Информационное моделирование зданий и сооружений в России

Информационное Моделирование Здания/Сооружения (BIM) используют современные цифровые технологии, чтобы представлять все физические и функциональные характеристики здания или сооружения. С помощью компьютерной программы, проектная группа, состоящая из архитекторов и конструкторов - совместно создают конструкции здания в трех измерениях, а затем добавляют информацию об структурных компонентах: сантехнике, электрике, отопления, вентиляции и систем охлаждения, а также расположение о скрытых электрических и телекоммуникационных сетях, систем безопасности и спецификации использованных материалов при производстве работ.

В результате получается трехмерная «Виртуальная Информационная Модель «Здание/Сооружения», включающая информацию обо всем, начиная (образно) от типа и диаметра сливной трубы в туалете и толщиной стекла в двери. BIM дает возможность заказчику (инвестору) предварительно - еще до начала стройки визуально пройти объект будущего строительства, что позволяет практически осмотреть каждую мелкую деталь определить рациональность ее применения. Фактически, BIM в процессе проектирования открывает больше, чем владелец будет видеть в реальной жизни, потому что она показывает полную картину внутренних работ объекта (скрытых работ), а также содержит информацию о требуемых продуктах поставки материалов и оборудования от производителя. После того как здание построено, владелец может ссылаться или извлекать из «хранилища общей информации» - различные данные для поддержания потенциала всего жизненного цикла здания/сооружения.

Характерной особенностью информационного моделирования является возможность строителя принять активное участие в процессе проектирования. Для этого создаются договорные отношения между заказчиком – проектировщиками и строителями. В мировой практике такие отношения закрепляются договором IPD -«Интегрированное исполнение проекта».

Суть системы тройственного исполнения проекта состоит в том, что каждый участник выполняет свою задачу, передавая на рассмотрения следующему этапу проектирования, а принятое решение специалиста своей части проекта, становится «элементным стандартом» к обязательному использованию для других участников проекта. В случае несогласия - арбитром должен быть заказчик. Участие строителя в договоре заключается в том, чтобы подобрать технологию строительного производства по минимальным срокам выполнения и гарантией выполнения «точно в срок» и по наименьшей цене. Т.е. заказчик (инвестор) должны принять решение покупать ли ему предложенную технологию или выставить на дополнительный тендер на «работу в проекте» тому исполнителю и именно тому подрядчику (субподрядчик) которого утвердит заказчик. Сейчас практикуется система, где некая подрядная (генподрядная) организация берется за весь комплекс СМР и у заказчика, не может быть уверенности, что подрядчик выполнит эту работу качественно. Технология «Информационного Моделирования» дает возможность представить себе, что необходимо делать специализированной организации еще до начала строительства - в процессе проектирования. «Сапоги должен тачать сапожник, а пироги печь пирожник». Процесс моделирования здания это, прежде всего, виртуальное построение сооружения, сценарий которого необходимо утвердить до начала строительства в виде реального графика строительного производства. Исполнители должны знать, и подготовится к реализации «своей роли в проекте» заблаговременно, а не в спешном порядке, не «за день до исполнения».

BIM технология, это система «Думающих людей», а не «пожарной команды», постоянно гасящих на стройке непонятно почему возникшей непредвиденной строительной коллизии.

Информационное Моделирование в строительстве может и должно быть элементом по экономии средств, но информация, которую они содержат должна соответствовать нормативам в отрасли и эффективно работать, или взаимодействовать вместе. Когда различные IT программы проектирования и подготовки строительного производства не используют одно и то же кодирование или определения различных компонентов здания, информация не может использоваться эффективно. Отсутствие совместимости стоит строительной отрасли миллиарды денежных средств каждый год в каждой стране. Запад осознал это – мы пока нет.

Пример для реализации: В основном сейчас идут только разговоры об Информационном Моделировании Зданий (BIM технологиях), однако и в сооружениях, таких как метростроение BIM, безусловно, заменит существующую систему проектирования и обслуживание действующего метрополитена. Представляю, сколько тысяч тон чертежей хранится в отделах эксплуатации этого уникального сооружения. И сколько необходимо усилий чтобы добраться до необходимой информации.

Теперь рассмотрим конкретное Информационное Моделирование Сооружения - «Метростроя»

Практического применения «картинка» не имеет. Разве только дает представление как эти работы могут быть произведены.

Ниже представлен план, на котором «нарисованы» отдельные фрагменты «объектов метростроя». План, информирует - из каких конструктивных частей и сооружений собирается линия метрополитена.

На этом чертеже то, что я вижу – только ту информацию и имею, если есть ссылка – тогда могу получить дополнительную - расширенную информацию, но только уже на другом чертеже.

Традиционно в понимании проектировщика выпуск проектно-сметной документации ограничивается рабочими чертежами – планами этажей, разрезами в определенных местах указанных на рабочем чертеже, а также, несомненно, имеются деталировочные чертежи отдельных конструкций, выполненных в современных AutoCAD программах.

Все эти чертежи выполнены в формате 2D. Это значит, что на «электронном кульмане» за счет линий и окружностей, точек, запятых и других символов мы нарисовали чертеж на экране. Говорят, что чертежу на бумаге 500 лет. Однако нет ясности, как строили без чертежей раньше этого срока давности. Можно проследить эволюцию построение чертежа за последние 50 лет, где чертежи рисовались на ватмане, затем их калькировали рейсфедером - тушью. Затем была технология чертить на карандашной кальке и т.д. Все эти процедуры сохранились до сих пор, только карандашом стала стрелка на кране монитора, а вместо ватмана экран с подсветкой с определенной разрешимостью..

Сметная документация выпускается на бумажных носителях в виде печатных листов. Хотя они могут быть в формате электронной таблицы – excel, которую определенным образом можно преобразовать в базу данных.

Глядя на представленный план мы можем иметь информацию только ту, что изображена на этом чертеже выполненного в традиционном 2D формате.

Теперь просмотрим еще одно изображение строительства метрополитена.

Таблица ГЭСН 29-01-158 -01

На протяжении многих десятилетий мы пользуемся Элементными Сметными Нормами (ЭСН сейчас ГЭСН) в качестве расценки за производство СМР.

Нет в мире такой «Нормативно-Справочной Информации» (НСИ) с такой деталировкой и расчетными данными, которые в свое время поддерживались определенными структурами. Да и сложность поддержки была и есть из-за того, что вся нормативная база выполнена в текстовом формате, хотя для смет БД в цифровом формате. Сейчас разработана программа создания «BIM-ГЭСН» с наполнением «rusIFC элементной БД» сопоставимой с расценками ГЭСН-2001.

Наполнение тоннеля

Информационная модель сооружения, без всякого сомнения, это находка и выход из затруднительного положения, когда необходимо найти информацию о конкретном месте узла. Информация хранится в электронном архиве и доступна в течение нескольких секунд к доступу.

Есть несколько способов проходки ствола под тоннель и на каждый можно составить «Информационную Модель Сооружения».
К примеру:

• Новоавстрийский способ предполагает возведение первичной обделки тоннеля из набрызг-бетона и вторичной — из монолитного железобетона с применением передвижной опалубки. Сам тоннель строится буровзрывным способом или комбайнами.
• При сооружении реальных тоннелей тоннелепроходческими механизированными комплексами (ТПМК) с активным пригрузом забоя используются щиты с роторными рабочими органами, оборудованными шарошками и резцами для разработки грунта.
• В сложных условиях применяются ТПМК с активным пригрузом забоя. На забой давит бентонитовый раствор (гидропригруз) или измельченный грунт (грунтопригруз).
• Монтаж водонепроницаемой высокоточной железобетонной обделки осуществляется укладчиком в составе ТПМК.
• Когда гидрогеологические условия в районе будущего подземного сооружения не позволяют построить его обычными способами, применяются специальные методы закрепления грунтов.
• Самым распространенным и проверенным способом закрепления неустойчивых грунтов является их заморозка. Она применялась еще на строительстве первых линий метрополитена. Грунты замораживаются посредством контакта с хладоносителем, циркулирующим в замораживающих колонках, которые объединены в общую сеть. В результате замораживания создается устойчивый грунтовый массив.
• Метод струйной цементации грунтов заключается в пропитке и перемешивании грунта с цементным раствором. В результате образуется грунтоцементный массив, обладающий прочностными характеристиками, позволяющими вести проходческие работы.

Как известно, изыскания при строительстве метро под землей возможно производить на 1,5 метра впереди и по бокам ствола проходки, поэтому такие «заготовки» реально могут дать организационное начало разумного управления строительным производством по типовым наработкам.

Действующий метрополитен и «Информационное Моделирование Сооружения».

Рассмотрим образец НСИ «BIM-ГЭСН-2012»

Измеритель: 1 т тюбингов

Такой исходной информационной базы данных нет ни у одной страны мира. Обратите внимание – каждый ресурс имеет шифр, все информационные данные по смыслу и содержанию обеспечивают производство необходимыми показателями. Они устарели, но привести их в соответствие при желании - не представляет сложности.

Выходная спецификация на элемент информационного моделирования может служить «стандартом предприятия» и использоваться многократно при строительстве подобных объектов.

Существующие программные продукты по Информационному Моделированию Здания/Сооружения с дополнительной программой дают возможность по формированию такой базы данных.

Информация по строительству и фотографии взяты с сайта Московского Метрополитена. td width=