вим проектирование в строительстве что это такое

Что такое технология BIM? Ее применение в строительстве

Технология BIM (Building Information Modeling), или информационное моделирование зданий, – это достаточно новое явление в строительной индустрии, которое находит все более широкое применение. Понятие включает совокупность мероприятий по управлению жизненным циклом объекта недвижимости – от разработки проекта до демонтажа. Новая технология позволяет инженерам эффективнее управлять данными для увеличения срока службы здания, упрощения этапов возведения и эксплуатации.

Суть понятия

Традиционно проектирование зданий подразумевает работу с отдельными двухмерными проекциями: планами, чертежами, техническими документами. Технология BIM-проектирования позволяет собирать и обрабатывать данные по всем основным характеристикам объекта в едином информационном поле. Специалист получает возможность одновременного анализа конструктивных, архитектурно-планировочных, технологических, экономических, эксплуатационных решений во взаимосвязи. Информация визуализируется на трехмерной виртуальной модели с реальными физическими свойствами.

Но объемное представление проектных данных строения – это далеко не все возможности BIM. Технология добавляет переменные величины: стоимость, планы, сроки. Параметры процесса возведения здания можно просчитать еще до начала работ. Управление трехмерными моделями позволяет находить оптимальные решения для сокращения периода реализации проекта и увеличения сроков службы конструкции.

История BIM-технологий

Концепция компьютерного моделирования в строительстве начала развиваться еще в конце 20 века. В то время активно использовали CAD-технологии, но возможности техники еще не позволяли перейти на качественно новый уровень.

В 1975 году в журнале AIA (Американский Институт Архитекторов) опубликовали работу профессора Технологического Института Чака Истмана, в которой впервые упоминалась информационная модель здания под названием Building Description System. Параллельно похожие работы велись и в Европе. Например, в Финляндии в начале 1980-х годов вошел в употребление термин Product Information Model, а в США – Building Product Model. Обе системы были ориентированы не на процесс проектирования, а на его объект. Позднее сформировалось общее понятие Building Information Modeling.

В 1986 году создателем программы RUCAPS, английским инженером Робертом Эйшем, были сформулированы основные принципы информационного подхода к проектированию:

Практическое применение технологии было продемонстрировано в ходе реконструкции третьего терминала аэропорта Хитроу.

С начала 2000-х годов история BIM-технологии перешла на новый виток. Термин стал одним из ключевых в мировой строительной индустрии.

Для чего используют BIM

По сути, цель использования технологии информационного моделирования – это воплощение числовой информации в удобном для восприятия и анализа виде. Исходные данные в готовой модели координируются, согласуются и связываются между собой. Каждая цифра имеет конкретную физическую привязку, поддающуюся анализу и расчету. Упрощается порядок внесения корректировок, обновления.

Информация в трехмерном виде используется в следующих целях:

Практическое применение и преимущества технологии

Применение BIM-технологии в строительстве имеет множество преимуществ:

Этапы BIM-проектирования

Применение BIM-технологий в проектировании условно можно разделить на несколько этапов.

Более простыми словами процесс выглядит следующим образом.

На любом этапе можно, например, поменять один вид отопительного оборудования на другой, с различными характеристиками и стоимостью. Объемная модель очень гибкая – это одно из ключевых преимуществ BIM-технологии. Можно менять этапы моделирования, не производя масштабных дополнительных работ по корректировке проектной документации.

По завершении строительства готовую 3D-модель можно использовать для эксплуатации здания. Для этого применяют систему датчиков. Программа контролирует аварийные ситуации, рабочие режимы инженерных коммуникаций и т. д. Трехмерная модель будет автоматически менять свою конфигурацию и содержание в соответствии с начальными данными на протяжении всего жизненного цикла здания.

Информационное моделирование строящихся объектов не заменяет традиционного проектирования, а является только одним из очередных этапов его развития. Стоит понимать, что принципиальные решения по-прежнему зависят от человека, а программа только выполняет работу по поиску, хранению и анализу предоставленной информации. Разница заключается в качестве и объеме обработанных данных, с которыми просто невозможно справиться вручную и которыми блестяще оперирует компьютер.

Источник

Цифровая архитектура, или BIM-моделирование в строительстве

Дворец гимнастики Ирины Винер-Усмановой, Дворец водных видов спорта в «Лужниках», дома по программе реновации и на территории бывшей промзоны «ЗИЛ» — эти и другие объекты в столице построены с применением технологии BIM-моделирования. Mos.ru поговорил с представителями Института генплана Москвы и архитектурных бюро о том, что такое BIM, в чем ее инновационность и как новые технологии меняют облик города.

Умные 3D-модели

BIM (Building Information Modeling) — технология информационного моделирования, которая включает в себя элементы геоинформационной системы и системы автоматизированного проектирования. Она позволяет спроектировать любые объекты — здания, инженерные и улично-дорожные сети, мосты и тоннели, порты и железные дороги. Ее принципиальное отличие от простого 3D-моделирования заключается в том, что BIM-модель неразрывно связана с базой данных. Она включает в себя всю информацию о строящемся здании и его составных частях — физические характеристики, способы размещения в пространстве и даже цену каждого кирпича, водопроводной трубы или потолочного плафона. Эти данные называются семантикой элементов.

Благодаря BIM здание предстает как единое целое: его части взаимосвязаны, и при внесении каких-либо изменений система автоматически пересчитывает все параметры. Это позволяет избежать ошибок при проектировании и строительстве и необходимости по многу раз корректировать чертежи.

У BIM-моделей множество преимуществ перед традиционным подходом к проектированию. Одно из них — повышение безопасности: BIM позволяет сымитировать строительный процесс и заранее оценить возможные риски. Кроме того, трехмерную модель можно в любой момент в реальном времени сравнить с объектом на любом этапе строительства, что существенно повышает качество проводимых работ.

Однако, пожалуй, самые важные преимущества BIM — это точность и скорость проектирования. Трехмерные модели создаются в масштабе 1:500 вместо привычных для бумажных чертежей 1:2000, что позволяет обеспечить очень высокую степень детализации проекта. При этом проектировщики используют в работе шаблонные элементы с заранее заданными физическими параметрами и семантикой. Таким образом, у них исчезает необходимость отдельно прорисовывать и описывать каждый элемент постройки, будь то стены или электропроводка. Здания, кварталы и даже целые районы собираются в BIM-модели как конструктор.

От топографии до ремонта

Институт генплана занимается преимущественно планировкой городских территорий. На уровне города используется система CIM (City Information Planning), которая, по сути, представляет собой множество взаимосвязанных BIM-проектов. Семантикой здесь обладают не только составные части строений, но целые жилые кварталы, районы и округа. Эта система позволяет вести мониторинг и делать прогнозы по разным аспектам развития города: от транспортных и экологических до экономических и социальных.

Процесс планирования территории для будущей застройки начинается за пределами Института генплана. Сперва специалисты ГБУ «Мосгоргеотрест» проводят топографическую, инженерную и геодезическую съемки и создают заготовку для BIM-модели, которую передают в Институт генплана. Здесь ее дорабатывают — получается трехмерная проекция участка городской территории с рельефом, зданиями и сооружениями, инженерными сетями, дорогами и вертикальной планировкой. На ее основе создают проект планировки территории, который передают на утверждение в Правительство Москвы.

После этого 3D-модель попадает к проектировщикам для разработки проектно-сметной документации. Она содержит все данные по готовящемуся строительству и призвана объяснить, для чего нужны будущие сооружения, как их будут строить, безопасно ли это и сколько будет стоить производство. Готовую проектно-сметную документацию после утверждения и выдачи разрешения на строительство передают застройщику.

«Прораб ходит по объекту не с рулоном бумаги в руках, а с планшетом, в котором у него вся документация. В любой момент он может открыть любой чертеж, посмотреть, увеличить, внести изменения. И за счет того, что это высокотехнологичное производство, в котором все унифицировано, организовано и четко подсчитано, включая комплектацию и сроки поставки материалов, сроки работы сокращаются. Ситуации, когда кирпич есть, а раствора нет, на такой стройке исключены», — подчеркивает Олег Григорьев.

Таким образом, BIM снижает себестоимость и значительно ускоряет работу. За счет этого в конечном итоге снижается и себестоимость квадратного метра недвижимости.

Когда строительство заканчивается, владелец или управляющая компания получают BIM-модель со всеми данными по объекту. Ее использование значительно упрощает обслуживание здания или территории, будь то ремонт отдельных элементов, реконструкция или демонтаж, — ведь модель содержит всю информацию о материалах и технологиях, которые применялись. А если синхронизировать модель с датчиками внутри объектов, то, например, при протечке или замыкании в электросети специалисты смогут мгновенно найти проблемный участок на плане здания и отправить для решения проблемы сантехника или электрика, у которого уже будет с собой запчасть на замену сломавшейся — ее марка, размер, энергоемкость и другие данные также содержатся в BIM-модели.

«По запросу, например “покажите мне трубы, которые были сделаны в таком-то году”, на модели сразу будут видны эти трубы, когда истечет их срок годности и так далее. Всю информацию, которая вводится в рамках технологического процесса, можно получить из модели», — комментирует Валентина Чешева.

Дома, дворцы, кинотеатры

BIM-технологию уже успешно применяют в столичной строительной отрасли. Так, за последние несколько лет с помощью трехмерных моделей реконструировали здание и территорию вокруг Политехнического музея, перестроили кинотеатр «Таджикистан», построили Дворец гимнастики Ирины Винер-Усмановой и новый храм Сретенского монастыря.

Застройщики, работающие по программе реновации, активно используют BIM как для проектирования новых жилых комплексов, так и для моделирования сноса ветхих пятиэтажек и будущей перепланировки территории. Причем BIM-модели кварталов реновации включают в себя не только строительные и инженерные показатели, но и социальные: количество магазинов, школ и детских садов, необходимое на новой территории, количество и конфигурацию детских и спортивных площадок, беседок, зон отдыха и многое другое.

Проектировать такие сложные пространства с учетом всех особенностей и потребностей жителей помогает вариантная проработка. Для каждой стартовой площадки программы реновации создают несколько моделей планировки территории, чтобы выбрать вариант, который удовлетворит и застройщика, и город, и будущих жителей.

«Это похоже на игру в пятнашки. Ставятся 3D-модели домов. Рассчитываются технико-экономические показатели. Затем делается новый вариант. Вариантов может быть три, пять, десять, но результат должен быть только один: условия должны быть не хуже, а лучше, должны быть запроектированы дороги, стоянки, озеленение, которому сейчас уделяется очень много внимания. Если делать это на плоских чертежах, глаз замыливается и варианты кажутся очень похожими, а в 3D-модели можно изменить этажность домов, поменять конфигурацию, проверить инсоляцию. Поскольку модель динамическая, то сразу меняются технико-экономические показатели. По всем площадкам реновации, выполненным Институтом генплана Москвы, есть модели, которые отражают сегодняшнюю ситуацию, и есть проектные модели — уже без домов, которые снесут, то есть модели будущих районов», — рассказывает Валентина Чешева.

Институт генплана уже использует BIM для всех проектов. Успешно применили информационное моделирование при строительстве южных станций Сокольнической линии метрополитена: их наземные павильоны были спроектированы в трехмерном формате. Сейчас институт работает в BIM над строящимися дорогами — Северо-Восточной и Юго-Восточной хордами, дублерами Кутузовского проспекта, а также над Большой кольцевой и Бирюлевской линиями метро.

Строительство последней обещают организовать по новым принципам: над одной BIM-моделью впервые будет работать единая команда из сотрудников Мосгоргеотреста, Института генплана, проектировщиков, строителей и представителей самого метрополитена как эксплуатирующей организации. Таким образом, Бирюлевская линия метро станет первой, целиком созданной по технологии информационного моделирования.

BIM в «Лужниках»

Один из ключевых объектов, созданных в последние годы в Москве с применением BIM-моделирования, — Дворец водных видов спорта, который построили в «Лужниках» на месте старого плавательного бассейна. Проект реконструкции был создан в 2016 году под руководством архитектора Юлия Борисова.

Рабочая документация для строительства комплекса целиком разработана в программах для информационного моделирования. Архитектурный облик, инженерные сети, фасадные конструкции, конструктивные разделы, включающие в себя все металлические и бетонные конструкции, прозрачный купол-трансформер и даже восстановленные исторические барельефы — все это стало частью BIM-модели. Особенно сложными в проектировании оказались горки аквапарка. По словам главного архитектора Дворца Михаила Иванченко, разместить их в соответствии с архитектурными и конструктивными особенностями здания было практически невозможно без 3D-модели.

Кроме того, информационное моделирование серьезно ускорило процесс строительства, поскольку из-за своей сложности проект изменялся не один раз и каждый раз проходил государственную экспертизу.

«В модели мы можем передвинуть стену, меняется зонирование, отделка, все спецификации и связанные элементы меняются автоматически, также специалисты других разделов могут это учесть. Если мы это делаем на 2D-чертежах, то архитектор осуществляет в разделе АР данную корректировку, отдельно выполняются все связанные с этим работы: пересчет ведомостей отделки и площадей помещений, технико-экономических показателей и так далее. А перемещение стены происходит отдельно во всех связанных инженерных разделах. Работа получается гигантская. Может быть, при первоначальном создании объекта на BIM-модель уходит больше времени, чем на привычные чертежи, но в итоге мы гораздо больше времени экономим в процессе детальной проработки», — отмечает Михаил Иванченко.

Быстро, дешево и точно

По мнению экспертов, в ближайшие годы все строители перейдут на BIM-технологию. Для ускорения этого процесса в Институте генплана создан центр компетенций по информационному моделированию градостроительных объектов. Его сотрудники не только работают с конкретными 3D-моделями, но и создают внутренние регламенты, собирают библиотеки элементов, а также обучают коллег работе с программным обеспечением и технологиями производства.

По мнению Олега Григорьева, сейчас без BIM невозможно добиться нужной точности проектировки, особенно в таком мегаполисе, как Москва.

«Например, при строительстве дороги невозможно на плоской топосъемке точно определить, как ляжет эта дорога, какие будут уклоны и откосы, где нужно поставить опоры под эстакады, как пройдет в этом месте туннель. Если вы работаете на плоскости, в 2D, вы будете не в состоянии это сделать. Кроме того, вы сами видите, насколько интенсивно ведется строительство и сколько объектов сейчас в городе возводится. Справиться с этим объемом с нужной степенью точности и качества без применения новых технологий сегодня невозможно», — уверен он.

Таким образом, BIM серьезно повышает качество и сокращает сроки проектирования и строительства, удешевляет его и позволяет избежать множества ошибок. В Градостроительный кодекс Российской Федерации уже начали вносить изменения: в нем появились термины «информационная модель», «формирование и ведение классификатора строительной информации», «цифровая архитектура», «управление жизненным циклом объекта». Осталось принять ряд подзаконных актов, и строительный комплекс Москвы станет полностью цифровым.

Источник

Статьи / Что такое BIM? Расскажем простым языком. Все самое важное о BIM на одной странице

Термин BIM это сокращение от Building Information Model – информационная модель здания или информационное моделирование зданий, если речь идет о процессе или технологии. В российском законодательстве закреплен аналогичный термин – технология информационного моделирования или ТИМ. И, хотя BIM технологии распространяются и на линейно-протяженные объекты строительства, в данном тексте мы будем рассматривать BIM как технологию, связанную со строительством зданий (площадных объектов).

Когда говорят о BIM технологии, то чаще всего подразумевают создание в специализированных программах 3D-геометрии здания со связанной с ней атрибутивной информации (например: материал, артикул или цена). Построение BIМ-модели происходит по принципу объектного проектирования, т. е. сборки сложной модели из элементов, каждый из которых относится к своему классу – окна, стены, перекрытия, арматура и т. д. Класс элемента определяет набор свойств и поведение элемента. Таким образом, BIM-модель, можно назвать копией здания в виртуальной компьютерной среде.

Информационное моделирование сейчас наиболее распространено на этапе проектирования. Даже появилось определение – BIM проектирование. По мере распространения BIM-технологий использование информационной модели уже распространяется на другие этапы жизненного цикла строительного объекта.

Ключевые термины BIM

Выполняя проект по технологии информационного моделирования, приходится сталкиваться с использованием различных терминов. Большинство из них официально описано в СП 333.1325800.2017 (в т. ч. во вступающем в ближайшее время в силу СП 333.1325800.2020), и в работе стоит ориентироваться на этот документ. Но для понимания сути терминов, ниже приводятся основные из них и их описание:

EIR (Employer’s Information Requirements) – информационные требования заказчика. Документ, определяющий какой должна быть BIM модель для принятия ее заказчиком. Если мы говорим о BIM проектировании, то EIR, по сути, является частью задания на проектирование, конкретизируя требования к модели (детализацию, регламенты проверок модели, именования и т. д.) и может быть как отдельным документом, так и содержаться в самом ТЗ на проектирование (как один из пунктов).

BEP (BIM Execution Plan) – план реализации проекта. Своего рода ответная часть EIR, но со стороны исполнителя. Грубо говоря, это план того, как будет разрабатываться BIM-модель для того, чтобы соответствовать требованиям обозначенным заказчиком в EIR. План реализации проекта содержит информацию о ролях и ответственных специалистах, сроках, структуре модели и других важных аспектах информационного моделирования.

BIM Uses – сценарии использования BIM-модели. Так как BIM-модель можно считать виртуальной копией здания, ее использование многогранно и ограничивается только здравым смыслом и техническими возможностями программ. Основным назначением BIM Uses видится выполнение чертежей и другой проектной документации необходимой в соответствии с Постановлением №87 «О составе разделов проектной документации и их содержанию». Но это далеко не единственный сценарий. Иногда BIM-модели создают для того, чтобы получить только объемы (например, для смет), иногда для общей координации подрядчиков (без выпуска проектной документации). В 2020-2021 годах активно набирает обороты еще один сценарий использования BIM технологий – эксплуатация, особенно сложных производственных и коммерческих объектов. Для этих целей модель создается по уже имеющимся чертежам или натурным обмерам здания и наполняется только необходимыми для эксплуатации данными и упрощенной геометрией.

LOD (Level of Development) – уровень проработки (детализации) BIM-модели. Принято обозначать условными значениями от 100 до 500, где 100 – это низкая детализация (только габариты), которая увеличивается по мере развития проекта. Уровень LOD 300 приблизительно соответствует проработке необходимой для получения чертежей стадии П, а LOD 350 – стадии Р. При формировании требований к модели, важно разумно подойти к вопросу определения необходимого уровня детализации. Больше – не всегда значит лучше. Завышенные требования могут привести к осложнению прочтения и работы с моделью, повысить стоимость и сроки выполнения работ.

CDE (Common Data Environment) – среда общих данных. Программное средство, обеспечивающее объединение и централизацию данных по BIM-проекту. Чаще всего совмещено с функцией управления проектами, ролями, доступом, версионностью документов.

ГОСТы по BIM. Законодательное регулирование

В России по теме информационного моделирования введено в действие несколько десятков регламентирующих документов. Использование информационного моделирования закреплено в Градостроительном кодексе РФ. Важно обратить внимание на различие в терминологии между информационной моделью (ИМ, включает ЦИМ и другие материалы) и цифровой информационной моделью (ЦИМ). Список нормативов по BIМ (ГОСТы, Своды правил и другие документы) можно найти в нашей статье.

С 1 января 2022 года использование BIM для объектов, проектируемых на бюджетные средства обязательно (Постановление Правительства №331 от 05.03.2021).

Программное обеспечение BIM

Имеющиеся на рынке программы для BIM можно поделить на 3 условные группы: создание BIM-модели, последующее использование BIM-модели и системы, обеспечивающие проектирование с использованием BIM-модели (среда общих данных).

Примеры программ для создания BIM-модели:

Renga – российская программа для комплексного BIM-проектирования. Изначально разработана как система, в полной мере реализующая принципы BIM-технологий. Позволяет достаточно легко перейти на BIM с классической технологии проектирования в 2D за счет возможности использования двухмерных планов распространенных форматов в качестве подложки, а также построение модели и выпуска документации в соответствии с ГОСТ, СПДС и другими российскими нормами. Кроме этого, Renga имеет прямую интеграцию со строительными решениями фирмы «1С» для применения технологии информационного моделирования на всех этапах жизненного цикла зданий. Renga разрабатывается нашей компанией и вы всегда можете скачать ее для тестирования на этой странице.

CREDO – комплекс программных продуктов нацеленных на работу с «землей». В продуктах CREDO можно разработать цифровую информационную модель местности (ЦИММ), спроектировать дороги, генеральный план, обработать данные геологических изысканий и лазерного сканирования местности. Полный список программ CREDO можно найти на официальном сайте компании.

Примеры программ для использования BIM-модели:

Сметная система АВС предназначена для разработки сметной документации проектными и строительными компаниями, в том числе используя BIM-модель как источник данных для расчетов. Методика работы системы в концепции технологий информационного моделирования описана на сайте компании-разработчика.

Комплекс решений фирмы «1С» – программы комплекса задействуют BIM-модель на разных этапах жизненного цикла здания: инвестиционное планирование, оценку сметной стоимости, 3D-визуализацию условного хода строительства, техническую и коммерческую эксплуатацию. Описание продуктов и их функциональные возможности имеются на сайте фирмы «1С».

Примеры программ для управления проектированием с использованием BIM-моделей:

Pilot-BIM – среда общих данных BIM-проектов для автоматического формирования и коллективной работы с консолидированными моделями. Единое решение для заказчиков, девелоперов, проектировщиков и подрядчиков, ведущих работу по технологии информационного моделирования вне зависимости от используемой системы моделирования. Продукт обеспечивает обмен информации между участниками проекта, ведение истории работы над проектом, использовании модели на разных этапах строительства объекта. Ознакомиться с продуктом можно на странице продукта.

Если вам интересно попробовать BIM-технологии, то одним из первых шагов может стать выполнение «Первого проекта» в Renga. Проект пошагово описан в справке к программе и охватывает основные разделы – архитектуру, конструкции, инженерные системы. Скачать Renga для выполнения проекта можно на соответствующей странице выбрав нужный тип лицензии (для тестирования в организации, для дома или для учебного процесса).

Источник