Технология BIM: в основе лежит единая модель!

В 2004 году в Москве произошла громкая трагедия — рухнул купол «Трансвааль-парка». Виновным тогда решили сделать автора проекта Нодара Канчели — так было бы удобно. Одно из самых серьезных обвинений к архитектору — использовалась не та марка бетона. Но не получилось — дело пришлось закрыть по амнистии. Следствие же показало, что в проект в процессе его утверждения и реализации было внесено несколько десятков изменений, как конструктивных, так и по материалам, в частности, смена марок стали и бетона. Более того, насколько мне известно, в месте последующего обрушения первоначально даже предполагалась колонна. В итоге все изменения, проводившиеся подчас без должного расчетного обоснования, и накопили ошибку, приведшую к трагедии. А будь у создателей «Трансвааль-парка» единая BIM-модель, все расчеты в случае каждого изменения можно было бы проводить своевременно и с высокой точностью. Но, к сожалению, про BIM у нас тогда еще никто не слышал.

Этот пример, а также приведенные выше высказывания показывают, что история учит не всех. Но тут уже встают не вопросы демократии: «Хочу — учусь, хочу — нет», а строгое выполнение строительных норм и правил. На сложных объектах для этого особенно нужна единая модель здания.

Также весьма полезно будет «познакомиться» с материалами дела тем, кто проповедует разобщенность разных специалистов и особое место архитекторов, которым «не надо знать, на чем держится здание». А также тем, кто не понимает, «нужно ли, например, архитектору быть в курсе моих экспериментов с колонной».

Народная мудрость гласит — лучше внимательно слушать собеседников на isicad.ru, чем отвечать потом на вопросы следователя прокуратуры!

Единая модель возводимого объекта — основа BIM, являющаяся неотъемлемой частью любой реализации этой технологии. Это — решение всех описанных выше проблем. Только единая модель дает полную, согласованную и проверенную информацию по зданию.

Если единой модели нет — это уже не BIM, а некоторое приближение к нему, а то и просто жалкая пародия («есть же 3D, значит, все хорошо») на информационную модель здания.

В 2008 году в Гонконге был сдан в эксплуатацию спроектированный за год и построенный за два года 308-метровый небоскреб One Island East, ставший мировым образцом применения технологии BIM. В частности, его единая информационная модель использовалась для нахождения всех нестыковок и коллизий, появлявшихся при проектировании этого сложнейшего здания большим коллективом различных специалистов. По данным генподрядчика — фирмы Swire Properties Ltd, в процессе работы над проектом было своевременно обнаружено и устранено порядка 2000 таких ошибок. В применявшейся программе Digital Project, как и в подавляющем большинстве BIM-комплексов, поиск коллизий происходит автоматически, а вот их устранение, естественно, уже дело рук человека.

Рис. 1. Проектирование и возведение небоскреба One Island East в Гонконге. Проверка коллизий на единой BIM-модели здания. Работа выполнена в программе Digital Project. 2005-2008.

Единая модель здания, включающая в себя архитектуру, конструкции и оборудование — это не что-то особо выдающееся, а совершенно нормальное и несложно реализуемое явление, доступное даже на учебном уровне.

Рис. 2. Иван Поцелуев, Дмитрий Кулаков. Реконструкция Центральной клинической больницы СО РАН. Общее архитектурное решение и система вентиляции. Работа выполнена в Revit Architecture и Revit MEP. НГАСУ(Сибстрин), 2011.

Только по единой модели здания можно проводить полноценные расчеты его характеристик, а также генерировать спецификации и другую необходимую рабочую документацию, планировать движение финансовых средств и поставку комплектующих на стройплощадку, управлять строительством объекта и многое другое.

Рис. 3. Мария Ушакова. Проект геронтологического центра в Новосибирске. Общий вид и оценка баланса энергии. Работа выполнена в ArchiCAD и EcoDesigner. НГАСУ(Сибстрин), 2010.

Однако некоторые критики, видимо, не имея должного опыта работы в BIM, ошибочно путают единую (или комплексную) модель здания с единым файлом.

Единый или составной файл — это уже способ организации работы с моделью в конкретной BIM-программе. Как правило, части модели, относящиеся к разным тематическим областям, могут быть автономными. Например, электрику нет смысла видеть в своем файле все нагрузки и связи строительных конструкций, ему достаточно видеть сами конструкции. Кроме того, большие проекты порождают огромные информационные модели, работа с которыми как с единым файлом уже представляет немалые технически трудности. В таких случаях создатели модели принудительно делят ее на части, организуя их стыковку. Это — обычная практика для IT-технологий. Приведенная ниже работа по проектированию микрорайона, выполнявшаяся в пакете ArchiCAD, привела к единому файлу модели объемом более 700 Мб, что практически застопорило всю работу. Так что единый файл пришлось «резать» на приемлемые части и работать с каждой из них, собирая, по необходимости, все вместе.

Рис. 4. Мария Ушакова, Людмила Чистина. Проект микрорайона в Новосибирске. Работа выполнена в ArchiCAD, 2010.

С другой стороны, при небольшом объеме единого файла и с учетом специфики решаемых задач обычно нет никакой искусственной необходимости разделять его на части. Например, приведенный ниже файл представлял фактически единую архитектурно-конструкторскую модель, после определенной профилактической чистки имел объем 50 Мб и хорошо обрабатывался на обычном компьютере.

Рис. 5. Евгения Чуприна. Проект православного храма в Новосибирске. Работа выполнена в Revit Architecture, НГАСУ(Сибстрин), 2011.

В других же ситуациях, на связанных напрямую с объемом файлов, внутренняя сложность объекта вынуждает проектировщиков иметь в единой модели множество файлов. Например, приводимый ниже проект подземной застройки (7 этажей в глубину) и общей реконструкции площади Свердлова в Новосибирске содержал 48 файлов, непосредственно формирующих единую модель, и около 800 файлов семейств, но достаточно эффективно обрабатывался на обычном персональном компьютере.

Рис. 6. Софья Аникеева, Сергей Ульрих. Проект реконструкции площади Свердлова в Новосибирске. Работа выполнена в Revit Architecture, НГАСУ(Сибстрин), 2011.

Конкретная технология работы с единой BIM-моделью определяется используемым программным обеспечением и обычно допускает много вариантов.

С размерами же файлов ситуация везде одинакова. Большой файл — это плохо! Критичным является объем в 300 Мб, но даже при достижении 100 МБ надо уже серьезно задуматься.

Конечно, для работы с большим файлом можно привлечь большие компьютерные ресурсы, но на это проектировщики почему-то (?) идут неохотно. Практика же показывает, что почти всегда большие размеры файла модели — следствие его «захламления» в процессе работы. Файлы надо периодически чистить! Большинство BIM-программ имеют для этого специальные средства. Когда мы применяли такие средства в Revit к файлам дипломных работ студентов, нам удавалось уменьшить их объем в 5-10 раз! Так что при создании информационной модели здания большое значение имеют квалификация и опыт пользователя. Впрочем, это везде так.

Цикл публикаций Владимира Талапова о BIM продолжается статьей "Единая модель BIM: уточнения к терминологии".