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

27 окт€бр€ 2014

BIM: что под этим обычно понимают. ¬торое издание

¬ладимир “алапов

Vladimir Talapov — момента выхода в свет моей книги Ђќсновы BIM: введение в информационное моделирование зданийї прошло почти четыре года. «а это врем€ книга понравилась специалистам и стала, при€тно это отметить, очень попул€рной и даже редкой, а € получил от читателей массу хороших и вдумчивых отзывов и оценок. Ќо жизнь не стоит на месте, технологи€ BIM развиваетс€, а вместе с ней совершенствуетс€ и наше понимание процессов, составл€ющих основу информационного моделировани€ зданий. “ак что пришло врем€ по€витьс€ второму изданию, Ђисправленному и дополненномуї.

“ака€ общеприн€та€ формулировка не совсем соответствует действительности. ¬ моем понимании, текст новой книги изменен процентов на п€тьдес€т. √де-то это современные уточнени€ и дополнени€ уже имевшегос€ материала, но местами произошли и более сильные изменени€. Ќапример, практически удалена глава, посв€щенна€ программному обеспечению, поскольку необходимость в ней отпала. ¬о-первых, сейчас уже довольно много информации по BIM-программам в доступных источниках. ¬о-вторых, всего не опишешь. ¬ третьих, развитие в этой области идет настолько быстро, что помещенные в книгу описани€ почти сразу устаревают.

«ато по€витс€ глава, посв€щенна€ вопросам внедрени€ BIM, поскольку за эти годы у нас уже наработан некоторый российский опыт, который, безусловно, будет интересен и читател€м.

¬ насто€щей публикации предлагаетс€ параграф из нового издани€ книги, посв€щенный определению и объ€снению пон€ти€ BIM. Ёта тема выбрана не случайно: ровно четыре года назад вышла мо€ стать€ ЂBIM: что под этим обычно понимаютї, также пользующа€с€ попул€рностью у читателей, и также требующа€ естественного обновлени€.

(ќт редакции: в данной публикации сохранена нумераци€ разделов главы и соответствующих рисунков второго издани€ монографии ¬. “алапова)

2.1. „то такое информационное моделирование зданий

–убеж конца ’’ - начала XXI веков, св€занный с бурным ускорением развити€ информационных технологий, ознаменовалс€, наконец, по€влением принципиально нового подхода в архитектурно-строительном проектировании, заключающемс€ в создании компьютерной модели нового здани€, несущей в себе все сведени€ о будущем объекте. Ёто стало естественной реакцией человека на кардинально изменившуюс€ информационную насыщенность окружающей нас жизни.

¬ современных услови€х стало уже совсем невозможно эффективно обрабатывать прежними средствами хлынувший на проектировщиков огромный (и неуклонно возрастающий) поток Ђинформации дл€ размышлени€ї, предвар€ющей и сопровождающей само проектирование. » результат проектировани€ также насыщен информацией, которую надо хранить в форме, удобной дл€ использовани€.

ѕоток такой информации не прекращаетс€ даже после того, как здание уже спроектировано и построено, поскольку новый объект, вступа€ в стадию эксплуатации, взаимодействует с другими объектами и окружающей внешней средой (городской инфраструктурой).

 роме того, с вводом в эксплуатацию также запускаютс€ и внутренние процессы жизнеобеспечени€ сооружени€, то есть начинаетс€, говор€ современным €зыком, активна€ фаза Ђжизненного циклаї здани€.

“акой информационный Ђвызовї окружающего нас современного мира потребовал от интеллектуально-технического сообщества серьезной ответной реакции. » она последовала в виде по€влени€ концепции информационного моделировани€ зданий.

ѕервоначально возникнув в проектной среде и получив широкое и весьма успешное практическое применение при создании новых объектов, эта концепци€, тем не менее, довольно быстро перешагнула через установленные дл€ нее рамки, и сейчас информационное моделирование зданий значит намного больше, чем просто новый метод в проектировании.

“еперь это Ц также принципиально иной подход к возведению, оснащению, обеспечению эксплуатации и ремонту здани€, к управлению жизненным циклом объекта, включа€ его экономическую составл€ющую, к управлению окружающей нас рукотворной средой обитани€.

Ёто Ц изменившеес€ отношение к здани€м и сооружени€м вообще.

Ќаконец, это наш новый взгл€д на окружающий мир и переосмысление способов воздействи€ человека на этот мир.

2.1.1. „то понимаетс€ под BIM

»нформационное моделирование зданий (от английского Building Informational Modeling), сокращенно BIM Ц это процесс, в результате которого формируетс€ информационна€ модель здани€ (от английского Building Informational Model), также получивша€ аббревиатуру BIM.

“аким образом, на каждой стадии процесса информационного моделировани€ мы имеем некую информационную модель, котора€ отражает объем обработанной на этот момент информации о здании. Ѕолее того, исчерпывающей информационной модели здани€ не существует в принципе, поскольку мы всегда можем дополнить имеющуюс€ на какой-то момент времени модель новой информацией. ѕроцесс информационного моделировани€, как вс€кий осуществл€емый человеком процесс, на каждом своем этапе решает какие-то поставленные перед его исполнител€ми задачи. ј информационна€ модель здани€ каждый раз €вл€етс€ результатом решени€ этих задач.

≈сли перейти теперь к внутреннему содержанию термина, то сегодн€ существует несколько его определений, которые в основной своей смысловой части совпадают, при этом отлича€сь нюансами.

ƒумаетс€, такое положение вызвано в первую очередь тем, что разные специалисты, внесшие свой вклад в становление BIM, приходили к концепции информационного моделировани€ зданий разными пут€ми, причем в течение длительного периода времени.

ƒа и само информационное моделирование зданий сегодн€ Ц €вление сравнительно молодое, новое и посто€нно развивающеес€. ¬о многом его содержание определ€етс€ не теоретическими умозаключени€ми, а повседневной общемировой практикой. “ак что процесс развити€ BIM еще весьма далек до своего логического завершени€. Ёто приводит к тому, что одни понимают под BIM модель как результат де€тельности, дл€ других BIM Ц это процесс моделировани€, некоторые определ€ют и рассматривают BIM с точки зрени€ факторов практической реализации, а кое-кто вообще определ€ет это пон€тие через его отрицание, подробно объ€сн€€, что такое Ђне BIMї.

Ќе вдава€сь в детальный анализ, можно отметить, что практически все существующие в насто€щее врем€ подходы к определению BIM эквивалентны, то есть рассматривают одно и то же €вление (технологию) в проектно-строительной де€тельности.

¬ частности, люба€ модель предполагает наличие процесса ее создани€, а в свою очередь любой созидательный процесс предполагает результат.

Ѕолее того, имеющиес€ Ђтеоретическиеї расхождени€ в определени€х не мешают никому из участников дискуссий вокруг пон€ти€ BIM плодотворно работать, как только дело доходит до его практического применени€.

÷ель нашей книги Ц донести до читател€ суть информационного моделировани€ зданий, поэтому мы будем меньше внимани€ удел€ть формальной стороне вопроса, временами Ђсмешива€ї разные формулировки и апеллиру€ к здравому смыслу и интуитивному пониманию происход€щего.

“еперь сформулируем определени€, которые, с точки зрени€ автора, наиболее точно раскрывает саму суть пон€ти€ BIM. ¬ чем-то мы повторимс€, но, думаетс€, это пойдет только на пользу читателю.

»нформационное моделирование зданий (BIM) Ц это процесс, в результате которого на каждом его этапе создаетс€ (развиваетс€ и совершенствуетс€) информационна€ модель здани€ (тоже BIM).

»сторически сложилось, что аббревиатура BIM используетс€ сразу в двух случа€х: дл€ процесса и дл€ модели.  ак правило, путаницы не возникает, поскольку всегда есть контекст. Ќо если ситуаци€ все же становитс€ спорной, надо помнить, что процесс Ц первичен, а модель Ц вторична, то есть BIM Ц это прежде всего процесс.

»нформационна€ модель здани€ (BIM) Ц это пригодна€ дл€ компьютерной обработки информаци€ о проектируемом или уже существующем строительном объекте, при этом:
1) нужным образом скоординированна€, согласованна€ и взаимосв€занна€,
2) имеюща€ геометрическую прив€зку,
3) пригодна€ дл€ расчетов и анализа,
4) допускающа€ необходимые обновлени€.

√овор€ простым €зыком, информационна€ модель здани€ Ц это некотора€ база данных об этом здании, управл€ема€ с помощью соответствующей компьютерной программы. Ёта информаци€ в первую очередь предназначена и может использоватьс€ дл€:
1) прин€ти€ конкретных проектных решений,
2) расчета узлов и компонентов здани€,
3) предсказани€ эксплуатационных качеств объекта,
4) создани€ проектной документации,
5) составлени€ смет и строительных планов,
6) заказа и изготовлени€ материалов и оборудовани€,
7) управлени€ возведением здани€,
8) управлени€ эксплуатацией в течение всего жизненного цикла объекта,
9) управлени€ зданием как объектом коммерческой де€тельности,
10) проектировани€ и управлени€ реконструкцией или ремонтом здани€,
11) сноса и утилизации здани€,
12) иных св€занных со зданием целей.

“акое определение в наибольшей степени соответствует сегодн€шнему подходу к концепции BIM многих разработчиков компьютерных средств проектировани€ на основе информационного моделировани€ зданий.

—хематически информаци€, относ€ща€с€ к BIM, поступающа€ в модель, хран€ща€с€ и обрабатываема€ в этой модели и получаема€ из нее дл€ дальнейшего использовани€, показана на рис. 2-1-1.

“алапов 63 2-1-1

–ис. 2-1-1. ќсновна€ информаци€, проход€ща€ через BIM и имеюща€ к BIM непосредственное отношение

2.1.2.  ратка€ истори€ терминологии

“ермин BIM по€вилс€ в лексиконе специалистов сравнительно недавно, хот€ сама концепци€ компьютерного моделировани€ с максимальным учетом всей информации об объекте начала формироватьс€ и приобретать конкретные очертани€ намного раньше, еще в эпоху становлени€ CAD-систем.

— конца ’’ века концепци€ BIM как новый подход в проектировании постепенно Ђвызревалаї внутри бурно развивающихс€ тогда систем автоматизации проектировани€.

ѕон€тие »нформационной модели здани€ было впервые предложено широкой публике профессором “ехнологического института ƒжорджии „аком »стманом (Chuck Eastman) в 1975 году в журнале јмериканского »нститута јрхитекторов (AIA) под рабочим названием ЂBuilding Description Systemї (—истема описани€ здани€), хот€ годом ранее уже по€вилось в опубликованном им научном отчете.

¬ конце 1970х Ц начале 1980х годов эта концепци€ развивалась параллельно в —таром и Ќовом —вете, причем в —Ўј чаще всего употребл€лс€ термин ЂBuilding Product Modelї , а в ≈вропе (особенно в ‘инл€ндии) Ц ЂProduct Information Modelї .

ѕри этом оба раза слово Product подчеркивало первоочередную ориентацию внимани€ исследователей на объект проектировани€, а не на процесс. ћожно предположить, что несложное лингвистическое объединение этих двух названий и привело к рождению современного ЂBuilding Information Modelї (»нформационна€ модель здани€).

ѕараллельно в разработке подходов к информационному моделированию зданий европейцами в середине 1980х годов примен€лись немецкий термин ЂBauinformatikї и голландский ЂGebouwmodelї, которые в переводе также соответствовали английскому ЂBuilding Modelї или ЂBuilding Information Modelї.

Ќо самое главное Ц эти лингвистические сближени€ терминологии сопровождались и выработкой единого наполнени€ используемых пон€тий, что в итоге и привело к первому по€влению в научной литературе в 1992 году термина ЂBuilding Information Modelї в его нынешнем содержании.

Ќесколько раньше, в 1986 году, англичанин –оберт Ёйш (Robert Aish), человек непростой судьбы (в то врем€ имевший отношение к созданию программы RUCAPS, затем в течение длительного периода Ц сотрудник Bentley Systems, потом перешедший в Autodesk), в своей статье впервые использовал термин ЂBuilding Modelingї в его нынешнем понимании как процесс информационного моделировани€ зданий. Ќо, что более важно, он тогда же впервые сформулировал основные принципы этого информационного подхода в проектировании, составл€ющие ныне основу концепции BIM:

  • трехмерное моделирование;
  • автоматическое получение чертежей;
  • интеллектуальна€ параметризаци€ объектов;
  • соответствующие объектам наборы проектных данных; распределение процесса строительства по временным этапам и т.д.
–оберт Ёйш проиллюстрировал описанный им новый подход в проектировании примером успешного применени€ комплекса программ архитектурного моделировани€ зданий RUCAPS при реконструкции Ђ“ерминала 3ї лондонского аэропорта ’итроу.

ѕрограмма RUCAPS (Really Universal Computer Aided Production System Ц ƒействительно ”ниверсальна€ —истема јвтоматизации ѕроизводства) разрабатывалась в јнглии с конца 1970х годов дл€ архитектурного проектировани€ на миникомпьютерах производства компаний Prime Computer или Digital Equipment Corporation (DEC). ѕо современным меркам ее можно отнести к системам 2.5D, поскольку сама модель показывалась трехмерной, но основные элементы (стены, окна, двери и т.п.) примен€лись только на плоских видах планов или фасадов (дань скорее не классическому подходу в проектировании, а недостаточной развитости компьютерной техники того времени). Ќо все виды были взаимосв€заны, так что изменени€ на одном из них автоматически переносились и на другие. ѕроще говор€, модель воспринималась как единое целое, а не €вл€лась набором автономных плоских чертежей, требующих индивидуальной доработки.

ѕо всей видимости, этот опыт 30-летней давности стоит рассматривать как первый случай использовани€ методики BIM (пока еще в своей начальной форме) в мировой проектно-строительной практике.

ѕримерно с 2002 года, благодар€ старани€м многих авторов и энтузиастов нового подхода в проектировании, в частности, архитектора и стратега компании Autodesk по индустриальному развитию ‘ила Ѕернштейна (Phil Bernstein) и попул€ризатора идеи BIM ƒжерри Ћэйзерина (Jerry Laiserin), концепцию ЂBuilding Information Modelingї ввели в употребление и ведущие разработчики программного обеспечени€ (Autodesk, Bentley Systems, Graphisoft и некоторые другие), причем они сделали пон€тие BIM одним из ключевых в своей терминологии.

ѕохоже, разработчикам программного обеспечени€ все равно, Model это или Modeling - лишь бы работало, поскольку программы объедин€ют в себе и процесс, и результат. ѕроектировщикам или рабочим на стройке эта разница тоже кажетс€ малозначимой.

¬ дальнейшем аббревиатура BIM прочно вошла в лексикон специалистов по компьютерным технологи€м проектировани€ и получила широчайшее распространение, и теперь ее знает весь мир.

 стати, мы все врем€ говорим о здани€х Ц это вариант перевода слова Building на русский €зык, хот€ по смыслу BIM сюда подход€т и сооружени€ (мосты, насыпи, причалы, автодороги, трубопроводы и т.п.) тоже. ѕоэтому правильнее под BIM понимать Ђинформационное моделирование зданий и сооруженийї, но дл€ краткости мы будем говорить только о здани€х, понима€ здани€ в Ђобобщенномї смысле.

»сторически (и экономически) сложилось так, что некоторые разработчики компьютерных программ, по сути относ€щихс€ к информационному моделированию зданий, кроме общеприн€той в насто€щее врем€ терминологии, используют еще и свои собственные пон€ти€.

Ќапример, венгерска€ компани€ Graphisoft, создатель широко распространенного среди архитекторов пакета ArchiCAD, еще в 1987 году ввела пон€тие VB (Virtual Building) Ц Ђ¬иртуальное зданиеї, которое, в сущности, перекликаетс€ с BIM, и заложила эту концепцию в свою программу, сделав таким образом, ArchiCAD практически первым в мире BIM-приложением.

»ногда можно встретить сходные по значению словосочетани€ электронное строительство (e-construction) или виртуальный дизайн и строительство (VDC - Virtual Design and Construction), а в —Ўј применительно к объектам инфраструктуры также широко используетс€ термин CIM (Civil Integrated Management).

» все же, на сегодн€шний день, аббревиатура BIM, уже получивша€ в мире всеобщее признание и самое широкое распространение, считаетс€ доминирующей в области проектировани€ и строительства.

ѕо€вл€ютс€ также термины, выдел€ющие отдельные разделы информационного моделировани€ зданий. ¬ частности, компани€ Bentley Systems ввела и активно использует термин BrIM (Bridge Information Modeling Ц информационное моделирование мостов), уточн€ющий концепцию BIM дл€ этого вида сооружений.

¬есьма близка к BIM сформулированна€ компанией Dassault Systemes в 1998 году концепци€ PLM (Product Lifecycle Management) Ц управление жизненным циклом издели€, котора€ сегодн€ уже стала основополагающей в промышленном производстве и котора€ активно используетс€ практически всей индустрией машиностроительного —јѕ–.

 онцепци€ PLM предполагает, что формируетс€ едина€ информационна€ база, описывающа€ три основных компоненты создани€ чего-либо нового по схеме ѕродукт Ц ѕроцессы Ц –есурсы, а также задающа€ св€зи между этими компонентами.

Ќаличие такой объединенной модели обеспечивает возможность быстро и эффективно ув€зывать и оптимизировать всю указанную цепочку, объедин€ющую в себе проектирование, производство и эксплуатацию издели€.

ѕри этом в концепции PLM в качестве изделий могут рассматриватьс€ всевозможные технически сложные объекты: самолеты и корабли, автомобили и ракеты, здани€ и их инженерные системы, компьютерные сети и т.п. (рис. 2-1-2).

“алапов 63 2-1-2

–ис. 2-1-2. “ехнологи€ PLM призвана решать самые разнообразные задачи разработки, производства и эксплуатации изделий. ѕрограмма CATIA V5

“аким образом, поскольку здани€ и их системы вход€т в список объектов PLM, можно утверждать, что концепци€ PLM применима в строительстве и архитектуре.

— другой стороны, как только мы начинаем примен€ть PLM в этой отрасли, мы обрастаем спецификой проектно-строительной де€тельности, котора€ что-то берет из машиностроени€, а что-то замен€ет на свое или отвергает вообще, и мы, хотим того или нет, получаем BIM.

“ак что с большой уверенностью можно констатировать, что BIM и PLM Ц Ђблизнецы-брать€ї, или, более точно, что BIM €вл€етс€ отражением и уточнением концепции PLM в специализированной области человеческой де€тельности Ц архитектурно-строительном проектировании, учитывающим все его конкретные особенности. ѕри этом не следует забывать, что пон€ти€ BIM и PLM имеют каждое свою конкретную историю по€влени€ и развити€. Ќо близость этих пон€тий объективно говорит о том, что развитие технических видов человеческой де€тельности идет по общим законам в едином направлении Ц направлении информационного моделировани€.

¬полне логично, что по аналогии с PLM уже начал по€вл€тьс€ термин BLM (Building Lifecycle Management) Ц управление жизненным циклом здани€, весьма сходный с уже широко используемым пон€тием FM (Facilities Management) Ц управление обслуживанием, обозначающим систему, состо€щую из организационных, технических и программных ресурсов дл€ управлени€ эксплуатацией здани€ и протекающих в нем процессов (рис. 2-1-3).

“алапов 63 2-1-3

–ис. 2-1-3. јлексей  опылов. ѕроект банка Ђјкцентї. —лева Ц внешний вид сооружени€, справа Ц моделирование движени€ денежных потоков и посетителей в здании. ƒипломный проект по специальности Ђѕроектирование зданийї. Ќ√ј—”(—ибстрин), 2010

 онечно, услышав все это, BIM-скептики (а их пока немало) могут возразить: Ђ акое BIM?  акое управление базами данных?  акие машиностроительные и прочие концепции? «айдите на любую стройку и посмотрите, что там делаетс€! “ам все по гр€зи в сапогах ход€т!ї (рис. 2-1-4).

“алапов 63 2-1-4

–ис. 2-1-4. ‘утбольный стадион Ђ¬ислаї в  ракове, рассчитан на проведение ≈вро-2012. ѕроектирование и строительство ведетс€ по технологии BIM.  омпьютерна€ модель и стадии возведени€ восточной трибуны, 2009

¬ ответ, во-первых, еще раз напомним про специфику строительного производства Ц все строитс€ на земле, так что большие выемки грунта и сопутствующие этому проблемы неизбежны.

¬о-вторых, отметим, что во все времена строительство относилось к категории наиболее точных и интеллектуально емких видов человеческой де€тельности, как и машиностроение.

» уровень технической проработки возводимых сооружений, этой самой Ђстроительнойї точности, всегда требовалс€ самый высокий на свой период времени.

яркий пример тому Ц возведение в ѕариже в 1887-1889 годах Ёйфелевой башни, когда ее создатели при невиданных ранее размерах сооружени€ решали не столько строительные, сколько Ђмашиностроительныеї задачи, заранее довод€ все металлоконструкции до самой высокой степени сборочной готовности и осуществл€€ на высоте только Ђзаклепочныйї монтаж.

”ровень строительной точности всегда определ€лс€ общетехническим уровнем развити€ человечества вообще, неуклонно рос и продолжает расти в наше врем€. ѕричем рост идет лавинообразно, так что сегодн€ уже в массовом масштабе строительное производство вполне сравнимо по исполнительской точности (с учетом масштаба Ђизделийї) как на особо значимых объектах (мосты, стадионы, высотные здани€, концертные залы и т.п.), так и на обычных здани€х с современным машиностроением (рис. 2-1-5).

“алапов 63 2-1-5

–ис. 2-1-5. —лева Ц ’рам ¬асили€ Ѕлаженного в ћоскве (построен в середине XVI века), хорошо просматриваютс€ некоторые Ђрасхождени€ї в параллельности восьмиугольников «ападного столпа; справа Ц монтаж остеклени€ здани€ Swiss Re Building в Ћондоне (начало XXI века)

ѕри этом оп€ть же в силу специфики архитектурно-строительного проектировани€ и производства, а также их отличи€ от машиностроени€ (например, здание может проектироватьс€, строитьс€ и эксплуатироватьс€ одновременно), стоит еще раз отметить, что BIM Ц это все-таки не PLM.

2.1.3. ¬заимоотношение старого и нового подходов в проектировании

ѕодход к проектированию зданий через их информационное моделирование предполагает прежде всего сбор, хранение и комплексную обработку в процессе проектировани€ всей архитектурно-конструкторской, технологической, экономической и иной информации о здании со всеми ее взаимосв€з€ми и зависимост€ми, когда здание и все, что имеет к нему отношение, рассматриваютс€ как единый объект.

ѕравильное определение этих взаимосв€зей, а также точна€ классификаци€, хорошо продуманное и организованное структурирование, актуальность и достоверность используемых данных, удобные и эффективные инструменты доступа и работы с имеющейс€ информацией (интерфейс управлени€ данными), возможность передавать эту информацию или результаты ее анализа дл€ дальнейшего использовани€ во внешние системы Ц вот основные составл€ющие, характеризующие информационное моделирование зданий и определ€ющие его дальнейший успех.

ј планам, фасадам и разрезам, которые раньше главенствовали в процессе проектировани€, как и всей прочей рабочей документации, визуальным изображени€м и другим видам представлени€ проекта, теперь отводитс€ лишь роль презентационных результатов этого информационного моделировани€. ѕравда, результатов, позвол€ющих достаточно быстро оценить качество проекта и при необходимости внести в него требуемые коррективы.

«абега€ несколько вперед, отметим, что одним из главных достоинств информационного моделировани€ €вл€етс€ возможность работать со всей моделью, использу€ любой из ее видов, в частности, дл€ этих целей отлично подход€т привычные проектировщикам планы, фасады и разрезы.

 то-то в такой ситуации может увидеть €вное противоречие Ц уход€ в проектировании от плоских проекций к информационной модели, мы сохран€ем за плоскими проекци€ми право формировать эту модель.

ƒумаетс€, никакого противоречи€ здесь нет. Ќадо лишь учитывать следующие обсто€тельства.

1. »нформационное моделирование зданий приходит не вместо классических методов проектировани€, а €вл€етс€ развитием последних, поэтому логично вбирает их в себ€.

2. ¬ отличие от классического подхода работа через плоские проекции €вл€етс€ доступным и привычным, поэтому дл€ многих удобным, но не единственным методом работы с моделью.

3. ѕри новом методе проектировани€ работа с плоскими проекци€ми перестает быть Ђчисто чертежнойї или Ђгеометрическойї, она становитс€ более информационной. ј плоским проекци€м отводитс€ роль Ђокнаї, через которое мы смотрим на модель.

4. –езультатом проектировани€ по новой методике €вл€етс€ модель (теперь это и есть проект), а ворох чертежей и документации (то, что раньше считалось проектом) теперь Ц лишь одна из форм его представлени€.  стати, некоторые органы экспертизы, например Ђћосгосэкспертизаї, уже начали принимать в работу информационную модель вместо классического набора бумажной документации.

≈сли внимательно пригл€детьс€, то нетрудно увидеть, что при концепции информационного моделировани€ зданий принципиальные решени€ по проектированию, как и прежде, остаютс€ в руках человека, а Ђкомпьютерї оп€ть выполн€ет лишь порученную ему техническую функцию по хранению, специальной обработке, выводу или передаче информации.

Ќо еще одно, не менее важное отличие нового подхода от прежних методов проектировани€ заключаетс€ в том, что возрастающий объем этой технической работы, выполн€емой компьютером, носит принципиально иной характер, и человеку самому с таким объемом в посто€нно сокращающеес€ врем€, выдел€емое на проектирование, уже не справитьс€.

2.1.4. ¬ основе концепции BIM Ц едина€ модель

¬ 2004 году в ћоскве произошла громка€ трагеди€ Ц рухнул купол Ђ“рансвааль-паркаї. ¬иновным тогда решили сделать автора проекта Ќодара  анчели Ц так было бы многим удобно. ќдно из самых серьезных обвинений к архитектору Ц в р€де случаев использовалась не та марка бетона. Ќо дело не закончили, а закрыли по амнистии. —ледствие же показало, что в проект здани€ в процессе его утверждени€ и реализации было внесено несколько дес€тков изменений, как конструктивных, так и по материалам, в частности, смена марок стали и бетона. ¬ итоге многие изменени€, проводившиес€ подчас без должного расчетного обосновани€, и накопили ошибку, приведшую к трагедии. ј будь у создателей Ђ“рансвааль-паркаї едина€ информационна€ модель, все расчеты в случае каждого изменени€ можно было бы проводить своевременно и с высокой точностью. Ќо, к сожалению, про BIM у нас тогда еще никто не слышал.

≈дина€ модель возводимого объекта Ц основа BIM, €вл€юща€с€ неотъемлемой частью любой реализации этой технологии. Ёто Ц решение всех описанных выше проблем. “олько едина€ модель дает полную и согласованную информацию по зданию.

≈сли единой модели нет Ц это уже не BIM, а некоторое приближение к нему, а то и просто жалка€ пароди€ (Ђесть же 3D, значит, все хорошої) на информационную модель здани€.

¬ 2008 году в √онконге был сдан в эксплуатацию спроектированный за год и построенный за два года 308-метровый небоскреб One Island East, ставший мировым образцом применени€ технологии BIM (более подробно о нем рассказано в √лаве 3). ¬ частности, его едина€ информационна€ модель использовалась дл€ нахождени€ всех нестыковок и коллизий, по€вл€вшихс€ при проектировании этого сложнейшего здани€ большим коллективом различных специалистов. ѕо данным генподр€дчика - фирмы Swire Properties Ltd, в процессе работы над проектом было своевременно обнаружено и устранено пор€дка 2000 таких ошибок. ¬ примен€вшейс€ тогда программе Digital Project, как и в подавл€ющем большинстве современных BIM-комплексов, поиск коллизий происходит автоматически, а вот их устранение, естественно, уже дело рук человека.

≈дина€ информационна€ модель здани€, включающа€ в себ€ архитектуру, конструкции и оборудование Ц это не что-то особо выдающеес€, а совершенно нормальное и несложно реализуемое €вление, доступное даже на учебном уровне. “олько по единой модели здани€ можно проводить полноценные расчеты его характеристик, а также генерировать спецификации и другую необходимую рабочую документацию, планировать движение финансовых средств и поставку комплектующих на стройплощадку, управл€ть строительством объекта и многое другое.

Ќо единую модель в BIM не надо путать с единым файлом. ≈диный или составной файл Ц это уже способ организации работы с моделью в конкретной BIM-программе или комплексе таких программ.  ак правило, части модели, относ€щиес€ к разным тематическим област€м, могут быть автономными. Ќапример, электрику нет смысла видеть в своем файле все нагрузки и св€зи строительных конструкций, ему достаточно видеть сами конструкции (их контуры).  роме того, большие проекты порождают огромные информационные модели, работа с которыми как с единым файлом уже представл€ет немалые технически трудности. ¬ таких случа€х создатели модели принудительно дел€т ее на части, организу€ их стыковку. Ёто Ц обычна€ практика дл€ нынешних IT-технологий, обусловленна€ уровнем развити€ современной компьютерной техники.

— другой стороны, при небольшом объеме единого файла и с учетом специфики решаемых задач обычно нет никакой искусственной необходимости раздел€ть его на части. Ќапример, приведенный ниже файл представл€л фактически единую архитектурно-конструкторскую модель, после определенной профилактической чистки имел объем 50 ћб и хорошо обрабатывалс€ на обычном компьютере (рис. 2-1-6).

“алапов 63 2-1-6

–ис. 2-1-6. ≈вгени€ „уприна. ѕроект православного храма в Ќовосибирске. –абота выполнена в Revit Architecture, Ќ√ј—”(—ибстрин), 2011

¬ других же ситуаци€х, на св€занных напр€мую с объемом информации, внутренн€€ сложность объекта вынуждает проектировщиков иметь в единой модели множество файлов. Ќапример, приводимый ниже проект подземной застройки (7 этажей в глубину) и общей реконструкции площади —вердлова в Ќовосибирске содержал 48 файлов, непосредственно формирующих единую модель, и около 800 файлов семейств, но достаточно эффективно обрабатывалс€ на обычном персональном компьютере (рис. 2-1-7).

“алапов 63 2-1-7

–ис. 2-1-7. —офь€ јникеева, —ергей ”льрих. ѕроект реконструкции площади —вердлова в Ќовосибирске. –абота выполнена в Revit Architecture, Ќ√ј—”(—ибстрин), 2011

 онкретна€ технологи€ работы с единой информационной моделью определ€етс€ как содержанием и объемом самого проекта, так и используемым программным обеспечением, а также опытностью пользовател€, и обычно допускает много вариантов.

≈сли с Ђмаленькимиї проектами все просто Ц можно работать с одним файлом (при подход€щим по своей универсальности программном обеспечении, конечно), то Ђбольшиеї обречены сначала на деление, а затем на Ђсшиваниеї частей в единое целое. ѕричем это Ђсшиваниеї должно быть правильным, чтобы получить согласованную информацию, а не набор разрозненных Ђчертежей в электронном видеї. Ќекоторые BIM-программы, например Bentley AECOsim Building Designer, дл€ решени€ подобной проблемы сразу записывают единую модель в несколько тематически разделенных ассоциированных файлов.

»ногда можно услышать мнение, что при информационном моделировании надо дл€ выполнени€ каждого раздела проекта брать ту программу, котора€ это делает наилучшим образом, а потом как-то это все собрать вместе.  онечно, хорошо, если у вас в результате получилось информационна€ модель, по которой можно хот€ бы коллизии проверить. Ќо чаще всего это Ђсобирание вместеї и сводит к нулю все информационное моделирование Ц части проекта в одну модель просто не собираютс€. „тобы не попасть в такое положение, надо помнить, что компьютерное проектирование, особенно BIM Ц это как игра в шахматы, где надо думать на несколько шагов вперед. ¬ частности, работа€ с част€ми модели, надо сразу четко представл€ть, как это потом соберетс€ в единое целое. ≈сли вы этого не представл€ете Ц не думайте про BIM и чертите в AutoCAD, в классическом проектировании эта программа еще никого не подвела!

“е же, кто думает на несколько шагов вперед, обнаружили, что единую модель можно собирать многими способами, и что это в особо крупных случа€х даже выдел€ет некоторую специализацию среди сотрудников. Ѕолее того, по€вилась даже специальна€ терминологи€.

Ќапример, федерированна€ модель (federated model) - эта модель создаетс€ путем работы различных специалистов в различных программах со своими форматами файлов, а сборка общей модели осуществл€етс€ в специальных Ђсборочныхї программах (типа Autodesk NavisWorks). Ќа сегодн€шний день это один из самых распространенных вариантов построени€ единой информационной модели дл€ крупных объектов (рис 2-1-8).

“алапов 63 2-1-8

–ис. 2-1-8. ≈катерина ѕичуева. ѕроверка коллизий в Autodesk NavisWorks. Ќ√ј—”(—ибстрин), 2013

»ли интегрированна€ модель (integrated model) Ц собранна€ из частей, выполненных в открытых форматах (типа IFC).

ќтдельно стоит упом€нуть гибридную модель (hybrid model), собирающую в себ€ как трехмерные элементы, так и ассоциированные с ними 2D чертежи.

—уществуют и другие термины, но мне бы не хотелось забивать ими и без того загруженную голову читател€, раз он Ђдошелї до этой страницы. я лишь сформулирую основные принципы, которыми следует руководствоватьс€ при получении единой информационной модели здани€:

  1. ≈сли модель можно не делить на части, лучше этого и не делать, а сразу работать с единой моделью.
  2. ≈сли делени€ модели не избежать, то лучше пользоватьс€ вариантом центрального файла и локальных копий дл€ каждого пользовател€.
  3. ≈сли это не получаетс€ (например, архитекторам и электрикам требуютс€ разные шаблоны файлов), то надо пользоватьс€ внешними ссылками.
  4. ≈сли внешние ссылки также проблематичны (например, исполнители частей проекта наход€тс€ в разных городах), то готовьтесь к Ђсшивкеї частей с использованием специализированных программ.
  5. ≈сли вообще не удаетс€ работать в одном программном обеспечении (или в едином формате файлов), то также придетс€ Ђсшиватьї части модели в специализированных программах, либо быть готовыми к потере некоторой части такой информации и ее Ђручномуї восстановлению.
  6. ≈сли вы дошли до этого пункта, пропустив п€ть предыдущих как не подход€щих, то забудьте про BIM и чертите в AutoCAD, либо пригласите 1-5 студентов, обученных информационному моделированию Ц они вам все быстро сделают.

2.1.5. BIM - средство дл€ научных исследований и экспериментов

” информационного моделировани€ зданий есть еще одно весьма интересное качество Ц оно дает возможность проводить научные исследовани€ и эксперименты практически по всем вопросам, св€занным с планировкой, конструированием, внутренним обустройством и оснащением, энергопотреблением, экологичностью, особенност€ми проектировани€ и возведени€ и другими аспектами проектно-строительной де€тельности.

ƒл€ этих целей создаетс€ модель не конкретного проектируемого или уже существующего объекта, а нека€ абстрактна€ компьютерна€ конструкци€, в нужной степени имитирующа€ исследуемую ситуацию.

¬ дальнейшем на эту конструкцию оказываетс€ компьютерное же воздействие (изменение ее параметров) и анализируютс€ полученные результаты (рис. 2-1-9).

“алапов 63 2-1-9

–ис. 2-1-9. »горь  озлов. –азработка системы блоков несъемной опалубки с использованием исследовательской модели здани€. ѕо результатам получен патент –‘. –абота выполнена в Revit Architecture, Ќ√ј—”(—ибстрин), 2010

“акую модель логично назвать »сследовательской информационной моделью здани€ или Research BIM (RBIM).

 онечно, можно возразить, что при проектировании здани€ всегда рассматриваютс€ различные варианты планировки, конструкции, оснащени€ и т.п., и выбираетс€ самый подход€щий из них.

Ќо отличие исследовательской модели от Ђобычнойї BIM заключаетс€ в том, что RBIM с самого начала предназначена дл€ исследовани€ каких-то общих аспектов проектировани€, оснащени€ или функционировани€ зданий и может не соответствовать никакому конкретному сооружению вообще.

RBIM Ц это еще одна функци€ BIM, вывод€ща€ технологию информационного моделировани€ зданий далеко за рамки обычного проектировани€ (рис. 2-1-10).

“алапов 63 2-1-10

–ис. 2-1-10. —ветлана ¬альгер, ћаксим ƒанилов, ёли€ ”богова. ћоделирование элементов несъемной опалубки и расчет конструкции на деформацию при заливке бетона. ћоделирование выполнено в Revit Architecture, расчеты Ц в ANSYS, Ќ√ј—”(—ибстрин), 2014

2.1.6. ѕрактическа€ польза от информационной модели здани€

ќднако терминологи€ Ц это все же не главное. ѕрименение информационного моделировани€ зданий существенно облегчает работу с возводимым объектом и имеет массу преимуществ перед прежними формами проектировани€.

ѕрежде всего, оно позвол€ет в виртуальном режиме собрать воедино, подобрать по предназначению, рассчитать, состыковать и согласовать создаваемые разными специалистами и организаци€ми компоненты и системы будущего сооружени€, Ђна кончике пераї заранее проверить их свойства и жизнеспособность, функциональную пригодность и эксплуатационные качества как отдельных частей, так и всего здани€ в целом.

“акже технологи€ BIM дает возможность избежать самой непри€тной дл€ проектировщиков проблемы Ц по€влени€ внутренних нестыковок (коллизий), возникающих при совмещении в едином проекте его составных частей или смежных разделов. ¬ернее, не избежать проблемы, а эффективно ее решать, затрачива€ на это в дес€тки раз меньше времени, чем при используемом ранее Ђручномї или даже CAD-овском подходе и, что самое главное, гарантированно определ€€ все места таких нестыковок (рис. 2-1-11).

“алапов 63 2-1-11

–ис. 2-1-11. ѕроект нового здани€ высшей музыкальной школы New World Symphony в ћайами (—Ўј) архитектора ‘рэнка √ери, разработанный по технологии BIM. ќтдельно показаны компоненты единой модели: визуализаци€ общего вида, внешн€€ оболочка здани€, несущий каркас, комплекс инженерного оборудовани€ и внутренн€€ организаци€ помещений

¬ отличие от традиционных систем компьютерного проектировани€, создающих геометрические образы, результатом информационного моделировани€ возводимого здани€ очень часто становитс€ объектно-ориентированна€ цифрова€ модель всего сооружени€, по которой можно моделировать процесс организации его строительства.

» даже если создатели модели перед собой не ставили задачу организации процесса возведени€ здани€ (хот€ это €вл€етс€ об€зательной частью любого проекта), на основе информационной модели это получаетс€ гораздо легче, чем при традиционном подходе (планы, фасады и т.п.) (рис. 2-1-12).

“алапов 63 2-1-12

–ис. 2-1-12. ≈катерина ѕичуева. √рафик возведени€ здани€ на основе информационной модели. –абота выполнена в Revit Architecture и NavisWorks. Ќ√ј—”(—ибстрин), 2013

ѕеречислим несколько характеристик, отличающих BIM от традиционных компьютерных моделей зданий:
  • “очна€ геометри€ Ц все объекты задаютс€ достоверно (в полном соответствии с реальной, в том числе и внутренней, конструкцией), геометрически правильно и в точных размерах;
  • ¬сеобъемлющие и пополн€емые свойства объектов Ц все объекты в модели имеют некоторые заранее заданные свойства (характеристики материала, код изготовител€, цену, дату последнего обслуживани€ и т.п.), которые можно измен€ть, пополн€ть и использовать как в самой модели, так и через специальные форматы файлов (например, IFC) за ее пределами;
  • Ѕогатство смысловых св€зей Ц в модели задаютс€ и учитываютс€ при рассмотрении такие отношени€ св€зи и взаимного подчинени€ составных частей, как Ђсодержитс€ вї, Ђзависит отї, Ђ€вл€етс€ частью чего-тої и т.п.
  • »нтегрированна€ информаци€ Ц модель содержит всю информацию в едином центре, обеспечива€ таким образом ее согласованность, точность и доступность;
  • ѕоддержание жизненного цикла Ц модель поддерживает работу с данными в течение всего периода проектировани€, возведени€, эксплуатации и даже окончательного сноса (утилизации) здани€.
„аще всего работа по созданию информационной модели здани€ ведетс€ в три этапа.

ѕервый этап. BIM Ц это объектно-ориентированна€ технологи€. ѕоэтому сначала разрабатываютс€ некие блоки (семейства) Ц первичные элементы проектировани€, соответствующие как строительным издели€м (окна, двери, плиты перекрытий и т.п.), так и элементам оснащени€ (отопительные и осветительные приборы, лифты и т.п.) и многому другому, что имеет непосредственное отношение к зданию, но производитс€ вне рамок стройплощадки и при проектировании и возведении объекта используетс€ целиком, а не делитс€ на части.

¬торой этап Ц моделирование того, что создаетс€ на стройплощадке. Ёто фундаменты, стены, крыши, навесные фасады и многое другое. ѕри этом предполагаетс€ широкое использование заранее созданных (на первом этапе, который, кстати, может осуществл€тьс€ параллельно со вторым) элементов, например, крепежных или обрамл€ющих деталей при формировании навесных стен здани€.

“ретий этап Ц дальнейшее использование информации из созданной на втором этапе модели в подход€щем формате (дл€ этих целей специально разработан формат IFC) в специализированных приложени€х дл€ решени€ отдельных задач, св€занных с проектированием здани€.

“аким образом, логика информационного моделировани€ зданий, вопреки опасени€м некоторых скептиков, ушла из непон€тной дл€ проектировщиков и строителей области программировани€ и соответствует обычному пониманию, как строить дом, как его оснащать и как в нем жить. Ёто существенно облегчает и упрощает работу с BIM как проектировщикам, так и всем остальным категори€м строителей, а также собственникам, управленцам и эксплуатантам.

„то касаетс€ делени€ на этапы (первый, второй и третий) при создании BIM, то оно носит достаточно условный характер Ц эти работы могут выполн€тьс€ почти параллельно.

¬ы можете, например, вставить окна в моделируемый объект, а затем, по вновь по€вившимс€ соображени€м, помен€ть их, и в проекте будут задействованы уже измененные окна.

ѕостроенна€ специалистами информационна€ модель проектируемого объекта становитс€ основой дл€ получени€ специализированной информации по его различным част€м, узлам и разделам. ќна активно используетс€ дл€ создани€ рабочей документации всех видов, разработки, расчета параметров и изготовлени€ строительных конструкций и деталей, комплектации объекта, заказа и монтажа технологического оборудовани€, экономических расчетов, организации возведени€ самого здани€, финансового обеспечени€ строительства, а также решени€ технических и организационно-хоз€йственных вопросов последующей эксплуатации.

ќдин из впечатл€ющих примеров комплексного применени€ BIM при возведении большого, технически сложного и особо значимого объекта - строительство нового здани€ американской высшей музыкальной школы (консерватории) New World Symphony в ћайами. ѕроектирование этого сооружени€ с использованием технологии BIM началось в 2006 году, строительство - в 2008, а ввод в эксплуатацию Ц €нварь 2011 года, как и было запланировано (рис. 2-1-13).

“алапов 63 2-1-13

–ис. 2-1-13. —троительство нового здани€ американской высшей музыкальной школы New World Symphony и его будущий внешний и внутренний виды

Ёто здание имеет общую площадь 10 000 квадратных метров, главный зал рассчитан на 700 зрителей. ќно приспособлено дл€ проведени€ веб-трансл€ций и записи концертов, а также Ц внешних видеопроекций на 360 градусов. Ќа его верхнем этаже расположены музыкальна€ библиотека, дирижерска€ студи€, а также 26 индивидуальных репетиционных аудиторий и 6 Ц дл€ совместных репетиций нескольких музыкантов. —метна€ стоимость объекта составл€л€ 200 миллионов долларов, итогова€ Ц 160 (еще один интересный, но уже достаточно прогнозируемый результат использовани€ BIM).

ѕроектирование такого объекта, проведенное в достаточно короткий срок, было св€зано с большим количеством самых разнообразных и весьма сложных расчетов, выполненных по информационной модели здани€, и еще раз нагл€дно продемонстрировало эффективность технологии BIM (рис. 2-1-14).

“алапов 63 2-1-14

–ис. 2-1-14. ¬ысша€ музыкальна€ школа New World Symphony: главный вход. јрхитекторы Gehry Partners, 2010

»нформационна€ модель здани€ может (должна) существовать в течение всего жизненного цикла объекта, и даже дольше. —одержащиес€ в ней (первоначально внесенные) самые разнообразные данные могут затем измен€тьс€, дополн€тьс€ и замен€тьс€, отража€ текущее состо€ние здани€.

“акой подход в проектировании, когда объект рассматриваетс€ не только в пространстве, но и во времени, то есть Ђ3D плюс врем€ї, часто называют 4D, а Ђ4D плюс (негеометрическую) информациюї (например, стоимость) прин€то обозначать уже 5D. ’от€, с другой стороны, в р€де публикаций под 4D могут понимать Ђ3D плюс спецификацииї, но такое встречаетс€ все реже и реже. Ќекоторые горд€тс€ тем, что они делают модели 6D или даже 7D. ƒумаю, что погон€ за количеством D Ц это некотора€ дань моде. √лавное же Ц внутреннее содержание новой концепции проектировани€.

“ехнологи€ BIM уже сейчас показала возможность достижени€ высокой скорости, объема и качества строительства, а также значительную экономию бюджетных средств. Ќапример, при строительстве сложнейшего по форме и внутреннему оснащению нового корпуса ћузе€ искусств в американском городе ƒенвере дл€ организации взаимодействи€ субподр€дчиков при проектировании и возведении каркаса здани€ (металл и железобетон) и разработке и монтаже сантехнических и электрических систем была использована специально созданна€ дл€ этого объекта информационна€ модель (рис. 2-1-15).

“алапов 63 2-1-15

–ис. 2-1-15. ћузей искусств в ƒенвере (—Ўј), корпус ‘редерика —.’эмилтона.  омпьютерна€ модель и возведение каркаса здани€. јрхитектор ƒэниель Ћибескинд. ѕрограмма Tekla Structures

ѕо данным генерального подр€дчика, только чисто организационное применение BIM (модель была создана лишь дл€ отработки взаимодействи€ субподр€дчиков и оптимизации графика работ) сократило срок строительства на 14 мес€цев и привело к экономии примерно 400 тыс€ч долларов при сметной стоимости объекта в 70 миллионов долларов. “акие результаты (400 тыс€ч долларов и 14 мес€цев Ц Ђна кончике пераї) впечатл€ют (рис. 2-1-16).
“алапов 63 2-1-16

–ис. 2-1-16. ћузей искусств в ƒенвере (—Ўј), корпус ‘редерика —.’эмилтона. ќкончательный вид. јрхитектор ƒэниель Ћибескинд, 2006

Ќо все же одно из самых главных достижений BIM Ц по€вивша€с€ сейчас (и почти отсутствовавша€ ранее) возможность только Ђинтеллектуальнымиї усили€ми добитьс€ практически полного соответстви€ эксплуатационных характеристик нового здани€ требовани€м заказчика, причем еще до его ввода в эксплуатацию (более точно Ц даже до начала его строительства). Ёто достигаетс€ благодар€ тому, что технологи€ BIM позвол€ет с высокой степенью достоверности воссоздать сам объект со всеми конструкци€ми, материалами, инженерным оснащением и протекающими в нем процессами и отладить на виртуальной модели основные проектные решени€. »ными способами така€ проверка проектных решений на правильность не осуществима Ц придетс€ просто построить макет здани€ в натуральную величину. „то в прежние времена периодически и происходило (да и сейчас еще кое-где происходит) Ц правильность проектных расчетов провер€лась на уже созданном объекте, когда исправить что-либо было почти невозможно. ¬ прежней истории строительства было немало случаев, когда уже после возведени€ здани€ по его реальным характеристикам корректировалось само предназначение объекта либо накладывались ограничени€ на услови€ его эксплуатации.

ѕри этом особо важно подчеркнуть, что информационна€ модель здани€ - это виртуальна€ модель, результат применени€ компьютерных технологий. ¬ идеале BIM Ц это виртуальна€ копи€ здани€.

Ќа начальном этапе создани€ модели мы имеем некоторый набор информации, почти всегда неполный, но достаточный дл€ начала работы в первом приближении. «атем введенна€ в модель информаци€ пополн€етс€ и корректируетс€ по мере ее поступлени€, и модель становитс€ все более точной и насыщенной.

“аким образом, процесс создани€ информационной модели всегда раст€нут во времени (носит практически непрерывный характер), поскольку может иметь неограниченное количество Ђуточненийї. ј сама информационна€ модель здани€ Ц весьма динамичное и посто€нно развивающеес€ образование, Ђживущееї самосто€тельной жизнью. ѕри этом надо понимать, что физически BIM существует только в пам€ти компьютера. » ею можно воспользоватьс€ только посредством тех программных средств (комплекса программ), в которых она и была создана.

2.1.7. ‘ормы получени€ информации из модели

—ама информационна€ модель здани€ как организованный набор данных об объекте непосредственно используетс€ создавшей ее программой. Ќо в р€де случаев дл€ работы сама модель не нужна, специалистам важно иметь возможность лишь брать информацию из модели в удобном виде и широко использовать в своей профессиональной де€тельности вне рамок конкретной BIM-программы.

ќтсюда возникает еще одна из важных задач информационного моделировани€ Ц предоставл€ть пользователю данные об объекте в широком спектре форматов, технологически пригодных дл€ дальнейшей обработки компьютерными или иными средствами.

ѕоэтому современные BIM-программы с самого начала предполагают, что содержащуюс€ в модели информацию о здании дл€ внешнего использовани€ можно получать в большом спектре видов. Ѕолее того, по€вились уже разные формы (иногда их называют Ђконтейнерамиї) представлени€ модели, в которых эта модель находитс€ как бы в некоторой защитной оболочке, позвол€ющей получать информацию, но не допускающей в самой модели никаких изменений. “ака€ форма представлени€ модели Ђтолько дл€ чтени€ї очень удобна при работе со смежниками, сторонними организаци€ми, просто дл€ открытого доступа, обеспечивает сохранение авторских прав и защищает модель от несанкционированных изменений.

ћинимальный перечень форм вывода информации из модели на сегодн€шний день уже достаточно четко определен профессиональным сообществом, не вызывает никаких дискуссий и может только расшир€тьс€ (рис. 2-1-17).

“алапов 63 2-1-17

–ис. 2-1-17. ¬иды графического представлени€ информационной модели здани€. “ать€на  озлова. ѕам€тник архитектуры Ђƒом композиторовї в Ќовосибирске. ћодель выполнена в Revit Architecture. Ќ√ј—”(—ибстрин), 2009

  таким общепризнанным формам вывода, прежде всего, относ€тс€:

1) файлы с данными в определенных форматах дл€ обмена с другими программами (на сегодн€шний день - формат IFC и некоторые другие);
2) чертежна€ 2D рабоча€ документаци€ и чертежные 3D-виды моделей;
3) плоские 2D файлы и объемные 3D модели дл€ использовани€ в различных CAD-программах и других приложени€х;
4) таблицы, ведомости, спецификации различного назначени€ (рис. 2-1-18);

“алапов 63 2-1-18

–ис. 2-1-18. »ван ѕоцелуев. –еконструкци€ ÷ентральной клинической больницы —ќ –јЌ. ќбщий вид и фрагмент ведомости отделки помещений. ƒипломный проект по специальности Ђѕроектирование зданийї. –абота выполнена в Revit Architecture. Ќ√ј—”(—ибстрин), 2010


5) файлы дл€ просмотра и использовани€ в »нтернет;
6) файлы с инженерными задани€ми на изготовление вход€щих в модель изделий и конструкций;
7) файлы-заказы на поставку оборудовани€ и материалов;
8) результаты тех или иных специальных расчетов (в табличном, графическом или анимационном представлении);
9) графические и видеоматериалы, отражающие моделируемые процессы; особенно важны визуальные представлени€ различных количественных характеристик здани€ дл€ качественной оценки пользователем Ц картинки с инсол€цией, прочностные характеристики, уровни загр€знени€, схемы интенсивности использовани€ помещений и т.п. (рис. 2-1-19);
“алапов 63 2-1-19

–ис. 2-1-19. »горь  озлов. ¬изуализаци€ прочностных характеристик каркаса здани€. ћодель выполнена в Revit Structure и передана дл€ расчета в Robot Structural Analysis. Ќ√ј—”(—ибстрин), 2010


10) файлы с данными дл€ расчетов в других программах;
11) файлы презентационной визуализации и анимации модели (рис. 2-1-20);
“алапов 63 2-1-20

–ис. 2-1-20. ≈лена  оваленко. ѕроект ÷ентра современного искусства. ƒипломный проект по специальности Ђѕроектирование зданийї. ћодель выполнена в Revit Architecture. Ќ√ј—”(—ибстрин), 2009


12) файлы дл€ различных видов Ђтвердогої макетировани€ создаваемого объекта по его компьютерной модели (трехмерной печати) (рис. 2-1-21);
13) логическим развитием этого направлени€ станет в скором времени просто возведение здани€ с помощью строительного 3D принтера;
“алапов 63 2-1-21

–ис. 2-1-21. ѕроект ћедиатеки в –ио-де-∆анейро. —лева Ц компьютерна€ модель, справа Ц выполненный по ней макет. ћодель выполнена в Revit Architecture. јрхитектурна€ фирма SPBR Arquitetos, Ѕразили€, 2006


14) виды объемных разрезов и других полных или неполных фрагментов проектируемого здани€ в различных режимах, облегчающие его пространственное воспри€тие (рис. 2-1-22);
“алапов 63 2-1-22

–ис. 2-1-22. “ать€на  озлова. ѕам€тник архитектуры Ђƒом композиторовї в Ќовосибирске: трехмерный разрез здани€. ћодель выполнена в Revit Architecture. Ќ√ј—”(—ибстрин), 2009


15) данные дл€ изготовлени€ модели или ее частей на станках с „ѕ”, лазерных или механических резаках либо других подобных устройствах;
16) любые другие виды предоставлени€ информации, которые потребуютс€ при проектировании, строительстве или эксплуатации здани€.

¬се это многообразие форм выводимой информации обеспечивает универсальность и эффективность BIM как нового подхода в проектировании зданий и гарантирует ему определ€ющее положение в архитектурно-строительной отрасли в ближайшем будущем.

2.1.8. BIM и обмен информацией

«акономерным результатом развити€ в последние дес€тилети€ компьютерного проектировани€ €вл€етс€ то обсто€тельство, что на сегодн€шний день работа на основе CAD-технологий представл€етс€ достаточно организованной и отлаженной.

—ейчас, спуст€ 30 лет после своего по€влени€, формат файлов DWG, создаваемых пакетом AutoCAD, зан€л место общепризнанного стандарта работы с проектом в CAD-программах и начал жить независимой от своего создател€ жизнью.

Ѕолее правильно будет отметить, что в насто€щее врем€ существует фактически два формата DWG.

ѕервый, обычно дл€ уточнени€ обозначаемый в литературе как RealDWG, €вл€етс€ закрытым лицензируемым форматом и разрабатываетс€ компанией Autodesk дл€ нужд своего программного обеспечени€ (в первую очередь AutoCAD в различных модификаци€х).

¬торой формат, во избежание недоразумений обозначаемый в публикаци€х как Teigha (до недавнего времени - DWGdirect, еще раньше Ц openDWG), поддерживаетс€ организацией Open Design Alliance (ODA), объедин€ющей в своих р€дах более 200 ведущих производителей —јѕ– со всего мира (Bentley, Siemens, Graphisoft и др.). »менно он €вл€етс€ открытым форматом и широко используетс€ различными программами дл€ хранени€ и обмена данными.

Ќемала€ известность пришла и к формату DXF, также разработанному в свое врем€ Autodesk дл€ осуществлени€ обмена данными между различными CAD-программами, с одной стороны, и другими, в том числе вычислительными, комплексами, с другой.

“еперь практически все CAD-программы могут принимать и сохран€ть информацию в этих форматах, хот€ их собственные, Ђродныеї форматы файлов порой существенно отличаютс€ от последних.

“аким образом, еще раз констатируем, что форматы файлов DWG и DXF стали неким Ђунификаторомї информации дл€ CAD-программ, причем это случилось не по команде сверху или решению некоего общего собрани€ разработчиков программного обеспечени€, а исторически определилось самой логикой естественного развити€ автоматизированного проектировани€ в мире и успехами пакета AutoCAD.

„то касаетс€ BIM, то в наши дни форма, содержание и способы работы по информационному моделированию зданий всецело определ€ютс€ используемым проектировщиками (архитекторами, конструкторами, смежниками и т.п.) программным обеспечением, которого сейчас дл€ BIM уже немало и количество которого растет лавинообразно.

¬недрение технологии BIM в мировую проектную практику в насто€щее врем€ находитс€ (по историческим меркам) на своей начальной стадии, так что еще окончательно не выработан единый стандарт дл€ файлов программных продуктов, создающих информационные модели зданий, или обмена данными между этими программами.

Ѕолее того, ввиду бурного развити€ BIM пока часто нет даже совместимости Ђсверху внизї между различными верси€ми одной и той же программы. ƒругими словами, если вы перешли на новую версию BIM-программы, то к старой уже не вернетесь. —воеобразный Ђпринудительныйї, но имеющий объективные причины, прогресс. ѕрактически так же обстоит дело с передачей модели из одной программы в другую, если это программы разных вендоров.

ѕоэтому в мировой индустрии BIM-программ понимание необходимости в общих стандартах назрело, и серьезные попытки разработки единых Ђправил игрыї уже предпринимаютс€. Ќо, думаетс€, должно пройти еще немало времени, чтобы мировые сообщества проектировщиков и производителей программ выработали общепризнанные Ђшаблоныї дл€ BIM, унифицирующие правила хранени€, передачи и использовани€ информации. ¬озможно, конечно, что решение этого вопроса будет найдено по аналогии с CAD-системами, когда один из BIM-комплексов в €вочном пор€дке станет наиболее попул€рным.  онечно, это потребует много времени, да и само по себе маловеро€тно. Ќо работы в этом направлении ведутс€. Ќапример, несмотр€ на конкуренцию, компании Autodesk и Bentley Systems уже достигли серьезных успехов во взаимном обмене файлами именно информационных моделей и библиотечных элементов.

¬се же более перспективным представл€етс€ путь целенаправленной разработки сообществом пользователей (более точно, союзом разработчиков программ и проектно-строительной индустрией) форматов файлов как дл€ самой информационной модели, так и дл€ обмена данными между BIM-системами различных производителей.

–ечь в данном случае должна идти о некотором открытом стандарте хранени€ информации, прив€занном к специфике архитектурно-строительного проектировани€. ѕри этом сами данные можно примен€ть дл€ моделировани€ здани€, его оснащени€, функционировани€, реконструкции и т. п. ѕричем стандарт должен быть именно открытым, то есть доступным всем, а не собственным форматом какой-то конкретной BIM-программы.

“акой подход откроет доступ к BIM широкому кругу разработчиков и пользователей, решающих бесчисленное множество своих конкретных задач. Ѕез этого массовое внедрение BIM в проектно-строительную практику представл€етс€ невозможным.

¬ насто€щее врем€ в мире уже широко используетс€ формат IFC (в различных вариантах) дл€ обмена данными между BIM-программами или получени€ этих данных из модели дл€ использовани€ другими программами. ¬озможность сохранени€ модели в формате IFC даже стало определенным Ђзнаком качестваї дл€ BIM-программы. Ќо работы в этом направлении еще очень много.

  сожалению, по указанной только что причине отсутстви€ единого стандарта перенос информационной модели с одной программной платформы на другую (именно перенос, а не передача некоторой части информации) без потери данных и существенных переделок пока почти невозможен.

“ак что работающие сегодн€ в BIM архитекторы, строители, смежники и другие специалисты существенно завис€т от правильного выбора используемого программного обеспечени€, особенно на начальном этапе своей де€тельности, поскольку в дальнейшем они будут к нему прочно прив€заны, фактически станут его Ђзаложникамиї.

 онечно, такое положение дел не способствует широкому развитию информационного моделировани€ зданий.

ѕроектировщики, перешедшие на технологию BIM, всецело завис€т от общего уровн€ развити€ информационных технологий, уровн€ понимани€ проблемы и мастерства создателей компьютерных программ. ќни в большинстве случаев ограничены в своей профессиональной де€тельности теми рамками, которые им предоставл€ют программисты. ћожет показатьс€, что это плохо, но в современных услови€х зависимость проектировщиков от уровн€ развити€ информационных технологий только растет, и ничего другого, к сожалению, нет и уже не будет.  онечно, это добавл€ет аргументов сторонникам Ђручного проектировани€ї, которые Ђни от кого не зависелиї и Ђделали все самиї, но возврат к прежнему уровню технологии Ц это путь регресса, и он невозможен.

— другой стороны, в машиностроении, например, уровень развити€ авиации или судостроени€ напр€мую зависит от уровн€ развити€ станкостроени€. » это не мешает прогрессу. ≈сли все правильно координировать в масштабе целых отраслей. ƒаже наоборот, потребности авиации и того же судостроени€ во многом стимулируют развитие станкостроени€.

Ќапрашиваетс€ парадоксальный на первый взгл€д вывод: дальнейшее развитие архитектурно-строительного проектировани€ будет зависеть от уровн€ развити€ компьютерной техники и программного инструментари€.  ак и другой вывод: задачи, возникающие в проектировании и строительстве (впрочем, как и в других област€х человеческой де€тельности), стимулируют развитие информационных технологий. ¬се взаимосв€зано. “аким образом, проектирование, строительство и компьютерные технологии сегодн€ соедин€ютс€ в единый, совместно развивающийс€ комплекс. ¬озможно, это не всем понравитс€, но это уже реальность. –еальность, котора€ определ€ет на достаточно долгую перспективу стратегию развити€ всей проектно-строительной отрасли.

2.1.9. ќсновные заблуждени€ о BIM и их опровержение

ƒл€ лучшего понимани€ сущности информационного моделировани€ зданий и основыва€сь на опыте ведущихс€ вокруг новой технологии проектировани€ дискуссий, полезно будет также уточнить, чего BIM не может, к каким последстви€м не приводит и чем не €вл€етс€.

Ќадо отметить, что к моменту выхода второго издани€ этой книги многие заблуждени€ утратили свою актуальность, и из текста они были убраны, но зато по€вились новые.

»так, попробуем пон€ть, что такое Ђне BIMї и какие свойства BIM приписываютс€ совершенно напрасно.

BIM не €вл€етс€ Ђискусственным интеллектомї. Ќапример, собранна€ в модели информаци€ о здании может анализироватьс€ на предмет обнаружени€ в проекте возможных нестыковок и коллизий. Ќо способы устранени€ этих противоречий наход€тс€ всецело в руках человека, поскольку сама логика проектировани€ еще не поддаетс€ математическому описанию.

Ќапример, если вы в модели уменьшите количество утеплител€ на здании, то BIM-программа не будет думать за вас, как поступить: то ли добавить (закупить) еще утеплител€, поскольку предложенного вами €вно мало, то ли уменьшить площадь отапливаемых помещений, то ли усилить систему отоплени€, то ли перенести здание на новое место с более теплым климатом и т.п.

“акие вопросы проектировщик должен решать сам. ѕочти наверн€ка в будущем компьютерные программы начнут постепенно замен€ть человека и в наиболее простых (рутинных) интеллектуальных операци€х в проектировании, как сейчас уже замен€ют в черчении, но пока в реальной практике об этом говорить рано.

 огда это произойдет, справедливо будет утверждать о начале нового этапа развити€ проектировани€.

BIM не идеальна. ѕоскольку она создана людьми и получает от людей информацию, а люд€м свойственно ошибатьс€, в модели все равно будут встречатьс€ ошибки. Ёти ошибки могут по€вл€тьс€ непосредственно при внесении данных, при создании BIM-программ, даже при работе компьютеров. Ќо этих ошибок возникает принципиально меньше, чем в случае, когда человек сам манипулирует информацией.   тому же BIM имеет гораздо больше внутренних уровней контрол€ корректности данных. “ак что сегодн€ BIM - это лучшее из того, что есть.

BIM Ц это не конкретна€ компьютерна€ программа. Ёто Ц нова€ технологи€ проектировани€. ј компьютерные программы (Autodesk Revit, Digital Project, Bently AECOsim, Allplan, ArchiCAD и т.п.) Ц это всего лишь инструменты ее реализации, которые посто€нно развиваютс€ и совершенствуютс€. Ёто Ц инструменты хранени€ данных модели и работы с ними. Ќо эти компьютерные программы определ€ют современный уровень развити€ информационного моделировани€ зданий, без них технологи€ BIM лишена вс€кого смысла, она просто не может существовать.

BIM Ц это не 3D. Ёто не только 3D, это еще и масса дополнительной информации (числовой, атрибутивной и т.п.), котора€ выходит далеко за рамки только геометрического воспри€ти€ этих объекта.  акой бы хорошей не была геометрическа€ модель (котора€, кстати, сама по себе тоже представл€ет лишь правильно организованный набор числовых данных) и ее визуализаци€, у объектов должна быть еще количественна€ и атрибутивна€ информаци€ дл€ анализа.

≈сли кому-то удобнее оперировать символом D, можно считать, что BIM Ц это 5D. »ли 6D. ƒело не в количестве D. BIM Ц это BIM. ј только 3D Ц это не BIM, это скорее ЂЄмкость-оболочкаї дл€ BIM, причем с определенными оговорками.

BIM Ц это не об€зательно 3D. Ёто еще и числовые характеристики, таблицы, спецификации, цены, календарные графики, электронные адреса и т.п.  онечно, виртуальна€ модель здани€ создаетс€ объемной, но если дл€ решени€ конкретных проектных задач не требуетс€ трехмерной модели сооружени€, то нет никакой необходимости использовать 3D Ц така€ работа будет избыточной. ¬ BIM широко используютс€ и 2D инструменты. ѕроще говор€, BIM Ц это ровно столько D, сколько надо дл€ эффективного решени€ поставленной задачи, плюс числовые данные дл€ анализа.

¬ообще сравнивать (тем более противопоставл€ть) BIM и 3D Ц неправильно. — таким же успехом, следу€ ћ.≈.—алтыкову-ўедрину, можно рассуждать Ђо конституции и севрюге с хреномї.

ћногие из тех, кто противопоставл€ет BIM и 3D, полагают, что 3D - это просто способ отображени€ информации. „асто от них можно услышать фразу: Ђѕроектировщику совершенно не об€зательно видеть здание в объеме, ему достаточно плоских чертежейї.

Ќа самом же деле 3D Ц это, прежде всего, формат хранени€ (геометрической по смыслу) информации дл€ пон€тной человеку визуализации и удобства последующих операций с этой информацией. ¬ этом Ц корень многих непониманий и заблуждений по поводу BIM.

¬ообще BIM – это информаци€ об объекте и способы ее использовани€ (другими словами, специализированные программы, интерфейсы), которые напр€мую завис€т от поставленных перед проектировщиками задач. ј все разговоры (и даже дискуссии) о количестве ЂDї весьма полезны только тем, что представл€ют на хороший, Ђмодныйї и доходчивый способ попул€ризации идей BIM дл€ не подготовленной еще аудитории.

BIM Ц это параметрически заданные объекты. ѕоведение (физические и технические свойства, геометрические размеры, взаиморасположение и т.п.) создаваемых объектов, их взаимосв€зи, зависимости и многое другое определ€етс€ наборами всевозможных (не об€зательно геометрических) параметров и завис€т от этих параметров.

≈сли в модели нет параметризации Ц это не BIM.

BIM Ц это не набор 2D проекций, в совокупности описывающих проектируемое здание. Ќаоборот, все эти проекции (планы, фасады, разрезы и т.п.), как и многие другие графические представлени€, автоматически получаютс€ из информационной модели здани€ и €вл€ютс€ ее видами (следстви€ми). ћодель в этом случае, выража€сь философским €зыком, первична.

Ёто свойство BIM Ц автоматическое отслеживание во всех видах (в том числе и в чертежах, таблицах, спецификаци€х) изменений модели, €вл€етс€ одной из сильнейших и принципиальных ее сторон (рис. 2-1-23).

“алапов 63 2-1-23

–ис. 2-1-23. Ћеонид —кр€бин. Ётнографический центр народов  амчатки. ƒипломный проект по специальности Ђѕроектирование зданийї. ѕоказаны стадии трехмерного эскизировани€, создани€ модели, визуализации и получени€ необходимых дл€ проекта чертежей. ћодель выполнена в Revit Architecture. Ќ√ј—”(—ибстрин), 2010

BIM Ц это не завершенна€ (застывша€) модель. »нформационна€ модель любого здани€ посто€нно находитс€ в развитии, по мере необходимости пополн€€сь все более новой информацией и корректиру€сь с учетом измен€ющихс€ условий и нового понимани€ проектных или эксплуатационных задач.

¬ подавл€ющем большинстве случаев BIM - это Ђжива€ї, развивающа€с€ модель. » при правильном понимании срок ее существовани€ полностью перекрывает жизненный цикл реального объекта.

BIM приносит пользу не только на больших объектах. Ќа больших объектах много пользы. Ќа маленьких абсолютна€ величина этой пользы меньше, но самих маленьких объектов обычно больше, так что оп€ть пользы много. ƒа и процентное соотношение пользы от BIM примерно одинаково. “ак что информационное моделирование зданий эффективно всегда.

BIM не замен€ет человека. Ѕолее того, технологи€ BIM не может существовать без человека и требует от него высокого, может даже большего, чем при традиционных методах проектировани€, профессионализма, лучшего, комплексного понимани€ созидательного процесса проектировани€ здани€ и большей ответственности в работе. ѕри всЄм этом, BIM делает работу человека более эффективной и производительной, увеличива€ ее интеллектуальную составл€ющую, освобожда€ от рутинного труда и оберега€ от ошибок.

BIM не работает автоматически. —обирать информацию (либо руководить процессом сбора информации, либо контролировать этот процесс, либо создавать модель, либо формулировать услови€ дл€ этой модели и т.п.) по тем или иным проблемам все равно придетс€ проектировщику.

— другой стороны, технологи€ BIM существенно автоматизирует и поэтому облегчает процесс сбора, обработки, систематизации, хранени€ и использовани€ такой информации.  ак и весь процесс проектировани€ здани€.

BIM не требует от человека Ђтупой набивки данныхї. ѕроектировщик, работающий в технологии BIM Ц это не оператор большой Ё¬ћ, сид€щий в белом халате и набивающий перфокарты в окружении мигающих лампочек.

—оздание информационной модели осуществл€етс€ по обычной, привычной и пон€тной дл€ проектировщика логике построени€ здани€, где главную роль играют его квалификаци€ и интеллект. ј само построение модели осуществл€етс€ в основном традиционными, привычными и удобными дл€ проектировани€ графическими средствами, в том числе и в интерактивном режиме.

Ќапример, если вы в любой из BIM-программ Ђрисуетеї план этажа, то в результате вы создаете не план этажа, а сам этаж Ч соответствующую часть информационной модели всего здани€. „то, однако, совершенно не исключает возможности ввода каких-то (например, текстовых) данных с клавиатуры.  ак не исключает и ввода данных любыми иными способами, например, объемным сканером или голосом.

BIM не делает ненужной Ђстарую гвардиюї специалистов.  онечно, люба€ гварди€ рано или поздно становитс€ Ђстаройї. Ќо опыт и профессиональное мастерство нужны в любом деле, особенно при проектировании в технологии информационного моделировани€ зданий, а они обычно приход€т с годами.

»нформационные модели можно создавать, работа€ в привычном дл€ сформировавшихс€ в Ђклассическуюї эпоху специалистов стиле (через планы и фасады), просто к ним добавилось еще много нового. ƒругое дело, что прежним специалистам (всем, а не только Ђстарымї) придетс€ приложить определенные усили€ (кому-то даже немалые) при освоении этих новых инструментов и переходе на новую технологию. Ќо практика показывает, что это все Ц из области реального.

ќсвоение BIM не €вл€етс€ делом избранных и не требует большого времени. ≈сли точнее, времени на освоение BIM требуетс€ ровно столько же, сколько уходит на профессиональное освоение любой другой технологии Ц Ђпериод первоначального обучени€ плюс вс€ жизньї.

¬недрение BIM не требует больших денег. Ётих денег потребуетс€ практически столько же, сколько надо на внедрение любой новой технологии.

¬недрение BIM выгодно не только крупным компани€м. Ќебольшим фирмам это тоже выгодно, поскольку быстрота внесени€ изменений в проект, проверка коллизий, точность расчетов и документации и многие другие качества BIM эконом€т деньги всем.


„итайте также:


¬акансии:

јктуальное обсуждение

RSS-лента комментариев

ƒавид Ћевин
ƒавид Ћевин
ќт редактора: Ќе CAD, а HAD?
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. © 2004-2017 √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.