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

31 окт€бр€ 2014

BIM: »нформационное моделирование Ц цифровой век строительной отрасли

ћарина  ороль

¬ качестве вступлени€

ћарина  ороль 2014 ¬ последний год мне пришлось много общатьс€ с различными профессиональными аудитори€ми, которые по долгу службы хот€ бы в какой-то степени должны быть осведомлены о BIM (Building Information Modelling), особенно с учетом полученной в марте этого года государственной поддержки. ¬ результате € пришла к неутешительным выводам, что уровень информированности по теме информационного моделировани€ в строительстве по-прежнему крайне низок. Ќесмотр€ на важность этой темы, ее значимость дл€ развити€ строительной отрасли, обсуждаетс€ она в российских отраслевых —ћ» пока крайне мало. ¬ то же врем€ € дл€ себ€ открыла, что материалы на isicad читают те, кого € раньше не могла в этом Ђзаподозритьї. ѕоэтому по согласованию с редакцией € публикую на isicad свою статью, летом вышедшую в питерском журнале Ђ—тройметаллї. Ќе претенду€ на всесторонний охват, в рамках этой статьи € затрагиваю лишь некоторые ее аспекты в надежде, что она покажетс€ интересной читател€м журнала.

»ме€ свои истоки в информационных технологи€х, BIM затрагивает всех участников инвестиционно-строительного процесса и при правильном стратегическом подходе каждому из них может дать существенные экономические преимущества по сравнению с традиционным подходом к строительным проектам.

ƒл€ масштабного, на уровне всей отрасли, внедрени€ информационного моделировани€ необходимо решить очень много вопросов, часть из которых сейчас даже трудно предвосхитить, а над остальными необходимо начинать работать безотлагательно. ѕоэтому чрезвычайно важно, что эта тема уже получила государственную поддержку.

BIM означает новый подход к проектированию и строительству зданий, который предполагает создание цифровой модели будущего здани€ или сооружени€. “ака€ модель возникает на самых ранних этапах проекта, развиваетс€ по ходу проекта, пополн€етс€ графической и атрибутивной информацией, котора€ используетс€ различными участниками проекта в зависимости от их роли и решаемых задач. ћодель позвол€ет планировать будущий объект и выполн€ть анализ его характеристик на ранних стади€х, когда есть возможность вносить изменени€ и оптимизировать различные параметры без ущерба дл€ бюджета. ¬озведение здани€ сначала на компьютере позвол€ет вы€вить множество ошибок, определить лучший способ производства тех или иных конструкций, способствует более тесному сотрудничеству между архитектором, строителем и заказчиком. BIM Ц это технологии двадцать первого века. —егодн€ уже ни одно культовое здание в мире не может быть построено без применени€ (хот€ бы частичного) технологий информационного моделировани€, поскольку преимущества их очевидны, и станов€тс€ они все более доступными.

ћифы о BIM

ќтносительно BIM уже сформировалось несколько мифов. ’от€ бы некоторые из них мне хотелось бы разве€ть с самого начала, чтобы направить наш разговор в конструктивное русло.
1. BIM Ц это только про проектирование
Ќа самом деле, все участники процесса - включа€ заказчика, всех участников проектировани€, службы экспертизы, строительного подр€дчика, субподр€дчиков, поставщиков оборудовани€, службы строительного контрол€, службы управлени€ и технической эксплуатации будущего объекта - €вл€ютс€ потенциальными создател€ми и потребител€ми информации, содержащейс€ в цифровой информационной модели. BIM Ц это коллективный процесс, охватывающий (в идеале) весь жизненный цикл объекта.
2. BIM Ц это 3D
ќчень распространенное мнение, свод€щее многофункциональный подход всего лишь к переходу от традиционного 2D проектировани€ к трехмерному моделированию с фотореалистической визуализацией и вы€влением коллизий. (—праведливости ради надо отметить, что визуализаци€ €вл€етс€ одним из важнейших преимуществ BIM, так как способствует эффективной коммуникации между участниками проекта, включа€ тех, кто не умеет, да и не должен читать чертежи.) — точки зрени€ самой геометрии, действительно, предполагаетс€, что цифрова€ модель изначально создаетс€ объемной, то есть в 3D, но:
  • третьим измерением зачастую дело не ограничиваетс€. ”же не вызывает вопросов термин Ђ4Dї, добавл€ющий временную характеристику, позвол€ющий визуализировать процесс организации строительства, производства работ, оптимизировать использование машин и механизмов и логистику на стройплощадке;
  • Ђ5Dї уже прочно ассоциируетс€ с управлением стоимостью проекта. ѕравильно организованна€ модель с помощью специализированного программного обеспечени€ и через подключение к специальным базам данных позвол€ет контролировать затраты на строительство и оперативно реагировать в случае отклонений от бюджета или стоимостных нормативов проекта.
—амое главное в BIM Ц это возможность посредством модели аккумулировать и использовать всю необходимую информацию по проекту, предоставл€€ ее всем участникам. Ђѕравильна€ информаци€ Ц правильным участникам Ц в правильном объеме Ц в правильный момент времениї - это утверждение наиболее точно характеризует смысл информационного моделировани€. »нформаци€ о строительном проекте, ее движение между участниками проекта Ц это главный смысл BIM.
3. BIM Ц это новые версии CAD-овских программных продуктов, при этом более дорогие.
Ќеоправданно упрощенный взгл€д на действительность. Ќеобходимо признать, что говорить об информационном моделировании мы смогли только с момента, когда информационные технологии в целом и отдельные программные продукты в частности достигли определенной зрелости. („аще всего речь идет об авторском инструментарии, то есть программном обеспечении, в среде которого создаетс€ информационна€ модель.) BIM Ц это реалии, возникшие на базе достижений в сфере информационных технологий. Ќо самое главное, что BIM Ц это новые процессы, новые формы и правила организации взаимодействи€ между всеми участниками, новые услови€, требовани€ к данным. » собственно программное обеспечение (ѕќ) занимает во всем этом многообразии про€влений BIM не более 10%.

» все-таки про технологии

» хот€ общепризнано, что BIM Ц это про€вление цифровой революции в строительной отрасли, тем не менее, эта революци€ не предполагает отказа от выпуска 2D чертежей. ƒругое дело, что сами чертежи Ц будь то поэтажные планы, фасады или разрезы Ц €вл€ютс€ производными от геометрически точной модели. ќни генерируютс€ на основе модели, практически в автоматическом режиме, когда модель в достаточной степени проработана. ѕараллельно, отдельно от модели чертежи не разрабатываютс€. “аким образом они получаютс€ скоординированными, а изменени€, вносимые в модель, автоматически отражаютс€ на всех видах, чем и гарантируетс€ высокое качество проектов.
1 ћодель этажа

–ис. 1. ‘рагмент модели Ц план этажа как проекци€.

» как же все это обеспечиваетс€?

ќтвет € предлагаю поискать в фундаментальном различии между программными средами CAD (от Computer-Aided-Design) и BIM.

ѕривычные дл€ проектировщиков CAD-овские программные продукты, такие как Autocad, например, порождают файлы, состо€щие, преимущественно из векторных объектов, текстов, форм, св€занных с ними типов линий, слоев. ≈сть там также блоки, 3D объекты довольно сложной формы. „ертежи, созданные в CAD-системах, по объективным причинам €вл€ютс€ плохими контейнерами дл€ информации. ѕомимо того, что качество проектной информации трудно гарантировать, но также важно, что эта информаци€ не €вл€етс€ структурированной и не подлежит машинной обработке.

BIM-среды оперируют интеллектуальными параметрическими объектами. ѕроектировщик создает модель в виртуальной 3D среде из интеллектуальных компонентов, абсолютно точно их позициониру€.  омпоненты сгруппированы в классы (или семейства), которые точно соответствуют классам строительных компонентов реального мира: стены, колонны, двери, окна и т.д. максимально соответствуют своим физическим аналогам.

ѕомимо точных физических размеров, задаваемых параметрически, объекты могут нести в себе еще множество атрибутов, отражающих их физические характеристики (массу, теплопроводность и пр.), информацию о производителе и поставщике, стоимости, сроках поставки и пр. Ќо и это еще не все. —реди параметров объектов есть и такие, что определ€ют их поведение, а также отношени€ с другими компонентами. ¬се это позвол€ет говорить о построении в полной мере интеллектуальной виртуальной модели, характеристики и различные аспекты которой могут быть заранее детально проанализированы. «дание можно увидеть в детал€х в офисе, еще до выхода на стройплощадку, а процесс его возведени€ с высокой точностью можно смоделировать и визуализировать.

≈сть еще один важнейший аспект BIM подхода Ц это интероперабельность, то есть возможность дл€ специалистов различных дисциплин работать в наиболее подход€щих дл€ них программных инструментах, а затем обмениватьс€ данными или объедин€ть различные разделы проекта в единую (федерированную) модель.

ћеждународна€ организаци€ buildingSMART предложила всеобъемлющий набор спецификаций компонентов, получивший название IFC (Industry Foundation Classes), который предусматривает нейтральный системный подход к описанию всех основных семейств компонентов строительной отрасли, с учетом всех процессов полного жизненного цикла. Ётот нейтральный формат (точнее - схема данных) позвол€ет научить всех разработчиков программного обеспечени€ класса BIM если не говорить на одном €зыке, то хот€ бы читать и писать на нем. Ётот нейтральный формат дает возможность получить доступ к проектной информации дл€ непрофессионалов.

Ќесмотр€ на достаточно четкое определение сути BIM объектов и возможностей их использовани€, в профессиональной среде продолжаютс€ споры о том, что можно, а что нельз€ считать BIM-овским программным обеспечением. ¬ качестве ответа € предлагаю посетить сертификационную страницу международного аль€нса buildingSMART, где подтверждаетс€ готовность отдельных программных продуктов Ђчитатьї и Ђписатьї на общем €зыке информационного моделировани€.

»з компаний-производителей программных продуктов авторского инструментари€ на момент написани€ статьи в списке отражены Autodesk (Revit Architecture, Revit Structure, Revit MEP), Graphisoft (ArchiCAD), Nemetschek (Scia Engineer, Allplan, Vectorworks), Trimble (Tekla Structures).

¬ли€ние информационных технологий на дальнейшее развитие строительной отрасли

ѕодозреваю, что читатель, дочитав до этого места, все еще недоумевает, почему развитию BIM удел€етс€ столько внимани€, когда речь идет о новых принципах, реализованных в программных продуктах. —ейчас разъ€сню.

ћожно с уверенностью сказать, что во многих экономически развитых странах тема BIM €вл€етс€ самой обсуждаемой в профессиональном сообществе, а его постепенное признание и внедрение часто называют главным современным трендом строительной отрасли. (ƒл€ обосновани€ преимуществ информационного моделировани€ дл€ каждого из участников инвестиционно-строительного процесса мне понадобитс€ отдельна€ стать€.)

”ровень использовани€ BIM в —Ўј составл€ет 71% , а в ¬еликобритании Ц 54% . ѕричем в —Ўј процесс был запущен более 10 лет назад, а в ¬еликобритании в 2011 году была прин€та нова€ государственна€ стратеги€ строительной отрасли, котора€ предусматривает об€зательное использование BIM технологий дл€ всех проектов, финансируемых из госбюджета, вне зависимости от бюджета и типа проекта. “акие страны как —ингапур,  итай, ёжна€  оре€, ‘инл€нди€, Ќидерланды, Ќорвеги€ уже достигли значительных успехов в масштабе своих стран. ‘ранци€ за€вила о выполнении в BIM технологи€х своей недавно запущенной многомиллиардной госпрограммы. ¬ начале 2014 года всем странам ≈вросоюза было рекомендовано примен€ть BIM при размещении строительных заказов, финансируемых из бюджета. (ѕриведЄнные данные основаны на отчетах компании McGraw Hill Construction. Smart Market Report 2012: ЂThe Business Value of BIM in North America: Multi-Year Trend Analysis and User Ratings (2007-2012) и ЂNBS National BIM Report 2014ї).

¬ –оссийской ‘едерации сотни компаний достигли определенных успехов в применении BIM дл€ комплексного проектировани€ и стандартно дл€ своих проектов разрабатывают 3D информационные модели, содержащие все основные разделы проекта. ÷елый р€д вертикально интегрированных компаний используют модель на стади€х проектировани€, строительства и готов€т ее дл€ эксплуатации. ћосковска€ государственна€ экспертиза в пилотном режиме начала принимать материалы BIM-проектов в форматах, способных передать информационную модель. ѕроцесс идет. Ќо без решени€ многих важнейших вопросов развитие информационного моделировани€ может забуксовать.

2 √  Ёталон

–ис 2. √руппа компаний ЂЁталонї (—анкт-ѕетербург) широко использует технологию информационного моделировани€ в своих проектах. ѕрименение BIM и на стадии проектировани€, и дл€ комплексного контрол€ строительства стало повседневной практикой в этой компании

Ќѕќ Ђ—одисї (ћосква) занимаетс€ разработкой BIM моделей особо опасных и технически сложных объектов дл€ построени€ систем мониторинга инженерных систем и строительных конструкций. ¬ частности, дл€ всех олимпийских объектов —очи были разработаны такие системы.
3-1 —одис стадион
3-2 —одис лед€ной стадион

–ис. 3. —верху вниз: —очи. ћодель центрального олимпийского стадиона Ђ‘иштї. —очи. ћодель ледового дворца ЂЅольшойї

 омпани€ —ибтехпроект (“омск) выполнила проект строительства новой очереди и реконструкции существующей части торгово-развлекательного центра (“–÷) Ђћанежї в “омске.
4-1 —ибтехпроект 4-2 —ибтехпроект манеж

–ис. 4. ћодель “–÷ и фрагмент модели систем инженерных коммуникаций

«наковое событие, которое вне вс€кого сомнени€ уже положительно повли€ло на скорость развити€ и темпы Ђвоспри€ти€ї BIM у нас в стране, Ц это заседание президиума —овета при ѕрезиденте –оссийской ‘едерации по модернизации экономики и инновационному развитию –оссии об инновационном развитии в сфере строительства, состо€вшеес€ 4 марта этого года. ѕо результатам были прин€ты решени€ и даны поручени€, некоторые из которых имеют непосредственное отношение к судьбе BIM в –оссии. ќдно из них св€зано с разработкой инновационной стратегией развити€ строительной отрасли, а второе Ц с разработкой плана поэтапного внедрени€ технологий информационного моделировани€ в области промышленного и гражданского
5 «аседание по модернизации

–ис. 5. «аседание президиума —овета при ѕрезиденте –оссийской ‘едерации по модернизации экономики и инновационному развитию –оссии 4 марта 2014

»так, дл€ того чтобы технологии информационного моделировани€ вышли за стены офисов отдельных компаний-новаторов и стали обычной практикой дл€ строительной отрасли в целом необходимо создать соответствующие услови€.

1. Ќеобходимо договоритьс€ о новых правилах работы и взаимодействи€. ћногие виды обмена документами должны быть переведены в цифровой формат и заменены на передачу структурированных данных. Ёто предполагает новые форматы, зоны ответственности, процедуры проверки данных и пр. —овершенно очевидно, что это означает разработку новых стандартов и —Ќиѕов, а также пересмотр некоторых действующих нормативов, в первую очередь, св€занных с оформлением проектной документации, и ориентированных на бумагу.

2. ƒл€ обозначени€ особых вех в жизни цифрового проекта необходимо определить и формализовать его этапы или стадии. ƒл€ достижени€ понимани€ между участниками проекта - заказчиком, проектировщиком, строител€ми, службой эксплуатации Ц должно быть четко специфицировано, кто, какую информацию по проекту, в какой момент и кому передает.

3. ѕри использовании принципов BIM основные усили€ и ресурсы смещаютс€ на более ранние стадии проекта. Ќа проектировщика ложитс€ больша€, чем сегодн€, нагрузка. ”ровень проработки и качество проектов, которые выход€т из его офиса тоже оказываютс€ на пор€док выше, что дает значительную экономию строительному подр€дчику на стройплощадке. Ёти новые реалии должны найти свое отражение в финансировании архитектурно-строительных заказов.

 рива€ ћак-Ћими

–ис.6.  рива€ MacLeamy демонстрирует смещение основных усилий на более ранние стадии проекта при использовании принципов BIM

4. ÷елый р€д вопросов св€зан с интеллектуальной собственностью на модель будущего объекта.  ому она будет принадлежать? «аказчику? јвтору проекта и передаватьс€ по лицензии заказчику?

5.  ак правильно Ђпрописатьї в договоре выполнение проекта в технологи€х BIM?  ак гарантировать достижение целей проекта и получение Ђправильнойї модели нар€ду с комплектом документации?   каким стандартам апеллировать, на что ссылатьс€?  оллективный характер работы при использовании технологий BIM предполагает тесное сотрудничество заказчика, проектировщика и строител€ с самых первых дней проекта.  акие договорные формы должны примен€тьс€?

6. ћодель дает надежную информацию дл€ формировани€ смет. Ђ—нимаемыеї с модели физобъемы материалов, перечни оборудовани€ позвол€ют довольно точно рассчитать бетон и арматуру, Ђприв€затьї через стоимостные коды компоненты модели к актуализируемым базам данных, содержащим стоимость ресурсов. ќднако дл€ того чтобы эти механизмы заработали, необходимо прин€ть соответствующие системы классификации строительных объектов, определить, как должны выгл€деть системы сметных нормативов, что из прошлого опыта можно вз€ть с собой в цифровой век, а что подлежит глубокой переработке.

7. Ќе берусь перечислить абсолютно все области и вопросы, затрагиваемые при масштабном переходе на BIM, однако остановлюсь едва ли не на самом важном: дл€ реализации всех этих задач нужны грамотные специалисты, профессионально разбирающиес€ в сути информационного моделировани€ с точки зрени€ своей профессии. Ѕез армии подготовленных кадров перевести стройку на инновационные рельсы не удастс€, вперед не продвинутьс€.  ак развернуть профильное высшее образование навстречу цифровому веку, как существующие программы повышени€ квалификации кадров в строительстве должны обогатитьс€ тематическими блоками, посв€щенными BIM?

¬се перечисленные выше вопросы, как и многие другие, решаемы. “ем более, что Ђпреми€ї за реализацию государственной стратегии в области BIM действительно велика.

ѕосле упом€нутых выше поручений ѕравительства заметно подключение к этим вопросам все более широкого круга специалистов и организаций. ѕоэтому в успехе нашего дела сомневатьс€ не приходитс€!


„итайте также:


¬акансии:

јктуальное обсуждение

RSS-лента комментариев

-->

ƒавид Ћевин
ƒавид Ћевин
ќт редактора: ќднажды на isicad.ru: искусство легких касаний темы искусственного интеллекта в —јѕ–
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.