Информационное моделирование как поэтапный способ перехода на новый уровень проектирования

BIM-технологии — понятие достаточно абстрактное. Каждый может интерпретировать его по-своему. Но за размытым образом уже давно стоит четкое представление того, что действительно можно получить, используя информационные технологии в строительстве.

Ключевые слова: BIM, технология, строительство, проектирование, цифровая модель, 4D-моделирование, 5D-моделирование

Развитие цифровых технологий стало предпосылкой информационного скачка в строительстве. На текущий момент словосочетание «BIM-моделирование» на слуху не только у специалистов в сфере строительства, но и в обиходе у обычных людей. Правда, далеко не каждый сможет ответить на конкретный вопрос: «А что же на самом деле подразумевается под аббревиатурой «BIM»?» Для того, чтобы ответить на этот вопрос попробуем расшифровать данный термин: «BIM (Building Information Modeling или Building Information Model) — информационное моделирование здания или информационная модель здания» [20]. Если словосочетания «моделирование здания» или «модель здания» исчерпывают свое значение из наименования, то под понятием «информационное» может подразумеваться огромный функционал, ограничивающийся только фантазией человека. По существу, информационная модель — это единый сервер, способный комплексно обрабатывать архитектурно-конструкторскую, инженерную, технологическую и экономическую составляющую здания [1, с. 3]. Данный «сервер» позволяет хранить в себе информацию о хронологии, всех взаимосвязях и объемах возводимого здания. Пока что функциональные возможности информационного моделирования ограничиваются только опытом проектирования в данной среде. RIBA Plan of work была предложена система поэтапного введения BIM-моделирования в существующую CAD-систему (см. рисунок 1) [7, с. 3].

Рис. 1. Диаграмма зрелости BIM

Главный принцип деления на уровни заключается в постепенном переходе с 2D-чертежей на виртуальное проектирование.

Нулевой уровень

Знакомая всем система CAD. Работа производится в 2D с применением систем САПР таких как: AutoCAD Mechanical, AutoCAD Electrical, AutoCAD Architecture, GeoniCS, Promis-e, PLANT-4D, AutoPLANT, СПДС GraphiCS, MechaniCS, GEOBRIDGE, САПР ЛЭП, Rubius Electric Suite и других [8].

На данном уровне появляется возможность комбинировать использование 2D- и 3D-информацию при проектировании. Это этап перехода с одного подхода к проектированию на другой. Данный уровень широко применяется при разработке архитектурных концепций с возможностью их дальнейшей презентации Заказчику.

Второй уровень

Основной принцип второго уровня — работа всех участников проектирования с 3D элементами. Пока общая платформа для работы не определена, но, как результат, визуализация элементов в 3D упрощает работу проектировщиков и уменьшает риски возникновения ошибок.

Третий уровень

Самый сложный с точки зрения адаптации уровень. Помимо основного требования — работы в единой среде, появляется возможность получения следующих параметров:

1. Предварительный анализ концепции, предлагаемой проектировщиками — у Заказчика появляется возможность визуальной оценки идей архитекторов [6, с. 16];
2. Выявление коллизий (несоответствий) между 3D-элементами в модели;
3. Быстрый подсчет затрат на проектирование.

Основной проблемой перехода на третий уровень является необходимость работы в единой среде всех участниками проектирования. Это своего рода «камень преткновения» в BIM-моделировании. Сложность работы в одной информационной модели заключается в процессе обмена информации между участниками. Архитекторам и проектировщикам пока сложно отойти от стандартного принципа, при котором обмен осуществляется по мере готовности того или иного материала, необходимого смежному разделу для проектирования. Работа в единой среде — это постоянное поддержание информационной модели в актуальном состоянии. Без исполнения данного требования невозможна реализация 2-го и 3-го пунктов вышеизложенных параметров по возможности оперативного выявления коллизий и подсчета затрат на проектирование.

Стоит отметить, что третий уровень позволяет ввести в обиход такие понятия как 4D- и 5D-моделирование.

Под 4D-моделированием понимается такой подход в проектировании, при котором объект рассматривается не только в пространстве, но и во времени, то есть, "3D-плюс время».

«Информационная модель существует в течение всего жизненного цикла здания, и даже дольше. Содержащаяся в ней информация может изменяться, дополняться, заменяться, отражая текущее состояние здания». [9].

Синхронизация календарного графика планирования и информационной модели открывает новые возможности, позволяя понять, насколько верно прошел процесс возведения здания. Благодаря классификации элементов можно сделать привязку к любому этапу возведения каждого из элементов модели и на выходе получить календарный план производства работ. Данный календарный план позволит просмотреть весь процесс возведения в динамике и выявить все возможные нестыковки и ошибки [5, с. 21].

5D-моделирование — это процесс получения информационной модели, включающая в себя, помимо прочего, стоимость проекта или любой другой исчисляемой характеристики [11]. Самым трудоемким этапом в строительстве этапом является сбор данных, и их проверка [4, с. 9]. Каждая организация по-своему старается максимально упростить и оптимизировать процесс подсчета и проверки, но человеческий фактор всегда пагубно влияет на качество. В результате на этапе строительства пожинаются плоды невнимательности и, как следствие, ошибок [3, с. 2].

Оптимизация обсчета на основе информационной модели в корне меняет подход к формированию смет и в десятки раз уменьшает количество ошибок на ранней стадии проектирования. Подводя итоги, можно смело заявить, что будущее в строительстве напрямую зависит от скорости адаптации российского рынка к цифровым технологиям в проектировании. IT-технологии показали проектировщикам новый, огромный мир возможностей. Участникам проектирования предстоит пройти сложный путь, открывая на своем пути новые места применения IT-технологий в строительстве. Возможно, наступит момент, когда сферу строительства нельзя будет рассматривать без информационных технологий, как до недавнего времени не представляли проектирование без черчения вручную. [2, с. 1]. Информационное моделирование пока находится на этапе расцвета, а что будет дальше, можно будет оценить только со временем.

Литература:

1. Айроян З. А., Коркишко А. Н. Управление проектами нефтегазового комплекса на основе технологий информационного моделирования (BIM-технологий) // Инженерный вестник Дона, 2016. — № 4.
2. Астраханцев В. Д., Золотарев И. В. О перспективах использования BIM-технологий в проектировании и построении современных геосистем // Интерэкспо Гео-Сибирь, 2017. — № 2.
3. Мустафин Н. Ш., Барышников А. А. Повышение ресурсной производительности на всех этапах проектирования и строительства с помощью программных технологий «BIM» // Региональное развитие: электронный научно-практический журнал, 2016. — № 3(15).
4. Давыдов Н. С., Придвижкин С. В. Внедрение BIM-технологий в части ценообразования посредством использования систем автоматизации выпуска сметной документации //BIM-моделирование в задачах строительства и архитектуры, 2018
5. Мамаев А, Е. Этапы реализации методики контроля календарного графика строительства на основе BIM технологии //BIM-моделирование в задачах строительства и архитектуры, 2018
6. Sinclair Dale. RIBA Plan of work Overview London, 2013.
7. Sinclair Dale. BIM Overlay to the RIBA Outline Plan of Work London, 2013.
8. AutoCAD [Электронный ресурс] — URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/AutoCAD (дата обращения: 08.07.2018)
9. 4DBuilding Information Modeling [Электронный ресурс] — URL: https://infars.ru/bim/4d/ (дата обращения: 18.11.2018)
10. 4D-моделирование [Электронный ресурс] — URL: https://dmstr.ru/articles/2520/ (дата обращения: 18.11.2018)
11. 5D Building Information Modeling [Электронный ресурс] — URL: https://infars.ru/bim/5d/ (дата обращения: 18.11.2018)