< Обратно

Для начала поймем, что же это такое BIM (Building Information Modeling) переводится дословно как – «Строительство Информационное моделирование». Многие сразу связывают это с проектными продуктами Autodesk. Поэтому при упоминании BIM создаётся впечатление, что речь идёт о программном комплексе Autodesk Building Design Suite. В нашей стране в последнее десятилетие, начала активно внедряться технология BIM для проектирования и строительства зданий. Но в последние годы все чаще мы стали слышать про роль и место технологии BIM с точки зрения возможности применения и в других отраслях, кроме проектирования зданий, например, при проектировании, строительстве и эксплуатации автомобильных дорог.

Изначально проектирование любых объектов выполнялось на бумаге, как правило, в виде проекций этих объектов. Именно поэтому первоначальные попытки автоматизации в 1960–1970-х гг. были направлены в первую очередь на улучшение процесса черчения. Такой вид автоматизации обычно называют 2D-проектированием или CAD (Computer-Aided Drafting). В русском языке соответствующего термина нет. Следующий этап в развитии проектирования наступил в 1980-е гг., когда возможности компьютеров позволили заниматься построением трёхмерных моделей объектов, а соответствующие чертежи стали строиться автоматически как разрезы и проекции. Именно тогда в 3D-моделировании появилась важнейшая идея параметризации объектов, которая в совокупности с технологией твёрдотельного моделирования позволила резко повысить эффективность проектирования.

Программные системы, ориентированные на моделирование, а не черчение, также получил название CAD, но расшифровка уже изменилась — Computer-Aided Design. В русском языке такие системы называются САПР(Система автоматизированного проектирования). По отраслевому назначению среди САПР чаще выделяют три основных вида:

1. MCAD (Mechanical Computer-Aided Design) — машиностроительные САПР;

2. ECAD (Electronic Computer-Aided Design) — радиоэлектронные САПР;

3. CAAD (Computer-Aided Architectural Design) —САПР архитектуры и строительства.

Системы проектирования автомобильных дорог относятся к третьему виду, как объекты капитального строительства. Однако тут следует отметить, что САПР автомобильных дорог и архитектурные САПР используют существенно разные модели данных и принципы проектирования. Во многом САПР зданий похожи на машиностроительные САПР, в то время как САПР дорог тяготеют по моделям данных к геоинформационным системам (ГИС).

    Со временем появились различные сопутствующие системы, автоматизирующие инженерные расчёты — CAE

(Computer-Aided Engineering), управляющие программы для станков — CAM (Computer-Aided Manufacturing), подготовку технологических процессов — CAPP (Computer-Aided Process Planning), ведомостей, электронные описания изделия и технические руководства. Такое комплексное применение программ классов CAD/CAM/CAE/CAPP позволило сформировать полную цифровую модель изделия. Следующей предпосылкой к эволюции автоматизированного проектирования стала потребность в работе с неожиданно быстро возникающими огромными массивами цифровой информации об изделиях. Возникли новые классы систем, предназначенные для организации и координации работ инженерного персонала — системы управления данными об изделии (PDM — Product Data Management) и электронные архивы. Всё это в совокупности легло в основу концепции управления изделием в течение всего его жизненного цикла — PLM (Product Lifecycle Management), возникшей в 1985 г.

    Итак что же такое BIM, сегодня об этом говорится много, причем разные участники рынка дают разные определения. Одни считают что это какая-то конкретная программная система, другие – что это технология накопления и хранения большой модели данных объекта, которая будет использоваться разными участниками. С первым мы согласиться не можем, - BIM это не программа, а скорее философия, или общий подход к строительному проекту с точки зрения информационных технологий на базе ряда особенностей: единый источник данных, коллективное использование модели, управление строительным проектом, забота о бюджетах и сроках на всех этапах строительного проекта. Второе же справедливо, но это не единственное назначение BIM.

BIM на примере мостов.

Проектирование мостов – уникальная специализация, которой отводится отдельное место в проектной и строительной сфере. Неотъемлемым элементом этой деятельности является подготовка документации, включающей материалы, функционально-технологические, конструктивные и инженерно-технические решения для обеспечения строительства искусственных сооружений. Использование традиционных материалов с целью создания современных и сложных конструкций, подверженных различным нагрузкам, может обернуться не легкой задачей с точки зрения как создания дизайна, так и проектирования несущих конструкций, а кроме того – с точки зрения стоимости объекта и сроков выполнения работ. Allplan Bridge к примеру предлагает мощное параметрическое решение для трехмерного моделирования, которое способно помочь инженерам-мостостроителям в проектировании бетонных, стальных и композитных мостов. Технология параметрического дизайна используется для определения осей, сечений и любых описаний модели по всей длине конструкции, что является идеальной основой для адаптации конструктивных изменений. Этот подход позволяет без затруднений создавать сложные геометрии, в том числе двойные изгибы и переменные поперечные сечения. Определение моста с помощью параметров помогает разработать оптимальное решение, сократить время планирования и расходы. В процессе проектирования часто появляется необходимость внесения ряда изменений, что приводит, помимо прочего, к потере времени. Подобные сложности больше не являются проблемой. Параметрическая модель, создаваемая проектировщиком без программирования, позволяет вносить изменения один раз, а затем автоматически обновляет все связанные элементы. Например, если геометрия оси изменяется, вся соединенная с ней надстройка моста автоматически корректируется. Изменения в строительном сегменте влияют на все элементы, связанные с ним и даже на опоры моста, которые необходимо переместить вдоль новой оси.

Использование этого продукта в процессе проектирования мостовых сооружений имеет ряд неоспоримых преимуществ, отличаясь удобным форматом работы и экономией времени, особенно по сравнению с традиционным 2D-проектированием мостов. К числу наиболее важных составляющих проектирования моста относятся последовательность и методы строительства, которые иногда бывают так же сложны, как и сама конструкция сооружения.

Поэтому это и решает и эту проблему, позволяя разделить модель моста на отдельные строительные этапы, сегменты и задачи. Они могут быть перенесены в программу с учетом атрибутов времени, что позволит создавать и графически визуализировать полный график строительства. Таким образом, сложные строительные процессы становятся понятными для всех вовлеченных сторон.

Цифровая модель сооружения открывает бесконечные возможности. В дополнение к планам местности Вы можете генерировать изометрические чертежи для иллюстрации сложных деталей, что позволит уменьшить количество необходимой сопроводительной документации. Комбинация оболочек, отверстий, арматуры, креплений и тросов позволяет визуализировать процесс проектирования инженерных сооружений и выявлять столкновения. BIM модель дает значительные преимущества в процессе изменений и корректировок первоначального проекта. Планы обновляются автоматически при внесении изменений в модель, что уменьшает количество ошибок и экономит Ваше время.

И так геометрическая модель дороги или моста это «скелет» будущего объекта. В ней есть все необходимые пространственные характеристики, направления, вершины, глубины и многое другое. Геометрическая модель является основой для объектной модели. Объектная модель включает в себя дорожную одежду, дренаж, коммуникации. Геометрическая и объектная модели, в свою очередь, являются базой для 3D-модели, которая показывает, как будет выглядеть будущий объект, например, дорога.

BIM-модель представляет собой единое пространство, в котором существует проект будущего объекта. BIM даёт возможность создать множество слоёв, спланировать строительство, разбить работы по календарному графику, визуализировать процесс, спрогнозировать эксплуатацию на многие годы вперёд. Например, мост в BIM-модели обладает всей полнотой данных о себе, как и реальный. Отличие только в том, что он в этом виде представляет собой только данные на компьютере. Все мы видим плюсы этого подхода (BIM). Благодаря облачным технологиям любой участник строительства может получить онлайн доступ к проекту в полевых условиях. Можно на ходу следить за прогрессом реализации этапов строительства, ремонта или реконструкции. Это удобно в первую очередь для заказчика.

BIM позволяет сделать процесс реализации проекта прозрачным и открытым. Также этим достигается качественный контроль финансирования;

BIM-технология всегда сохраняет актуальность данных. Любые правки моментально становятся частью проекта. Можно с лёгкостью проследить, как внесённое изменение повлияет на общую систему элементов. Данные одновременно обновляются у всех участников проекта, что позволяет устранить несогласованность действий между заказчиком, проектировщиком и подрядчиком;

Благодаря BIM-технологии можно добиться высокой оптимизации работы и повышения точности. Общая информационная среда облегчает процесс принятия решений, а вкупе с высокой детальной проработкой модели можно добиться высокой точности;

Также очень важно что единая информационная модель позволяет обеспечивать контроль технических планов. Каждый участник проекта обладает одним и тем же планом, который из-за особенности технологии всегда остаётся актуальным - информацию не требуется пересоздавать вновь в отличие от бумажной документации;

BIM позволяет участвовать в проекте практически из любой точки земного шара, где есть интернет. Можно удалённо контролировать ход работ без необходимости долгосрочных командировок.

BIM - это безбумажная технология, повышающая точность и устраняющая многочисленные ошибки, которые могут возникнуть с физическим документооборотом;

BIM-технология позволяет сократить время проектирования на 15-20%, повысить точность на 30-40%, сократить сроки строительства не менее чем 10%. BIM-проект является эталонной единицей по отношению к обычным чертежам и в то же время включает в себя проектно-сметную документацию.

И так достоинства BIM-моделирования понятны и за ними будущее. Но, на

сегодняшний день существуют реальные препятствия, которые не дают

BIM-технологии стать общим стандартом.

 

Первое - нет единого стандарта BIM. В нашей стране Росавтодор постепенно внедряет BIM-технологию в проекты дорожного строительства уже с 2015 года. 

Второе - нет единого программного стандарта. Различные компании пользуются разными программами даже внутри своей компании. Это не позволяет работать в одном пространстве, потому что один сохранённый проект просто не может быть редактирован в другом программном пакете.

Третье - BIM-проект очень сложно оценить (хотя уже есть "Методика определения стоимости работ по подготовке проектной документации, содержащей материалы в форме информационной модели", которая УТВЕРЖДЕНА приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации от 24 декабря 2020 г. № 854.

Для внедрения BIM-технологии необходимо:

 

Первое - создание общих стандартов для инфраструктурных объектов (мосты, дороги, тоннели).

 

Второе - создать стандартизированный программный продукт, который бы стал основой для BIM-моделирования. В рамках этого специалистам предстоит разработать общую платформу для разработки, демонстрации, редактирования и обмена.

 

Третье - Это апробировать и доказать работоспособность  такого документа -"Методика определения стоимости работ по подготовке проектной документации, содержащей материалы в форме информационной модели".

 

Итог. . .   пользу от применения BIM получают все участники проекта

- Заказчики в частности, от контроля за бюджетом и сроками;

- Подрядчики  за счет управления строительным проектом в специализированных ERP системах на базе проектных моделей, за счет оптимизации проектных решений под их технологические возможности;

- Проектировщики увелечение скорости и безошибочности проектирования

Все вышеупомянутые получают более высокую достоверность модели за счет применения средств автоматизированного контроля проектных решений «BIM» и объединяются модулями взаимодействия на сводной модели – в облаке или в стационарных приложениях.

Тараненко Анатолий

Гланый технолог АО "Труд"

 Владимир Шкатов,

генеральный директор

Allbau Software GmbH (Германия)