектура та конструктив;
• Tekla – конструкції;
• MagiCad – інженерні системи;
• NanoCAD - інженерні системи та конструктив.

До комплексних BIM програм можна віднести найбільш популярну в Росії програму Revit від компанії Autodesk, середня вартість близько 75 000 руб. на рік одне робоче місце.

Відро дьогтю

Тема BIM дуже жива і досить активно пропагується, надаючи надію, що ця технологія швидко вирішить усі проблеми проектування в Росії.

Проте, слід зазначити таке.

До нас приходить безліч проектувальників, які хочуть влаштуватися на роботу. Ми зауважили, що нерідко за знанням проектувальником Revit та інших сучасних програм ховається його технічна некомпетентність. Тому, креслення в 3D виглядають у цих проектувальників дуже ефектно, але безграмотно з технічної точки зору.

Тому, ключове завдання – запалити справжніх професіоналів ідеєю перейти на BIM технології.

Я багаторазово стикався з ситуацією, що великі майстри своєї справи ніколи не мають проблем із отриманням замовлень, тому сенсу відходити від звичного проектування для них немає. Щойно вони змінять свою думку, ринок проектування зміниться швидко.

Але як це зробити?

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, необхідні 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.

Рубіж кінця ХХ - початку XXI століть, пов'язаний з бурхливим розвитком інформаційних технологій, ознаменувався появою принципово нового підходу в архітектурно-будівельному проектуванні, що полягає у створенні комп'ютерної моделі нової будівлі, що несе у собі всі відомості про майбутній об'єкт.

Це стало природною реакцією людини на кардинально змінену інформаційну насиченість життя. У сучасних умовах стало неможливо ефективно обробляти колишніми засобами величезний (і неухильно зростаючий) потік «інформації для роздумів», що хлинув на проектувальників, що передує і супроводжує саме проектування.

Причому потік цієї інформації не припиняється навіть після того, як будівля вже спроектована і збудована, оскільки новий об'єкт вступає в стадію експлуатації, відбувається її взаємодія з іншими об'єктами та навколишнім середовищем, тобто починається, говорячи сучасною мовою, активна фаза «життєвого циклу» будівлі .

Так що концепція, що виникла в результаті реакції на становище, що склалося інформаційного моделювання будівлі- Це набагато більше, ніж просто новий метод у проектуванні.

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.

Підхід до проектування будівель через їх інформаційне моделювання передбачає насамперед збирання та комплексну обробку в 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, і навіть точна класифікація, добре організоване структурування і достовірність використовуваних даних – запорука успіху інформаційного моделювання.

Якщо уважно придивитися, то неважко побачити, що за такої концепції принципові рішення щодо проектування знову залишаються в руках людини, а комп'ютер знову виконує лише доручену йому технічну функцію з обробки інформації.

Але головна відмінність нового підходу від колишніх методів проектування полягає в тому, що обсяг цієї технічної роботи, що виконується комп'ютером, носить принципово інший характер, і людині самому з ним вже не впоратися.

Новий підхід до проектування об'єктів отримав назву Інформаційне моделювання будівельабо скорочено BIM(Від прийнятого в англійській мові терміну Building Information Modeling).

Коротка історія термінології

Термін BIM з'явився в лексиконі фахівців порівняно недавно, хоча сама концепція комп'ютерного моделювання з максимальним урахуванням всієї інформації про об'єкт почала формуватися та набувати конкретних обрисів набагато раніше. З кінця ХХ століття такий підхід у проектуванні поступово «визрівав» усередині CAD-технологій, що бурхливо розвиваються.

Концепція Інформаційна модель будівлібула вперше запропонована 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).

Наприкінці 1970-х – на початку 1980-х 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 Product наголошувало на першочерговій орієнтації уваги дослідників на об'єкт проектування, а не на процес. Можна припустити, що нескладне лінгвістичне об'єднання цих двох назв і призвело до народження Building Information Model.

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

Ці лінгвістичні зближення термінології супроводжувалися і виробленням єдиного наповнення використовуваних понять, що й призвело до першої появи у науковій літературі 1992 року терміна "Building Information Model"у його нинішньому змісті.

Трохи раніше, в 1986 році, англієць Роберт Ейш (Robert Aish), тоді – творець програми RUCAPS, потім протягом тривалого періоду – співробітник Bentley Systemes, який нещодавно перейшов до Autodesk, у своїй статті вперше використав термін "Building Modeling"у його нинішньому розумінні як інформаційне моделювання будівель.

Але, що важливіше, він тоді вперше сформулював основні засади цього інформаційного підходу у проектуванні: тривимірне моделювання; автоматичне одержання креслень; інтелектуальна параметризація об'єктів; відповідні об'єктам бази даних; розподіл процесу будівництва за тимчасовими етапами тощо.

Роберт Ейш проілюстрував новий підхід у проектуванні прикладом успішного застосування комплексу моделювання будівель RUCAPS при реконструкції Терміналу 3 лондонського аеропорту Хітроу. Очевидно, цей досвід 25-річної давності - перший випадок використання технології BIM у світовій проектно-будівельній практиці.

Приблизно з 2002 року завдяки старанням багатьох авторів та ентузіастів нового підходу у проектуванні концепцію "Building Information Model"ввели у вжиток і провідні розробники програмного забезпечення, зробивши це поняття одним із ключових у своїй термінології.

Надалі, в результаті діяльності таких компаній, як насамперед Autodesk, абревіатура BIM міцно увійшла до лексикону фахівців з комп'ютерних технологій проектування і набула найширшого поширення, і її тепер знає весь світ.

Історично склалося, деякі розробники комп'ютерних програм, які стосуються інформаційного моделювання будівель, крім загальноприйнятої, користуються ще й своєю власною термінологією.

Наприклад, компанія Graphisoft, творець широко поширеного пакету ArchiCAD, запровадила поняття VB(Virtual Building) - віртуальна будівля, яка по суті перегукується з BIM.

Іноді можна зустріти схоже за значенням словосполучення електронне будівництво(E-construction).

Але на сьогоднішній день термін BIM, що вже отримав у світі загальне визнання та найширше поширення, вважається домінуючим у цій галузі.

Що розуміється під BIM

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

Думається, це викликано в першу чергу тим, що різні фахівці приходили до концепції інформаційного моделювання будівель різними шляхами, тому одні розуміють під BIM модель як продукт, для інших BIM – це процес моделювання, деякі визначають і розглядають BIM з точки зору практичної реалізації, а деякі -Хто взагалі визначає це поняття через його заперечення, докладно пояснюючи, що таке "не BIM".

Наша мета – донести до читача суть інформаційного моделювання будівель, тому ми менше уваги приділятимемо формальній стороні питання, часом «змішуючи» різні формулювання та апелюючи до здорового глузду та інтуїтивного розуміння.

Тепер сформулюємо визначення, яке більшою мірою відповідає сьогоднішньому підходу до BIM компанії Autodesk і, з погляду автора, найточніше розкриває суть поняття.

Інформаційна модель будівлі (BIM)(Building Information Model) – це:

• добре скоординована, узгоджена та взаємопов'язана,
• що піддається розрахункам та аналізу,
• має геометричну прив'язку,
• придатна до комп'ютерного використання,
• що допускає необхідні оновлення

цифрова інформація про проектований або вже існуючий об'єкт, яка може використовуватися для:

1. прийняття конкретних проектних рішень,
2. створення високоякісної проектної документації,
3. передбачення експлуатаційних якостей об'єкта,
4. складання кошторисів та будівельних планів,
5. замовлення та виготовлення матеріалів та обладнання,
6. управління зведенням будівлі,
7. управління та експлуатації самої будівлі та засобів технічного оснащення протягом усього життєвого циклу,
8. управління будівлею як об'єктом комерційної діяльності,
9. проектування та управління реконструкцією або ремонтом будівлі,
10. зносу та утилізації будівлі,
11. інших пов'язаних із будинком цілей.

Схематично інформація, що відноситься до BIM, що надходить у модель та одержувана з моделі, показана на рис.1.

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

Іншими словами, BIM - це вся має числове опис і потрібним чином організована інформація про об'єкт, що використовується як на стадії проектування та будівництва будівлі, так і в період її експлуатації і навіть знесення.

Як ви вже зрозуміли, абревіатура BIM може використовуватися як для позначення безпосередньо самої інформаційної моделі будівлі, так і процесу інформаційного моделювання, при цьому, як правило, ніяких непорозумінь не виникає.

У ряді літературних джерел використовується і зменшений варіант цього скорочення bim(Так зване «мале BIM») – загальне позначення для всього класу програмного забезпечення, що працює у технології «великого BIM» - інформаційного моделювання будівель.

Дуже близька до BIM сформульована компанією Dassault Systemes у 1998 році. PLM(Product Lifecycle Management) - керування життєвим циклом виробу, Якою сьогодні активно користується практично вся індустрія машинобудівного САПР.

При цьому як вироби можуть розглядатися всілякі технічно складні об'єкти: літаки та кораблі, автомобілі та ракети, будівлі та їх системи, комп'ютерні мережі тощо.

Концепція PLM передбачає, що створюється єдина інформаційна база, що описує три основні компоненти створення чогось нового за схемою Продукт - Процеси – Ресурси, і навіть зв'язок між цими компонентами.

Наявність такої об'єднаної моделі забезпечує можливість швидко та ефективно пов'язувати та оптимізувати весь зазначений ланцюжок.

Так що з великою впевненістю можна говорити, що BIM та PLM – «близнюки-брати», або, точніше, що BIM є відображенням та уточненням концепції PLM у спеціалізованій галузі людської діяльності – архітектурно-будівельному проектуванні. Цілком логічно, що за аналогією з PLM навіть почав з'являтися термін BLM (Building Lifecycle Management) – керування життєвим циклом будівлі.

При цьому, через специфіку архітектурно-будівельного виробництва та його відмінність від машинобудування, варто визнати, що BIM – це все-таки не PLM.

Практична користь від інформаційної моделі будівлі

Проте термінологія – це головне. Застосування інформаційної моделі будівлі суттєво полегшує роботу з об'єктом та 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 їхню життєздатність, функціональну придатність та експлуатаційні якості, а також уникнути найнеприємнішого для проектувальників - внутрішніх нестиковок (колізій) (рис.2).

Мал. 2. Проект нової будівлі вищої музичної школи New World Symphony у Майамі (США) архітектора Френка Гері, розроблений за технологією BIM (початок проектування у 2006). Окремо показані компоненти єдиної моделі: 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 зазвичай є объектно-ориентированная цифрова модель як усього об'єкта, і процесу його будівництва.

Найчастіше робота зі створення інформаційної моделі будівлі ведеться як би у два етапи.

Спочатку розробляються деякі блоки (родини) – первинні елементи проектування, що відповідають як будівельним виробам (вікна, двері, плити перекриттів тощо), так і елементам обладнання (опалювальні та освітлювальні прилади, ліфти тощо) та багато іншого що має безпосереднє відношення до будівлі, але проводиться поза рамками будмайданчика і при зведенні об'єкта не ділиться 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 елементів, наприклад, кріпильних або деталей, що обрамляють при формуванні навісних стін 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 решті категорій будівельників, а потім і експлуатантів.

Що стосується поділу на етапи (перший і другий) при створенні BIM, то воно носить досить умовний характер - 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 потім стає основою та активно використовується для створення робочої документації всіх видів, розробки та виготовлення будівельних конструкцій та деталей, комплектації об'єкта, замовлення та монтажу технологічного обладнання, економічних розрахунків, організації зведення самої будівлі, а також рішення технічних та організаційно -господарських питань подальшої експлуатації (рис.3)

Мал. 3. Будівництво нової будівлі американської вищої музичної школи New World Symphony (почате у 2008) та її майбутній зовнішній вигляд (закінчення будівництва планується у 2010). Будівля площею 10 000 кв. м, зал розрахований на 700 глядачів, пристосований для проведення веб-трансляцій та запису концертів, а також відеопроекцій на 360 градусів, на верхньому поверсі розташовані музична бібліотека, диригентська студія, а також 26 індивідуальних репетиційних аудиторій та шість – для спільних репетицій кількох музикантів . Кошторисна вартість об'єкта 200 млн доларів.

Інформаційна модель існує протягом усього життєвого циклу будівлі і навіть довше. Інформація, що міститься в ній, може змінюватися, доповнюватися, замінюватися, відображаючи поточний стан будівлі.

Такий підхід у проектуванні, коли об'єкт розглядається не лише у просторі, а й у часі, тобто «3D плюс час», часто називають 4D, А «4D плюс інформацію» прийнято позначати вже 5D. Хоча, з іншого боку, у ряді публікацій під 4Dможуть розуміти "3D плюс специфікації".

Як бачимо, повної єдності в цих модних кількостях D поки що теж немає, але це лише питання часу. 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 створенні 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 було використано спеціально розроблену для цього об'єкту інформаційну модель .

За даними генерального підрядника, лише суто організаційне застосування BIM (модель була створена для відпрацювання взаємодії субпідрядників та оптимізації графіка робіт) скоротило термін будівництва на 14 місяців і призвело до економії приблизно 400 тисяч доларів при кошторисовій вартості об'єкта 70 мільйонів доларів (рис.4) .

Мал. 4. Музей мистецтв у Денвері (США), корпус Фредеріка С.Хемілтона. Архітектор Деніель Лібескінд, 2006.

Але одне з найголовніших досягнень BIM – можливість досягти практично повної відповідності експлуатаційних характеристик нової будівлі вимогам замовника.

Оскільки технологія BIM дозволяє з високим ступенем достовірності відтворити сам об'єкт з усіма конструкціями, матеріалами, інженерним оснащенням і процесами, що протікають у 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 відбувається) – правильність проектних розрахунків перевірялася на вже створеному об'єкті, коли виправити щось було майже неможливо.

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 в міру її надходження, і модель стає більш насиченою.

Таким чином, процес створення BIM 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.

BIM та обмін інформацією

Результатом розвитку комп'ютерного проектування є та обставина, що на сьогоднішній день робота на основі CAD-технологій є досить організованою та налагодженою.

Зараз, приблизно через 25 років після своєї появи, формат файлів DWG, створюваних пакетом AutoCAD, зайняв місце неофіційного, але загальновизнаного стандарту роботи з проектом в CAD-програмах і вже почав жити незалежним від свого творця життям.

Те саме відноситься і до формату DXF, розробленого Autodesk для здійснення обміну даними між різними CAD-програмами та іншими, у тому числі обчислювальними комплексами.

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

Таким чином, ще раз констатуємо, що формати файлів, створюваних пакетом AutoCAD, стали якимось «уніфікатором» інформації для CAD-програм, причому це сталося не за командою зверху або рішенням загальних зборів розробників програмного забезпечення, а історично визначилося логікою природного розвитку автоматизованого проектування у світі.

Що стосується BIM, то в наші дні форма, зміст та способи роботи з інформаційного моделювання будівель повністю визначаються використовуваним архітекторами (проектувальниками) програмним забезпеченням, якого зараз для BIM вже чимало.

Оскільки повсюдне впровадження технології BIM у світову проектну практику в даний час знаходиться (за історичними мірками) на своїй початковій стадії, ще не вироблено єдиного стандарту для файлів програмних систем, що створюють інформаційні моделі будівель, або обміну даними між ними, хоча таке розуміння назріває і спроби розробки єдиних «правил гри» вже робляться.

Здається, має пройти ще якийсь час, щоб світова спільнота проектувальників виробила загальновизнані «шаблони» для BIM, які уніфікують правила передачі, зберігання та використання інформації.

Можливо, вирішення цього питання буде знайдено за аналогією з CAD-системами, коли один із BIM-комплексів у явочному порядку стане найбільш популярним.

На жаль, за вказаною тільки причиною відсутності єдиного стандарту перенесення інформаційної моделі з однієї програмної платформи на іншу без втрати даних і істотних переробок (часто майже все треба повторити заново) поки 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 розвитку інформаційного моделювання будівель. Проектувальники, що перейшли на технологію BIM, повністю залежать від рівня розвитку інформаційних технологій, рівня розуміння проблеми та майстерності творців комп'ютерних програм. Вони обмежені у своїй професійній діяльності тими рамками, які надають програмісти. Це погано, але нічого іншого поки що немає.

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

Напрошується парадоксальний висновок – розвиток архітектурно-будівельного проектування залежатиме від рівня розвитку програмування. Можливо, це не всім сподобається, але це реальність.

Як і та обставина, що завдання, що виникають у проектуванні, стимулюють розвиток інформаційних технологій. Все взаємопов'язано.

Форми отримання інформації з моделі

Інформаційна модель будівлі сьогодні – це спеціальним чином організований і структурований набір даних з одного або декількох файлів, що допускає на виході як графічне, так і будь-яке інше числове уявлення, придатне для подальшого використання різними програмними засобами проектування, розрахунку та аналізу будівлі та всіх вхідних до нього компонентів та систем.

Сама інформаційна модель будівлі як організований набір даних про об'єкт безпосередньо використовується програмою, що її створила. Але фахівцям важливо також мати можливість 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 припускають, що інформацію про будівлі для зовнішнього використання, що міститься в моделі, можна отримувати у великому спектрі видів, мінімальний перелік яких на сьогоднішній день вже досить чітко визначений професійною спільнотою і не викликає жодних дискусій (рис.5).

Мал. 5. Види графічного представлення 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 або передачі інформації, що міститься в BIM, про будинок насамперед відносяться:

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.

Мал. 7. Тетяна Козлова. Пам'ятка архітектури «Будинок композиторів» у Новосибірську: тривимірний розріз будівлі. Модель виконана у Revit Architecture. НДАСУ (Сібстрін), 2009.

Спростування основних помилок про BIM

Для кращого розуміння сутності інформаційного моделювання будівель буде корисно також уточнити, чого BIM не може і чим не є.

BIM не є одиничною моделлю будівлі чи єдиною базою даних. Зазвичай це – цілий взаємопов'язаний та складнопідрядний комплекс таких моделей та баз даних, що виробляються різними програмами та взаємопов'язаних за допомогою цих же програм. А сприйняття BIM як односкладової моделі – одна з ранніх та найпоширеніших помилок.

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, чи зменшити площу приміщень, чи посилити систему опалення, чи перенести будівлю на нове місце з теплішим кліматом тощо. Це 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 ідеальна. Оскільки вона створена людьми і отримує від людей інформацію, а людям властиво помилятися, 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. І набагато більше внутрішніх рівнів програмного контролю коректності даних. Так що сьогодні BIM – це найкраще з того, що є.

BIM – це не конкретна комп'ютерна програма. Це нова технологія проектування. А комп'ютерні програми (Revit, Digital Project, Bently Architecture, Allplan, ArchiCAD тощо) – це лише інструменти її реалізації, які постійно розвиваються та вдосконалюються. Але ці комп'ютерні програми визначають сучасний рівень розвитку інформаційного моделювання будівель, без них технологія BIM позбавлена ​​будь-якого сенсу.

BIM – це не лише 3D. Це ще й маса додаткової інформації (атрибутів об'єктів), яка виходить далеко за межі лише геометричного сприйняття цих об'єктів. Якою б гарною не була геометрична модель та її візуалізація, об'єкти повинні мати ще кількісну інформацію для аналізу. Якщо комусь зручніше, можна вважати, що BIM – це 5D. І все-таки справа не в кількості D. BIM – це BIM. А лише 3D – це не BIM.

BIM - це не обов'язково 3D. Це ще числові характеристики, таблиці, специфікації, ціни, календарні графіки, електронні адреси тощо. І якщо для вирішення проектних завдань не потрібна тривимірна модель споруди, то 3D і не буде. Простіше кажучи, BIM – це стільки D, скільки треба, плюс числові дані для аналізу.

BIM – це параметрично задані об'єкти. Поведінка (властивості, геометричні розміри, розташування тощо) створюваних об'єктів визначається наборами параметрів і від цих параметрів.

BIM – це не набір 2D проекцій, що в сукупності описують проектовану будівлю. Навпаки, всі проекції виходять із інформаційної моделі.

У BIM будь-яка зміна моделі одночасно проявляється на всіх видах. Інакше створюються умови для можливих помилок, які важко відстежити.

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 це – «жива» модель, що розвивається. І за правильного розуміння термін її життя 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. Інформаційна модель будівлі завжди ефективна.

BIM не замінює людину. Більше того, технологія BIM не може існувати без людини і вимагає від неї більшого професіоналізму, кращого комплексного розуміння творчого процесу проектування будівлі та більшої відповідальності у роботі. Але BIM робить роботу людини ефективнішою.

BIM не працює автоматично. Збирати інформацію (або керувати процесом збору інформації) з тих чи інших проблем все одно доведеться проектувальнику. Але 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». Створення інформаційної моделі здійснюється за звичайною та зрозумілою для проектувальника логікою побудови будівлі, де головну роль відіграють її кваліфікація та інтелект. А сама побудова моделі здійснюється переважно традиційними для проектування графічними засобами, в тому числі і в інтерактивному режимі.

Що, втім, не відкидає можливості введення якихось (наприклад, текстових) даних із клавіатури.

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. Інша річ, що колишнім фахівцям (усім, а не лише «старим») доведеться докласти певних зусиль (комусь навіть чималих) при освоєнні 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".

Цього року другий день конференції повністю присвячений трансляціям технічних презентацій. Усі заходи, що відбувалися одночасно у п'яти паралельних сесіях, доступні для перегляду на сайті організатора. У блоці «Архітектура та будівництво», де всього виступило 12 спікерів, представники бюро «Артпот» Владислав Ліванов та Віталій Малоземов розповіли про свій досвід переходу з Autocad на Revit.

Забігаючи наперед, варто сказати, що автори не пропонують рецептів, які миттєво дозволять проектувати у новому середовищі, а скоріше навпаки – будують процес переходу на послідовних етапах. Саме завдяки спланованому заздалегідь процесу та комплексному підходу співробітники бюро змогли перебудуватися на роботу в новому середовищі без втрати часу та шкоди для проектування.

Однією з основних помилок архітекторів, на думку доповідачів, є те, що більшість намагаються всі принципи взаємодії, які вони виробили за довгий час у САПР-проектуванні, перенести і на 3D платформу, що не може бути реалізовано в принципі. Тому в студії було розроблено спіральну модель розвитку з переходу на роботу в Revit, яка дозволяє рухатися логічними відрізками, закріплюючи на шляху проміжні результати.

Три складові успіху

Насамперед, у майстерні визначили три базові принципи, які стануть у нагоді будь-якій студії, незалежно від середовища проектування, в якому вона працюють. Ці принципи на перший погляд можуть здатися банальними, але саме в цьому багато і припускаються помилок, не віддаючи належної уваги, здавалося б, очевидним поняттям. Першорядні основи будь-якого проектування, на думку авторів, виглядають так:

• Єдина проектна суть.
• Постійна взаємодія всіх учасників процесу.
• Єдина структура зберігання та передачі даних.

Єдина проектна сутність передбачає спільну роботу всіх співробітників з одним файлом. Не повинно бути безлічі різних версій проекту або додаткових креслень, про які ніхто не знає, крім самого автора. Тобто всі учасники процесу працюють з одними й тими самими проектними кресленнями. Таким чином, у разі модифікації одного елемента, ці елементи відразу транслюються на інші комп'ютери, що виключає появи різних варіантів проекту.

Робота в однакових файлах вимагає налагодженої комунікації, і тому автори доповіді наголошують на постійній взаємодії всіх учасників процесу. Це особливо важливо під час роботи з суміжниками або у випадках, коли різні відділи розробляються на аутсорсі. Тому процес взаємовідносин під час роботи має бути обумовлений на самому початку. Необхідно, щоб усі учасники відразу дізнавалися про зміни, тим самим зводячи до мінімуму переробки та виправлення помилок.

Третя проблема пов'язана з самими файлами, які багато хто зберігає і називають, як їм самим завгодно. У результаті, коли потрібно швидко знайти потрібний файл, особливо серед різних версій, дуже складно буває розібратися як колегам, а й самим авторам креслень. Тому в кожній студії потрібні загальні правила за місцем зберігання, назви папок, файлів і т.д.

Перша спроба, що збільшила продуктивність у 1,5 раза

Для переходу на Revit у майстерні було виділено окрему проектну групу, де, в тому числі, вже були й фахівці, знайомі з програмою. Відразу ж було поставлено амбітне завдання — повністю розробити проект у Revit'e і видати готову робочу документацію, чого, втім, одразу досягти в повному обсязі не вдалості.

Архітекторам перехід дався простіше за інших, і навіть з першого разу вдалося випустити робочу документацію по розділу АР ( архітектурні рішення). Але головна проблема виникла з рештою спеціалістів, і, насамперед, з конструкторами, які не змогли за короткий час адаптувати систему під себе, тому довелося повернутися до розробки документації у звичайному режимі.

Зрозумівши, що доведеться все одно працювати в AutoCAD'e, у студії вирішили максимально використати можливості програми, щоб у результаті заощадити час для навчання персоналу та нових спроб переходу на BIM-проектування. Було налаштовано підшивки, динамічні блоки, розроблено шаблони. На окрему згадку заслуговує диспетчер публікацій до друку, який дозволив поставити випуск робочої документації буквально на потік.

Наприклад, коли настав час друкувати проект, ніхто не витрачав додаткових зусиль. Запускався майстер друку публікацій, який працював у повністю автономному режимі. Таким чином, не лише зменшився час на роздрук, а й значно зросла загальна продуктивність майстерні. За рахунок використання нових інструментів вдалося підвищити швидкість створення проекту одразу в 1,5 раза.

Необхідна сполучна ланка

Завдяки суттєвому скороченню часу розробки, вдалося перевести одного з конструкторів виключно на розробку конструктивних моделей в Revit, які до цього доводилося абияк вибудовувати самим архітекторам. Така проміжна ланка дозволила нормалізувати взаємодію між архітекторами, які працювали вже повністю в Revit'e, та конструкторами та інженерами, які все ще використовують dwg-формат.

Така модель роботи дозволила зробити важливу зміну в роботі майстерні — відокремити основні проектні рішення, що розробляються на ранній стадії проектування від випуску робочої документації. Тобто архітектори продовжували працювати в Revit'e, а решта фахівців отримувала їх напрацювання в dwg-файлах експорту і продовжувала працювати з файлами в AutoCAD'e. При цьому паралельно з цим конструктор, який працює в Revit'e, піднімав за готовими кресленнями тривимірну модель конструкцій і погоджував її з архітектурним відділом.

Завдяки цьому рішенню вже на наступному об'єкті вдалося отримати не лише архітектурну, а й конструктивну модель будівлі. Другий досвід та вся попередня підготовка сприяли повному переходу майстерні на BIM-проектування. Третій проект будинку, найскладнішого із трьох, вже дідався всіма відділами в Revit.

Перехід до проектування у чотирьох вимірах

Отримавши повну підтримку замовника, бюро вирішило далі продовжити вдосконалювати принципи роботи та налагодити ще й будівельний процес, щоб кардинально знизити вартість будівництва будівлі шляхом зменшення накладних витрат та збільшення коефіцієнта корисної дії монтажних робіт. Тому до трьох напрямків додався ще й тимчасовий, будівельний процес, ставши четвертим виміром.

На цій стадії допомагали такі програми як Navisworks та MS Project, де здійснювалася організація всього процесу, прив'язка до календарних планів, розрахунок трудовитрат тощо. Спеціально для будівельників з випередженням самої будівництва розроблялася окрема модель будівлі, де збиралася інформація, наприклад, про кількість матеріалів, необхідних для кожного етапу будівельних робіт.

Вже на будівельному майданчику ДІП використав саме цю модель, щоб визначати, які матеріали потрібно закупити найближчим часом. А якщо виникали питання виконання тієї чи іншої частини, то прямо на моделі додатково розроблялися вузли, які потім знову обговорювалися на будівництві, таким чином розвиваючи ідеї безпаперового проектування.

Зображення autodeskuniversity.ru, fundyeng.com