BIM технологии в проектировании

Проектирование инженерных систем. Технологические проекты. BIM проектирование.

После прочтения этой статьи у Вас больше не возникнет вопроса что же такое BIM технология в проектировании.

Рубеж конца ХХ — начала XXI веков, связанный с бурным развитием информационных технологий, ознаменовался появлением принципиально нового подхода в архитектурно-строительном проектировании, заключающемся в создании компьютерной модели нового здания, несущей в себе все сведения о будущем объекте.

Это стало естественной реакцией человека на кардинально изменившуюся информационную насыщенность окружающей нас жизни. В современных условиях стало невозможно эффективно обрабатывать прежними средствами хлынувший на проектировщиков огромный (и неуклонно возрастающий) поток «информации для размышления», предваряющей и сопровождающей само проектирование.

Причем поток этой информации не прекращается даже после того, как здание уже спроектировано и построено, поскольку новый объект вступает в стадию эксплуатации, происходит его взаимодействие с другими объектами и окружающей средой, то есть начинается, говоря современным языком, активная фаза «жизненного цикла» здания.

Так что возникшая в результате реакции на сложившееся положение концепция информационного моделирования здания – это намного больше, чем просто новый метод в проектировании.

Это также принципиально иной подход к возведению, оснащению, обеспечению эксплуатации и ремонту здания, к управлению жизненным циклом объекта, включая его экономическую составляющую, к управлению окружающей нас рукотворной средой обитания.

Это – изменившееся отношение к зданиям и сооружениям вообще.

Наконец, это наш новый взгляд на окружающий мир и переосмысление способов воздействия человека на этот мир.

Подход к проектированию зданий через их информационное моделирование предполагает прежде всего сбор и комплексную обработку в процессе проектирования всей архитектурно-конструкторской, технологической, экономической и иной информации о здании со всеми ее взаимосвязями и зависимостями, когда здание и все, что имеет к нему отношение, рассматриваются как единый объект.

Правильное определение этих взаимосвязей, а также точная классификация, хорошо организованное структурирование и достоверность используемых данных – залог успеха информационного моделирования.

Если внимательно приглядеться, то нетрудно увидеть, что при такой концепции принципиальные решения по проектированию снова остаются в руках человека, а компьютер опять выполняет лишь порученную ему техническую функцию по обработке информации.

Но главное отличие нового подхода от прежних методов проектирования заключается в том, что возникающий объем этой технической работы, выполняемой компьютером, носит принципиально иной характер, и человеку самому с ним уже не справиться.

Новый подход к проектированию объектов получил название Информационное моделирование зданий или сокращенно BIM (от принятого в английском языке термина Building Information Modeling).

BIM -проектирование и уровень развития технологии в России сегодня

BIM-проектирование в переводе с английского Building Information Modeling, то есть Информационное моделирование в строительстве. Также сокращение BIM означает и объект этого моделирования – информационную модель здания, Building Information Model. В русскоязычных странах в результате перевода термина возникли собственные сокращения (ТИМ – Технология информационного моделирования, СИМ – Строительная информационная модель, ТИМСО – Технология информационного моделирования строительных объектов), но пока они не очень прижились, и чаще используют исходный вариант – BIM.

Облако точек полученное в результате лазерного сканирования

Архитектурная модель в Revit, построенная на основе облака точек.

Информационная модель в ЧБ представлении визуализации

Цена. Сколько стоит использование технологии

В первую очередь стоит оценить стоимость переделок и дополнительных издержек, которые несет компания, работая по классической технологии. Компании, которые использует BIM‑систему управления в строительстве, значительно снижают затраты на строительство, избегая коллизий на сложных объектах.

Стоимость применения BIM‑технологии для застройщика или генподрядчика складывается из следующих компонентов:

• стоимости программного обеспечения;
• стоимости внедрения, включая создание уникальных для компании BIM‑стандартов;
• стоимости обучения персонала компании или найма сотрудников, имеющих опыт работы в BIM.

Узнайте стоимость программы по управлению строительством Assistant Build

Совместная работа при проектировании в CIVIL 3D

Отдельно необходимо отметить достоинства совместной работы при проектировании в единой среде в AutoCAD Civil 3D. В ГК Спектрум Civil 3D применяют отделы ГП, НВК, частично – отделы ТС и ЭС. Для того, чтобы отобразить сети из смежных отделов, необходимо добавить эти сети с помощью механизмов быстрых ссылок. После добавления, вы видите на чертеже эти сети, можете назначить им необходимые стили отображения, посмотреть их свойства, тип, наименование и др.

Для того, чтобы показать эти сети на своих проектных видах профилей, достаточно их выделить, отобразить на нужном виде профиле, и назначить в настройках вида профиля стиль пересекаемой трубы. После этого на виде профиля отображается фактическое сечение трубы в месте пересечения. Далее, при изменении этой сети владельцами приходит сообщение об обновлении, вы обновляетесь, и все изменения отображаются в модели и на всех листах. При этом, при правильной организации, физически нет возможности оставить на листах не актуальную информацию.

Метки по пересечениям в AutoCAD Civil 3D смогли настроить такими, какими они должны быть согласно отечественным стандартам: метка считывает отметку, диаметр, имя пересекаемой трубы. Естественно, при изменении положения или параметров трубы метка подтягивается за трубой и отображает актуальные данные.

Взаимодействие с отделом генерального плана также было автоматизировано. Если раньше, было весьма проблематично отслеживать изменения проектных поверхностей, так как зачастую эти изменения появляются в последний момент, и документация выдается в крайне сжатые сроки, то сейчас, при внесении изменений в проектную поверхность, необходимо просто обновить быстрые ссылки, после этого на всех листах – планах и профилях, поверхность перестраивается.

В стандартном каталоге российских труб и колодцев есть большинство используемых типов труб и колодцев. Но, при необходимости, при помощи Конструктора элементов, есть возможность создать недостающие семейства. При работе с конструктором мы оценили возможность добавления пользовательских свойств, которые затем можно вывести в метки, аннотации и таблицы.

Какие есть преимущества у BIM-технологий в проектировании и строительстве?

Среди общих плюсов для всех сегментов строительства:

• Информация всегда актуальна, прозрачна и не может потеряться, вне зависимости от количества задействованных специалистов.
• На проекте снижаются временные и финансовые затраты, уменьшается количество ошибок.
• Процесс подбора оборудования становится быстрее и проще, контроль расхода материалов и средств – проще.
• BIM-технологии позволяют возводить более сложные объекты.

При использовании BIM в разных сегментах выгоды можно разделить по этапам жизненного цикла проекта. Например, есть ряд особенностей для гражданского строительства:

• Высокое качество проектной и рабочей документации
• Многостороннее сравнение решений в рамках АГК, П, РД
• Непрерывный контроль изменений
• Возможность работы с топ-девелоперами

• Автоматизированное формирование ведомости объемов и расчет стоимости СМР
• Высокая точность калькуляции объемов работ и стоимости СМР
• Снижение влияния человеческого фактора при подсчете объемов работ
• Создание 5D моделей

• Автоматизированное формирование графиков работ с технологическими зависимостями
• Визуальный анализ плана и факта СМР
• Оперативный доступ к актуальным данным о ходе строительства в любой момент проекта
• Координация графика выполнения работ и анализ на наличие коллизий
• Проверка выполнимости организационно-технических решений

• BIM-паспорт объекта
• Точные данные об объекте и установленном оборудовании
• Полная база данных для FM
• Исполнительная модель в качестве основы для AR/VR приложений
• Ситуационный мониторинг для оптимизации затрат на обслуживание

Основные комплектующие, используемые при сборке ПК для архитектора

Процессор

реклама

В качестве «сердца компьютера» был выбран процессор Ryzen 9 3900, стоимость которого в нашем случае составила 28000 рублей. Переплата в несколько тысяч рублей за «X» версию процессора была бы на мой взгляд пустой тратой денег, так как для меня, как для энтузиаста, имеет значение исключительно ручной разгон, а, собственно, силиконовую лотерею никто не отменял, и в данном случае переплата за «X» не дает 100% гарантии успешного разгона через множитель. Восьмиядерный процессор (естественно, в лице AMD Ryzen 7 PRO 1700, так как «более дорогие восемь ядер от AMD» покупать я не вижу смысла, можете со мной поспорить, но это исключительно мое субъективное мнение по данному вопросу) был бы, конечно, еще более выгодным решением в плане соотношения цены за производительность, но согласитесь, что восьмиядерный процессор под серьезную работу — это не уровень профессионала, а модели с 16 и более ядрами просто не вписывались в наш скромный бюджет.

Материнская плата

В качестве основы для сборки профессионального решения была выбрана минимально подходящая, но зарекомендовавшая себя в моих тестах, материнская плата ASUS TUF B450M-PRO GAMING, которая обошлась нам в 7800 рублей. Форм-фактор mATX был выбран лишь в целях экономии лишней 1000 рублей, в остальном же это лучшая подсистема питания процессора за свои деньги и, собственно, самый удобный на мой взгляд BIOS, который, к слову, был обновлен до свежей версии буквально на днях, за что можно «сказать спасибо» ASUS, за то, что они до сих пор поддерживают чипсет B450 и столь выгодные модели материнских плат. Под основу платформы также рассматривались материнские платы ASRock B450M Pro4-F (как решение для сборки минимальной стоковой системы) и ASRock X470 Taichi (как ультимативное решение, подходящее для сборки системы с четырьмя модулями оперативной памяти от Samsung общим объемом в 32 гигабайта), но выбор был сделан в пользу «среднего» варианта, который был протестирован мной и за качество которого я могу ответить, остальные материнские платы на платформе AM4 к покупке попросту не рассматривались по причинам ограниченного бюджета и необходимости в максимальном разгоне за вложенные деньги.

реклама

Блок питания

Изначально нами был рассмотрен к покупке блок питания Super Flower Leadex II Gold SF-750F14EG, который бы обошелся нам в чуть больше 10 000 рублей. Но бюджет, естественно, был урезан в два раза (как это всегда и бывает), поэтому я посоветовал купить блок питания от уважаемой мною компании Enermax, владельцем модели на 650W ERF650EWT Revolution D.F. которой я являюсь, и вопросов к качеству продукта у меня не возникает. Был выбран б.п. Enermax RevoBron ERB600AWT на 600W, так как при стоимости в 5000 рублей (эксклюзивно для нас и с учетом рынка месячной давности) было сложно найти более выгодное решение. Покупать рекомендованный всем сборщиками-экономистами блок питания от Deepcool я не был намерен, так как сторонник того, что блоки питания ценой до 5000 рублей к рассмотрению в наше время вообще не подлежат, тем более для рендер-машины, которая будет отрабатывать свою стоимость 24/7 без выключения.

Хранилище данных

реклама

В качестве хранилища по просьбе «клиента» был выбран SSD NVMe накопитель форм-фактора M.2 A-Data XPG GAMMIX S11 Pro M.2 AGAMMIXS11P-1TT-C, который обошелся нам в 11000 рублей, и объем которого, соответственно, равен одному терабайту. На мой взгляд данный накопитель имеет отличные скоростные показатели для своей стоимости, при этом выполнен при использовании 3D TLC NAND типа памяти. Накопители с MLC типом памяти не рассматривались в силу ограниченного бюджета, экономить 2000 рублей, приобретая накопитель с QLC памятью — это не про нас. Собственно, я бы в целях экономии выбрал обыкновенный SSD с SATA-интерфейсом, но желания «клиента» превыше моей жажды сэкономить деньги, тем более, которые даже не мои. Моя задача была лишь выбрать надежное и быстрое решение, но не очень дорогое.

Система охлаждения процессора

В качестве системы охлаждения была выбрана башня GELID Phantom, стоимостью в 4000 рублей. «Клиент» изначально рассматривал покупку либо Noctua NH-D15, либо Deepcool Assassin III, либо же be quiet! DARK ROCK PRO 4. Я же популярно объяснил человеку, что с охлаждением процессоров Ryzen 3000 серии не все так легко и просто, нужен башенный кулер с идеально ровной подошвой. У нас адекватный выбор был из двух моделей — Scythe Fuma 2 и GELID Phantom. И так как Scythe Fuma 2 стоил на 1000 рублей дороже, выбор кулера был сделан в пользу проверенного и рекомендованного мной GELID Phantom, имеющего, к тому же в комплекте 100% подходящее крепление под AM4.

Корпус

Желание «клиента» как всегда закон, нужен был белый корпус с окном. «Клиент» рассматривал достаточно бюджетные корпуса компании Deepcool, которые иначе как «консервной банкой» не назовешь, что в прочем, справедливо практически для всех новых корпусов до 3000 рублей, я же порекомендовал обзавестись корпусом Be quiet Pure Base 500 Window, который, к слову, обошелся нам всего в 5500 рублей (опять же, эксклюзивно для нас с учетом скидки и дополнительных бонусов). Да, данный корпус явно не очень просторный и функциональный, но качество исполнения на высшем уровне. В данном случае я хотя бы понимал, за что клиент отдает деньги, хотя с точки зрения удобства сборки (за счет размеров), этот корпус не самый лучший вариант. Собирать в моем же Thermaltake View 31 TG намного приятней, хоть и по качеству стали он явно проигрывает.

Оперативная память

Вкладывать много денег в оперативную память было бы как минимум глупо, если ПК собирается не для игр, поэтому был выбран весьма бюджетный и удачный комплект Crucial Ballistix Black [BL2K16G30C15U4B], ценой в 11 000 рублей, который имеет «100% шанс выпадения» чипов Micron E-die. «Клиент» хотел переплатить 3000 рублей и взять память с XMP 3600, от чего я его отговорил, заверяя, что нет смысла брать память Crucial Ballistix дороже данной суммы и с частотой XMP выше, чем 3000 MHz, так как те же самые 3600 MHz у нас получится выжать, да еще и на более лучших таймингах, чем те, что предлагает XMP. Два двуранковых модуля объемом по 16 гигабайт были выбраны, так как плата имеет топологию Daisy-chain, ну и, в случае чего, «клиент» докупит себе еще две плашки памяти, если ему понадобится система с 64 гигабайтами ОЗУ, пожертвовав частотой, которая для него и не очень-то важна.

Видеокарта

Естественно, видеокарта покупалась бу, наш выбор пал на GTX 1070 в исполнении Palit Dual, стоимостью в 13000 рублей. Да, видеокарта не самая мощная и ее система охлаждения оставляет желать лучшего, но «клиенту» для работы хватило бы и карты GTX 1060 с 6 гигабайтами видеопамяти, но было сделано решение немного переплатить и купить более мощную карту от Nvidia с большим объемом видеопамяти, так как (по заверению «клиента»), чем больше объем видеопамяти у карты, тем лучше, так как от этого зависит быстродействие при большом числе полигонов в сцене. Собственно, я считаю выбор карты за такую цену более чем оправдан. Более дорогая видеокарта просто не вписывалась в бюджет, так как покупалась в самую последнюю очередь.

Монитор

Монитор был выбран клиентом самолично, для своих задач он посчитал нужным купить LG 27UL650, небольшой 4K монитор с IPS матрицей. Выбор был обоснован симпатией к LG; возможностью играть в 1440p, чтобы сохранять баланс между картинкой и производительностью; достаточно качественной матрицей относительно бюджетных моделей, не искажающей цвета, что крайне важно в профессиональных задачах. Спорить я не стал, чего-то сверхъестественного в качестве изображения замечено не было. Обычный монитор, но с высоким разрешением, хотя им, архитекторам, виднее. Стоимость монитора составила 24000 рублей.

Расходные материалы и мелкие покупки

Также был докуплен разветвитель для корпусных вентиляторов Deepcool FH-10, дополнительный корпусный вентилятор Gelid Silent 14 [FN-SX14-10] и термопаста Arctic Cooling MX-4. Стоимость «расходников» составила примерно 3000 рублей.

Общая стоимость комплектующих и монитора вышла в около 112 000 рублей.

AutoCAD Architecture

AutoCAD Architecture — это программа для архитектурного проектирования, помогающая создавать чертежи, проекты, спецификации. Профессиональный софт для архитекторов максимально автоматизировал чертежные операции, что снижает вероятность ошибок. Локальное решение для архитектурного проектирования дает широкий набор специализированных инструментов. Можно работать над архитектурными реконструкциями, проектной документацией стен, дверей и окон, документацией помещений.

Есть поддержка формата IFC, что обеспечивает импорт и экспорт файлов, а также интеграцию с другими платформами.

Поддерживается на Windows и Mac, iOS, Android. Для контроля за процессом можно открыть его на смартфоне: просмотреть или отредактировать в DWG, работать вне офиса.

• Предварительный просмотр стилей архитектурных объектов;
• Послойный порядок отображения;
• Удобный интерфейс;
• 2D-графика, общие виды;
• Настраиваемые спецификации;
• Маркировка помещений и документация;
• Поддержка формата IFC;
• Перенос рабочих процессов в облако;
• Высокая мобильность и улучшенная совместная работа;
• Создание чертежей и документации, включая стены, двери и окна;
• Встроенные средства визуализации
• Сравнение DWG, импорт PDF.

Стоимость AutoCAD составляет $370 в месяц, $2,965 в год.

Что понимается под BIM?

Информационная модель здания (BIM) (Building Information Model) – это:

• хорошо скоординированная, согласованная и взаимосвязанная,
• поддающаяся расчетам и анализу,
• имеющая геометрическую привязку,
• пригодная к компьютерному использованию,
• допускающая необходимые обновления числовая информация о проектируемом или уже существующем объекте, которая может использоваться для:

1. принятия конкретных проектных решений,
2. создания высококачественной проектной документации,
3. предсказания эксплуатационных качеств объекта,
4. составления смет и строительных планов,
5. заказа и изготовления материалов и оборудования,
6. управления возведением здания,
7. управления и эксплуатации самого здания и средств технического оснащения в течение всего жизненного цикла,
8. управления зданием как объектом коммерческой деятельности,
9. проектирования и управления реконструкцией или ремонтом здания,
10. сноса и утилизации здания,
11. иных связанных со зданием целей.

Иными словами, 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.

Схематически информация, относящаяся к BIM, поступающая в модель и получаемая из модели, показана на рис.1.

Рис. 1. Основная информация, проходящая через BIM и имеющая к BIM непосредственное отношение.

Заключение

Как уже подметили многие специалисты, информационное моделирование зданий — это не программа и не технология. Это среда обитания для нынешних и будущих поколений инженеров.

Начиная разговор об изменении среды обитания, важно помнить о долгосрочной перспективе. На заре компьютерной эпохи сообщество разделилось на тех, кто продолжил чертить вручную, и тех, кто стал осваивать компьютер. Очевидно, что в долгосрочной перспективе получили преимущество вторые. Сегодня есть все основания полагать, что те, кто не желает осваивать основы информационного моделирования зданий, в скором будущем могут остаться за бортом технического прогресса. Причем именно в скором будущем, поскольку смена эпох в современном мире происходит все чаще и быстрее.

Юрий Хомутский,
технический редактор журнала «Мир климата»