Ваше окно в мир САПР

15 февраля 2012

Технология BIM: что можно считать по модели здания?

Владимир Талапов

Эта статья продолжает цикл авторских публикаций об информационном моделировании зданий (BIM). С предыдущей статьей цикла можно ознакомиться здесь.

Проходящие последнее время вокруг BIM дискуссии явно сменили свою направленность, если сравнивать с тем, что было еще год назад. Если тогда предметом обсуждения была альтернатива «3D или все-таки 2D», то теперь она, похоже, уже не актуальна. И это радует!

Пользовательская мысль уже ушла дальше - сейчас большое внимание вызывает возможность использования содержащейся в модели здания информации. Причем, как принято в таких случаях, спектр мнений снова самый широкий – от полного отрицания возможности производить вычисления до требований осуществлять любые расчеты в автоматическом режиме после нажатия кнопки.

Понятно, что технология BIM развивается, причем как в глубину проработки и использования модели, так и в ширину охвата вопросов проектирования. Более того, стремительно развиваются средства реализации BIM и инструменты обмена данными между программами. Все это означает, что обсуждаемые сегодня вопросы через год станут совершенно обыденными, вошедшими в практику широкого круга пользователей, и они заменятся новыми. Но пока мы находимся в реалиях сегодняшнего дня, давайте на нескольких примерах посмотрим, что можно считать на основе информационной модели здания.

Немного поясню. Все приведенные здесь примеры – работы студентов и аспирантов НГАСУ(Сибстрин). Предвижу возможные усмешки в качестве реакции на слово «студент». Поэтому поясню – это действительно не сложно, но практика показала, что многое из приведенного здесь «реальные» проектировщики делать не умеют, при этом ссылаются на непосильную трудоемкость и отсутствие средств у заказчика. Все авторы работ уже находятся в проектных организациях.

Расчеты технико-экономических показателей объекта.

Это – самые простые из осуществляемых в BIM расчетов. Но они от этого не менее важны, поскольку позволяют иметь точную техническую и стоимостную характеристику (даже общую стоимость) объекта на любой стадии его проектирования, что обеспечивает своевременную корректировку проекта. В большинстве своем выполняются автоматически по заранее созданным шаблонам и спецификациям и отслеживают все изменения модели.

Рис. 1. Екатерина Копылова. Проект многоэтажного жилого дома. Работа выполнена в Revit Architecture. НГАСУ(Сибстрин), 2011.

Расчеты конструктивных элементов здания.

Единство архитектурной и конструкторской моделей – это не миф, а реальность.

Рис. 2. Галина Соболева. Проект 25-этажного жилого дома. Застройка участка разными вариантами дома. Работа выполнена в Revit Architecture, Revit Structure и Robot Structural Analysis. НГАСУ(Сибстрин), 2011.

Первоначально созданная как архитектурная, модель затем была уточнена несущими конструкциями, связями и нагрузками и передана на расчет.

Рис. 3. Галина Соболева. Проект 25-этажного жилого дома. Задание конструктивных элементов и нагрузок. Расчет армирования колонны. Работа выполнена в Revit Architecture, Revit Structure и Robot Structural Analysis. НГАСУ(Сибстрин), 2011.

Другой пример – типовой проект котельной. Тот самый случай, когда работу начинает не архитектор, а технолог – габариты здания определяются устанавливаемым оборудованием. Затем создается и рассчитывается несущий каркас из максимально унифицированных деталей.

Рис. 4. Александр Кириллов, Николай Шпац. Типовой проект котельного комплекса. Металлический каркас из элементов замкнутого профиля. Работа выполнена в Revit Architecture, Revit Structure и Robot Structural Analysis. НГАСУ(Сибстрин), 2011.

И только потом подключается архитектор. На самом деле, конечно, большинство работ велось параллельно с единой моделью. Результат – созданы модели (с рабочей документацией) шестидесяти зданий, а за время выполнения работы две котельные даже успели возвести.

Рис. 5. Александр Кириллов, Николай Шпац. Типовой проект котельного комплекса. Различные варианты решений фасада. Работа выполнена в Revit Architecture, Revit Structure и Robot Structural Analysis. НГАСУ(Сибстрин), 2011.

Энергоэффективность.

При проектировании зданий, обеспечиваемых солнечной энергией, ключевое значение имеет правильная ориентация объекта по солнцу. Причем не всегда это требует детальных вычислений – в большинстве случаев для проекта хватает визуализации расчетов.

Рис. 6. Святослав Пальчунов. Проект комплекса зданий с нулевым энергопотреблением. Работа выполнена в Revit Architecture. НГАСУ(Сибстрин), 2011.

Акустика концертных залов.

Эта тема для сегодняшних проектировщиков почти не доступна. А ведь все выполнимо. Проектировщики по всем правилам создают информационную модель здания, которая затем уточняется уже по результатам акустических расчетов.

Рис. 7. Зоя Мишенова. Многофункциональный концертный зал. Внешний вид здания и интерьер зала. Работа выполнена в Revit Architecture и Ecotect Analysis. НГАСУ(Сибстрин), 2011.

Многосложные акустические расчеты (требования к таким залам содержат множество параметров) позволяют как оптимизировать геометрию зала, так и оптимизировать его характеристики подбором материалов, которые, находясь в единой модели, сразу попадают в технико-экономические разделы проекта.

Рис. 8. Зоя Мишенова. Многофункциональный концертный зал. Оптимизация акустических характеристик изменением геометрии и материалов. Работа выполнена в Revit Architecture и Ecotect Analysis. НГАСУ(Сибстрин), 2011.

Обтекание здания воздушным потоком.

Эта задача, имеющая большое архитектурное значение, обычно решается на макетах в аэродинамических трубах и относится к разряду весьма трудоемких и дорогостоящих. За основу проведения исследований была взята модель комплекса зданий, выполненная Галиной Соболевой. Упрощенная модель (чтобы не перегружать компьютер второстепенными деталями) передавалась в расчетную программу, где и производились дальнейшие действия.

Рис. 9. Светлана Вальгер. Обтекание комплекса зданий воздушным потоком. Линии тока, распределение скоростей и поле завихрений. Работа выполнена в ANSYS FLUENT. НГАСУ(Сибстрин), 2012.

Выводы.

Приведенные здесь примеры иллюстрируют разные разделы проекта и решаемые задачи. Но у них есть общее - работа по технологии BIM с единой моделью здания. Почти всегда они выполнялись одним человеком, внешне не отличающимся от окружающих, но умным, трудолюбивым и хорошо подготовленным.

Рис. 10. Галина Соболева. Защита дипломной работы. НГАСУ(Сибстрин), декабрь 2011.

Были у всех студентов и руководители – энтузиасты своего дела: профессор Наталья Федорова, доцент Виктор Геронимус, инженер Валерий Деревягин, архитектор Юлия Курнаева, энциклопедист Игорь Козлов и мы с архитектором Анатолием Чеботаревым.

Рис. 11. Анатолий Чеботарев и Владимир Талапов. Мы довольны содеянным, но в голове уже зреют новые планы.

Психологи знают, что все люди делятся на оптимистов и пессимистов: если у первых стакан наполовину полный, то у вторых тот же стакан – наполовину пустой. Могу сказать, что если пессимизм затянется, то стакан вообще пустым станет. Давайте же так работать по освоению новых технологий, чтобы наш стакан всегда был полным!

Цикл публикаций Владимира Талапова о BIM продолжается статьей "Технология BIM: в основе лежит единая модель!".

Комментариев: 11

1 2

Актуальное обсуждение

id 3285 15 февраля 2012, 14:39

Vasiliev Anton

При всем уважении, и даже преклонении перед Вашим педагогическим талантом и ребятами, которые далеют столь серьезные проекты, выполняемые не только в привычном для них архитектурном ПО, но и расчетном...
Не могу согласиться, что расчет в CFX выполняется по единой модели. Как минимум потому, что и сетка, и результаты расчета и, главное, настройки (граничные и начальные условия, параметры сетки..) у Вас хранятся отдельно от основного файла и в чистом виде не связаны.
Я бы даже рискнул предположить, что упрощенная модель тоже строилась отдельно, а не путем изменения исходной жестко связанных между собой и позволяющих в "мгновение ока" перейти с одного состояния в другое.
Более того при серьезном изменении конструкции, всю работу по постановке задач (и даже по упрощению конструкции) придется проводить "с нуля", или переделывать за автоматом, что зачастую равнозначно.

Но и акустика, и газодинамика и освещение требуют именно трехмерных моделей в чистом и классическом их понимании. Рассчет несущего каркаса рамно-ферменной конструкции, или ж/б здания, требует наличия не просто упрощенной модели, но измененной по своей сути - это должно быть не 3D в чистом виде, а то, что иногда называют 1.5D, 2.5D - балочно-пластинчато-оболочечная конструкция.... А это как уже многие говорили несколько иная песня, совсем с другими законами поведения, в т.ч на постановке.

Я верю в то, что можно в определенной степени завязать все это вместе и что при изменении какой-то базовой модели будут меняться (в определенных пределах) остальные: архитектурные, технологические, расчетные... но подозреваю, что все это будет происходить не столько благодаря программам, сколько благодаря человеку, который смог это все продумать и реализовать не смотря на все проблемы.
И по сути тогда не программы надо называть BIMом... А человека, ибо в его мозгу сидит вся эта информация, и не факт что рядом стоящий профессионал сходу разберется в том, что и как тут связано и сделано и почему. И за какую ниточку можно и нужно дергать, и в какой последовательности, а за какую - ни-ни...

И тогда я еще больше преклоняюсь перед такими людьми, которые могут это реализовать. И согласен, что полные стаканы (а то и графины) и по жизни очень пригодятся. Особенно для объяснения другим, как это работает ;)
Успехов Вам и Вашим ребятам.

http://saprobasni.ru

Ответить Цитировать выделенное

id 3286 15 февраля 2012, 14:39

pasha-sevkav

Проблема BIM в том что специфика проектирования такова что только конструктор может правильно сделать конструкции что бы все соединения (шарнир, жесткость...), нагрузки, и связи были сделанны правильно. Только смежники правильно пропустят каналы, и получается, что BIM эффективно толкьо в самой последней стадии, до этого огромное количество нюансов просто не учесть, такова структура.

http://pasha-sevkav.blogspot.com

Ответить Цитировать выделенное

id 3288 15 февраля 2012, 14:50

Сергей Михалец

Цитата из pasha-sevkav, id 3286:

BIM эффективно толкьо в самой последней стадии, до этого огромное количество нюансов просто не учесть, такова структура.

Почему только на последней стадии, на любой можно работать. Один делает конструкции, другой каналы, третий электрику. Главное, чтобы они не мешали друг другу.

Ответить Цитировать выделенное

id 3290 15 февраля 2012, 16:45

SkiFF

Цитата из Сергей Михалец, id 3288:

Почему только на последней стадии, на любой можно работать. Один делает конструкции, другой каналы, третий электрику. Главное, чтобы они не мешали друг другу.

Ну да, первый сдела конструкции, второй проложил комуникации, первый проверил правильно ли эти комуникации прошли.
В итоге последнее слово за конструктором.

Ответить Цитировать выделенное

id 3295 15 февраля 2012, 18:55

Владимир Талапов

Ответ SkiFF

Все это можно делать практически одновременно.

Ответить Цитировать выделенное

1 2

Актуальное обсуждение

Поля, помеченные * обязательны для заполнения

Введите
первые 3 символа:

Обновить

Самые популярные материалы

за месяц за все время

Форумы isicad:

О проекте

Приглашаем публиковать на сайте isicad.ru новости и пресс-релизы о новых решениях и продуктах, о проводимых мероприятиях и другую информацию. Адрес для корреспонденции - info@isicad.ru

Проект isicad нацелен на

укрепление контактов между разработчиками, поставщиками и потребителями промышленных решений в областях PLM и ERP...

Подробнее

Информация для рекламодателей

Перепечатка материалов сайта допускается с согласия редакции, ссылка на isicad.ru обязательна.
Вы можете обратиться к нам по адресу info@isicad.ru.

Технология BIM: что можно считать по модели здания?

Расчеты технико-экономических показателей объекта.

Расчеты конструктивных элементов здания.

Энергоэффективность.

Акустика концертных залов.

Обтекание здания воздушным потоком.

Выводы.

Читайте также:

Давид Левин

Самые популярные материалы