Кому и зачем это нужно?

download PDF
13 марта 2019, 11:28    1215

Как использовать информационную модель на разных этапах жизненного цикла объекта

Исчерпывающей информационной модели здания не существует, т.к. она актуализируется на всех этапах жизненного цикла объекта. В процессе моделирования принимает участие множество сторон, каждая из которых находит в BIMпреимущества и риски. Формально  наибольший вклад в наполнение модели вносят проектировщики. Однако они далеко не единственные, чей взгляд на проект должен быть учтен при построении информационных моделейприменительно к объектам гражданского строительства.

Текст: Владислав Ливанов, BIM-менеджер ООО «Траст инжиниринг»

Рецензенты:

Татьяна Бех, технический директор ООО «ПРОРУБИМ», Autodesk Expert Elite.

Денис Ожигин, технический директор АО «Нанософт»

BIM ДЛЯ ЗАКАЗЧИКА

Раньше считалось, что трехмерные модели, построенные с помощью специализированного ПО, нужны только проектировщикам. Якобы от этого их работа становится более наглядной и понятной. Но прошло каких-то несколько лет, и ситуация изменилась полярно: уже сами заказчики ставят обязательным условием наличие информационной модели.

Заказчик и инвестор непосредственно не насыщают модель информацией и не пользуются ею. Но они принимают решения о том, как другие участники строительства должны взаимодействовать с BIM.

На старте проекта заказчику необходимо понять, какой объект можно реализовать на отведенной территории с учетом имеющихся ограничений, а инвестору – экономическую целесообразность вложения средств.

На этапе разработки проекта заказчик и инвестор получают информацию, максимально приближенную к реальности, что позволяет принимать более обдуманные решения. В свою очередь на послепроектном этапе заказчик за счет BIM-технологий сводит почти к нулю необходимость корректировок и переделок.

BIM ДЛЯ КОНЕЧНОГО ПОКУПАТЕЛЯ

Для обеспечения строительства как экономического проекта необходима окупаемость основных вложений еще до сдачи объекта – эту задачу решает отдел продаж. Специфика связана с отсутствием у покупателя возможности заранее изучить товар.

Раньше все, что предлагалось покупателю, – чертеж плана будущей квартиры или офиса. Позже в обиход вошли макеты объектов. Однако с развитием BIM-проектирования у отделов продаж появилась возможность предоставить – бесплатно – покупателю осмотреть ту же квартиру целостно, вплоть до видов из окон и виртуальных 3D-туров.

BIM ДЛЯ ЗАСТРОЙЩИКА

Основная задача застройщика – возведение объекта в рамках установленного бюджета в строго отведенные сроки. И если на этапе проектирования сдвиги по срокам грозят штрафами в пределах стоимости проекта, то просрочка сдачи объекта и стоимость переделок могут выйти далеко за бюджет договора подряда.

Специалисты по организации строительного процесса используют данные информационной модели объекта для оптимального распределения ресурсов, разработки проектов производства работ и проектов организации строительства.

Чаще всего строители применяют решения по интеграции геоинформационных систем с информационной моделью для выноса при помощи тахеометров точек на местности и контроля возведенных конструкций по модели.

Важна и возможность анализа строящегося объекта: измерение различных значений, не указанных в проекте, получение информации о составе конструкций и тому подобное. Практика показывает, что некоторые места в проекте могут быть указаны неочевидно, поэтому наличие BIM-модели помогает предупредить разночтения. В целом, даже возможность визуализировать будущий объект, «покрутить» его и «прогуляться» по помещениям позволяет строителям работать более качественно и в более короткие сроки.

И все же есть нюанс. В краткосрочной перспективе внедрение BIM-технологий будет убыточным: закупка оборудования, закупка ПО, обучение сотрудников, увеличение сроков выполнения на пилотных проектах. Зато в долговременной перспективе затраты не только окупят себя, но и принесут девелоперу от 20% до 40% дополнительной прибыли – за счет сокращения сроков корректировки проекта, сокращения ошибок на стройке и минимизации срывов сроков сдачи объекта. Также застройщик обнаружит уменьшение фонда непредвиденных расходов.

BIM ДЛЯ ПРОЕКТИРОВЩИКА

На этапе проектирования с информационной моделью взаимодействует максимальное количество участников проекта. Благодаря BIM проектировщики различного профиля могут пользоваться преимуществами наглядного проектирования и оперативного внесения изменений в проект. Кроме того, в их распоряжении богатый инструментарий для анализа нагрузки на конструкции, энергоэффективности объекта, верности инженерных расчетов и т.д.

Проектные организации используют преимущества  информационного моделирования на самом старте проекта, когда создают концептуальную модель будущей застройки, получают по ней технико-экономические показатели (ТЭП) и анализируют различные ограничения. Например, анализ инсоляции территории и окружающей застройки выполняется гораздо быстрее и точнее, чем при решении аналогичных задач в CAD (САПР) программах.

Первые BIM-решения были ориентированы на архитекторов, и это легко почувствовать при пользовании программами. Помощь в формировании геометрии здания с последующим анализом в контексте будущей застройки, включая цветовые решения по фасадам, оперативное получение новых ТЭП при вариантном проектировании планировок помещений, автоматическое построение разрезов в любом месте здания – все это доступно при проектировании в BIM. К числу основных преимуществ информационных технологий для архитекторов относится принцип отражения проектных изменений на всех видах и в спецификациях. Модель предоставляет информацию об энергоэффективности здания и помогает выявить места утечек.

Строительство не стоит на месте, и мода на «коробки» уже прошла. Сейчас конструкторам необходимо обеспечивать надежность и устойчивость зданий самых различных форм. И если разрабатывать чертежи в САПР программах еще удается, то расчеты на сегодняшний день производятся только с использованием трехмерных моделей.

Например, весьма объемной по времени и требовательной к качеству выполнения задачей является подсчет объемов материалов. Для объекта общей площадью 200 000 м2, составление спецификаций материалов может занять порядка месяца. С BIM-спецификацией по тому же объекту все можно подготовить за пару дней.

Инструменты информационного моделирования позволяют проектировщикам инженерных разделов автоматизировать сложные расчеты, выполняемые в эпоху САПР вручную. Один из основных плюсов сегодня – возможность проверки инженерных сетей на взаимные пересечения и пересечения с архитектурными и несущими конструкциями.

Однако, вкупе с российскими нормами проектирования инженерных разделов документации, BIM чинит проектировщикам немало препятствий. Информационное моделирование стремится к высокой точности отражения информации, в то время как многое при проектировании инженерных разделов на стадии «П» необходимо отображать условно. На этапе разработки проектной документации, согласно российским нормам, необходимо выпускать различные принципиальные схемы. Правила выполнения чертежей проектной документации также предполагают «условности». Например, построение трасс инженерных сетей в одну линию, без подбора сечений.

Если в CAD-программах достаточно разработать по одному типовому узлу каждого типа, посчитать для него ведомость расхода материалов и умножить на количество применения каждого узла, то суть технологии информационного моделирования обязывает моделировать все узлы. В этом случае увеличивается время на подготовку модели.

Конечно, можно по аналогии с CAD-проектированием замоделировать один узел и вручную умножить на количество – но это уже не будет отвечать принципам BIM, поскольку не будет отражать реальной структуры объекта, а при появлении изменений эти данные также вручную нужно будет корректировать. Необходимость детальной проработки модели, несмотря на ее очевидные преимущества в конечном счете, является существенным минусом технологии информационного моделирования зданий, поскольку требует больших трудозатрат на этапе проектирования.

На практике специалисты прибегают к различным ухищрениям, позволяющим в полуавтоматическом режиме добиться желаемого результата. Зачастую для этого требуются специальные знания в области программирования, ими владеют далеко не все.

BIM ДЛЯ СМЕТЧИКА

Специалисты сметного отдела получают из BIM-модели дополнительную информацию, помимо разработанных проектировщиком спецификаций. В отдельных случаях процесс формирования сметной документации можно автоматизировать.

Известно, что задача сметчика заключается в подсчете не только стоимости материалов, но и трудозатрат ручного и машинного труда. И если в первом случае преимущество BIM-технологий очевидно, то рассчитать трудозатраты без специальной подготовки нельзя.

Простой пример: оштукатуривание стены высотой до 2 метров рассчитывается по одной расценке, выше 2 метров – по другой. Чтобы получать информацию из модели, ее сначала нужно наполнить этой информацией. Но речь не идет о том, чтобы заполнять расценки параллельно с проектированием. Достаточно определить общие свойства, по которым одна информация будет ссылаться на другую. Уже сейчас на рынке есть компании, настолько продвинувшиеся в решении сметных задач, что в полуавтоматическом режиме получают готовые сметы после внесения изменений в проект.

BIM ДЛЯ ЭКСПЕРТИЗЫ

В России экспертиза информационных моделей существует сравнительно недавно. Поэтому бо́льшая часть требований к моделям имеет обобщенный характер. Однако уже сейчас эксперты отмечают преимущества такого подхода, выраженные в повышении информативности проекта за счет возможности получения экспертом дополнительных видов, отсутствующих в документации, быстрого ознакомления с проектом в трехмерном представлении, более предметного обсуждения замечаний с указанием на конкретный элемент (стена, труба), а не на пересечение осей и уровней.

Органы экспертизы получают более полное представление о проекте из информационной модели, чем из плоских чертежей. К примеру, можно проверить объемы материала в конструкции без поиска планов и сечений, с дальнейшим перемножением периметра на площадь, просто выбрав элемент, увидеть объем в его свойствах.  Эксперты также могут проверить те или иные показатели проекта, например loss-фактор, и при необходимости провести собственный анализ.

BIM ДЛЯ СЛУЖБ ЭКСПЛУАТАЦИИ

Технологии информационного моделирования позволяют получать актуальную информацию о работоспособности систем здания и периоде их сервисного обслуживания, управлять этими системами, централизованно собирать показания приборов учета энергоресурсов и даже отслеживать деформации здания вследствие ветровых нагрузок. 

Как и на других этапах жизненного цикла объекта, здесь также колоссальное значение имеет наполнение BIM-модели информацией. Например, даты установки и поверки счетчиков, частота технического обслуживания и сроки службы оборудования – на предыдущих этапах разработки модели попросту не были нужны. А для служб эксплуатации владение такими данными критично.

Один из удачных примеров использования информационных моделей при эксплуатации гражданских объектов – комплекс зданий «Москва-Сити».

Если отойти от гражданского строительства, то следует отметить, что в нефтегазовом секторе управление объектами с помощью информационных технологий давно уже из роскоши стало необходимостью. На объектах этой отрасли преобладают инженерные и технологические системы и оборудование, тесно взаимодействующие между собой. Поэтому важно в любой момент иметь актуальную информацию о работе каждой из них.

ТЕХНОЛОГИЯ ИЛИ ПРОГРАММА?

Важно понимать разницу между BIM-технологиями и BIM-программами. Перед последними стоит задача воплотить сложную концепцию в рамках компьютерных технологий, где существуют свои законы. Следует помнить, что вычислительные мощности не позволяют достичь полноценного отражения элементов здания в информационной модели.

Например, в машиностроении концепция сопровождения и воплощения информационной модели в продукт реализована в полной мере, здесь каждая деталь находит свое отражение. Иная ситуация с информационными моделями здания. Нельзя проработать каждый кирпич в стене и каждый болт в оконной ручке. Даже в масштабах дачного домика такая проработка потребует значительных вычислительных мощностей, а на крупных объектах едва ли вообще выполнима.

Поэтому для реализации концепции BIM через программное обеспечение используются различные допущения и уловки, позволяющие получить представление об объекте в рамках погрешности.

На российском рынке представлены различные программы для решения задач информационного модерирования.

Одни узко специализированы, другие охватывают целый комплекс задач или разделов.

ПРОГРАММЫ ДЛЯ АРХИТЕКТОРОВ

Среди программ для моделирования архитектурных разделов наиболее широкое распространение получили ArchiCAD от компании GRAPHISOFE, Revit – от компании Autodesk и Allplan – от компании Nemetschek.

ArchiCAD

Не случайно он стоит на первом месте в этом списке, т.к. изначально разрабатывался для нужд архитекторов и содержит обширный инструментарий именно для работы с архитектурными разделами. В отличие от других западных BIM-решений, эту программу легко настроить для создания информационной модели и при оформлении документации. В ArchiCAD понятный и удобный инструмент создания библиотечных элементов, а интернет пестрит обширными библиотеками уже готовых объектов: от уличных лавочек до дизайнерских светильников. Поэтому он подходит не только для архитектурных решений, но и для проектирования интерьеров.

Немаловажный фактор при выборе программ – цена продукта. Стоимость 1 рабочего места ArchiCAD на год обойдется около 92 тыс. рублей, но есть и бессрочные лицензии за 275 тыс. рублей, их обновление до следующей версии  обойдется в 70 тыс. рублей.

Revit

Был приобретен компанией Autodesk в 2002 году, когда ArchiCAD уже плотно занял свою нишу на рынке архитектурного BIM-софта. Изначально Revit также развивался по архитектурному направлению, однако позднее воплотил в себе инструменты конструктивного и инженерного моделирования. Но по сей день Revit не адаптирован под российские нормы и имеет весьма непростой редактор, из-за чего новичку сложно самостоятельно сделать собственные элементы модели.

Несмотря на то что уже несколько лет в открытом доступе существуют шаблоны Revit для архитектурного и конструктивного разделов, а также для водоснабжения, канализации, отопления и вентиляции, адаптированные под требования российских норм, используя их нельзя включить программу, загрузить шаблон и разработать/оформить проект без множественных доработок.

Хотя из-за длительного развития по направлению архитектуры база архитектурных семейств для Revit немногим уступает библиотекам для ArchiCAD. Сильной стороной Revit является концептуальное моделирование с возможностью «нарезки» формы на этажи и быстрого получения предварительных ТЭПов.

Год от года Revit занимает все большую долю на российском рынке за счет интеграции с другими продуктами линейки Autodesk. Начиная с 2016 года компания вывела из продаж бессрочные лицензии, и сегодня приобрести продукт можно только по подписке, которая стоит заметно меньше, нежели на ArchiCAD. 1 рабочее место на год обойдется в 75 тыс. рублей, причем обновления до более новой версии осуществляются бесплатно.

Allplan

Не задумывался как архитектурный инструмент, сперва программа была ориентирована на строительные конструкции. Более того, этот продукт скорее относится к САПР, чем к технологии BIM, о чем в том числе свидетельствует более проработанный 2D-редактор, нежели 3D.

Хотя за счет комплексных решений в части строительных конструкций и инженерных систем Allplan продолжает развивать архитектурное направление, на российском рынке сложно найти компании, моделирующие архитектуру в Allplan. Информация о стоимости Allplan в открытом доступе отсутствует, в 2013 году один из модулей программы в базовой комплектации можно было приобрести за 1600 евро.

NanoCADИнженерный BIM

Пожалуй, спорный продукт в списке софтов для проектирования BIM. Разработчики утверждают, что он объединяет и 3D-моделирование, и инженерные расчеты, и документирование по российским стандартам. Самая сильная часть продукта, по их мнению, – это провода: электрика, слабые токи и системы безопасности здания. Широчайшая база оборудования, привязанного к производителям,  построение информационной модели (не 3D, а именно информационной), по которой проводятся расчеты, моделирующие различные нештатные ситуации, и автоматизации для документирования (генерация обновляемых схем, таблиц, выносок и т. д.). На этих же технологиях, по заявлениям представителей разработчиков, базируются трубопроводные модули: ВК и Отопление. Аналогично, привязка к оборудованию, расчетам, генерации видов (3D, планов, схем, таблиц).

Однако следует помнить, что сами термины CAD и BIM воплощают в себе разные эпохи развития проектирования. Поэтому само название продукта «NanoCAD Инженерный BIM» выглядит как попытка объять необъятное или усидеть сразу на двух стульях. А это может путать и даже отталкивать потенциального пользователя.

ПРОГРАММЫ ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Исторически моделирование и расчеты строительных конструкций выполняются в разных программных комплексах. Не будем сравнивать расчетные модули, поскольку они являются инструментом анализа и при грамотном подходе могут быть увязаны с различными софтверными BIM-продуктами. Среди собственно BIM-ориентированного ПО для моделирования строительных конструкций выделяются Autodesk Revit, Nemetschek Allplan и Tekla Structures.

Долгое время решения Autodesk в части конструкторской составляющей пакета Revit были малопригодны для проектных задач. Отсутствие локализации под российские нормы в сочетании со скудным инструментарием позволяло получать в основном трехмерную геометрию железобетонных конструкций и производить армирование типовых элементов. Работа с металлоконструкциями была весьма трудоемкой, а оформление документации приходилось делать либо вручную, либо не по ГОСТам.

За последние несколько лет для конструкторов в Revit было добавлено множество инструментов, что позволило работать со сложными формами и металлоконструкциями. По-прежнему множество проблем приносит работа с балочными конструкциями. Но расширения общего функционала программы позволяют теперь выпускать документацию, приближенную к ГОСТам и притом без ущемления принципов информационного моделирования.

В отличие от архитектурной части, старания Autodesk в части конструктива можно назвать прогрессивными. А благодаря комплексному подходу Autodesk к BIM процессу все больше компаний сейчас выбирают Revit.

Allplan составляет серьезную конкуренцию Revit как программа для информационного моделирования строительных конструкций. Она также ориентирована преимущественно на железобетонные конструкции. Споры между сторонниками Revit и Allplan не утихают, но одно можно сказать наверняка – армирование в Allplan реализовано гораздо лучше. И то, что в Revit приходится долго настраивать или вообще имитировать, например, нахлест арматурных стержней или их различный шаг, в Allplan предусмотрено по умолчанию.

Также нельзя обойти стороной локализацию продуктов для российского рынка. И если пользователи Revit пережили немало трудных часов, добиваясь оформления документации по ГОСТу, то в Allplan с этой опцией особых проблем нет. Если организация специализируется на проектировании строительных конструкций, то отладка процесса проектирования железобетонных конструкций в Allplan будет менее болезненной.  Зато компаниям, охватывающим в своих проектах архитектурные и инженерные разделы, придется либо комплексно использовать Allplan с ущербом для этих направлений, либо использовать лучшее для каждой задачи ПО и настраивать кроссплатформенное взаимодействие, либо отказаться в пользу более популярного, но менее удобного продукта.

Tekla Structures – это инструмент исключительно для нужд конструкторов. В Tekla можно работать с очень насыщенными информацией моделями, когда в одном файле проработан, например, целый цех с детализацией металлических узлов. Изначально основной акцент делался на металлоконструкции, но за последние годы улучшению подверглась работа с железобетоном. На российском рынке данный продукт применяют в основном как инструмент моделирования металлических конструкций.

Отличительной особенностью Tekla Structures можно назвать высокую степень интеграции с расчетными комплексами и станками на ЧПУ (числовом программном управлении), что позволяет ей сохранять интерес со стороны разработчиков металлических конструкций и металлических деталировочных конструкций.

ПРОГРАММЫ ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ИНЖЕНЕРНЫХ СИСТЕМ

Инженерный сектор в области BIM-ориентированного программного обеспечения представлен довольно скудно, поскольку большинство решений, по сути, – надстройки на сторонних платформах. Для сравнения возьмем Autodesk Revit, MagiCAD for Revit, liNear for Revit, Audytor иNemetschek Allplan.

Autodesk Revit

Компания Autodesk на первых парах снабдила Revit неплохим функционалом для информационного моделирования инженерных систем. Но есть важные проблемы, которые с выходом новых версий решены не были: высокая трудоемкость в оформлении документации по ГОСТам и невозможность расчета по российским нормам.

Если первая проблема касается всех направлений программы, то вторая специфична. Возможность расчетов присутствует, и результаты по некоторым даже соответствуют требованиям, но логика расчета построена на зарубежных нормативах, и приходится сначала разобраться в ее специфике, что требует глубоких знаний не только по специальности, но и в техническом английском языке.

Некоторые расчеты, как, например, балансировка системы отопления, вообще невозможны с использованием только инструментария программы. Однако за пределами расчетной части инструменты Revit достаточны для удовлетворения ключевых потребностей проектировщиков. Именно многофункциональность и единая платформа программы влияют на выбор компаниями именно этого продукта.

MagiCAD for Revit

Дополнение к Autodesk Revit. На первый взгляд способен компенсировать пробелы в расчетной части Revit. Различные модули MagiCAD решают задачи инженеров отопления, вентиляции, водоснабжения и электроснабжения. Приложение придерживается логики работы с данными Revit. Для расчетов используются данные из инженерной модели.
Но все эти плюсы перечеркивает стоимость пакета – только по одному из инженерных направлений в зависимости от типа лицензии цена варьируется от 100 до 250 тыс. рублей, что значительно выше, чем стоимость всего Revit.

liNear for Revit

Дополнение к Autodesk Revit. Позволяет выполнять расчеты систем отопления, водоснабжения и вентиляции, подобрать и разместить отопительные приборы, а также выполнить расчет теплопотерь здания на основе данных из инженерной модели Revit. Все расчеты выполняются с учетом действующих СП. Основным преимуществом liNear можно назвать использование «родных» семейств Revit. Это значит, что liNear может использовать в своей среде расчета любое пользовательское семейство. Достаточно назначить соответствие.

Audytor

Программа позволяет выполнить расчет теплопотерь, подбор отопительных приборов, расчет системы отопления и теплого пола по действующим сводам правил (СП). Это отдельная программа, использующая данные из модели Revit. Из минусов: интерфейс остановился в развитии еще в далеких восьмидесятых, ощущается неудобство при построении систем, внесении исходных данных. Требуется большой объем ручной работы, вплоть до внесения фитингов в расчетную схему отопления. Также нарушена логика работы в Revit. Например, для расчета теплопотерь используются данные из помещений, а не из пространств. Нет обратной интеграции данных в Revit. Недостатки компенсирует относительно невысокая стоимость программы. Цена подписки за полный пакет на год составляет порядка 25 тыс. рублей, что в 10 раз дешевле MagiCAD.

Allplan

Выглядит довольно презентабельно на фоне аналогов в данной категории. Имея российскую локализацию, программа позволяет не только оформлять документацию должным образом, но и производить расчеты по отечественным нормам, притом безо всяких сторонних приложений.

ТЯЖЕЛЫЙ ВЫБОР

Выбор программного продукта при переходе на технологии информационного моделирования зданий зависит от множества факторов. Нужно учесть специфику работы не только собственной компании, но и партнеров. Если команда проектировщиков узкоспециализирована, то нужно понимать возможности взаимодействия со сторонними подрядными организациями. Иначе выгода от преимущества того или иного продукта будет перечеркнута проблемами обмена информацией между участниками. Напротив, когда компания универсальна и предоставляет комплекс услуг, логичным кажется выбор в сторону решения на базе единой платформы. В этом случае важно проанализировать не только удобство совместной работы над моделью, но и спектр решаемых задач, а также затраты на программное обеспечение.

Очевидно одно – в век цифровых технологий плоское проектирование уходит на второй план. Требования к экологичности и энергоэффективности, ограниченность ресурсов и стремительные темпы развития диктуют свои условия. И в сегодняшних реалиях BIM – уже не будущее, а настоящее.

Скачать pdf


Был ли вам полезен данный материал?


Кому и зачем это нужно?

Вопрос номера:
Как быть с BIM?

Герой номера:
Ринат Еникеев,
главный государственный инспектор России по пожарному надзору

Продукт номера:
Бесплатные утилиты для проектирования

RUБЕЖ в facebook RUБЕЖ в vk RUБЕЖ в twitter RUБЕЖ на youtube RUБЕЖ в google+ RUБЕЖ в instagram RUБЕЖ-RSS

Контакты

Адрес: 121471, г. Москва, Фрунзенская набережная, д. 50, пом. IIIа, комн.1

Тел./ф.: , +7 (495) 539-30-20

Время работы:

E-mail: info@ru-bezh.ru


Свидетельство о регистрации ФС77-78638 от 10 июля 2020г

выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи,

информационных технологий и массовых коммуникаций.

Для рекламодателей

E-mail: reklama@ru-bezh.ru

тел.: +7 (495) 539-30-20 (доб. 103)

total time: 0.2142 s
queries: 111 (0.0150 s)
memory: 2 048 kb
source: database
Выделите опечатку и нажмите Ctrl + Enter, чтобы отправить сообщение.