Больше, чем BIM

Традиционно BIM воспринимался в России как инструмент проектирования, и лишь недавно интерес к нему стали проявлять не только проектировщики, но и строители и девелоперы. Между тем практика наиболее передовых компаний показывает, что возможности BIM могут оказаться гораздо шире. В том числе именно BIM может помочь при реализации уникальных и сложных архитектурных проектов, при решении нестандартных задач, которые ставятся перед проектными и строительными компаниями или архитектурными бюро. На конференции «BIM на практике» будет представлен опыт тех, кому удалось открыть новые горизонты и шагнуть чуть дальше.

Данный тренд подтверждается и тем, что крупные вендоры предлагают все больше девайсов, которые могут упростить взаимодействие участников BIM-процесса или расширить возможности применения данной технологии. Так, на конференции «BIM на практике» впервые будет представлен интерактивный цифровой флип-чарт Samsung Flip WM55H, ориентированный на повышение эффективности совместной работы и оптимизацию взаимодействия с клиентами и коллегами. С его помощью сотрудники офисов и проектировщики могут вести одновременную работу по поиску, созданию примечаний, записей и рисунков, их перемещению и демонстрации результатов и в том числе – работать с BIM-моделью.

Возможности BIM пока еще далеко не исчерпаны. И речь уже не только о повышении экономической эффективности проектов или оптимизации процессов решения базовых задач. Свои открытия делают не только зарубежные, но и отечественные компании – это свидетельствует о том, что многие российские компании вышли на достаточно высокий уровень зрелости в области применения BIM.

Как спроектировать световой дождь

Уже на старте проекта по созданию художественного музея Лувр Абу-Даби работавшей над ним команде стало понятно, что его масштабность и объем проектной документации вынуждают искать инновационные пути для решения многих задач. Тогда, в 2008 году, BIM использовался преимущественно для решения отдельных узких задач и чаще всего ограничивался зданиями меньших размеров. Так что подход BuroHappold к применению BIM в этом проекте стал действительно прорывным.

Бюро удалось максимально повысить эффективность за счет широкого захвата большого объема цифровых данных и ссылок и распространения их на все компьютерные комплексы проектирования и на все разделы проекта. К примеру, модель, созданная в Revit, использовалась для координации и взаимодействия внутри BuroHappold и с внешними партнерами по проекту для создания 3D-визуализации, рабочих чертежей и так далее.

В BuroHappold отмечают, что 3D-модель настолько «прижилась», что даже непосредственно внутри музея сотрудников не покидало ощущение, что они передвигаются по виртуальной модели. Это неудивительно, ведь созданная BIM-модель стала средой обсуждения проектных вопросов. Почти на каждой встрече по проекту часто использовались ссылки на последние модели, включающие конструкции, архитектуру или системы обслуживания, для просмотра которых чаще всего использовался Autodesk Design Review. Это позволило принимать решения обдуманно, основываясь на реальных и точных данных.

Опыт показал, что BIM-модель должна охватывать весь проект на всех этапах – тогда можно будет создавать сложные проекты, в том числе с участием нескольких команд. BuroHappold отвечало за все инженерные разделы проекта, включая защиту окружающей среды, отопление, вентиляцию и электрические системы, проект морской и прибрежной инфраструктуры, генплан, фасады, ИКТ-инфраструктуру и обеспечение безопасности. Таким образом, создание интегрированной модели было залогом успеха. В частности, Revit использовался для координации систем отопления и вентиляции, электрических систем и сантехнических устройств (MEP) с конструктивной схемой.

Использование BIM-модели позволило учитывать различные требования, предъявляемые к одному и тому же помещению. Например, в соответствии с концепцией проекта музея инженерные системы в галерее нужно было размещать в пределах потолка. Также необходимо было сохранять зону высотой 4 метра с полностью контролируемыми параметрами воздуха. Несущий же каркас потолка должен был обеспечить возможность подвески произведений искусства в любой точке внутри галереи. При этом речь шла не об обычном потолке, а о застекленном, в котором к тому же были предусмотрены выдвижные панели для изменения освещения и для облегчения обслуживания устройств. Без использования BIM-моделирования скоординировать все требования было бы чрезвычайно сложно.

Также BIM пригодился для работы над фундаментами, в основе которых было порядка 4500 свай с изменяющимися контурами. Данные залегания горных пород импортировали в Revit. Определялось местоположение свай, они автоматически пронумеровывались, и им присваивались координаты. Определение длин свай с помощью скриптов позволило сократить время ввода значений в Revit для каждой из свай. Вся информация была импортирована в Revit, и затем составлялась спецификация свай.

Отдельного внимания заслуживает купол музея, который представляет собой шатер диаметром 180 метров и опирается всего на четыре опоры. Длина окружности – более 500 м, толщина потолка – 7 метров, а максимальная высота – 36 метров над уровнем земли. Он состоит из 7850 деталей разного размера и формы, крупнейшая из которых весит 1,3 тонны при диаметре 13 метров. Основная идея – создать меняющийся в зависимости от времени суток эффект «светового дождя» – сочетание тени и световых пятен.

Группы проектировщиков конструкций и фасада, работавшие вместе с архитекторами, формировали структуру из нескольких слоев, постепенно усложняя конструкцию и создавая впечатление случайности геометрически логических шаблонов. BIM обеспечивал итерационный интегрированный процесс проектирования с учетом трех компонентов – конструкции, освещения/затенения и архитектуры.

После начала работы над конструктивной частью был выполнен процесс оптимизации жесткости и напряжений для первичной конструкции с использованием специальных инструментов пакета МКЭ-анализа Ansys. Уточненная геометрия была проанализирована в Autodesk Robot, прежде чем её передали в Revit для создания чертежей 11000 типоразмеров сборочных элементов.

Начав исследования освещенности, проектировщики создали упрощенные карты, показывающие, где были желательны более высокие и более низкие уровни света, которые были использованы для создания карты уровней яркости в зале. Это позволило установить процент светопроницаемости обшивки купола и разработать инструмент для автоматического изменения толщины облицовочных элементов, чтобы получить требуемую светопроницаемость.

Модель купола была использована и для создания серии физических моделей, среди которых модель в масштабе 1:200 для испытаний «искусственного неба». Среди других примеров физического моделирования – волновое тестирование, результаты которого повлияли на положение волноломов, ветровое тестирование для расчета купола, а также тестирование диффузоров. Последнее чрезвычайно важно для обеспечения соответствия музея мировым стандартам хранения художественных произведений.

На данный момент проект завершен: в Лувре Абу-Даби уже проводятся выставки.

Сохраняя комфорт

VINCI Grands Projets представит на конференции «BIM на практике» сразу несколько проектов. Один из них – масштабная реконструкция лондонского отеля Mandarin Oriental Гайд-парк, одна из крупнейших за все 115 лет его существования. Этот проект направлен на укрепление репутации отеля как одного из лучших в центре Лондона. Автором общей концепции проекта является известный дизайнер Джойс Ванг, которая должна сохранить аристократическую историю отеля и стиль «Золотого века» путешествий начала XX века.

Сложность проекта в том, что отель на время реконструкции не закрывается: он продолжает принимать гостей в период проведения всех ремонтных работ, которые завершатся весной 2018 года. А первый этап восстановительных работ, направленных на существенное улучшение качества удобств и услуг, закончился в сентябре 2017 года. После завершения первого этапа отель представил новые отреставрированные номера с видом на Найтсбридж. Теперь ведутся работы на стороне отеля, окна которой выходят на Гайд-парк.

Для того чтобы сформировать детальный план работ, специалисты VINCI Grands Projets создали 3D-модель каждого номера. Так как доступ к комнатам отеля был ограничен в том числе по времени (необходимо было соблюдать тишину, чтобы не мешать постояльцам), было принято решение провести 3D-сканирование каждого помещения. На сканирование комнат в среднем тратилось порядка 30 минут, чтобы собрать данные обо всей геометрии – от несущих стен до карнизов и колонн. Обследование некоторых особенно сложных с архитектурной точки зрения помещений занимало больше времени. Такой подход позволил получить максимум информации, а затем облако точек использовать для создания BIM-модели.

Так как отель – один из старейших, то были сложности и с обследованием внутренних коммуникаций и сетей. Их необходимо было модернизировать, но в целом сохранить. Так что BIM-модель стала в том числе и важным инструментом взаимодействия и обмена информацией между сотрудниками, отвечающими за разные разделы. В результате количество ошибок было минимизировано. К тому же, по оценкам VINCI Grands Projets, удалось существенно сократить время выполнения работ по проекту.

Среди других интересных проектов VINCI Grands Projets – строительство аэропорта Сантьяго в Чили, управление которым осуществлялось с помощью BIM. Аэропорт, площадь зданий которого превышает 350 000 кв. м, а объектов инфраструктуры – 880 000 кв. м, был полностью спроектирован с использованием информационного моделирования. Однако BIM-модель использовалась не только проектировщиками, но и инженерами, строителями. Кроме того, в завершение BIM-модель была передана оператору аэропорта для дальнейшего использования в процессе эксплуатации.

Сюрпризы BIM-модели

Хотя считается, что Россия в области внедрения BIM все еще весомо отстает от наиболее продвинутых в этом отношении стран, в отечественной практике также есть примеры того, как расширить границы применения BIM. Один из примеров – опыт компании Bonava, полученный при работе над жилым комплексом Gröna Lund.

Bonava поставила перед собой задачу создания и развития единой международной платформы, обеспечивающей связанный и параллельный процесс работы над проектами. В процессе реализации данных планов в компании решили выйти за традиционные границы использования BIM. В частности, информационное моделирование нашло применение в области дизайна интерьеров, визуализации и даже в продажах.

Так, на основе данных из различных разделов была создана полная сводная модель по проекту, благодаря которой были выявлены и скорректированы ошибки. На базе полной модели была произведена оптимизация прокладки инженерных систем и оформлена документация для выпуска на стройку. Кроме того, в ходе проекта модели всех корпусов двух очередей были дополнены данными по отделке и меблировке квартир. На основе этой информации были сгенерированы данные для закупок материалов. В планах компании – рассчитывать на основе подобных моделей порядка 80% основных строительных затрат.

Еще одним плюсом создания сводной модели стала возможность оптимизации контроля за работой подрядчиков. Количественные показатели, выгруженные из модели, можно сравнить с расчетами подрядчика и в случае нестыковок выяснить их причину и устранить.

Дополнительным бонусом стало создание на основе сводной модели видеоролика, который демонстрируется потенциальным клиентам девелоперской компании в шоу-руме и предлагается для визуализации на сайте жилого комплекса. Использование данных модели позволило существенно сократить время изготовления ролика и не потребовало больших дополнительных инвестиций.

Подробнее о конференции «BIM на практике 2018»