¬аше окно в мир —јѕ–
 
Ќовости —татьи јвторы —обыти€ ¬акансии Ёнциклопеди€ –екламодател€м
—татьи

23 феврал€ 2011

ћноголикий BIM

¬ладимир “алапов

ƒанна€ стать€ продолжает цикл авторских публикаций об информационном моделировании зданий (BIM). — предыдущей статьей цикла можно ознакомитьс€ здесь.

¬ладимир “алапов ѕока у нас идут дискуссии ЂBIM или не BIMї, в мире этот вопрос давно уже решен в пользу BIM. ƒоказательство тому Ц разнообразные BIM-программы, показавшие свою состо€тельность в конкретной проектно-строительной практике. ћы рассмотрим лишь некоторые из них.

 омплекс Autodesk Revit

Ќа сегодн€шний день Autodesk предлагает целый комплекс программ, в совокупности достаточно полно реализующих основные подходы технологии BIM и успешно про€вивших себ€ в мировой проектной практике, в том числе уже и в нашей стране. ’от€ истори€ Revit еще сравнительно коротка, уже приводилось немало примеров применени€ программ этого семейства, в том числе получивших мировую известность.

» все же упом€нем еще один, на котором они также были успешно опробованы Ц новое здание ¬семирного торгового центра (One World Trade Center) в Ќью-…орке, первоначально известное как ЂЅашн€ —вободыї (Freedom Tower). «адуманное вскоре после гибели в результате терактов 11 сент€бр€ 2001 года Ђбашен-близнецовї и призванное в какой-то степени прийти им на смену, проектное решение вновь создаваемого здани€ ¬семирного торгового центра было определено результатами весьма представительного международного архитектурного конкурса.

≈го проектирование, основанное на технологии BIM, завершилось в довольно короткие сроки, строительство началось в 2006 году и велось весьма высокими темпами. ¬вод в эксплуатацию первоначально был намечен на 2011 год, но из-за мирового финансового кризиса и возникших в св€зи с этим проблем он отодвинулс€ на 2013 год. ¬ысота 105-этажного небоскреба составл€ет 541 метр, обща€ площадь помещений Ц более 240000 квадратных метров. —тоимость строительства к 2011 году уже выросла до 3,1 миллиарда долларов. ѕосле ввода в эксплуатацию One World Trade Center будет самым высоким зданием в —Ўј (рис.1).


–ис. 1 Ќовое здание ¬семирного торгового центра в Ќью-…орке. ѕроект и различные этапы строительства. ¬едущий архитектор ƒэвид „айлдс. Ќачало строительства Ц 2006 год.
ѕон€тно, что Revit в том виде и с теми возможност€ми, которые у него были в 2005 году Ц это далеко Ђне тотї Revit, который имеетс€ в распор€жении проектировщиков сегодн€. Ќо, как мы видим, того Revit Building (так он раньше называлс€ и представл€л одну, а не три программы, как сейчас) хватило дл€ проектировани€ 105-этажного небоскреба, хот€, конечно, с сегодн€шним Revit и комплексом остальных BIM-программ эта работа осуществилась бы намного легче и быстрее.

ѕрограмма Digital Project

ќдержимость архитектора ‘рэнка √ери новыми компьютерными технологи€ми и достигнутые им с коллегами несомненные успехи в этой области привели к по€влению одной из самых €рких (по результатам применени€) и эффективных BIM-программ последних лет - Digital Project, и к созданию в 2002 году фирмы Gehry Technologies (GT), котора€ занимаетс€ не только разработкой этой программы, но и ее активным внедрением.

ћы уже рассматривали немало примеров использовани€ Digital Project при возведении достаточно известных в мире зданий, в частности, спортивных сооружений ќлимпиады-2008 в ѕекине. » все же приведем здесь еще один Ц реконструкцию концертного зала имени Ёлис “улли (Alice Tully Hall) в Ћинкольновском центре исполнительского искусства (Lincoln Center) в Ќью-…орке. —ам концертный зал Ђ“улли холлї дл€ камерного исполнени€, названный так в честь известной исполнительницы и общественного де€тел€ Ёлис “улли, был построен еще в 1969 году, и вот в начале XXI века было решено его реконструировать.

Ќадо отметить, что все работы были хорошо спланированы и проведены в достаточно оптимальные сроки. «абега€ вперед, отметим, что така€ ситуаци€ €вл€етс€ типичной дл€ проектов, реализуемых с помощью программы Digital Project.

¬ конце 2003 года, после подведени€ итогов архитектурного конкурса, в котором участвовало много именитых мастеров, началось активное проектирование, в 2006 Ц строительные работы, а в феврале 2009 года новый концертный зал уже открылс€ дл€ публики. ѕ€тиэтажна€ Ђпристройкаї к основному зданию, где собственно и располагаетс€ концертный зал, во врем€ работы над ней вызывала много споров и критики, причем со всех сторон (рис.2).


–ис. 2  онцертный зал Ђ“улли холлї в Ќью-…орке. ¬верху - проект; внизу Ц внешний вид реконструированного здани€ накануне сдачи объекта. јрхитекторы Dillar Scofido + Renfro (DS+R), 2009.

–еконструкци€ этой Ђпристройкиї обошлась ее создател€м в 650 миллионов долларов, большую часть которых предоставили спонсоры, а остальное Ц федеральный бюджет. ƒл€ сравнени€, прежний Ђ“улли холлї в 1969 году стоил примерно 4,5 миллиона долларов, хот€ деньги тогда, конечно, были другие.  ак часто бывает в подобных случа€х, после сдачи зала в эксплуатацию оказалось, что он Ц хороший и удобный, всем нравитс€, всех устраивает, рентабелен и весьма востребован, так что деньги потрачены не зр€, и критические споры прекратились.

Ќа всех стади€х проектировани€ и возведени€ нового Ђ“улли холлаї активно использовалась программа Digital Project, с помощью которой решались не только архитектурные задачи, но и оснащение специальным оборудованием, организаци€ поставок и строительных работ и многое другое (рис.3).


–ис. 3  онцертный зал имени Ёлис “улли в Ќью-…орке. –азличные виды модели, созданной в Digital Project.

ѕакет ArchiCAD компании Graphisoft

–азработка этой теперь всемирно известной программы началась венгерской компанией Graphisoft (ныне входит в холдинг Nemetschek AG) еще в 1982 году, а в 1984 году ArchiCAD официально по€вилс€ на свет. ѕервоначально это была специализированна€ архитектурна€ CAD-программа дл€ компьютеров Apple Macintosh. ¬ 1987 году создатели программы придали ей новое качество, начав реализовывать свою концепцию Virtual Building (¬иртуальное здание). Ёто фактически сделало ArchiCAD первым в мире BIM-приложением.

¬ архитектурно-строительной практике ArchiCAD всемирно попул€рен и имеет массовое применение. ќдно из знаковых зданий, запроектированных с помощью этой программы Ц 92-этажный небоскреб ЂЁврикаї (Eureka Tower) в австралийском ћельбурне.ќбща€ высота 297 метров выводит его на первое место в мире (если мерить по крыше, а не по шпилю) среди жилых высотных зданий.—троительство здани€ велось с 2002 по 2006 год, на него ушло 110000 тонн бетона и 5000 тонн арматурной стали. ¬ерхние 10 этажей имеют остекление с покрытием из чистого золота. »тогова€ стоимость объекта Ц около 500 миллионов австралийских долларов (рис.4).


–ис. 4 Ѕашн€ ЂЁврикаї в ћельбурне. јрхитекторы Fender Katsalidis Architects, 2006.

ѕрограммы Bentley Systems

— момента основани€ компании Bentley Systems в 1993 году ее продукци€ получила в мировой проектно-строительной индустрии самое широкое распространение. ѕоскольку Bentley Systems €вл€етс€ последовательным и €рко выраженным сторонником параметрического моделировани€ и технологии BIM, ее программы особенно хорошо себ€ зарекомендовали при комплексном применении на объектах самого разного предназначени€, от небольших жилых домов до мостов, стадионов и промышленных предпри€тий.

ѕрограммы Bentley Systems использовались при возведении олимпийского стадиона Ђ¬одный кубї в ѕекине, реконструкции —иднейского оперного театра и работе с некоторыми другими объектами. ¬ажным продолжением этого списка €вл€етс€ применение приложений Bentley при проектировании и строительстве многочисленных мостов разного предназначени€ (рис. 5).


–ис. 5 ¬верху: ћост через реку янцзы в  итае Ц самый большой в мире вантовый мост (длина основного пролета 1088 метров), построен в 2007 году. ¬низу: —пиралевидный пешеходный мост в —ингапуре (длина 280 метров), открыт в 2009 году.

 омпани€ Bentley Systems даже ввела и активно использует термин BrIM (Bridge Information Modeling Ц информационное моделирование мостов), уточн€ющий концепцию BIM дл€ этого вида сооружений. ƒругой пример Ц так называемый ѕр€моугольный стадион в ћельбурне (так уж сложилось, что современные стадионы стали воплощением новейших достижений в области проектно-строительных технологий). Ётот спортивный объект дл€ игры в футбол и регби стоимостью 250 миллионов долларов и вместимостью 31000 зрителей, расположившийс€ в ќлимпийском парке столицы јвстралии, был открыт в 2010 году (рис.6).


–ис. 6 ѕр€моугольный стадион в ћельбурне. ¬верху Ц компьютерна€ модель, внизу Ц виды уже построенного объекта. јрхитекторы COX Architects, инженерно-техническое участие Arup и Norman Disney & Young, 2010.

≈го проектирование и возведение полностью осуществл€лось с применением программы MicroStation и других BIM-приложений компании Bentley. “акой подход позволил, использу€ математически точную информационную модель всего стадиона, разработать и изготовить прикрывающие трибуны конструкции на основе специальных бионических форм, что, нар€ду с применением новых композиционных материалов, привело к 50% экономии стали по сравнению с обычными проектами подобных по масштабу сооружений (рис.7).


–ис. 7 ѕр€моугольный стадион в ћельбурне. –азличные виды на строительную площадку.

ѕрограммы компании Nemetschek

 омпани€ Nemetschek AG берет свое начало от основанной в √ермании в 1963 году тогда еще 29-летним √еоргом Ќемечеком (Georg Nemetschek) Ђ»нженерной фирмы дл€ строительной промышленностиї, котора€ стала одной из первых компаний, использовавших компьютерные программы (в в том числе собственного производства) дл€ проектировани€ зданий и сооружений, а также дл€ конечно-элементного анализа строительных конструкций. —ейчас Nemetschek AG Ц один из ведущих мировых разработчиков программ дл€ архитектурно-строительного проектировани€ и инженерного анализа, активно использующих технологию BIM.

— 2008 года Nemetschek AG функционирует как холдингова€ компани€ и осуществл€ет де€тельность в четырех сферах: проектирование (архитектурные и инженерные сооружени€), строительство, эксплуатаци€ и мультимедиа. ѕод крышей холдинга достаточно независимо реализуютс€ дес€ть марок продуктов. —реди них особое место занимает Allplan - исторически первичный продукт компании Nemetschek. Ёта программа хорошо зарекомендовала себ€ при проектировании зданий различной сложности и предназначени€. —реди них - разработанна€ с учетом самых современных требований медицинска€ клиника, рассчитанна€ на 45000 пациентов в год Ц одно из основных зданий ”ниверситетского госпитал€ в “юбингене (рис.8).


–ис. 8 «дание медицинской клиники в “юбингене, √ермани€. јрхитектурное агентство Sander Hofrichter. ѕрограмма Allplan, 2008.

ƒругой пример Ц здание ћузыкального театра в австрийском √раце. Ёто относительно небольшое дл€ подобного предназначени€ сооружение (концертный зал на 400 человек) вобрало в себ€ самые современные технологии в проектировании и строительстве (рис.9).


–ис. 9 ћузыкальный театр в городе √рац, јвстри€. –абота выполнена в программе Allplan. јрхитектурное бюро Unstudio. ќткрытие в 2011 году.

„то касаетс€ сложных по форме объектов, то и здесь программные продукты холдинга Nemetschek, работающие по технологии BIM, достаточно сильны. — помощью Allplan, например, был спроектирован и построен павильон √ермании на ¬семирной выставке Ё —ѕќ-2010 в Ўанхае, €вл€ющийс€, по замыслу авторов, своеобразной трехмерной скульптурой, передающей сложность, насыщенность и противоречивость среды обитани€ в немецких городах (рис.10).


–ис. 10 ѕавильон √ермании на выставке Ё —ѕќ-2010 в Ўанхае. ¬верху Ц реальное здание, внизу Ц его компьютерна€ модель. –абота выполнена в программе Allplan. јрхитекторы Schmidhuber + Partner.

 омплекс проектировани€ металлоконструкций Tekla Structures

 омплекс Tekla Structures, разрабатываемый основанной в 1966 году финской компанией Tekla Corporation Ц пример специализированной BIM-программы, предназначенной дл€ проектировани€ и последующего изготовлени€ стальных конструкций. Ёта программа в наши дни получила широкую известность и находит применение (в основном на особо важных объектах) по всему миру.

Tekla Structures успешно использовалась при возведении олимпийских объектов ѕекина, в частности, главного стадиона ќлимпиады-2008 Ђѕтичье гнездої и комплекса водных видов спорта Ђ¬одный кубї. —ейчас приведем еще один интересный пример Ц реконструкцию хорошо знакомой каждому росси€нину скульптуры Ђ–абочий и колхозницаї. —озданна€ скульптором ¬ерой ћухиной и первоначально венчавша€ павильон ———– на ¬семирной выставке 1937 года в ѕариже, она затем была перевезена в ћоскву и установлена на ¬ƒЌ’ (рис.11).


–ис. 11 —кульптура Ђ–абочий и колхозницаї: слева Ц на ¬семирной выставке в ѕариже в 1937 году, справа Ц современный вид в ћоскве.

¬ начале XXI века со всей очевидностью встал вопрос о реконструкции скульптурной композиции, котора€ подошла к своему семидес€тилетию. –ешение этой непростой задачи осложн€лось еще и тем, что полна€ рабоча€ документаци€ пам€тника не сохранилась. ѕоэтому проектному институту ÷Ќ»» ѕ—  им. Ќ.ѕ.ћельникова пришлось заново прорабатывать и просчитывать все узлы новой конструкции дл€ скульптуры. ¬ результате, на основе старых замеров и эскизов, родилась нова€ трехмерна€ модель основного каркаса. ¬ 2008 году заказ на изготовление новых стальных конструкций дл€ Ђ–абочего и колхозницыї был передан в Ѕелгород на завод металлоконструкций компании ЂЁнергомашї (рис.12).


–ис. 12 –абота над составными част€ми скульптуры на заводе металлоконструкций.

ѕосле получени€ в начале июл€ заказа в конструкторском отделе завода были разработаны деталировочные рабочие чертежи  ћƒ. ƒл€ этого переданную из ÷Ќ»» ѕ—  компьютерную модель скульптуры импортировали в программу Tekla Structures, где были смоделированы уже более мелкие элементы, составившие каркас пам€тника (рис.13).


–ис. 13 —кульптура Ђ–абочий и колхозницаї: слева Ц фрагменты каркаса, справа Ц модель в программе Tekla Structures.

“рудность работы над каркасом определ€лась в первую очередь его сложной геометрической формой, изогнутой в трех плоскост€х и повтор€ющей обшивку пам€тника. Ќо в результате серьезной работы с помощью автоматизированной системы нумерации и разработки чертежей Tekla Structures менее чем за мес€ц была получена необходима€ конструкторска€ документаци€. ѕолучившийс€ каркас был сборным, состо€щим из 23 частей, выполненных из высокопрочной низколегированной и нержавеющей стали и скрепл€емых высокопрочными болтами. “олщина стали варьировалась от 8 до 110 миллиметров.

ƒл€ удобства работы монтажников на всех каркасных коробках были запроектированы и вырезаны овальные отверсти€ и приварены планки с отверсти€ми дл€ временного креплени€ монтажных площадок и приспособлений. ќбщий вес изготовленного каркаса составил 120 тонн. ¬ысота самой скульптуры от основани€ до верхней точки серпа составл€ет 26 метров. ¬ процессе работы в заводском цехе дл€ проверки точности и качества выполнени€ каркаса было проведено несколько сборок (рис.14).


–ис. 14 ѕроверка точности изготовлени€ каркаса скульптуры во врем€ контрольной сборки в цехе завода.

ѕосле завершени€ всех работ по изготовлению каркаса в конце августа Ц начале сент€бр€ была осуществлена отгрузка всех деталей в ћоскву. “ам в специальном монтажном павильоне на ¬¬÷ была осуществлена сборка каркаса и его соединение с обшивкой, и 27 но€бр€ 2008 года реконструированные Ђ–абочий и колхозницаї были установлены на новый постамент (рис.15).


–ис. 15 —кульптура Ђ–абочий и колхозницаї: установка на новый постамент после реконструкции. 2008 год.

Ёйфелева башн€

»стори€ архитектурно-строительного проектировани€ Ц это истори€ развити€ человеческой мысли, котора€ не только занималась непосредственно самими сооружени€ми, но и совершенствовала механизмы их создани€.  роме того, истори€ проектировани€ Ц это одновременно и наша современность, поскольку большинство созданных человечеством методов этой де€тельности используютс€ и в сегодн€шней проектной практике. “ак что возникает интересный прецедент Ц мы имеем возможность и вправе сравнивать работы прошлых лет (и даже веков) с современными проектами. » надо отметить, что не всегда современные проекты в таком сравнении выход€т победител€ми.

„то касаетс€ информационного моделировани€ зданий, то оно, как логическое развитие существующих методов проектировани€, также имеет свои глубокие исторические корни. ѕодход в проектировании, обозначаемый сейчас как информационное моделирование зданий, вызревал давно, но недостаточна€ техническа€ и технологическа€ развитость, отсутствие нужного инструментари€ не давали ему четко сформироватьс€. » только по€вление современных информационных технологий позволило наконец BIM Ђвылупитьс€ на светї и быстрыми темпами завоевывать лидирующее положение в отрасли.

ѕриведем пример. ѕри строительстве Ёйфелевой башни весь проект выполн€лс€ вручную. » рекордным срокам возведени€ сооружени€ (два года) способствовали чертежи чрезвычайно высокого качества с указанием точных размеров дл€ более 12000 металлических деталей, при сборке которых использовали 2,5 миллиона заклЄпок (рис.16).


–ис. 16 ‘рагмент одного из чертежей Ёйфелевой башни (ориентировочно 1886 год).

—огласно первоначальному замыслу Ёйфелева башн€ должна была служить входной аркой парижской ¬семирной выставки 1889 года, и через 20 лет эксплуатации ее должны были демонтировать. Ќа конкурс было предложено четыре проекта. Ћучшим оказалось предложение √устава Ёйфел€, в котором помимо всего прочего за€вл€лась нова€ технологи€ возведени€ подобных сооружений. ќсобенность этой технологии заключалась в том, что башн€ предполагалась сборной, все отверсти€ дл€ заклепок в конструкци€х сверлились Ђна землеї, затем детали (весом не более 3 тонн) поднимались к нужному месту и уже там присоедин€лись к основному каркасу (рис. 17).


–ис. 17 –абочие моменты монтажа самой верхней части конструкций Ёйфелевой башни (примерно 280 метров). Ёти рабочие объективнее всех оценивают, насколько точно проведена работа Ђна землеї. 1889 год.

Ѕлагодар€ такому подходу при общем весе только металлоконструкций в 7300 тонн (вес всего сооружени€ Ц 10000 тонн) с задачей возведени€ башни успешно справилось 300 рабочих. —ейчас совершенно очевидно, что дл€ решени€ такой задачи идеально подошла бы информационна€ модель всей Ёйфелевой башни, созданна€ в одной из современных BIM-программ дл€ проектировани€ металлоконструкций и передающей затем данные на изготовление конструкций на станки с „ѕ” (даже если не рассматривать возможность оптимизации конструкции). ” √устава Ёйфел€ и его коллег подобных средств проектировани€ не было (человечество еще не достигло нужного уровн€ развити€), зато имелись умные головы, профессиональный опыт и впечатл€ющий энтузиазм (рис.18).


–ис. 18 –азличные эпизоды строительства Ёйфелевой башни, 1888 год.

¬ результате фактически все то, что €вл€етс€ сегодн€ принципиальными характеристиками технологии BIM и определ€ет ее силу и эффективность, создатели Ёйфелевой башни виртуозно реализовали вручную. » это привело к по€влению в конце XIX века еще одного шедевра мировой архитектуры (рис.19).


–ис. 19 ‘отографи€ открыти€ Ёйфелевой башни в 1889 году. —лева Ц √устав Ёйфель (тогда ему было 57 лет).

ј спуст€ более чем 100 лет по€вилась технологи€ информационного моделировани€ зданий, о которой √устав Ёйфель мог только мечтать (рис.20).


–ис. 20 ќстроумна€ реконструкци€ возведени€ Ёйфелевой башни в современных услови€х.

÷икл публикаций ¬ладимира “алапова о BIM продолжаетс€ статьей "BIM: кому нужна така€ модель?".

 омментариев: 21
id 667     27 феврал€ 2011, 0:11
 ¬ладимир “алапов
ќтвет ƒенис ќжигин

я думаю, что фанатичные сторонники BIM так и будут делать. ¬се спецификации будут состо€ть из одной строчки, чертежи выполн€тьс€ в 1D, поскольку кактусы высаживаютс€ в линию, а BIM-скептики - возмущатьс€, почему оп€ть Autodesk, где другие программы?
я же смотрю дальше и утверждаю, что в этом - наше будущее!
ј заодно и продовольственна€ безопасность! ƒа и внутренние источники альтернативной текилы не помешают...
≈динственна€ проблема - зимой у нас холодно.
Ќо тут вс€ надежда на всемирное потепление. ¬от.  

ќтветить   ÷итировать выделенное

id 732     16 марта 2011, 18:51
 ѕавел –оманов
ћост через янцзы по длине пролЄта уступает пролету моста јкаси- айкЄ (1991 м)

ќтветить   ÷итировать выделенное

id 733     16 марта 2011, 21:02
 ¬ладимир “алапов
ќтвет ѕавел –оманов

ќчень интересно! ј вы можете дать ссылку на источник информации?

ќтветить   ÷итировать выделенное

id 734     16 марта 2011, 21:59
 ¬ладимир “алапов
ќтвет ѕавел –оманов

ƒа, правильнее будет сказать, что мост через янцзы - самый большой в  итае.

ќтветить   ÷итировать выделенное

id 792     24 марта 2011, 11:41
 —тудент
ѕохоже, этот мост самый большой в мире, если смотреть по общей длине, а не по главному пролету. ¬о вс€ком случае, китайцы утверждают именно так.

ќтветить   ÷итировать выделенное

id 1803     6 сент€бр€ 2011, 7:29
 ¬ладимир “алапов
я недавно уточнил цифры: мост через янцзы - действительно самый большой вантовый мост в мире, длина его вантовой части 2088 метров. ¬се ранее приведенные цифры подтверждаю.

ќтветить   ÷итировать выделенное


ѕол€, помеченные * об€зательны дл€ заполнени€

  »м€ *

  e-mail

  web

¬ы можете ввести не более 3000 символов, осталось:

¬ведите
первые 3 символа:

 *

ќбновить



    

„итайте также:


¬акансии:

јктуальное обсуждение

RSS-лента комментариев

ƒавид Ћевин
ƒавид Ћевин
ќт редактора: —емь советов молодым инженерам
ѕроект ЂЌародное —јѕ–-интервьюї

—лучайна€ стать€:

isicad Top 10

—амые попул€рные материалы

   ‘орумы isicad:

isicad-2010 isicad-2008
isicad-2006 isicad-2004

ќ проекте

ѕриглашаем публиковать на сайте isicad.ru новости и пресс-релизы о новых решени€х и продуктах, о проводимых меропри€ти€х и другую информацию. јдрес дл€ корреспонденции - info@isicad.ru

ѕроект isicad нацелен на

  • укрепление контактов между разработчиками, поставщиками и потребител€ми промышленных решений в област€х PLM и ERP...
ѕодробнее

»нформаци€ дл€ рекламодателей


¬се права защищены. © 2004-2019 √руппа компаний «Ћ≈ƒј—»

ѕерепечатка материалов сайта допускаетс€ с согласи€ редакции, ссылка на isicad.ru об€зательна.
¬ы можете обратитьс€ к нам по адресу info@isicad.ru.