Бим технологии в проектировании что это
Что такое BIM-технологии и как они облегчают строительство
Содержание
С каждым годом все больше и больше компаний осваивают BIM-технологии, а федеральные власти стремятся сделать их обязательными для всех участников строительного рынка. Благодаря этому уменьшится количество ошибок при возведении зданий, а расчет стоимости станет намного нагляднее. Рассказываем подробнее о сути и перспективах этого направления.
Что такое BIM-технологии
Информационное моделирование зданий (Building Information Modeling) – это создание интеллектуальных 3D-моделей. С их помощью специалисты по архитектуре и строительству могут не только точнее планировать, проектировать и строить, но и эффективнее эксплуатировать здания и объекты инфраструктуры.
В чем ключевое отличие от обычных трехмерных моделей? BIM-модели содержат не только графику, но и полную информацию о характеристиках конструкций, инженерных систем и всего оборудования. Это полноценный цифровой двойник объекта, где прописана каждая деталь. К тому же, разные специалисты могут одновременно работать с одной и той же моделью. Нет необходимости иметь разные чертежи, а потом их совмещать. Это серьезно сокращает количество ошибок в проекте.
Этапы работы с BIM
1 этап. Сначала создают архитектурную 3D-модель здания со всеми необходимыми планами, видами и разрезами, необходимыми для раздела архитектурных решений.
2 этап. На основе архитектурной модели, конструкторы и смежники создают свои модели, которые просчитывают на все возможные нагрузки. На основе моделей они делают чертежи чертежи и расчет спецификаций.
3 этап. На основе собранной BIM-модели происходит сверка архитектурных и конструктных решений с моделями смежных разделов на предмет несостыковок. На этом этапе происходит проверка BIM-модели на ошибки, которые потом исправляются.
4 этап. На основе готовой BIM-модели специалисты разрабатывают проект организации строительства (ПОС) и проект производства работ (ППР). Программа автоматически составляет календарный график для их реализации, добавляются логистические данные о том, какие материалы и в какие сроки должны быть доставлены на объект.
5 этап. Уже после возведения здания информационную модель можно использовать для эксплуатации объекта при помощи датчиков. Под контролем оказываются все режимы инженерных коммуникаций и возможные аварийные ситуации.
Преимущества BIM-технологий
Проект всегда под рукой. 3D-визуализация позволяет судить о состоянии объекта инвесторам, подрядчикам, будущим жильцам и проверяющим органам. Модель становится централизованным хранилищем всех необходимых данных о здании. Она позволяет быстро и эффективно вносить изменения в проект, отслеживая результат во всех связанных между собой проекциях.
Быстрая подготовка документов по проекту. По оценке Минстроя, BIM-технологии примерно на 40 % снижают вероятность ошибок и погрешностей в проектной документации по сравнению с традиционными методами проектирования.
Меньше вероятность ошибок. BIM-технологии позволяют выявить возможные недостатки в инженерных системах и коммуникациях еще в момент проектирования, а не в процессе строительства или сдачи объекта.
Снижаются денежные расходы. Низкая вероятность ошибок позволяет избежать непредвиденных трат. К тому же, оценивая весь проект целиком еще до возведения, можно выбрать оптимальные по соотношению цены и качества материалы. Срок ввода здания в эксплуатацию тоже снижается.
Здание легко сдать в аренду или продать на более выгодных условиях. Намного легче, чем объект, построенный с применением традиционных методов и технологий. Объясняется это тем, что использовать здание с готовой эксплуатационной моделью гораздо проще и эффективнее.
Информационное моделирование выводит строительство объектов на новый технологический уровень. BIM-технологии позволяют экономить бюджет, оперативно выявлять ошибки и вносить изменения в проект. Сегодня формируется будущее проектной и строительной отрасли. Поэтому, если ваша организация хочет быть его частью, необходимо как можно скорее включаться в освоение новых инструментов.
Понятие BIM технологии в проектировании: что такое информационное моделирование зданий в строительстве
Архитектор XXI века не может обойтись ватманом и чертежной тушью. Студенты технических университетов с первого курса начинают изучать основы компьютерного проектирования, чтобы в будущем иметь возможность устроиться в престижную компанию и стать востребованным специалистом на рынке. Наша статья просто и понятно расскажет о применении информационных BIM технологий моделирования зданий в строительстве и объяснит, в чем секрет их популярности.
Что такое BIM технология: из истории вопроса
Это способ проектирования зданий, основными особенностями которого будут:
В середине прошлого века американский архитектор Чак Истман впервые использовался понятие «информационная модель» в одной из своих статей. К концу 80-х концепция получила развитие в Европе и США. Современный термин «Building information modeling» – результат соединения английского (Product Information Model) и американского (Building Product Model) вариантов. Он появился в научной работе Роберта Эйша в 1986 году, где были сформулированы основные принципы нового подхода. Основная идея ученого заключалась в том, чтобы автоматизировать процесс создания строительных макетов. Вся необходимая информация, включая сметы, базы данных, временные расчеты, соединилась воедино в одной компьютерной 3D модели. Эйш наглядно продемонстрировал практическую ценность своей теории, использовав ее при восстановлении аэропорта Хитроу в Лондоне. Это была первая попытка внедрения системы BIM моделирования зданий в мировую архитектурно-строительную деятельность. С 2002 году она начала активно использоваться специалистами всех стран.
Building information modeling: что это
Единого, общепринятого определения нет до сих пор. Одни понимают BIM модель здания, как готовый проект, другие как процесс создания сооружения, третьи пытаются объяснить специфику этого направления через отрицание («это не бим, потому что…»). Попытаемся донести до вас суть понятия, через его основные признаки.
Это компьютерная модель здания, в которой скоординирована вся необходимая информация о нем. Если изменяется один параметр, тоже самое происходит с другими. Вы увеличиваете размеры чулана, а программа показывает, как ваши действия влияют на схему электросети.
Создав такой проект, вы сможете оценить внутренний и внешний вид здания, поймете, сколько денег, материала и рабочей силы потребуется для его возведения, какое оборудование будет использовано, как будет организован процесс строительства. Это удобная форма, которая позволяет учесть все нюансы и избежать ошибок при воплощении проекта в жизнь.
Сфера ее применения обширна:
Информационное моделирование БИМ проекта позволяет отслеживать жизнь сооружения с его закладки до сноса. Возведение – трудоемкий процесс, требующий участия большого количества специалистов разных профессий. ВIМ проектирование дает возможность представить их работу как единое целое, рассчитать и состыковать все возможные варианты развития событий, заранее удостовериться, что на стадии проекта не было допущено ошибок, которые могут откликнуться в будущем.
Преимущества BIM проектировщиков
Создание архитектурного плана – самый бюджетный этап строительства. Средства, которые уходят на него, составляют всего 5% от общей стоимости постройки. Но оплошность разработчиков, которые не учли мелкие детали или упустили что-то из вида, приведет к тому, что предполагаемые затраты увеличатся. Промахи, сделанные на этапе проектирования, могут откликнуться не только на этапе возведения здания, но и во время его эксплуатации. Иногда последствия недоработки плана весьма плачевны: рухнувший потолок, искрящаяся проводка и сорванная ветром крыша.
Разработчик ПО для проектирования, компания ZWSOFT провела опрос среди строительных компаний города. Анализ собранных данных показал, что большинство из них считают издержки в 20% от стоимости нормой. Реальные бухгалтерские отчёты, взятые у студий проектирования, говорят, что реальная цифра в 2 раза больше. На каждый заказ уходит на 50% больше средств, чем планировалось. Чаще всего проблемы возникают при работе с инженерными сетями: забывают сделать необходимые отверстия, неправильно рассчитывают объем требующихся материалов. Архитекторы, конструкторы и инженеры почти не контактируют друг с другом, и результат совместной работы оказывается неудовлетворительным. Чертежи формата 2D не способны решить эту проблему.
BIM программы автоматически выявляют на стадии проектирования даже мелкие недочеты, в то время как классические CAD-способы обнаруживают их только в разгар работы над новым домом или в момент его заселения. Непредвиденные расходы минимизируются. Специалисты видят изменения, которые вносят их коллеги, принимают их к сведению, следят за тем, как новые параметры повлияли на их зону контроля. С одним зданием могут работать не только люди разных профессий, но и сразу несколько компаний. Это очень удобно, если планируется большой общегородской проект или сетевые торговые сооружения.
BIM программы и технологии информационного проектировании – это еще и гарантия слаженной работы на строительных площадках. Обязанности четко распределяются между бригадами. Погрешность графиков закупки материалов и оборудования сводится к минимуму. Начальство легко контролирует денежный оборот. Воровство исключается. Любые траты отслеживаются, все цены фиксируются. Каждый сотрудник может заглянуть в расходную смету или проверить бухгалтерский отчет.
Единственный существенный недостаток этого метода – сложность освоения. Архитекторы «старой школы» с недоверием относятся к любым нововведениям, даже если они модернизируют и ускоряют их работу. Некоторые пользователи утверждают, что ПО для информационного моделирования «глючит» и вылетает. Но это издержки техники, а не самой технологии.
Выбирайте лицензионные версии от ZWSOFT, и ваши проекты будут воплощаться в жизнь легко и быстро.
Компания гарантирует своим клиентам:
БИМ технологии проектирования в строительстве: что это такое и как они работают
Все современные архитектурные планы создаются на компьютере. Специфика метода, в том, что специалист работает не с геометрическими образами, а с цифровой моделью. Она создается в два этапа:
Это деление условно. Вы приобретаете партию входных железных дверей у одной фирмы. Она оказывается бракованной: краска слезла до того, как рабочие успели их поставить, половина замков не работает. Вы возвращаете никуда не годный товар и покупаете у другого производителя качественный, но дороже. Во второй этап вклинивается первый, но это не значит, что придется разрабатывать проект сначала. Все совершенные вами действия отражаются в расходных сметах и официальной документации. Внешний вид дома также изменится. У здания будут те двери, которые вы выбрали во второй раз.
Информационная модель будет существовать до тех пор, пока есть объекты, которые она воспроизводит. Она трансформируется и модернизируется вместе с сооружениями, поэтому иногда её называют 4D. К пространственным характеристикам добавляется временная.
Чем не является БИМ модель
Это сложное, многокомпонентное понятие. Чтобы его специфика стала более понятной, соберем несколько распространенных заблуждений и попытаемся их развеять.
BIM проект не будет:
ПО для создания BIM не будет:
Информационное моделирование зданий BIM в России
В нашей стране эта технология проектирования только набирает обороты. Первые попытки внедрения были сделаны в 2011 году. Правительство надеется сократить на 20-30% расходы на постройке жилых комплексов и промышленных объектов за счёт внедрения БИМ в профессиональный обиход строительных компаний.
Последним удачным экспериментом в этой области было применение информационного проектирования при строительстве АЭС. Общая стоимость объекта снизилась почти на 2 млрд. рублей. Больше половины этой суммы удалось сохранить благодаря сокращению сроков, а остальное – за счёт оптимизации рабочего процесса. Владельцы многих российских строительных фирм оценили удобство и практичность BIM проектировщиков. Но не спешат переходить на них полностью из-за высокой стоимости импортных программ. Зарубежные поставщики лидируют в этой сфере рынке.
Компания ZWSOFT предлагает недорогой аналог известных ПО, в том числе продукции ACAD. Вы оцените удобный инструментарий и гибкую систему лицензирования. На официальном сайте организации вы найдете широкий ассортимент программных обеспечении для всех видов строительных работ:
И инструментарий для следующих специальностей:
ZWSOFT разрабатывает приложения на заказ. Пригласите сотрудника фирмы, и он не только создаст индивидуальное техническое обеспечение для вашей организации, но и поможет персоналу разобраться с ним. ПО позволит добиться абсолютной точности при выполнении требований заказчика, и не нанесет урона бюджету фирмы. Теперь вы знаете, что такое БИМ технологии. Если хотите обучить свою команду современным методам проектирования, заменить традиционный подход инновационным, повысить скорость и качество строительства, приобретите платформу от ZWSOFT. Компания гарантирует техническую поддержку, приемлемую цену и большой выбор
BIM: как мы строим строителей на стройке
По нашей примерной оценке, основанной на 20-летней практике, на земляных работах можно «потерять» до 50-60 % бюджета. На железобетоне и отделке точно 30 %. На ошибках перезаказа при коллизиях стоимость инженерки увеличивается примерно на 10 %. Именно по этой простой причине, когда «злой заказчик» внедряет BIM-модель здания, со всех сторон начинаются дикие крики и стоны.
BIM-контроль сейчас будет на всех госзаказах по новому нормативу, поэтому крики и стоны будут особенно эпичны.
Вот здесь я вижу трассировку всех систем, могу получить точную смету на каждый узел: и при перемещении или добавлении объекта получу обновления сразу во всех проектных и рабочих документах.
Что такое BIM-модель? Это трёхмерная модель здания, где все системы состыкованы и увязаны в одном едином плане. Поставили розетку в комнате — в общей смете тут же появилась новая розетка и соответствующий метраж кабеля. Погрешность такой модели по материалам — 2 %. На бумаге обычно берут запас 15 %, и излишки этого запаса отчаянно «теряются».
Давайте лучше покажу примеры, чем буду рассказывать.
Вот основной вид: здесь видно модель здания без рендера, просто на уровне инженерных схем. В открытом сейчас по центру окне — здание для осмотра, на заднем плане видны разрезы по конкретным системам.
Вот так выглядят все инженерные системы здания «в сборке».
Можно отключить согласованный вид и посмотреть только конкретные подсистемы. Например, вот эту — водоснабжение.
Можно покрутить и увеличить интересующий участок.
Переключиться на вид другой системы.
Посмотреть отдельные узлы как «кирпичики», то есть объекты (их потом удобно дублировать в конструкторе, например).
Можно посмотреть бетонные конструкции и их свойства.
И уже на них наложить виды систем или отдельных узлов.
Для заказчика мы обычно собираем красивый рендер (вот как ниже), а сами пользуемся при проектировании видом как выше.
Примерно три года назад компьютеры начали тянуть BIM-модели зданий. Конечно, 3D-здания проектировали ещё в Советском Союзе, но сейчас это стало действительно общедоступным и легко воспроизводимым.
Даже вот эти «кирпичики», то есть модели узлов, типа устройства лифтов, — они сделаны в 3D и могут рассматриваться со всех сторон. Поскольку это не «Ведьмак» и не «Mass Effect», оптимизацией движка здесь занимаются в последнюю очередь, никакого особого пререндера нет, и были нужны достаточно мощные машины для комфортной работы с системой.
Как набираются данные в такую модель
Сегодня проектирование здания может идти тремя путями:
Для нашего офиса, нарезка которого видна выше, мы использовали оба метода. Точнее, импортировали старые 3-мерные модели и данные по проектной документации, а затем стали поддерживать всё в BIM.
Первый этап занял несколько месяцев у двух специалистов. Мы взяли чертежи из Автокада и импортировали их в BIM-среду. Кое-что было в PDF, их пришлось обводить вручную. Архитектуру и конструктив мы делали месяц. Остальное время — инженерка, в частности, приходилось ходить в здание, смотреть на места и фотографии. Самое главное, что давала схема, — отсутствие коллизий систем. BIM-среда не даёт пересекать инженерные подсистемы: это похоже на трассировку платы. Есть много способов избегать такого и ловить баги.
Это крайне важно для генподрядчика, потому что за каждую такую коллизию на объекте он платит из своих потом. Я вот жилой комплекс построил, небоскрёб построил, в нашей команде есть человек, который три станции метро с нуля спроектировал, дата-центры и прочие объекты поменьше — вообще без счёта. Так вот, каждый чёртов раз, когда нет BIM, вентиляция вечно в колонну приходит. Исправляем, двигаем, меняем. Потом дизайнер говорит: «Всё не так». И канитель начинается с самого начала. Теперь мы проектируем сразу в BIM, и это снимает массу головной боли.
Но вернёмся к нашему зданию. После того, как все системы были очерчены, стали насыщать инженеркой и правильно оформлять чертежи, чтобы в BIM были полные спецификации. То есть сначала, например, электрощитовая была просто одним узлом, типа материальной точки, потом там появилось разбиение на отдельные крупные устройства и линии внутри, а потом она стала такой детализированной, что мы знали уже серийные номера запчастей. Эта глубина проектирования называется LOD: британский стандарт уровней детализации элементов информационных моделей. LOD100 и LOD200 — это как в компьютерных играх, когда есть некий конструктор и узлы. Модель может использоваться для анализа (на основе объемов, площадей и ориентации путем применения обобщенных критериев эффективности) и оценки стоимости на основании расчётных площадей и объемов. Ну, и планирования, конечно. LOD300 — это уже нормальная детализация для выпуска проектной традиционной документации и для проведения различных инженерных расчётов. Там же можно считать оборудование, изделия и материалы, а также черновую работу. Трёхсотая модель может быть использована для анализа коллизий. LOD 400 — уже выпуск рабочей документации, для проведения различных инженерных расчётов, для получения точных данных по оборудованию, изделиям и материалам для подсчёта объемов работ. Эта модель может быть использована на стадии СМР, то есть послужит прямой инструкцией строителям. За каждый косяк можно будет смело спрашивать. Утерялся метр кабеля — никто не заметит. Пропало 50 метров — сразу спалился. Мы обычно работаем на этом уровне, но для своего офиса замахиваемся на LOD 500. Эта модель может быть использована на стадии эксплуатации, там видны расходники вроде ламп и их ресурс.
400-й LOD на практике строительства даёт ещё несколько явных плюсов. Вот один пример. Очень частая ошибка — неверный расчёт мощностей. Обычно это делается вручную по сопоставлению различных планов. В BIM — автоматически считается системой, и всё состыковывается как надо. Часто проектировщики считают по разным методологиям либо просто не замечают какую-то деталь, и оборудование просто не включается по мощности.
Выход за бюджет обычно до 7 % на перезаказ новых агрегатов (это ещё если не приходится менять что-то в планировке на лету, чтобы поставить новое оборудование).
На 500-м LOD технико-экономические показатели здания уже один в один: оно же построено со всеми формулами расчёта нагрузок, мощности, марками унитазов, разуклонами и точным количеством провода.
Что дальше
Сметчикам очень удобно работать с BIM-моделью с 400-го LOD. Проектировщикам удобно — они быстро печатают и нарезают на узлы. Это очень сокращает время различных работ. Образованные прорабы BIM крутят и вертят. Подрядчикам на самой стройке, естественно, это вообще не надо, все «потери» на виду, да и подделать документацию очень сложно. Проверяется вся технико-экономика: земляная масса идеально, все трубы, всё. Пишутся логи: кто залез в модель, когда залез, что посмотрел, что поменял. Естественно, все эти модули усложняют работу в плане обучения (нужен где-то месячный курс минимум, чтобы просто профессионально читать BIM), но это уже требование нормативов. На госконкурсах теперь всё будет через BIM-модель. Необразованные подрядчики будут страдать.
Сколько это стоит
100 тысяч квадратных метров под LOD 400 перенести стоит примерно как 5-6 квартир в центре в деньгах и несколько месяцев в работе. Как это ни странно, это всё равно хорошо окупается на экономии на проекте. Однако более правильный подход — нужно сразу проектировать в BIM-среде. Это дольше на месяц на стадии подготовки, но получается почти бесплатно в общей смете.
Дороже автоматизация. Например, наши коллеги делали модуль для системы управления стадионом, там на нижних уровнях стоят датчики контроля, которые проверяют вибрации, уровень уклона стен и балок, оценивают появление дефектов в металле. Проще говоря, помогают понять, что стадион может обрушиться за полгода-год при нормальной жизни или за несколько часов, если он был повреждён землетрясением (но, вроде, стоит). Эти же данные передаются в МЧС в реальном времени.