В СТРОИТЕЛЬСТВЕ И АРХИТЕКТУРЕ

ИНФОРМАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ

Рубеж конца ХХ - начала XXI веков, связанный с бурным развитием информационных технологий, ознаменовался появлением принципиально нового подхода в архитектурно-строительном проектировании, заключающемся в создании компьютерной модели нового здания, несущей в себе все сведения о будущем объекте.

Это стало естественной реакцией человека на кардинально изменившуюся информационную насыщенность окружающей нас жизни. В современных условиях стало невозможно эффективно обрабатывать прежними средствами хлынувший на проектировщиков огромный (и неуклонно возрастающий) поток «информации для размышления», предваряющей и сопровождающей моделирование и проектирование.

Причем поток этой информации не прекращается даже после того, как здание уже спроектировано и построено и начинается активная фаза «жизненного цикла» здания.

Подход к проектированию зданий через их информационное моделирование предполагает сбор и комплексную обработку всей архитектурно-конструкторской, технологической, экономической и иной информации о здании со всеми ее взаимосвязями и зависимостями, когда здание и все, что имеет к нему отношение, рассматриваются как единый объект.

Правильное определение этих взаимосвязей, а также точная классификация, хорошо организованное структурирование и достоверность используемых данных – залог успеха информационного моделирования.

Новый подход к проектированию объектов получил название Информационное моделирование зданий или сокращенно BIM (от принятого в английском языке термина Building Information Modeling).

На сегодняшний день термин BIM, получивший в мире всеобщее признание и широкое распространение, считается доминирующим в области строительства и архитектуры.

Информационная модель здания (BIM) – это числовая информация о проектируемом или уже существующем объекте: хорошо скоординированная, согласованная и взаимосвязанная; поддающаяся расчетам и анализу; имеющая геометрическую привязку; пригодная к компьютерному использованию; допускающая необходимые обновления

BIM может использоваться для:

– принятия конкретных проектных решений;

– создания высококачественной проектной документации;

– предсказания эксплуатационных качеств объекта;

– составления смет и строительных планов;

– заказа и изготовления материалов и оборудования;

– управления возведением здания;

– управления и эксплуатации самого здания и средств технического оснащения в течение всего жизненного цикла;

– управления зданием как объектом коммерческой деятельности;

– проектирования и управления реконструкцией или ремонтом здания;

– сноса и утилизации здания;

– иных связанных со зданием целей.

Схематически информация, относящаяся к BIM, поступающая в модель и получаемая из модели, показана на рис.1.

Аббревиатура BIM может использоваться как для обозначения непосредственно самой информационной модели здания, так и для процесса информационного моделирования.

Применение информационной модели здания существенно облегчает работу с объектом и имеет массу преимуществ перед прежними формами проектирования.

Рис. 1. Основная информация, проходящая через BIM и имеющая к BIM непосредственное отношение.

Прежде всего, оно позволяет в виртуальном режиме собрать воедино, подобрать по предназначению, рассчитать, состыковать и согласовать создаваемые разными специалистами и организациями компоненты и системы будущего сооружения, «на кончике пера» заранее проверить их жизнеспособность, функциональную пригодность и эксплуатационные качества, а также избежать самого неприятного для проектировщиков - внутренних нестыковок (коллизий) (рис.2).

Рис. 2. Проект нового здания высшей музыкальной школы в Майами (США) архитектора Фрэнка Гери, разработанный по технологии BIM. Отдельно показаны компоненты единой модели: внешняя оболочка здания, несущий каркас, комплекс инженерного оборудования и внутренняя организация помещений.

В отличие от традиционных систем компьютерного проектирования, создающих геометрические образы, результатом информационного моделирования здания обычно является объектно-ориентированная цифровая модель как всего объекта, так и процесса его строительства.

Чаще всего работа по созданию информационной модели здания ведется как бы в два этапа.

На первом этапе разрабатываются первичные элементы проектирования, соответствующие строительным изделиям (окна, двери, плиты перекрытий и т.п.), элементы оснащения (отопительные и осветительные приборы, лифты и т.п.) и многое другое, что имеет непосредственное отношение к зданию, но производится вне рамок стройплощадки и при возведении объекта не делится на части.

Второй этап – моделирование того, что создается на стройплощадке. Это фундаменты, стены, крыши, навесные фасады и многое другое. При этом предполагается широкое использование элементов, созданных на первом этапе.

Деления на этапы при создании BIM, носит достаточно условный характер – вы можете, например, вставить окна в моделируемый объект, а затем, по вновь появившимся соображениям, поменять их, и в проекте будут задействованы уже измененные окна.

Построенная специалистами информационная модель проектируемого объекта далее активно используется для: создания рабочей документации всех видов; разработки и изготовления строительных конструкций и деталей; комплектации объекта; заказа и монтажа технологического оборудования; экономических расчетов; организации возведения самого здания; решения технических и организационно-хозяйственных вопросов последующей эксплуатации.

В основе технологии BIM лежит концепция объектно-ориентированного параметрического проектирования (моделирования) зданий. И это параметрическое моделирование является одной из тех принципиальных особенностей, которые отличают BIM-программы от всех остальных CAD-систем проектирования

Такой подход давно уже получил широкое распространение в машиностроении и в последнее десятилетие особенно активно внедряется в архитектурно-строительном моделировании и проектировании.

Классические CAD-системы первоначально не были параметрическими. Построенные в них модели больше напоминали твердые компьютерные макеты из картона, информация носила только геометрический характер (никаких материалов и прочностных характеристик), причем все размеры модели (фигуры) были жестко определены и практически не поддавались редактированию - необходимые модификации предполагали переделку объекта почти «с нуля».

Практически все BIM-программы начинались с архитектурных разделов или специализированных архитектурных версий, а затем уже обрастали и другими модулями и приложениями (конструкции, электрика, воздуховоды и т.п.). И это не удивительно, если учесть особое (даже главенствующее) место архитекторов в процессе проектирования зданий.

Но архитекторы сами по себе ограничены в возможностях – сила BIM в комплексной работе с объектом, то есть в тесном взаимопонимании и взаимодействии специалистов разных направлений проектирования, составления смет и расчетов, производства изделий и конструкций, строительства, управления и эксплуатации зданий и многих других.

Основные группы специалистов, непосредственно связанных с BIM и участвующих как в создании модели, так и в ее использовании, показаны в приведенной схеме (рис.3).

Рис. 3. Основные пользователи информационной модели здания.

Однако на самом главном месте в этой схеме, как это не покажется странным, находятся все-таки не архитекторы (и не создатели модели), а собственники здания. Потому что только они самым объективным образом заинтересованы в комплексном и эффективном подходе к решению проблем сооружения, которым владеют.

Забегая вперед, отметим, что опыт внедрения BIM в развитых странах однозначно показывает, что в подавляющем большинстве случаев только после осознания полезности BIM и принятия собственником (будь то частное лицо или государственная структура) концепции информационного моделирования здания новой технологией начинают активно овладевать все остальные участники процесса работы с объектом.

Поиск по сайту: