IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

Технология BIM – это современный подход к проектированию-строительству-эксплуатации. Можно сказать, что BIM – это вся имеющая числовое описание и нужным образом организованная информация об объекте, используемая как на стадии проектирования и строительства здания, так и в период его эксплуатации и даже сноса. Важной составляющей данной технологии является единое информационное пространство, база данных, содержащая всю информацию о технических, правовых, имущественных, эксплуатационных, энергетических, экологических, коммерческих и прочих характеристиках здания. Благодаря очень точной и детальной проработке модели, эта технология дает возможность проводить различные расчеты, анализы, симуляции (при классическом проектировании для каждого расчета нужно выполнить отдельную дополнительную работу). Одним из видов таких расчетов являются расчеты энергоэффективности и энергопотребления здания, а также комплексные расчеты всего здания (с учетом местоположения) и всех его элементов одновременно (при классическом проектировании мы производим расчет только одного элемента, например наружной стены). Очевидно, что применяя технологию BIM, намного проще проводить симуляцию всего жизненного цикла здания, а полученные результаты использовать для корректировки проекта, получая в итоге более качественное решение.

В процессе архитектурно-строительного проектирования создается компьютерная модель нового объекта, несущая в себе все сведения о нем. Технология BIM позволяет визуализировать системы здания, рассчитывать различные варианты их компоновки в соответствии с заданными критериями, а также приводить их в соответствие нормам и стандартам, выполнять моделирование и анализ эксплуатационных характеристик будущих зданий: тепловой нагрузки, освещенности, тепловой энергии и др., упрощая выбор оптимального решения.

BIM является технологической платформой, которая позволяет объединить различные программные продукты и инструменты, что позволяет проводить моделирование значительно дешевле, упрощает процессы визуализации будущего объекта. BIM используется всеми действующими сторонами: владельцами, проектировщиками, строителями, подрядными компаниями, эксплуатационными компаниями и пр. Поскольку цифровая модель здания создается с первых шагов работы, появляется возможность организовать коллективный рабочий процесс, при котором все специалисты и участники привлекаются к совместной работе с самых ранних этапов проектного цикла, когда затраты на исследования и внесение изменений минимальны, а результаты таких изменений наиболее значимы. Создается возможность совместного проектирования, целью которого является получение экономического и энергоресурсосберегающих эффектов при разработке строительных генеральных планов и календарных планов строительства. Решаются вопросы организации совместного архитектурно-строительного и организационно-технологического проектирования в рамках решения основной задачи – снижения уровня потребления энергетических и материальных ресурсов на протяжении жизненного цикла здания.

Принципы BIM, сформулированные Робертом Эйшем в 1986 году:

• трехмерное моделирование;

• автоматическое получение чертежей;

• интеллектуальная параметризация объектов;

• наборы проектных данных, соответствующие объектам;

• распределение процесса строительства по временным этапам.

ВIM помогает проектировщикам систем ОВК, электрических и санитарно-технических систем предвидеть конечный результат проектирования еще до того, как начнется строительство. Проектирование и выполнение расчетов на компьютерной модели позволяет быстрее и с большей экономической эффективностью создавать сложные, не нарушающие экологического равновесия инженерные системы. При строительном планировании появляется возможность своевременно выявить части проекта, которые будут вызывать трудности, и обратить на это внимание специалистов проектной организации. Решения на основе BIM-технологии предоставляют специалистам подрядных организаций возможность определять сметную стоимость, выполнять 4D визуализацию процесса строительства, выявлять коллизии, обмениваться информацией с заказчиками, а также оптимизировать строительство, сокращая отходы материалов, повышая производительность и экономя средства.

В случае использования BIM заказчик/владелец объекта получает сквозной обмен информацией от идеи создания объекта до разработки полного проекта, контроль строительства с получением актуальной информации к моменту ввода объекта в эксплуатацию, контроль параметров во время эксплуатации, и даже при реконструкции или выводе объекта из эксплуатации (Рис. 1).

Используя технологию информационного моделирования сооружений, вы создаете единую рабочую среду не только для архитекторов и проектировщиков инженерных систем, но и для юристов, владельца/арендатора, эколога, оценщика и финансиста, которые получают полную информацию об объекте, начиная с его географической привязки, полного перечня материалов, экологических данных, связанных с материалами, геоданными и расчетом энергоэффективности (Рис. 2, 3).

BIM как параметрическая модель объединяет 3D модель здания и внешние данные. Модель корректно обновляется при изменении ее отдельных элементов. На ее основании формируется вся рабочая документация. Все элементы модели связаны зависимостями. При изменении модели документация обновляется автоматически. Использование BIM означает работу непосредственно с моделью здания из любого вида – это могут быть поэтажные планы, разрезы или даже поле в спецификации. Если нужно внести изменения в модель, то инженер может воспользоваться любым видом. Все виды синхронизированы между собой и обновляются автоматически. В этом и заключается уникальность технологии!

BIM – объектно-ориентированная система. Например, дверь «знает», что она дверь, знает свои параметры, а также то, что она находится в стене и ей требуется проем. При вставке двери в стену проем для нее создается автоматически. И он также автоматически удаляется в случае удаления двери. Спецификации создаются на основе конкретного проекта и управляются нажатием кнопки. Стальные арматурные сетки, элементы конструкции, в т.ч. нестандартные, выдаются графически.

Отметим основные преимущества использования BIM на этапе проектирования:

• планирование размещения объектов распределенной социальной инфраструктуры в районе застройки с учетом уже имеющейся инфраструктуры прилегающих территорий;

• проектирование инженерных и энергетических сетей района застройки с учетом рельефа местности и характеристик грунта;

• планирование транспортной сети в районе застройки, основных и вспомогательных маршрутов движения транспортных средств, анализ изменения транспортной ситуации района;

• определение и оптимизация требующегося количества техники, сил и средств для выполнения строительных работ;

• определение ближайших поставщиков строительных и отделочных материалов, специализированных организаций, предоставляющих инженерные и другие необходимые в процессе строительства услуги;

• расчет наиболее подходящих маршрутов доставки строительных материалов с целью сокращения сроков и минимизации стоимости доставки.

На этапе строительства с помощью BIM можно отслеживать фактическое состояние объектов строительства, контролировать расходования денежных средств и исполнения бюджетов, а также получать управленческую информацию в режиме реального времени. BIM позволяет интегрировать информационную модель сооружения и план-график выполнения работ (Рис. 4).

На этапе эксплуатации BIM может выполнять следующие функции:

• управление эксплуатационной документацией;

• учет оборудования и гарантийных обязательств;

• контроль расходования ресурсов (вода/электроэнергия/тепло-холод);

• эксплуатация инженерной и информационной инфраструктуры;

• интеграция с BMS-системой объекта.

В области управления недвижимостью BIM обеспечивает:

• максимально возможный доход от коммерческого использования недвижимости;

• сопровождение арендного бизнеса, сдачу помещений в аренду, взаимодействие с надзорными инстанциями, ведение договоров по коммунальным услугам, охрану объекта;

• маркетинг и консалтинг объекта недвижимости, финансовый менеджмент;

• техническое обслуживание и эксплуатация зданий и всех инженерных систем, плановые и регламентные работы (Рис. 5);

• мелкий ремонт элементов отделки и конструктивных элементов зданий;

• обеспечение объекта всей нормативной документацией;

• оценка эффективности управления, инвентаризация и технический аудит инженерных систем и оборудования;

• составление годового бюджета на эксплуатацию объекта недвижимости;

• разработка концепции развития объекта, плана по управлению эксплуатацией;

• проведение обследования инженерных систем с выдачей рекомендаций по эксплуатации здания, ремонту, замене или модернизации;

• сопровождение договоров на коммунальные услуги.

Краткая формальная история стандартизации BIM

Стандартизация BIM логически следовала пути стандартизации для Product Information Models в STEP. В 1994 году пилотная AEC-команда в Autodesk начала развивать стандартную библиотеку моделей элементов как основу для взаимодействия между AEC-дополнениями к AutoCAD. Успех этой работы привел к образованию Индустриального альянса по взаимодействию (Industry Alliance for Interoperability, IAI), в который входят 12 ведущих в индустрии компаний. Им разработаны исходные IFC (Industry Foundation Classes), представленные как «общий язык для взаимодействия в строительной индустрии» в 1995 году на конференции AEC Systems в Атланте. Все 12 компаний представили прототипы программных приложений, взаимодействующих на основе общей модели здания. Стандарт IFC для BIM такой большой, что ни одна отдельная программа не будет реализовывать полную схему, отличную от модели сервера. Таким образом, IFC может рассматриваться как комплект (framework) для нескольких сценариев обмена данными.

Американский национальный комитет по стандарту BIM (NBIMS) в Национальном институте строительных наук (NIBS) выполнил адаптацию данного процесса для разработки национального стандарта BIM. На данный момент технология BIM активно продвигается и на уровне международных институтов стандартизации (см. соответствующий комитет ISO/TC 059/SC 13/WG 09).

ИСО 15926 – принятый в РФ международный стандарт по интеграции данных жизненного цикла, позволяющий практически использовать BIM в России (ГОСТ Р ИСО 15926-1-2008).

Код для цитирования: Скопировать