Способы создания bim модели

BIM: как мы строим строителей на стройке

По нашей примерной оценке, основанной на 20-летней практике, на земляных работах можно «потерять» до 50-60 % бюджета. На железобетоне и отделке точно 30 %. На ошибках перезаказа при коллизиях стоимость инженерки увеличивается примерно на 10 %. Именно по этой простой причине, когда «злой заказчик» внедряет BIM-модель здания, со всех сторон начинаются дикие крики и стоны.

BIM-контроль сейчас будет на всех госзаказах по новому нормативу, поэтому крики и стоны будут особенно эпичны.

Вот здесь я вижу трассировку всех систем, могу получить точную смету на каждый узел: и при перемещении или добавлении объекта получу обновления сразу во всех проектных и рабочих документах.

Что такое BIM-модель? Это трёхмерная модель здания, где все системы состыкованы и увязаны в одном едином плане. Поставили розетку в комнате — в общей смете тут же появилась новая розетка и соответствующий метраж кабеля. Погрешность такой модели по материалам — 2 %. На бумаге обычно берут запас 15 %, и излишки этого запаса отчаянно «теряются».

Давайте лучше покажу примеры, чем буду рассказывать.

Вот основной вид: здесь видно модель здания без рендера, просто на уровне инженерных схем. В открытом сейчас по центру окне — здание для осмотра, на заднем плане видны разрезы по конкретным системам.

Вот так выглядят все инженерные системы здания «в сборке».

Можно отключить согласованный вид и посмотреть только конкретные подсистемы. Например, вот эту — водоснабжение.

А это электрика.

Можно покрутить и увеличить интересующий участок.

Переключиться на вид другой системы.

Посмотреть отдельные узлы как «кирпичики», то есть объекты (их потом удобно дублировать в конструкторе, например).

Можно посмотреть бетонные конструкции и их свойства.

И уже на них наложить виды систем или отдельных узлов.

Для заказчика мы обычно собираем красивый рендер (вот как ниже), а сами пользуемся при проектировании видом как выше.

Примерно три года назад компьютеры начали тянуть BIM-модели зданий. Конечно, 3D-здания проектировали ещё в Советском Союзе, но сейчас это стало действительно общедоступным и легко воспроизводимым.

Даже вот эти «кирпичики», то есть модели узлов, типа устройства лифтов, — они сделаны в 3D и могут рассматриваться со всех сторон. Поскольку это не «Ведьмак» и не «Mass Effect», оптимизацией движка здесь занимаются в последнюю очередь, никакого особого пререндера нет, и были нужны достаточно мощные машины для комфортной работы с системой.

Как набираются данные в такую модель

Сегодня проектирование здания может идти тремя путями:

1. По старинке, то есть на бумаге, точнее — в одной из CAD-систем. Будет куча разных документов, которые потом в уме инженера соединяются в один общий проект. Это совершенно нормальный метод, когда работой занимаются квалифицированные специалисты. Но на деле, в реальном мире, всё равно кто-нибудь пересечёт кабель-канал и вентиляцию если не при проектировании, то уж точно при реализации. Играя на допусках, разнице схем и отсутствии единого плана, можно достаточно много «потерять».
2. Начинать по старинке и получать согласование эскиза по старинке, а потом переходить в BIM и проектировать всё сразу как надо. Промежуточный этап чаще всего нужен тогда, когда генподрядчик решает нормально контролировать стройку.
3. Проектировать сразу в BIM. Тогда эскиз — это одно из представлений (просто сохранение модели в определённом формате и распечатка), план электрики — другое представление и т. п. Всё это можно уже даже согласовывать в Москве в электронном виде.

Для нашего офиса, нарезка которого видна выше, мы использовали оба метода. Точнее, импортировали старые 3-мерные модели и данные по проектной документации, а затем стали поддерживать всё в BIM.

Первый этап занял несколько месяцев у двух специалистов. Мы взяли чертежи из Автокада и импортировали их в BIM-среду. Кое-что было в PDF, их пришлось обводить вручную. Архитектуру и конструктив мы делали месяц. Остальное время — инженерка, в частности, приходилось ходить в здание, смотреть на места и фотографии. Самое главное, что давала схема, — отсутствие коллизий систем. BIM-среда не даёт пересекать инженерные подсистемы: это похоже на трассировку платы. Есть много способов избегать такого и ловить баги.

Это крайне важно для генподрядчика, потому что за каждую такую коллизию на объекте он платит из своих потом. Я вот жилой комплекс построил, небоскрёб построил, в нашей команде есть человек, который три станции метро с нуля спроектировал, дата-центры и прочие объекты поменьше — вообще без счёта. Так вот, каждый чёртов раз, когда нет BIM, вентиляция вечно в колонну приходит. Исправляем, двигаем, меняем. Потом дизайнер говорит: «Всё не так». И канитель начинается с самого начала. Теперь мы проектируем сразу в BIM, и это снимает массу головной боли.

Но вернёмся к нашему зданию. После того, как все системы были очерчены, стали насыщать инженеркой и правильно оформлять чертежи, чтобы в BIM были полные спецификации. То есть сначала, например, электрощитовая была просто одним узлом, типа материальной точки, потом там появилось разбиение на отдельные крупные устройства и линии внутри, а потом она стала такой детализированной, что мы знали уже серийные номера запчастей. Эта глубина проектирования называется LOD: британский стандарт уровней детализации элементов информационных моделей. LOD100 и LOD200 — это как в компьютерных играх, когда есть некий конструктор и узлы. Модель может использоваться для анализа (на основе объемов, площадей и ориентации путем применения обобщенных критериев эффективности) и оценки стоимости на основании расчётных площадей и объемов. Ну, и планирования, конечно. LOD300 — это уже нормальная детализация для выпуска проектной традиционной документации и для проведения различных инженерных расчётов. Там же можно считать оборудование, изделия и материалы, а также черновую работу. Трёхсотая модель может быть использована для анализа коллизий. LOD 400 — уже выпуск рабочей документации, для проведения различных инженерных расчётов, для получения точных данных по оборудованию, изделиям и материалам для подсчёта объемов работ. Эта модель может быть использована на стадии СМР, то есть послужит прямой инструкцией строителям. За каждый косяк можно будет смело спрашивать. Утерялся метр кабеля — никто не заметит. Пропало 50 метров — сразу спалился. Мы обычно работаем на этом уровне, но для своего офиса замахиваемся на LOD 500. Эта модель может быть использована на стадии эксплуатации, там видны расходники вроде ламп и их ресурс.

400-й LOD на практике строительства даёт ещё несколько явных плюсов. Вот один пример. Очень частая ошибка — неверный расчёт мощностей. Обычно это делается вручную по сопоставлению различных планов. В BIM — автоматически считается системой, и всё состыковывается как надо. Часто проектировщики считают по разным методологиям либо просто не замечают какую-то деталь, и оборудование просто не включается по мощности.
Выход за бюджет обычно до 7 % на перезаказ новых агрегатов (это ещё если не приходится менять что-то в планировке на лету, чтобы поставить новое оборудование).

На 500-м LOD технико-экономические показатели здания уже один в один: оно же построено со всеми формулами расчёта нагрузок, мощности, марками унитазов, разуклонами и точным количеством провода.

Что дальше

Дальше, имея такую модель, к ней прикручиваются любые модули автоматизации. Можно повесить поверх график производства работ и смотреть. Мы вот в нашем здании повесим автоматизацию и отдадим часть доступов в диспетчерскую, чтобы управлять зданием как в Голливуде.

Сметчикам очень удобно работать с BIM-моделью с 400-го LOD. Проектировщикам удобно — они быстро печатают и нарезают на узлы. Это очень сокращает время различных работ. Образованные прорабы BIM крутят и вертят. Подрядчикам на самой стройке, естественно, это вообще не надо, все «потери» на виду, да и подделать документацию очень сложно. Проверяется вся технико-экономика: земляная масса идеально, все трубы, всё. Пишутся логи: кто залез в модель, когда залез, что посмотрел, что поменял. Естественно, все эти модули усложняют работу в плане обучения (нужен где-то месячный курс минимум, чтобы просто профессионально читать BIM), но это уже требование нормативов. На госконкурсах теперь всё будет через BIM-модель. Необразованные подрядчики будут страдать.

Сколько это стоит

100 тысяч квадратных метров под LOD 400 перенести стоит примерно как 5-6 квартир в центре в деньгах и несколько месяцев в работе. Как это ни странно, это всё равно хорошо окупается на экономии на проекте. Однако более правильный подход — нужно сразу проектировать в BIM-среде. Это дольше на месяц на стадии подготовки, но получается почти бесплатно в общей смете.

Дороже автоматизация. Например, наши коллеги делали модуль для системы управления стадионом, там на нижних уровнях стоят датчики контроля, которые проверяют вибрации, уровень уклона стен и балок, оценивают появление дефектов в металле. Проще говоря, помогают понять, что стадион может обрушиться за полгода-год при нормальной жизни или за несколько часов, если он был повреждён землетрясением (но, вроде, стоит). Эти же данные передаются в МЧС в реальном времени.

Источник

Применение BIM-технологий, этапы создания BIM-модели.

Концепция BIM рассматривает объект и его информационную 3D модель неразрывно: с момента идеи о возведении до демонтажа (реконструкции).

Стадии разработки архитектурно-строительных проектов в BIM:

Построенная 3D модель призвана представить информацию об объекте на базовом уровне. Модель и элементы модели содержат представление о расположении объекта на местности, его высота, объём, площадь. Данных на данной стадии достаточно для оценки проекта сопоставимым методом (стоимость за квадратный метр, объекты аналоги и так далее).

Общая модель, в которой элементы смоделированы с приблизительными количествами элементов, формами, местоположением и ориентацией. Данных на данной стадии достаточно для оценки целесообразности реализации проекта. Так же может содержаться не графическая информация.

Выполнено точное моделирование и сформированы чертежи. В модели элементы заданы с определенными параметрами, уточняется количество, размеры, форма, местоположение и ориентация. По мере наполнения модели данными формируется более точный бюджет. На данном этапе в модели возможно добавление не графической информации. Данных из модели достаточно для прохождения экспертизы.

Скоординированная 3D модель включает всю точную и детальную информацию об оборудовании, объёмах, количестве элементов и материалов. 100% наполненная архитектурными, конструктивными и инженерными решениями. Формирование рабочей и сметной документации.

Стадия проработки модели «как построено»: элементы модели приведены в соответствие с фактически установленным оборудованием и выполненными строительно-монтажными работами, информационная модель передается для обслуживания и эксплуатации.

По мере развития проекта ИМ постоянна накапливает в себе важную и полезную информацию об объекте. На рисунке выше схематично показана эволюция модели по мере наполнения данными. Данные в модели могут быть представлены геометрическими элементами и/или нести атрибутивную информацию : дата монтажа, модель, гост, поставщик, ответственный за обслуживание, срок службы, стоимость и так далее.

Участники BIM-процесса

Технология информационного моделирования зданий подразумевает постоянное взаимодействие всего круга лиц, так или иначе имеющего отношение к проекту. Ключевым моментом является взаимодействие заказчика(инвестора) с проектными организациями на стадиях предпроектных работ для удовлетворения бизнес-требований. ИМ позволяет найти оптимальные решения поставленных заказчиком задач, которые в свою очередь, обязательно должны быть отражены в ключевом документе — информационные требования заказчика (EIR).

Источник

Этапы проектирования в BIM

BIM — аббревиатура, обозначающая создание информационной модели здания (Building Information Modeling). При традиционном проектировании здания специалисты работают с обычной двухмерной моделью – составляют планы, эскизы, чертежи. Информационная модель здания включает в себя гораздо больше данных и сильно отличается от обычного проектирования.

BIM проектирование состоит из сбора и анализа данных об архитектуре, конструкции, экономических и эксплуатационных особенностей. Все характеристики здания собираются в общую модель будущего здания, в которой все загруженные и обработанные данные и особенности взаимосвязаны и тщательно проанализированы.

Технология основана на построении трехмерной модели здания, у которой прописаны все характеристики — физические и прочие параметры. Однако составление трехмерной модели – не весь BIM. Сюда так же входит ряд дополнительных измерений, ключевым из которых является время, а также стоимость проекта.

Важно! Благодаря систематизации этих данных можно точно определить все будущие процессы еще до того, как начнется стройка, и правильно их спроектировать.

Преимущества BIM моделирования

Создание BIM модели позволяет эффективно распределять и управлять процессом строительства, что

1. значительно уменьшит срок сдачи здания
2. продлит срок его службы
3. сделает его более удобным в эксплуатации для конечного потребителя.

3 этапа построения BIM модели

При проектировании и расчете модели здания существует определенный алгоритм действий.

1 этап

На первом этапе разрабатывают строительные элементы. Ими называются уже готовые изделия, без которых не обойтись при строительстве. К первичным элементам относится следующее:

• Входные двери.
• Окна.
• Система отопления жилых помещений.
• Несущие плиты.
• Вентиляционная система.
• Прочие строительные элементы, без которых невозможно построить здание.

Все эти элементы изготавливаются не на объект, а производятся сторонними фирмами. Так же эти элементы нельзя разделить на части.

2 этап

На втором этапе создания объекта создаются те участки здания, которые будут возведены непосредственно на территории строительной площадки:

• Фундамент.
• Несущие плиты.
• Крыша и кровля.
• Навесной фасад.
• Прочие элементы здания.

Все этапы делятся условно – когда модель будущего строения только создается, то можно, к примеру, произвести замену приборов системы отопления на другие, если возникли проблемы с их поставщиком или они более выгодны с экономической точки зрения. Этапы создания модели изменились, но это не повод заново создавать проект из-за нескольких правок. Однако, использование другого, отличного от первоначального оборудования, может отразиться на внешнем виде здания.

6 этапов BIM проектирования

Работа над составлением информационной модели проводится в несколько этапов:

1 этап. На этом этапе создается архитектурная модель будущего здания во всех подробностях: планы, виды, эскизы. Все архитектурные решения загружаются в первую очередь автоматически.

2 этап. Специалист загружает созданную модель в программу, которая проводит расчет всех элементов будущего строения. Также работа параллельно создает рабочие чертежи и всю необходимую документацию, которая потребуется для будущих строительных работ, объем работ, а так же рассчитывает окончательную смету.

3 этап. После получения данных проводится расчет инженерных сетей и ввод их в конструкцию здания. На этом этапе просчитывается освещенность, тепловые потери и прочие особенности здания.

4 этап. На нем специалисты ведут разработку проекта строительства здания, а также составляют проект будущих работ. Программа автоматически рассчитывает время, которое потребуется для строительства и проведения тех или иных работ на строительстве объекта.

5 этап. В программу вводятся данные по логистике — какие материалы и когда смогут быть доставлены на строительный объект.

6 этап. После того, как здание будет построено, его информационная модель продолжит существовать. Специальные датчики, обеспечивающие контроль над состоянием здания и оценивающие его характеристики, будут непрерывно сообщать о состоянии здания. Также под контролем датчиков находятся все коммуникации и инженерные сети. Это необходимо для контроля режима работы сетей, а так же для предотвращения аварийных ситуаций.

Модель здания постоянно изменяется – меняется конфигурация, содержание и прочие характеристики объекта. Так продолжается на всем этапе существования проекта. Помимо этого, к 3D модели добавляется временной показатель. В таком случае информационная система называется 4D BIM моделью.

Источник