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

27 августа 2013

“ехнологи€ BIM: базовые элементы Ч что это такое, и какова их роль в процессе информационного моделировани€?

¬ладимир “алапов

¬ладимир “алапов ѕри внедрении BIM довольно много разговоров идет о наличии библиотечных элементов дл€ тех или иных разделов оснащени€ зданий. ѕри этом, как обычно, существует две крайности: одним хватает того, что есть, а также умени€ делать самим все недостающее, а у других необходимость откуда-то брать библиотечные элементы вызывает панический страх и нежелание переходить на BIM.

÷ель насто€щей статьи — внести €сность в головы людей, только начинающих свой путь в BIM, о том, что такое библиотечные элементы и насколько они важны дл€ BIM, все ли их можно собрать заранее и запастись на все случаи жизни, легко ли их создавать и измен€ть, и вообще как часто с ними придетс€ иметь дело.

ќсновные виды базовых элементов

Ѕазовые элементы, использующиес€ в информационном моделировании зданий, условно можно разделить на шесть основных классов. ѕоскольку практически в каждой BIM-программе существует сво€ терминологи€, то мы в дальнейшем будем придерживатьс€ неких общих названий, отражающих суть €влени€, при этом наиболее близких к лексикону Autodesk Revit.

»так, рассмотрим основные группы базовых элементов (семейств, библиотечных элементов и т.п.):

1. —истемные семейства (элементы-основы)
“ипичные представители: стены, крыши, перекрыти€, трубы, воздуховоды, электрические кабели и т.п. ќни играют основную роль в информационном моделировании, фактически создава€ «каркас» виртуального объекта. —истемные семейства €вл€ютс€ основой дл€ вставки других (встраиваемых) элементов (окон, задвижек, выключателей и т.п.).

Ёлементы-основы не «живут» в виде отдельных файлов, так как не имеют заранее определенных геометрических границ. ѕоэтому они при моделировании не загружаютс€ из библиотек, а создаютс€ непосредственно в проекте. ќднако это обсто€тельство не мешает нам накапливать наработки системных семейств, просто у проектировщиков (или моделировщиков) они хран€тс€ в файлах-шаблонах, с которых начинаетс€ проект, или перенос€тс€ из других проектов.

–ис. 1. —тены — типичный пример системных семейств. —лева направо: составна€ стена, собранна€ из двух семейств, затем идут три многослойных стены, причем две последних относ€тс€ к одному семейству, но имеют разные параметры вставки.

Ќекоторые пользователи предпочитают заново создавать необходимые системные семейства в своем проекте, редактиру€ уже имеющиес€: во-первых, это довольно легко, но заставл€ет лишний раз загл€нуть внутрь объекта и все проверить, во-вторых, при таком подходе модель не перегружаетс€ заранее созданными заготовками «на все случаи жизни».

ѕомню случай, который мен€ поразил: пользователь жаловалс€, что в шаблоне есть труба диаметром 200, а ему нужна труба диаметром 300, и он ее нигде не может найти, из чего делал категоричный вывод, что все плохо. Ќа самом же деле нужно было просто зайти внутрь семейства «“руба 200», заменить в свойствах 200 на 300 и сохранить это под именем «“руба 300».

2. ¬ставл€емые в основу (завис€щие от основы) элементы
“ипичные примеры: окна, двери, сливы на крышах, вентили, выключатели, и т.п.). “акие элементы без основы (стены, крыши, трубы, электрокабел€ и т.п.) существовать не могут. Ѕолее того, им нужна именно пригодна€ дл€ них основа (например, окно вы не вставите в вентил€ционную трубу).

Ќо такие элементы допускают хранение в виде отдельных файлов. Ќапример, потолочный светильник может крепитьс€ только к потолку, а проем в стене не может существовать без самой стены. ¬ сущности, если проем ничем не обрамлен, то может показатьс€, что такой библиотечный элемент ничего «материального» и не содержит, фактически €вл€€сь «дыркой от бублика». Ќо эта «дырка» (ее геометри€ с необходимыми измен€емыми параметрами, причем вырезаема€ не на фиксированную, а на полную глубину любой стены, в которую вставл€етс€ проем) и €вл€етс€ той информацией, котора€ хранитс€ в файле семейства в библиотеке.

–ис. 2. —офь€ јникеева. ¬ентил€ционный канал в кирпичной стене — типичный пример «дырки от бублика», когда встраиваемое семейство вырезаетс€ из уже построенной основы. —права — так выгл€дит этот элемент в редакторе семейств Revit.

3. —амосто€тельные элементы (компоненты)
“ипичные примеры: колонны, балки, мебель, настольные лампы, столбы наружного освещени€, садовые скамейки и т.п. ѕри размещении в проекте им не требуетс€ специальна€ основа. “акие семейства хран€тс€ в виде отдельных файлов и при необходимости загружаютс€ в проект.

ѕриведенный ниже пример показывает, что такие элементы могут быть достаточно высокого уровн€ сложности и сами содержать вложенные семейства.

–ис. 3. —офь€ јникеева. ”никальна€ колонна, разработанна€ дл€ внутреннего помещени€ общественного здани€. ¬верху — общий вид модели, выполненной как семейство (теперь ее можно использовать во многих проектах), внизу — визуализаци€ интерьера с этой колонной.

4. јннотативные семейства (элементы оформлени€ документации)
  ним относ€тс€ всевозможные 2D значки и символы, в том числе «интеллектуальные», использующиес€ при создании чертежной документации: марки квартир, стрелки направлени€ лестниц, штампы (основные надписи) на листах, специальные обозначени€, схемы и многое другое.

–ис. 4. “ипичный пример аннотативного семейства — отметка высотного уровн€, используема€ при оформлении чертежа. —права — эта же отметка в редакторе семейств Revit, где при необходимости очень просто можно осуществить все необходимые изменени€ (столь странный вид стрелки объ€сн€етс€ тем, что одновременно показаны оба ее варианта, сверху и снизу).

“акие семейства легко редактируютс€ и настраиваютс€ под требовани€ исполнител€, их тоже можно хранить в отдельных файлах, образу€ библиотеки, но чаще всего их сразу вставл€ют в шаблон проекта, изначально определ€€ стиль оформлени€ документации, прин€тый в конкретной организации. Ћибо вставл€ют в семейства первых трех типов, в результате чего аннотативные обозначени€ попадают в документацию одновременно со вставкой элемента в модель.

–ис. 5. »горь  озлов. —емейства в схеме внешних соединений. јннотативные семейства могут специфицироватьс€, что позвол€ет, например, автоматически заполн€ть кабельный журнал.

5. ¬спомогательные элементы
ќбычно это 2D объекты, необходимые дл€ построени€ более сложных семейств. “ипичные представители — профили перил, ограждений, бордюров, тел сдвига и т.п. ¬се они могут существовать в виде отдельных файлов и накапливатьс€ в библиотеках.
6. ‘ормообразующие элементы
Ёто тоже вспомогательные семейства, но из-за особой роли в построении как формы самого здани€, так и его отдельных сложных элементов, их стоит выделить отдельно в нашем списке.

‘ормообразующие элементы могут быть как контекстуальные (создаваемые и существующие внутри проекта), так и концептуальные, представленные отдельными файлами. ≈сли первые можно передавать из проекта в проект, то вторые можно накапливать в библиотеках как отдельные «единицы хранени€», а затем вставл€ть в основной файл. “ипичные примеры: полусферы или иные формы дл€ создани€ куполов. Ёти фигуры служат основой дл€ размещени€ уже реальных элементов здани€ (несущих каркасов, стен, покрытий, остеклени€ и т.п.), причем «навешенные» на формообразующие элементы семейства и конструкции могут отслеживать изменени€ формы, согласованно мен€€ свое положение. ѕодобна€ св€зь делает возможным продолжение работы с формой объекта даже тогда, когда другие специалисты уже приступили к наполнению его конкретным содержанием. ѕри этом некоторые характеристики зданий можно определ€ть уже на стадии эскизного проектировани€ по их формообразующим элементам (http://isicad.ru/ru/articles.php?article_num=16260).

ѕосле завершени€ формообразовани€ семейства-формы могут удал€тьс€ из проекта за ненадобностью — «нат€нутые» на них элементы не исчезнут, а продолжат свое самосто€тельное существование. ќсобенность формообразующих элементов, как и 2D профилей, заключаетс€ в том, что они не €вл€ютс€ непосредственно элементами здани€, но без них во многих случа€х создание элементов здани€ крайне затруднено или вообще невозможно.

ƒругой их особенностью €вл€етс€ то, что накапливать такие элементы в библиотеках особого смысла нет: базовые фигуры есть практически во всех программах, все остальное — индивидуально дл€ каждого проекта. » тем не менее возможность накапливать или хранить отдельно формообразующие элементы тоже имеетс€.

ќткуда берутс€ библиотечные элементы?

ќтвет прост:

  • из библиотек;
  • из ранее выполненных проектов;
  • создаютс€ пользовател€ми по необходимости.

“ехнологи€ BIM по€вилась сравнительно недавно, но уже существует множество сайтов производителей оборудовани€, проектировщиков, сообществ пользователей и просто энтузиастов, где в большом количестве выкладываютс€ (обычно бесплатно) библиотечные элементы дл€ тех или иных программ.   тому же весьма содержательные и посто€нно пополн€ющиес€ библиотеки элементов поставл€ютс€ вместе с программами информационного моделировани€.

–ис. 6. ѕримеры двух источников библиотечных элементов: слева — сайт BIM-компонентов дл€ ArchiCAD, справа — библиотеки дл€ Revit известного специалиста јлексе€ Ѕорисова.

ќднако при переходе на BIM надо €сно понимать, что библиотек элементов, созданных на все случаи жизни, не существует. ќни постепенно нарабатываютс€ и распростран€ютс€, причем не только создател€ми программ, но главным образом самими пользовател€ми. Ќо в значительной степени базовые элементы дл€ своей модели пользователю придетс€ делать самому. ¬ этом нет ничего сложного.

–ис. 7. ƒмитрий  улаков. ѕриточно-выт€жна€ установка в модели. ¬верху — сама установка, выполненна€ как самосто€тельное семейство, и таблица ее свойств. ѕо таблице хорошо видно, что эти свойства в любой момент можно дополнить или изменить.

—оздавать свои библиотеки элементов умеющему человеку довольно просто. ќсобенно если можно использовать старые наработки, например из AutoCAD, а также при понимании уровн€ целесообразности проработки элемента. Ѕолее важно, чтобы BIM-программа, в которой вы работаете, была хорошо приспособлена дл€ создани€ семейств элементов. ”же известно немало случаев, когда именно неудобство в создании (редактировании) библиотечных элементов становилось причиной перехода проектировщиков от старой, привычной программы на более новую и совершенную.

–ис. 8. ƒмитрий  улаков. ѕовысительно-насосна€ станци€ в модели. ¬верху — сама установка и таблица ее свойств. Ќа этот раз библиотечный элемент имеет более сложную форму. “акую модель сделать несложно, но в принципе проектировщику эта детально проработанна€ форма и не нужна. ƒл€ информационного моделировани€ достаточно некой «коробки», повтор€ющей габаритные размеры насоса, точного указани€ на ней мест подключени€ (на модели выделены цветными лини€ми) и точной таблицы свойств. ѕосле этого можно спокойно ждать, когда этот детально проработанный элемент по€витс€ в какой-нибудь библиотеке, либо при случае сделать его самим, если, конечно, в этом будет необходимость.

”ровень детализации

¬полне логично, что уровень детализации BIM-модели обычно определ€етс€ целесообразностью при решении поставленной задачи. Ќапример, если модель жилого дома нужна дл€ оценки экономической эффективности проекта, то нет смысла дл€ этого прорабатывать систему креплени€ подоконников. ¬роде бы все пон€тно. Ќо понимание уровн€ проработки модели у всех может быть свое, особенно — у заказчика и исполнител€ (даже мен€тьс€ в процессе взаимоотношений), что создает немалые трудности в работе. ¬ результате в 2008 году јмериканским »нститутом јрхитектуры (AIA) был впервые документально определен LOD (Level of Development) — уровень проработки (детализации) модели. Ќа сегодн€шний день дл€ выполнени€ BIM-моделей действует усовершенствованный протокол AIA G202-2013, в котором дл€ упор€дочени€ взаимоотношений между участниками проектно-строительного процесса прописаны шесть базовых уровней детализации информационных моделей зданий LOD100, LOD200, LOD300, LOD350, LOD400 и наивысший LOD500.

  сожалению, в нашей стране про LOD пока еще мало кто слышал. “ем не менее, всегда, когда речь заходит о внедрении BIM, на первый план выход€т вопросы глубины проработки модели, которые в насто€щее врем€ решаютс€ у нас просто интуитивно.

„асто сами компьютерные программы допускают возможность создавать библиотечные элементы, имеющие несколько уровней детализации, а затем, уже в модели, управл€ть переключением этих уровней в зависимости от ситуации.

–ис. 9. јлексей —авватеев. —тенова€ панель. ¬ модели одно и то же семейство может выгл€деть по разному в зависимости от требований, предъ€вл€емых к виду (чертежному листу): слева — панель при низком уровне детализации, справа — при высоком (по€вились закладные детали).

Ѕолее сложной ситуаци€ становитс€ тогда, когда в модель вставл€ютс€ элементы, имеющие только высший (дл€ конкретной ситуации — чрезмерный) уровень геометрической проработки. ¬ этом случае единственный выход — сделать свой, упрощенный элемент и использовать его в модели.

–ис. 10. ёли€  урнаева. —тул индивидуального дизайна. Ётот стул был выбран заказчиком проекта дл€ оснащени€ здани€, но имевша€с€ на сайте италь€нского производител€ мебели компьютерна€ модель была сделана дл€ 3ds MAX, то есть характеризовалась сложной геометрией с большим количеством поверхностей и не предназначалась дл€ Revit (слева). Ќепосредственное использование этого файла в проекте неоправданно ут€жел€ло файл и создавало проблемы на видах планов. ѕоэтому на основе импортированной геометрии в Revit был создан (в центре) разумно упрощенный аналог — новый библиотечный элемент (справа), который и вставл€лс€ в проект.

¬место эпилога

„асто можно услышать фразу: «“ехнологи€ BIM не получит распространени€, пока не по€в€тс€ в достаточном количестве библиотеки элементов». я бы это высказывание несколько скорректировал: «“ехнологи€ BIM предполагает повсеместное использование библиотечных элементов. Ёти элементы несложно создавать самим. Ѕолее того, их посто€нно придетс€ создавать — фактически в этом и заключаетс€ основна€ часть процесса информационного моделировани€ зданий».

”мением создавать семейства элементов определ€етс€ и квалификаци€ BIM-специалиста. «’ороший рыбак — это тот, кто умеет ловить любую рыбу, а не только ту, котора€ плавает в аквариуме рыбного магазина».

–ис. 11. ёли€  урнаева, »рина Ѕронникова. ѕроектирование котельной. –абота через семейства — хороша€ иллюстраци€ принципиально иных возможностей информационного моделировани€ зданий по сравнению с традиционным черчением планов и фасадов.

¬ заключение автор выражает благодарность нашим коллегам из проектных организаций и сотрудникам компании «»нтеграл», предоставившим свои замечательные работы дл€ иллюстраций к статье.


„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.