BIM проектирование

Работа с информационной моделью разбивается на несколько этапов:

1. Проектирование. На этой стадии создают объемную модель строительного объекта с планами, видами и разрезами. Затем ее вносят в специальную программу для расчета всех параметров будущего здания или сооружения.
   Далее модель используется для автоматического создания рабочих чертежей, спецификаций, расчетов объемов и стоимости работ, теплопотерь , инженерных сетей и пр. В конце обработки данных программа выдает график производства работ, перечень техники с указанием необходимого количества каждой единицы и потребность в ресурсах. Для разработки логистики в программу вводят данные о видах материалов и сроках их доставки на строительную площадку.

2. Строительство. На этапе производства строительных работ технология информационного моделирования позволяет контролировать их состояние и ход выполнения. BIM хранит полную информацию обо всех изменениях и управленческих решениях, отслеживает финансовые расходы и степень реализации бюджетных средств.

3. Эксплуатация. Если на объекте установить датчики, BIM будет продолжать аккумулировать данные об объекте. С помощью этой технологии можно контролировать его функциональность вести учет оборудования, расход ресурсов, смоделировать потенциальную аварийную ситуацию.

Использование BIM-проектирования позволит автоматизировать учет плановых ремонтных работ, сдачи и аренды помещений, провести технический аудит, спланировать развитие строительного объекта и т.д.

Главные преимущества освоения BIM заключается в хорошем результате работы. Строительные объекты, построенные с применением этой технологии, отличаются высоким качеством застройки, рациональной инфраструктурой, оригинальной архитектурой, безопасностью и удобством.

Благодаря BIM заказчик может:

• увидеть объемное изображение объекта до начала строительства;
• своевременно оценить риски инвестиционного проекта;
• контролировать процесс проектирования и строительства в реальном времени через облачные сервисы.

По итогам строительства он получит цифровой «клон» для дальнейшего обслуживания объекта, его реконструкции или демонтажа.

Проектировщики освобождаются от рутинной работы, которую программа выполняет автоматически. Сокращается время внесения изменений в рабочие чертежи, упрощается сотрудничество со смежниками, заказчиком и экспертами. Программное обеспечение все проектные решения сверяет с ГОСТ, СП, СНиП и прочими нормативными документами. При обнаружении ошибок оповещает исполнителя.

Вся информация, связанная с конкретным объектом, включая чертежи, хранится в одной программе во взаимосвязанном виде. Стоит изменить один из показателей, как все элементы информационной модели будут немедленно откорректированы.

С внедрением новой технологии проектирования исчезла необходимость в отдельных чертежах генплана. Теперь все решения собраны в едином файле.

Внедрение BIM технологии полезно и для строителей в части:

• наглядности технических решений и процесса строительства согласно календарному графику;
• внесения техдокументации в информационную модель;
• отсутствия столкновений пересекающихся инженерных сетей;
• внесения корректировок в проект на стройплощадке;
• возможности выгрузки материалов для производственно-технического отдела и т.д.

Правительство РФ постановило с 1 января 2022 года все объекты, финансируемые из госбюджета, проектировать с использованием BIM. Уже введено в действие большое количество нормативных документов – Сводов правил, ГОСТов и пр. по прогнозу Минстроя применение BIM технологии уменьшит затраты на разработку проектной документации на 20-50%, а вероятность ошибок на стадии строительства – до 40%.

Требования к эксплуатационной документации строительных объектов для информационного моделирования изложены в ГОСТ Р 57311-2016.

Технологию информационной модели можно использовать и при демонтаже, реконструкции строительных объектов. Получить 3D-изображение существующего здания, моста, дороги можно с помощью:

1. Лазерного сканирования. Выполняется с помощью трехмерного сканера. Он работает по принципу обычного тахеометра – измеряет расстояния с двух углов, но с гораздо большей скоростью и точностью. В результате такой съемки образуется скопление миллионов точек с точными координатами. Эта технология позволяет с максимальной точностью оценить фактическое состояние строительных конструкций. Полную информацию о сооружениях можно получить дистанционно без применения дополнительных приспособлений в виде отражателей, марок и пр., что крайне важно при выполнении работ на опасных объектах.

2. Аэрофотосъемки. Модель строится по множеству кадров цифровой камерой, установленной на летательном аппарате. Сервис Гео, к примеру, использует для этой цели мультикоптеры и самолеты. В первом случае БПЛА приходится оснащать стабилизирующей платформой, на которой монтируют фотоаппаратуру. Для АФС больше подходят самолеты. Их оборудуют светосильной техникой.

Точность и степень детализации 3D модели зависит от ее назначения. Во время аэрофотосъемки частота пикетажа задается соответственно требуемому масштабу. В результате получается 3D модель, содержащая только необходимую информацию.

В общем случае при лазерном сканировании исполнитель должен предоставить трехмерную модель объекта либо его части. Требования к методике до сих пор не стандартизированы, поэтому каждая задача требует индивидуального подхода.

Высокая точность метода требуется для разработки проекта реставрации или реконструкции здания. Однако чем больше объем файлов, тем сложнее работать с ними в дальнейшем. Поэтому для таких случаев практикуют послойное представление модели объекта.

При разработке проекта навесных декоративных фасадов для исполнителя важно иметь точные трехмерные координаты точек угловых оконных и дверных проемов балконов и прочих выступающих элементов, поворотов фасадов.

Требования к точности и детальности модели заказчик указывает в техническом задании.

В нашу жизнь настойчиво внедряется Green BIM – технология, объединяющая экологичное строительство и информационное моделирование. Этот симбиоз много лет назад приняли на вооружение западные страны, а сейчас и в России многие серьезные заказчики предпочитают работать по технологии «Зеленый BIM» – например, при строительстве крупных объектов государственного значения.

В стратегию Green BIM входит моделирование инженерных систем, климатических условий, оценка термокомфорта и жизненного цикла здания.

Цель применения технологии заключается в:

1. Сохранении комфортной для человека температуре внутри помещений;
2. Использовании альтернативных источников энергии. Впрочем, их отсутствие на объекте не мешает ему быть энергоэффективным. Все зависит от условий проектирования, наличия потребности в использовании возобновляемой энергии, назначения здания.
3. Правильном выборе места для строительства с учетом климатических и природных условий, которые будут оказывать влияние на энергоэффективность строения. В зависимости от местоположения здания выбирается и его конфигурация: если преобладают сильные ветра, ему придают обтекаемую форму, в местах с сильными снегопадами особое внимание уделяют форме крыши и т.д.

Получив информационную модель, будущее здание можно поместить в различные условия и с помощью симуляций заранее оценить его по энергоэффективности. Таким же способом можно проверить уже существующие объекты и принять решения по снижению их теплопотерь.

Благодаря информационной модели появилась возможность создать цифровой двойник любого объекта, который будет собирать сведения о нем с помощью датчиков, БПЛА и прочих беспроводных технологий. В перспективе BIM смогут предоставлять информацию системам техобслуживания зданий – запросы на обслуживание, сведения об энергопотреблении, результатах профилактических работ и пр.

В недалеком будущем информационные модели могут получить официальный статус наряду с файлами PDF. Как только это произойдет, BIM будет применяться в строительных проектах повсеместно.

Использование информационных моделей делает возможным поручать больше строительных работ роботам. Сейчас они в основном заняты в производстве сборных конструкций. Но уже сейчас несколько компаний разрабатывают мобильных роботов для строительства.

Еще одна тенденция получит все шансы для воплощения в жизнь – 3D-печать для возведения зданий. Эту технологию уже сейчас пытаются внедрить в строительную отрасль: недавно калифорнийские исследователи смогли распечатать и смонтировать дом всего за сутки. А китайский завод за один день выпустил 10 домов, используя трехмерный принтер, вторсырье и цемент. Если 3D-печать войдет в повседневность, архитекторы получат неограниченную свободу в выборе формы зданий и сооружений, а повторное использование материалов приведет к значительному сокращению отходов.

Получит толчок к развитию и сборное строительство. Поскольку технология информационного моделирования обеспечивает высокую точность и детализацию проектирования, появилась возможность основную массу элементов изготовить за пределами стройплощадки. Сборные компоненты заводского производства не требуют какой-либо доработки и особых условий для использования. Плохая погода перестает играть роль сдерживающего фактора, значит, срок реализации проекта сокращается.

Огромное количество информации, которая собирает модель, не под силу обработать человеку. Это вынуждает развивать взаимодействие BIM с искусственным интеллектом. Такой симбиоз позволит технологии самостоятельно выявлять закономерности и принимать решения по совершенствованию и автоматизации строительных процессов.