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

6 но€бр€ 2010

¬ основании BIM лежит кит

¬ладимир “алапов

ƒанна€ стать€ продолжает цикл публикаций об информационном моделировании зданий. — предыдущей статьей цикла можно ознакомитьс€ здесь.

¬ основе технологии BIM лежит концепци€ объектно-ориентированного параметрического проектировани€ (моделировани€) зданий. » это параметрическое моделирование €вл€етс€ одной из тех принципиальных особенностей, которые отличают BIM-программы от всех остальных CAD-систем проектировани€, как бы они при этом не назывались.

“акой подход давно уже получил широкое распространение в машиностроении и в последнее дес€тилетие особенно активно внедр€етс€ в архитектурно-строительном проектировании.

 лассические CAD-системы первоначально не были параметрическими. ѕостроенные в них модели больше напоминали твердые компьютерные макеты из картона Ц вс€ информаци€ носила только геометрический характер (никаких материалов и прочностных характеристик), причем все размеры модели (фигуры) были жестко определены и практически не поддавались редактированию - необходимые модификации предполагали переделку объекта почти Ђс нул€ї.

ѕри такой системе моделировани€ изменени€ в уже сделанной работе проводились практически вручную, когда пользователь перемещал отдельные ребра или грани объекта, а то и просто строил его заново, и така€ рутина отнимала у проектировщиков много времени.

≈сли добавить к этому, что при подобных корректировках многократно возрастает веро€тность проектных ошибок, а все изменени€ в чертежах надо потом также вносить вручную, то станет пон€тно, что параметризаци€ компьютерного проектировани€ давно уже назрела.

ѕопытки использовани€ параметрических методов в проектировании начались еще в 1980-х годах, в первую очередь в области технического моделировани€, особенно в машиностроении. » к насто€щему времени достигли в своем развитии значительных высот.

Ќапример, по€вились даже средства симул€ции (компьютерной имитации) работы узлов и механизмов до изготовлени€ их физических прототипов.

ј бумажна€ стади€ проекта в машиностроении в ближайшей перспективе уже вообще может быть отброшена за ненадобностью, поскольку отлаженные на компьютере детали, в том числе и проверенные во взаимодействии с другими част€ми сложного механизма, можно пр€мо из моделирующей программы передавать на изготовление станку с „ѕ”, не трат€ врем€ на вычерчивание проекций, разрезов и деталировки.

“аким образом, гораздо эффективнее и быстрее становитс€ работать уже не с бумажной, а с электронной документацией. ѕричем не с документацией в ее классическом понимании, а с комплексами программ, которые генерируют модель и все необходимые дл€ производства на станках с „ѕ” файлы, а затем сами ими и распор€жаютс€.  онечно, строительство Ц это не машиностроение. ƒостаточно взгл€нуть на любую стройку, и станет €сно, что здесь до комплексной автоматизации и компьютеризации Ђеще очень далекої.

» все же в архитектурно-строительном проектировании опыты по использованию параметрического моделировани€ тоже проводились, и в большинстве своем они были весьма интересными и эффективными. ¬ основном это касалось уникальных зданий и сооружений.

—реди таких проектов особенно хотелось бы выделить своеобразный высокотехнологичный эксперимент американского архитектора ‘рэнка √ери (Frank Gehry) и коллектива руководимой им фирмы.

¬ 1990 году эта группа энтузиастов приступила к реализации, м€гко говор€, оригинальной идеи - установить весьма необычную по форме и размерам скульптуру рыбы у береговой линии ќлимпийской деревни »гр-92 в Ѕарселоне (рис.1).


–ис.1. —кульптура рыбы у береговой линии ќлимпийской деревни в Ѕарселоне. јрхитектор ‘рэнк √ери. 1992.

«амысел был грандиозен - скульптура длиной 55 метров и высотой 35 метров. ƒл€ ее не типичной дл€ здани€ формы было характерно наличие множества кривых линий и поверхностей, техническое изображение которых несовместимо с традиционной двумерной документацией.

ќчень быстро проектировщикам стало €сно, что чертежи на изготовление (отливку) деталей поверхности Ђрыбыї и всего остального должны быть только Ђтрехмернымиї, поскольку плоские рисунки изогнутых поверхностей, какими бы красивыми они не были, все же выполн€ютс€ в некотором приближении, искажа€ реальную форму будущего объекта (рис.2).


–ис.2. Ѕарселонска€ Ђрыбаї, элементы поверхности.

ѕроектирование Ђрыбыї началось по классической схеме Ц сначала был сделан макет, вернее, цела€ сери€ макетов, всесторонне раскрывающих замысел ‘рэнка √ери.

«атем техническим специалистам приходилось тщательно измер€ть эти модели, сделанные руками автора, выполн€ть сложные вычислени€, и уже по ним создавать множественные несущие элементы, изобража€ многочисленные виды и разрезы дл€ более точного описани€ строительной конструкции.

≈стественно, создание таких чертежей требует огромного труда, и, как результат, они получаютс€ очень дорогосто€щими. ѕри этом проект становитс€ более сложным, чем он есть на самом деле.

¬ такой ситуации подр€дчики, не будучи уверенны в том, какими конкретными способами необычные формы могут быть реализованы, как правило допускают серьезные ошибки в оценке стоимости проекта. ¬ прежние времена все это заставл€ло ‘рэнка √ери, заинтересованного в строгом выполнении бюджета проекта, идти на компромисс, и, тем самым, ставило под угрозу осуществление задумок автора в их первозданном виде.

—тало €сно, что больше с таким положением миритьс€ нельз€, и дл€ реализации замысла требуетс€ новый технологический подход, св€занный с параметрическим компьютерным моделированием, которое тогда активно внедр€лось в машиностроении как сама€ передова€ и многообещающа€ технологи€.

¬ поисках механизма реализации проекта в 1990 году был проведен сравнительный анализ существовавшего тогда программного обеспечени€, наиболее пригодного дл€ решени€ поставленной задачи.

¬ результате выбор архитекторов остановились на программе CATIA фирмы Dassault Systemes в качестве основной, поскольку она была способна задавать вс€кую поверхность, использу€ математические формулы (параметрический подход), которые могли бы быть использованы литейщиками дл€ изготовлени€ элементов скульптуры. »ными словами, и архитекторы, и строители способны были определить любую точку на любой части фигуры с помощью математической модели, созданной CATIA.

ѕосле выбора программного обеспечени€ началась основна€ работа над Ђрыбойї. —начала была создана параметрическа€ модель объекта, а затем дл€ проверки точности моделировани€ построили бумажный макет, изготовив все детали с помощью лазерного трехмерного резака, управл€емого непосредственно по компьютерной модели.

“аким образом, при новом подходе к проектировании и изготовлении скульптуры с самого начала использовались новейшие на тот момент технологические достижени€ из области технического творчества, в архитектурно-строительном проектировании ранее не примен€вшиес€.

–езультаты макетировани€ превзошли все ожидани€. »з нескольких тыс€ч смоделированных св€зей только на двух была получена погрешность в 3 миллиметра, остальные размеры были совершенно идеальны. ƒальнейшее строительство Ђрыбыї проходило с удивительной скоростью и практически стопроцентной точностью. ќт проекта до завершени€ работы потребовалось всего шесть мес€цев.

ѕри этом особо стоит отметить высокую сборочную готовность составных частей Ђрыбыї, поскольку их изготовление (машиностроительные технологии наконец напр€мую пришли в строительство) управл€лось пр€мо с компьютера (рис.3).


–ис.3. Ѕарселонска€ Ђрыбаї, вид снизу.

—ама сборка, отлаженна€ на бумажном макете, также проходила по четко составленному графику и серьезных проблем у исполнителей не вызывала. ј традиционных проектных документов строительства или чертежей при работе потребовалось совсем немного.

«абега€ вперед, отметим, что Ђрыбаї с тех пор стала одной из знаковых достопримечательностей Ѕарселоны, посто€нно привлека€ к себе массу туристов со всего мира.

» хот€ ‘рэнк √ери в скульптуре изображал карпа (это его любима€ рыба), народ уважительно называет его творение Ђкитомї.  оторому было суждено стать одним из китов в основании новой технологии проектировани€ - информационного моделировани€ зданий (рис.4).


–ис.4. ¬ысокотехнологичный карп, он же один из китов-основателей технологии BIM. –€дом загорают ничего не подозревающие туристы.

„то же касаетс€ самого автора скульптуры, то положительный Ђрыбныйї опыт сделал ‘рэнка √ери одним из активнейших сторонников новой технологии проектировани€, хот€ о том, что это BIM, он тогда еще не знал (рис.5).


–ис.5. Ўтаб-квартира компании IAC в Ќью-…орке. «дание спроектировано по технологии BIM. јрхитектор ‘рэнк √ери. 2007.

Ёффект от применени€ новых компьютерных методов настолько впечатлил ‘рэнка √ери, что он серьезно задумалс€ над совершенствованием компьютерных инструментов проектировани€, и в 2002 году с его участием по€вилась нова€, ныне всемирно известна€, компани€ Gehry Technologies, в задачу которой входило создание, освоение и применение в архитектурно-строительном проектировании самых современных компьютерных методик и изобретений (рис.6).


–ис.6. Ђ“анцующий домї в ѕраге (источником вдохновени€ дл€ автора послужил легендарный дуэт ‘рэда јстора и ƒжинджер –оджерс). ѕроект полностью выполнен по компьютерной модели, уже без первоначального картонного макета Ц трехмерное эскизирование сразу осуществл€лось на компьютере. јрхитектор ‘рэнк √ери. 1996.

“огда же на новую технологию работы перешла и строительна€ компани€, непосредственно создававша€ Ђрыбуї. ќднако в целом в области архитектурно-строительного проектировани€ параметрические программы ранее широкого успеха не получили, поскольку еще существенно уступали CAD-программам в простоте и удобстве работы, да и возможности персональной компьютерной техники были маловаты. ѕравильнее будет сказать, что все это врем€ нарабатывалс€ опыт (в том числе и машиностроительный) и формировалось понимание, что надо делать.

Ўироким массам пользователей приходилось ждать, пока по€в€тс€ и разовьютс€ до высокого уровн€ (то есть доступного в понимании и удобного в использовании) соответствующие программные продукты.

» вот, наконец, дождались. ¬ наши дни, реализу€сь главным образом через технологию BIM, параметрический подход стремительно, почти лавинообразно, завоевывает в автоматизации архитектурно-строительного проектировани€ главенствующее положение.

÷икл публикаций ¬ладимира “алапова о BIM продолжаетс€ статьей "«еленый BIM входит в нашу жизнь".

 омментариев: 24
id 426     11 но€бр€ 2010, 21:56
 ≈вгений Ўирин€н
÷енно. —пасибо! ∆аль, что в большей степени это рекламный ролик.

ќтветить   ÷итировать выделенное

id 430     12 но€бр€ 2010, 17:51
 ¬ладимир ћалюх
Ќа www.youtube.com очень много записей вебинаров Gehry Technologies, достаточно набрать в поиске название компании.

http://www.youtube.com/results?search_query=gehry+technologies&aq=1

ќтветить   ÷итировать выделенное

id 437     13 но€бр€ 2010, 5:26
 јлександр Ѕауск
„то касаетс€ возможных проблем с BIM, то € и сам хочу задать один беспоко€щий мен€ вопрос, он об одном case study, как сказать.

ћестный наш партнер јвтодеск уровн€ страны, поддерживающий у нас их продукцию и особенно –обот, за€вил на своем вебинаре, что –обот не поддерживает передачу пользовательских сечений из –евита и обратно. я в ближайшее врем€ проверю, но очень хотелось бы услышать комментарий ¬ладимира “алапова по этому поводу, как насто€щего практика.
» ещЄ один вопрос к вам, ¬ладимир. ” вас в стать€х есть иллюстраци€ к передаче расчетной схемы из –евит в –обот. ¬опрос состоит вот в чем: а в принципе на таком проекте удавалась полностью автоматическа€ генераци€ расчетной схемы в –оботе из BIM-модели, как того требует концепци€ BIM? ѕотому что показанна€ на иллюстрации схема требует большого объема ручной работы с ней.

ќтветить   ÷итировать выделенное

id 443     15 но€бр€ 2010, 2:44
 »горь  озлов
÷итата из јлександр Ѕауск

...а в принципе на таком проекте удавалась полностью автоматическа€ генераци€ расчетной схемы в –оботе из BIM-модели, как того требует концепци€ BIM? ѕотому что показанна€ на иллюстрации схема требует большого объема ручной работы с ней.


≈сли знать особенности –обота, можно в –евите сделать модель такой, что генераци€ расчетной схемы в –оботе не потребует ручной правки модели. ќднако, были и такие проекты, когда модель в –евите, казалось бы, корректна€, в –оботе распадалась на несв€занные элементы. ¬озможно, эта проблема и решаетс€ как-то иначе, кроме ручного сопр€жени€, но решение не лежит на поверхности, а дл€ иного опыта не хватает.

ќтветить   ÷итировать выделенное

id 444     15 но€бр€ 2010, 2:56
 »горь  озлов
÷итата из јлександр Ѕауск
...–обот не поддерживает передачу пользовательских сечений из –евита и обратно. я в ближайшее врем€ проверю, но очень хотелось бы услышать комментарий ¬ладимира “алапова по этому поводу, как насто€щего практика.quote]
≈сли така€ проблема и встречалась, в пам€ти она не отложилась, поскольку –обот не поддерживает много чего, и возможности программ исследовались в основном на предмет принципиальной корректности передачи данных, как сделать так, чтобы не править модель в –оботе.

ќтветить   ÷итировать выделенное

id 445     15 но€бр€ 2010, 21:22
 ¬ладимир “алапов
ќтвет јлександр Ѕауск

»горь  озлов уже ответил по р€ду вопросов.
ƒобавлю, что пока нам не удавалось передавать данные из –евита в –обот полностью автоматически. ¬сегда нужна кака€-то доводка. √де-то это недоработки программы, где-то - пользовател€. ”чимс€.

Ќо концепци€ BIM, насколько € знаю, нигде еще не реализована "в автоматическом" режиме. ѕока что это "гибридный" режим (это - используемый термин), когда и CADовские программы дополн€ют BIM (если узлы уже начерчены, зачем их перечерчивать и тем более моделировать), и ручна€ коррекци€ в пор€дке вещей.

ќтветить   ÷итировать выделенное


ѕол€, помеченные * об€зательны дл€ заполнени€

  »м€ *

  e-mail

  web

¬ы можете ввести не более 3000 символов, осталось:

¬ведите
первые 3 символа:

 *

ќбновить



    

„итайте также:


¬акансии:

јктуальное обсуждение

RSS-лента комментариев

ƒавид Ћевин
ƒавид Ћевин
ќт редактора:  ак искусственный интеллект защищал Ђ√еометрическое моделированиеї Ќ.Ќ. √олованова от пиратства isicad.ru
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. © 2004-2021 √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.