BIM – Информационное моделирование зданий

BIM (информационное моделирование зданий) – это интегрированная методология, основанная на моделях, которая предоставляет проверенную и согласованную информацию на этапах планирования, проектирования, строительства, управления и даже сноса. Успех этой технологии зависит от реконструкции существующей концепции функционирования строительной отрасли. Все действия, связанные с людьми, стандартами и технологиями, должны быть пересмотрены.

Использование технологии BIM является обязательным для компаний, которые хотят оставаться конкурентоспособными на рынке. Переход компании в сторону BIM станет важным фактором сохранения ее доли на рынке. Эволюция прогрессирует, и изменения неизбежны.

Что такое BIM?

Информационное моделирование зданий считается второй революцией в процессе создания проектной документации. Первым, конечно же, был перенос дизайна на компьютеры. Однако до сих пор твердые тела, формы и фигуры, созданные дизайнером, были не более чем набором взаимосвязанных точек для программы. Требовалось абстрактное мышление инженера, чтобы понять значение их относительного положения. BIM идет еще дальше и позволяет программе лучше понимать, с какими объектами она имеет дело. Как это возможно? BIM позволяет назначать неграфическую информацию трехмерным объектам, которая обрабатывается приложением BIM. Процесс моделирования основан на интеллектуальных 3D-объектах, т.е. «Понимание» контекста всего здания, например, программа знает, что для окна нужно создать проем в стене, для кондиционера посчитать какой объем воздуха в здании должен охладиться и т. д. Только после такой обработки программа может «понять», с какими элементами и материалами она работает, и следовательно, она автоматизировала процессы, которые ранее требовали ручной разработки. О каких процессах идет речь?

Примеры включают:

• анализ затрат, количество необходимых материалов и время реализации;
• обнаружение ошибок и коллизий в документации (особенно при координации различных отраслей, например, сантехническое оборудование и архитектура);
• создание инновационных, новаторских, ранее беспрецедентных проектных решений;
• планирование и управление инвестиционным и строительным процессом.

Короче говоря, BIM – это графическая (3D) и неграфическая (параметрическая) информация, которая может использоваться различными способами при проектировании и управлении зданиями. Огромный объем информации позволяет выполнять комплексный анализ, позволяющий лучше понять возможности и угрозы, связанные с принятыми проектными решениями.

В терминологии BIM были введены дополнительные «размеры» помимо 3D, которые никого не впечатляют и являются стандартными.

Это:

• 4D — время
• 5D — стоимость
• 6D — анализ энергии
• 7D — управление недвижимостью
• 8D — анализ факторов риска.

Следует подчеркнуть, что существует не одно BIM-приложение, охватывающее все упомянутые размеры, а несколько различных программ, специализирующихся на разных этапах жизни здания.

Взаимодействие между программами и управление информацией, собранной в 3D-модели, осуществляется посредством процедур экспорта и импорта данных. Тут перечислены общие преимущества каждого «измерения» BIM. Точные функции и возможности – это индивидуальные характеристики каждого программного обеспечения.

BIM 4D – улучшенное управление временем

BIM 4D – это интеграция расписания, то есть времени, с 3D-моделью здания, в результате чего получается современная форма визуализации процесса строительства. Вместо анализа горизонтальных линий традиционной диаграммы Ганта или сложной сетевой модели, четырехмерная модель действует как графический интерфейс между диаграммой Ганта и трехмерной моделью. Элементы отображаются одновременно с ходом строительных работ. Это позволяет быстро понять, к каким частям здания относится график, но, прежде всего, позволяет наблюдать отдельные работы в контексте окружающей среды.

Преимущества использования BIM 4D:

• Можно смоделировать выполнение строительных работ – благодаря этому у организации, планирующей строительные работы, есть возможность убедиться, что спроектированные работы не вызовут столкновений или затруднений на строительной площадке. Моделирование также позволяет обнаруживать критические точки строительства с точки зрения безопасности.
• Если документация была размещена на общедоступном веб-сервере (так называемое «облако»), а ход работ на строительной площадке постоянно обновляется, это большое удобство для тех, кто заинтересован в продвижении работ, таких как застройщик или будущие жильцы дома.
• 4D облегчает разработку стратегии реализации инвестиций.
• 4D позволяет сравнивать фактическое состояние с состоянием, указанным в графике, в более четкой форме. Например, по цветовой кодировке объектов мы можем увидеть, в каких областях строительство задерживается или опережает график (например, элементы задерживаются в красном, желтом в соответствии с крайними сроками, зеленом до запланированной даты завершения), мы также можем присвоить статус: до строительства, в процессе, построен.

BIM 5D – улучшенное управление затратами

BIM 5D дополняет предыдущий анализ, добавляя функциональные возможности, связанные с управлением инвестиционными затратами. Благодаря этому достигаются дополнительные преимущества:

• Автоматизация процесса калькуляции – на основе ранее созданных исходных данных в приложении для моделирования 3D BIM можно дополнять их ценами, благодаря чему получается исчерпывающий обзор. Поскольку все конструктивные изменения автоматически отражаются в отчетах о расходах, можно проанализировать больше вариантов для определения оптимального с точки зрения затрат. В случае российских законов о государственных закупках может быть ключевой особенностью подготовки предложения потенциальными подрядчиками.
• Объемы, площади, длины рассчитываются с точностью до тысячных долей. Благодаря этому можно более надежно проводить оценку отдельных элементов и строительных работ.
• Упорядоченный процесс, связанный с произведенными платежами – благодаря привязке затрат к ранее созданному графику и 3D-модели можно создать исчерпывающий план расходов, связанных с проектом. Он будет содержать информацию, например, о необходимости оплаты заказанных материалов или строительных работ, выполняемых субподрядчиками.

BIM 6D – улучшенный энергетический анализ объекта

BIM 6D понимается как возможность проведения комплексного анализа, например, энергетического анализа. За счет присвоения технических параметров отдельным элементам (например, стена сделана из слоев, слои представляют собой определенные материалы, материалы имеют заданный коэффициент теплопроводности и т. д.) И встроенных аналитических алгоритмов, моделирования и оптимизации, можно получить следующие преимущества:

• Улучшение процесса выполнения энергетического анализа.
• Проведение моделирования с учетом различных проектных решений – благодаря этому проектировщик может получить предложение из программы, например, по устранению теплового моста или улучшению теплоизоляции перегородки. Интересно, что в зависимости от адреса инвестиции приложения могут подключаться к ближайшей метеостанции. На основе данных с выбранной станции формируются полезные отчеты, особенно важные на концептуальном этапе, такие как, например, количество выбросов CO 2, расчетная потребность в энергии и т.д . На этой основе мы можем решить, например, расположение здания относительно всего.
• Проведение анализов в макромасштабе – под термином «макроуровень» следует понимать группу соседних объектов (например, территорию из частных домов). В этом масштабе также можно анализировать такие факторы, как поток ветра, инсоляцию, взаимное влияние зданий, топографию и застройку территории и даже возможность использования систем центрального отопления и вентиляции.

BIM 7D – улучшенное управление объектами

Под аббревиатурой BIM 7D понимается процесс управления объектами (Facility Management). 3D-модель интегрирована с бумажной документацией. Централизованная база данных всех данных о существующем здании позволяет управлять им в различных областях:

• Управление пространством – управление используемым пространством, то есть управление информацией о: комнатах с их планами, расположением оборудования, пользователями этого пространства, историей аренды и финансами.
• Управление техническим обслуживанием – в основном управление ремонтом, модернизацией и ремонтными работами путем мониторинга состояния объекта. Это управление, тесно связанное со временем и графиком, например, система информирует нас о необходимости замены огнетушителя в конкретном помещении. Сгенерированный сигнал тревоги отправляется на электронную почту лица, принимающего решение, или лица, выполняющего замену или обслуживание.
• Asset Management – управление стоимостью собственности / активами, то есть эффективное управление информацией об отделке и оборудовании объекта, а также мониторинг его стоимости. Важно отметить, что скрытые системы в стенах или над подвесными потолками также контролируются.

Интерес к этому направлению динамично растет, в основном за счет высокой прибыли инвестора. Текущий метод хранения информации очень устарел и неэффективен. Данные часто хранятся в бумажной форме, в папках, распечатанных листах и т. д. BIM-приложения для FM (Facility Management) предлагают общедоступную информацию, обычно собираемую в облаке. Компоненты имеют точное расположение, геометрию и описание с приложениями: согласования, гарантии и т. д. Конечно, создание такой системы требует затрат, но в долгосрочной перспективе это очень выгодно. Важно отметить, что BIM также применим к существующим зданиям, даже к тем, которые спроектированы в системе CAD. В этом случае существующая 2D документация должна быть переделана для приложения BIM.

Следующим шагом в управлении недвижимостью может стать интеграция 3D-объектов с системами автоматизации и управления BAS (Building Automation System). Например, система кондиционирования здания оснащена датчиками температуры, данные с датчиков отправляются в приложение FM BIM, программа принимает решение о работе кондиционеров в течение дня, оптимизируя потребление энергии.

BIM 8D – улучшенное управление инвестиционной безопасностью

BIM 8D – это инструмент моделирования, связанный с анализом факторов риска.

BIM 8D позволяет:

• Анализировать факторы риска, связанные со строительством и эксплуатацией объекта.
• Оптимизация процесса проектирования элементов, связанных с безопасностью эксплуатации объекта (например, благодаря проведенному моделированию можно разработать оптимальный маршрут эвакуации).

Резюме

Прогресс информационных технологий, с которыми BIM неразрывно связан, в настоящее время устанавливает предел возможностей, который с каждым годом продвигается все дальше и дальше. Концепции в этой статье не являются обязательной терминологией, а являются лишь концепцией, которая помогает структурировать некоторые области, в которых задействована методология BIM. Общее влияние BIM на строительную отрасль намного шире. Его реализация на предприятии – это сложный вопрос, требующий продуманной стратегии, но бояться ее не стоит. Строительство в России стоит не перед выбором с необходимостью внедрения этих технологий в свои процессы, чтобы оставаться конкурентоспособными на мировом рынке.