какое главное преимущество несет bim по сравнению с cad проектированием
BIM против CAD: в чем разница?
Если вы потратили какое-то время в строительной отрасли, вы, вероятно, сталкивались как с автоматизированным проектированием (CAD), так и с информационным моделированием зданий (BIM). По данным Национального отчета BIM 2019 от NBS, более половины всех специалистов в области строительства используют BIM для некоторых из своих проектов, а 97%, по крайней мере, знают о его существовании.
Но в чем разница между CAD и BIM, и есть ли какая-то причина заботиться вам как руководителю?
Ответ: Разница вероятна. Хотя эти два термина взаимосвязаны, они быстро движутся в разных направлениях. Если вы работаете в строительстве, вам нужно больше тяготеть к программному обеспечению, ориентированному на BIM, а не к САПР, и для этого есть несколько ключевых причин, которые мы изложим ниже.
Что такое CAD и что такое BIM?
История CAD и BIM
Программное обеспечение САПР впервые появилось еще в 1960-х годах с программой Sketchpad, изобретенной студентом MIT. Эта замечательная технология позволила дизайнеру использовать световое перо для рисования на мониторе, что, безусловно, поразило людей в то время.
К следующему десятилетию он начал использоваться в коммерческом секторе, особенно в автомобильной и аэрокосмической промышленности. В 1980-х и 1990-х годах, когда персональные компьютеры стали популярными, САПР действительно стал актуален.
BIM, как концепция, на самом деле не существовало до середины 1980-х годов, когда и Саймон Раффла описал в своем исследовании, как системы САПР развивались до такой степени, что стало возможным создавать модели, которые более точно отражают сочетание зданий друг с другом.
На протяжении своей истории BIM было тесно связано с развитием и достижениями в области САПР, которая развилась до такой степени, что ее можно было бы использовать в узких специализированных областях, например, строительная отрасль, и автоматизировать больше задач, которые должны были выполняться вручную архитекторами в прошлом. На данный момент https://www.absolut33.ru/razrabotka-proektno-smetn. разработку проектной документации сложно представить без BIM.
Для чего используются CAD и BIM?
CAD обычно используется инженерами для проектирования зданий, механических и электрических узлов, будь то самолет или iPhone. BIM, с другой стороны, используется только для проектирования и строительства зданий.
САПР особенно хорош для инженеров, работающих над проектами, требующими включения в них нескольких деталей и компонентов, умещающимися в большую сборку. Пользователи программного обеспечения САПР создают 2D чертежи и 3D модели этих деталей и сборок, что делает его идеальным для производства.
В прошлом строительная индустрия использовала САПР для создания двумерных проектов, но этот метод быстро остался в пыли благодаря анализу моделей в реальном времени и трехмерной визуализации, которую предлагает BIM, что идеально подходит для строительной отрасли.
С помощью BIM архитекторы, инженеры и подрядчики могут совместно разрабатывать и строить коммерческие здания, в которых используется та же база данных и компьютерная модель. BIM позволяет команде анализировать и визуализировать дизайн перед началом проекта. И это выходит за рамки простой трехмерной модели здания, включая функциональные системы, такие как HVAC и электричество, и эстетику окон и кровли.
Будущее CAD и BIM
В будущем можно ожидать, что эти две взаимосвязанные концепции CAD и BIM будут продолжать расходиться по мере того, как мир производства и строительства становится более ориентированным и передовым.
CAD будет развиваться и дальше, так что даже небольшие команды с крошечными бюджетами смогут разрабатывать виртуальные прототипы, проводить исследования движения, проводить испытания на усталость и выполнять всевозможные другие задачи, необходимые для производственного процесса, для которых потребовалась бы команда из десятков человек и стопки чертежей в прошлом.
Между тем, BIM будет продолжать расти и оптимизироваться, так что архитекторам больше не нужно будет рисовать стены, двери и колонны вручную. Вместо этого, проектировщикам нужно будет лишь дать компьютеру набор правил, касающиеся того, какой будет оптимальная площадь здания, какую нагрузочную способность оно должно иметь и множество других параметров.
Процесс проектирования, который первоначально занимал недели или даже месяцы, можно сжать в один день, что позволит вам тратить меньше времени на проектирование и больше времени на сборку.
Что это изменение значит для вас?
В будущем программное обеспечение САПР, вероятно, больше не будет вам помогать. Скорее всего, потребуется программное обеспечение BIM, и вы, безусловно, должны позаботиться о нем уже сейчас. CAD все еще может удовлетворить некоторые ваши потребности, тогда как BIM создан с учетом запросов архитектора или менеджера по строительству.
Какие преимущества дает информационное моделирование зданий?
Более эффективная координация проекта и взаимодействие с его участниками, эффективные рабочие процессы, 3D-визуализация и высокая результативность — лишь некоторые из преимуществ использования технологии BIM.
На этой странице:
Что такое BIM?
Информационное моделирование зданий (BIM) — это процесс, который начинается с создания интеллектуальной 3D-модели и обеспечивает возможности управления документами, координации и моделирования на протяжении всего жизненного цикла проекта (планирование, проектирование, строительство, эксплуатация и обслуживание).
Для чего используется технология BIM?
Технология BIM используется для проектирования и документирования проектов зданий и объектов инфраструктуры. Все компоненты здания моделируются в BIM. Модель может использоваться для анализа с целью изучения вариантов проекта, создания визуализаций, помогающих участникам лучше понять, как будет выглядеть здание в реальных условиях. Модель также используется для создания проектной документации для строительства.
Предоставлено Perkins+Will Architects, Сканска, США
Какие преимущества обеспечивает BIM?
По данным ООН к 2050 г. население мира достигнет 10 миллиардов. Мировая архитектурно-строительная отрасль (AEC) несет ответственность за организацию социальных и экономических пространств для населения Земли, а также за сохранение и восстановление уже используемых зданий и инфраструктуры. Очевидно, что отрасли требуются более целесообразные и эффективные способы проектирования и строительства, которые позволят удовлетворять текущие мировые потребности и формировать более рациональное и стабильное жизненное пространство.
Информационное моделирование зданий не только повышает эффективность работы специалистов по проектированию и строительству, но и позволяет сохранять создаваемые в ходе работы данные для оптимизации эксплуатации и обслуживания. Данные BIM также можно использовать для организации планирования и снабжения ресурсами на уровне проекта, города или страны. Именно поэтому интерес к технологии BIM постоянно растет.
BIM, CAD или MCAD? Переосмысление архитектурного проектирования
На протяжении уже долгой практики, удалось поработать практически со всем спектром программного обеспечения, что присутствует сегодня на рынке для инженерных задач. Как от различных гигантов приближающихся к монополизму типа Autodesk, но зачастую не с самыми удачными решениями, так и малоизвестными, основанные на свободном распространении типа open source, но с очень интересными по своей концепции подходами.
На профессиональных форумах десятилетиями не утихают страсти о том, какой софт лучше, даже без оглядки на то, в чем состоит задача перед группой проектировщиков. Серьезно рассматривать эти холивары не имеет смысла, к жизни они не имеют никакого отношения, оставаясь лишь дискуссией или даже забавным мемом. Но вот студентов и еще только начинающих свой путь специалистов, это может сильно сбивать с выбираемого курса, в сторону просто пропиаренных продуктов. Весь софт в своих категориях, плюс минус, позволяет решать профессиональные задачи, с небольшими специфическими нюансами: где-то реализовать проще одно, а где-то совершенно другое. В практике придется выйти за стереотипные рамки и найти наиболее удобные методы, именно для себя. Все это лишь маленькая часть начинаемого однажды творчества.
Наиболее интересный вопрос стоит в области соприкосновения производственных сфер, таковы сегодня не просто веяния в развитии индустрий, а уже необходимость. Когда одна профессиональная сфера сильно пересекается с какой-то другой, совершенно казалось бы не близкой ей, но это реальность сегодняшнего дня. И это очень вдохновляет на дальнейшее развитие.
Когда-то очень давно инженерия разделилась на разные сферы, например как: строительство, машиностроение и другие; но сегодня можно наблюдать и обратный процесс, когда могут стираться грани между профессиями и применение софта здесь очень показательно.
Так получилось, что на какое-то время пришлось поменять сферу из различной деятельности в архитектурно-строительной области, перейдя в машиностроение, а потом обратно, и это позволило взглянуть на проектирование совершенно по новому. Софт который применяется в машиностроении, с отрывом ушел вперед от более консервативного строительного проектирования, даже не смотря на множество новинок, такие как переход к BIM технологиям. В машиностроении аналогичные этому методы используют наверное уже с 90-х годов XX века, в своих MCAD системах. В то время, как строители долгие годы занимались имитацией кульманов у монитора, делая чертежи в различных «рисовалках» в ручном режиме, или с попытками кустарного программирования для автоматизации рутинных процессов, а вот машиностроители уже в те времена получали чертежи автоматически, из работы над 3D моделями. Да, сегодня это уже пришло и в строительство и всем хорошо знакомо, но развитие софта на примере Revita или специализированных комплексов для металлоконструкций типа Tecla и Advance Steel, они пошли каким-то своим путем, развиваясь во многих моментах не самым удачным способом. А вот там, где происходит заимствование из MCAD систем- реализация получается более удачна и жизнеспособна для повседневной практики.
Интересно то, что BIM хоть и представляется какой-то прорывной новинкой, активно пропагандируясь на рынке программных комплексов, но так и не оформился до конца в какой-то конкретный метод, а до сих пор представляет из себя нечто абстрактное. Это сильно уступает MCAD системам включающим в себя, и расчетные функции, и одновременную подготовку заданий для изготовления конструкций на ЧПУ и роботах, что существенно сокращает производственную цепочку специалистов от проекта до стройплощадки. Не говоря уже о том, когда применяются еще и системы управления над всем проектом, хотя последние имеют свои проблемы и деревянные костыли по удобству применения. В этой области еще только назревают изменения и настоящие информационные революции, где кстати у BIM есть возможность привнести что-то действительно новое в своем дальнейшем развитии, так как еще находится в поисках и своем становлении. Но к сожалению в коммерческих реалиях рынка и монополизации, смелые идеи теряются и производители зачастую не решаются рисковать прибылью, продолжая год от года проталкивать лишь устоявшиеся технические решения, тем самым продолжая топтание на месте. А у энтузиастов на Open source не хватает сил для реализации своих идей.
Если проанализировать опыт некоторых сложнейших проектов в мировой архитектуре, то подобных примеров немало, когда с самого начала, еще на ранних стадиях проекта уже отдают предпочтения в сторону MCAD систем. В большей степени- это конечно сооружения из металлоконструкций. А ведь в современном строительстве металл явно преобладает над всеми остальными архитектурными решениями. Сегодня на рынок выходят еще и современные композитные материалы, способные заменять металл, бетон и другие материалы. Такие тенденции будут только развиваться. А потому смешение принципов и методов будет протекать еще быстрее чем сегодня.
Можно сказать одно, что BIM технология- это лишь первый маркер и всего лишь попытка. Тут еще будет огромное количество изменений с постепенной наработкой опыта в дальнейшем. Неподвижная архитектурная «артиллерия» еще только пристреливается- либо попадая в цель, либо сильно промахивается. Но приятно осознавать, что мы становимся свидетелями развития уже сегодня. Конечно не все проектировщики участвуют в переосмыслении устоявшихся традиций, становясь новаторами, двигая вперед развитие инженерной мысли, а лишь малая часть из них. И совсем единицы подключаются к разработке самого софта, для вновь появляющихся задач, соприкасаясь еще и с миром It.
Так что же круче: Autocad, Компас, Revit, может SolidWorks? Lira, Robot может Ansys? 3D max или blender? И множество других сравнений легендарных героев входящих в CAx вселенную. Ответ очевиден, не то и не то, а пока еще только все вместе, в комплексе работы. Большие надежды на развитие например в виртуальной или дополненной реальности, возможно искусственного интеллекта. Вхождение этих направлений в инструменты проектирования, просто перечеркнут все давние, примитивные споры и представления, а возможно вообще отправят старые добрые чертежи в прошлое. И чем больше происходит креативных вариаций в использовании различных подходов, даже над тривиальными задачами, тем больше появляется неожиданных решений, которые иногда становятся не просто интересной находкой, а настоящим открытием.
Интересно, кто же окажется впереди, в этих экспериментах: строительный BIM или машиностроительные решения на базе MCAD? Или быть может разделяющие границы- наконец сольются во что-то общее, дополняя друг друга.
Войны лоббистов и развитие BIM. Часть 2: open BIM VS closed BIM. Revit vs ArchiCAD и Европа против остального мира
В этой статье мы рассмотрим, в какую сторону движется рынок BIM CAD программ сегодня. Какие программы BIM CAD выбирают конструкторы в разных странах мира и как кардинально поменялся мир планирования за последние 15 лет.
Если следить за основными трендами в BIM планировании по всему миру, можно заметить невероятный перекос в развитии BIM технологий в отдельных развитых странах. Чем же объясняется такое различие в технологиях планирования, от которых зависит от 5 до 20% ВВП каждой страны в мире?
Какое BIM software использовать? Обзор инструментов для БИМ планирования.
При помощи поисковых данных от Google посмотрим на развитие популярности основных программ для 3D проектирования во всём мире по годам, с 2004 по 2020. Объективные показатели Google Trends показывают относительную популярность запроса: 100 баллов означают максимальный интерес к теме, а 0 — недостаточное количество информации по ней.
До 2008 года лидерами 3D планирования были программы Vectorworks и Archicad, разработанные компанией Graphisoft, советского стартапа с главным офисом в Будапеште (Венгрия). В 2007 году немецкая компания Nemetschek выкупает компанию Graphisoft, и видимо с покупкой компании развитие новых инструментов для Vectorworks и Archicad затормозилось. При этом Revit начал активно вырываться вперёд сразу после окончания глобального кризиса 2008 года.
На сегодняшний момент у Revit почти кратное преимущество перед своим следующим соперником Archicad. Откуда такая большая разница, и что такого секретного есть у Revit, чего нет в других программах?
Как всё это создал советский стартап из Будапешта, который в то время находился за “железным занавесом” и не имел доступа к “западным компьютерам Mac”?
Основатель компании Apple, Стив Джобс, на одной из немецких конференций (CeBIT), заметив огромный потенциал инженера Gábor Bojár, решил с помощью его стартапа Graphisoft получить для своей компании Apple, набирающей обороты, новых клиентов: архитекторов и конструкторов всего мира. Для этого Стив Джобс дарит советскому стартапу Graphisoft первые макинтоши, которые основатель стартапа Gábor Bojár “полузаконно” ввозил в Советский Союз.
Из названия ArchiCAD понятно, что основная область применения продукта – архитектура. Можно ли в ArchiCAD выполнять другие разделы планирования, кроме архитектуры? Теоретически это возможно, но это будет связано с большими трудозатратами: выполнять другие разделы с помощью ArchiCAD– это примерно то же, что на бумаге вычерчивать здание в изометрии: минимум автоматизации – максимум ручного труда. Для каждого раздела проектирования здесь придётся искать специализированные решения.
Поэтому только программы от Graphisoft, и после уже благодоря Graphisoft ПО от Nemetschek сегодня заточены на «почти беспроблемную» работу с IFC данными.
Изначально Allplan был предназначен для проектирования несущих конструкций, но постепенно, путем поглощения смежных решений, Allplan расширил проектирование на всю линейку AEC (архитектура, строительство, инженерия). Allplan сложно назвать хорошим BIM-решением, так как в программном продукте модель базируется на файловой структуре (а не на базе данных, как в Revit), при этом разные участки проекта собираются в модель через внешние ссылки. Этот метод работы скорее в стиле классических вертикальных CAD инструментов. Но компания Nemetschek позиционирует Allplan именно как BIM-решение, поскольку в основе модели лежит интеллектуальное взаимодействие объектов, а не 2D черчение.
Начиная с покупки в 2002 году, Autodesk активно продвигает свой продукт Revit, рекламируя его комплексный подход, основанный на единой модели. Модель, созданная в архитектурной части и сохраненная в формате RVT, может использоваться конструкторами и инженерами без каких-либо существенных конвертаций и преобразований.
Борьба open BIM против сlosed BIM
Сегодня всё BIM планирование можно разделить на два типа:
Борьба за рынок CAD идёт сегодня в каждой стране. В каких-то странах видна победа closed BIM, в других странах мы видим применение концепта open BIM.
Посмотрим, какой подход выбирают отдельные страны. Google Trends поможет нам понять тенденции на рынке планирования в каждой из стран G20 (or Group of Twenty)
По этим данным можно сделать следующие выводы:
с 2000 по 2010 года на рынке CAD ПО (3D) во всех странах доминировал ArchiCAD и Vectorworks венгерского стартапа Graphisoft
После того как Nemetschek поглощает ArchiCAD и Vectorworks, с 2010 (после глобального кризиса) во всех странах наблюдается всплеск интереса к Revit и переориентация планирования на продукт Revit
В некоторых странах Revit за несколько лет полностью вытесняет ArchiCAD из планирования
Tekla и Allplan, стартовавшие в одном направлении с Revit, не могут похвастаться таким функционалом и маркетингом, который есть у Revit и корпорации Autodesk
Revit занимает львиную долю (больше 50-90%) рынка BIM CAD почти в каждой стране мира.
Посмотрим теперь на тенденции только за 2020 год на рынке CAD.
За исключением Германии, все страны из G20 пришли к тому, что на сегодня, к сожалению, нет лучше инструмента для работы с BIM, чем Revit. Если посмотреть по всему миру, то картина распространения основных программ для 3D планирования отличается только в пяти странах мира: Кении, Румынии, Австрии, Швейцарии и Германии.
Про успехи маркетинга Archicad в Кении можно только догадываться, но по Румынии можно предположить, что страна с относительно недорогой инфраструктурой в большей части занимается аутсорсингом планирования для немецкоговорящих стран, поэтому румынским конструкторам приходится подстраиваться под желания клиентов.
Подробнее про Европу, а точнее, про немецкоговорящие страны и о методах планирования open BIM мы поговорим в следующей части.
В заключение
Если бы компания Georga Nemetschek c самого начала открылась “натовскому” формату IFC и вместе с Autodesk разработала новые идеи для применения этого формата, то вполне возможно, что не было бы Revit, не было бы американской buildingSMART, и немецко-венгерские программы корпорации Nemetschek вполне могли бы завоевать весь мир CAD BIM, оставив Autodesk на американском континенте. Время упущено, но борьба между двумя форматами ещё возможна.
У таких корпораций, как Autodesk и Nemetschek, нет будущего в мире open Source. Будем надеяться, что такие инструменты как Dynamo, Rhino.Inside, LibreCAD, Blender будут перерастать в что-то большее и этот новый прозрачный мир открытого кода, где код создается усилиями тысячи людей со всего мира, способных сегодня самостоятельно монетизировать свой вклад в дело создания нового CAD BIM ПО, а не привезенными из-за границы (как уже это происходило с самого начала создания Соединённых Штатов, начиная с 19 века) программистами и математиками (которых стимулируют покупкой недвижимости в силиконовой долине).
Сегодня нам остаётся только просить всех разработчиков, которые сегодня приходят из банковской и машиностроительной индустрии в наше строительное планирование, заняться наконец темой Open Source и новых форматов для строительства. Кто-то же должен разработать настоящий “новый открытый формат” и открытые инструменты для работы в строительстве, который не основан на старых стандартах и понятиях.
Преимущества BIM перед традиционным проектированием
Содержание:
Довольны ли вы состоянием наших городских пространств, качеством вновь возведенных зданий и объектов? Те, кто работает в строительной отрасли, прекрасно знают о многочисленных издержках в процессе выполнения проектных и строительных работ. Сложность защиты концепции, приблизительный подсчет экономического обоснования и рутинная работа по стыковке узлов на чертежах; частый перерасход материалов, изменение календарных сроков и изменение графиков строительства, добавьте человеческий фактор, и вот — новый долгострой. Строительство является одной из сфер деятельности, подверженной огромному числу рисков, где каждый по-своему уникален, но не все. Есть риски, повторяющиеся из одного инвестиционного проекта в другой, то есть те, что приводят уже к ожидаемым и известным последствиям. Но отлаженной, структурированной системы по выявлению и снижению их в строительстве на сегодняшний день нет. А риск (проблема) образующие факторы присутствуют во всех основных ресурсах строительной сферы: в инвестициях в долгосрочные активы, в предметах труда (сырье, материалы, энергоресурсы), в производственных фондах.
Для тех, кто мечтает о современной архитектуре города, видна следующая существенная проблема. От уникальной и оригинальной современной концепции в архитектуре и конструкциях будущего, до её реализации в строительстве и сдачи объекта в эксплуатацию проходит достаточно долгий срок. В итоге, мы уже имеем не современный объект, а лишь «тень» вчерашнего дня, а такой бег за призраком вчерашнего дня приводит к отставанию и не конкурентоспособности на мировой строительной площадке.
В докладе профессора, д.т.н. Гинзбурга А. В., в рамках проведения круглого стола по BIM-моделированию в Санкт-Петербургском государственном архитектурно-строительном университете, прозвучал следующий факт: «Реальный объект завершенного строительства имеет 80 % отклонений от проектной документации». На начальном проектном этапе, необходима цифровая модель-аналог для обоснования актуальности будущего объекта, с анализом требований, с учетом возможных рисков на протяжении всего его жизненного цикла. Добавим, что такая информационная модель, помогает в решении большинства возникающих задач и на последующих этапах строительства для полноценного контроля за его качеством и сдачей в эксплуатацию. Многие знаковые структуры, появляющиеся по всему миру от небоскребов до мостов, спроектированы и построены с использованием информационного моделирования зданий (BIM), процесса 3D-моделирования, который меняет архитектуру, инженерию и строительную промышленность.
Проектирование вчера и сегодня
Почти с первых дней применения электронного вычисления, начиная с далеких 60-х, были очерчены концептуальные основы BIM. Однако на первых этапах им предшествовало применение CAD-систем, что в большинстве были логическим продолжением традиционного метода черчения, и чтобы достичь своего современного уровня и своих возможностей, информационное моделирование должно было пройти определенный путь развития. Системы CAD не только изменили методы подготовки чертежей, но и внесли фундаментальные изменения в процесс проектирования, ведь около четверти века назад каждый чертеж, произведенный на свет, был сделан карандашом или тушью. Любое изменение требовало подчистки либо даже перечерчивания, эскизирование и создание копий было достаточно трудоемким и связано с использованием кальки, но теперь это уже история.
На начальной стадии проектирования, когда создаются эскизные проекты и технико-экономические обоснования, стало понятно, что тщательная и глубокая проработка проекта на этой стадии выгодна как застройщикам и заказчикам, так и подрядчикам. Первые получают более точную оценку эффективности проекта, вторые – возможность лучше оценить свои затраты, что очень важно в тендерах.
Опираясь на имеющиеся технологии в компьютерной и информационной сфере, на новые концепции и подходы в области проектирования и строительства, разработчиками IT создано следующее, нового поколения цифровое поле – BIM.
Преимущества BIM технологий: эволюция в проектировании и строительстве
Принципиальное отличие между BIM и обычным 2D / 3D CAD: лекция «Эволюция технологий проектирования» — лектор Чуприн А.И.
Что можно сказать об использовании программ для BIM проектирования на начальных этапах проектов? Существует стереотип о том, что, например, Revit как и другие (Allplan, ArchiCAD) ограничивают архитекторов в творчестве, поскольку, программы действительно имеют жесткие рамки моделирования объектов. Но не Revit, как и другие CAD, никогда не дадут вам ту же свободу манипуляции словно карандаш или эскизный макет, потому как их задача – создавать объемную информационную модель. Важно применять инструменты, отвечающие поставленным задачам, и когда концепция архитектора формируется во что-то физическое, поддающееся математическому описанию – габариты, формы, объемы – тогда создание информационной модели становится обоснованным.
Те, кто приобщаются к BIM, начинают с постижения «что это и для чего», но ими часто противопоставляется не конкретная система автоматизированного проектирования САПР, а традиционный и новый принципы работы: СAD и BIM. Сравнивая и делая короткий анализ работы СAD и BIM с точки зрения модели и с точки зрения процесса видим:
BIMs – файлы — носители информации, взаимосвязанных и структурированных элементов или систем, из которых состоят объекты строительства (пространства, зоны, стены, балки, колонны и т.п.) Данные элементы выражены через цифровое поле и содержат внесенные геометрические, физические и другие данные, необходимые в определенных рамках конкретного жизненного цикла объекта.
BIM — процесс создания комплексной информационной модели с цифровым представлением об объектах, в ней содержащихся. Модель используется на всех этапах жизненного цикла, с сохранением всех необходимых данных, а это, как следствие, даёт уже более надежную основу для принятия решений.
Резюмируем. Если говорить о противоположности CAD и BIM, то суть заключается в следующем. BIM оперирует «интеллектуальными» объектами, у которых есть геометрия, информационное наполнение и «нормы поведения», то есть они знают, как и с чем взаимодействуют. BIM живет далеко за пределами этапа проектирования, его возможности и задачи гораздо шире, а CAD оперирует примитивами и предназначен для автоматизации черчения.
Отличительные достоинства и преимущества использования инструментов BIM в строительстве
Многие архитекторы и застройщики в секторе частного строительства ещё не видят в своей сфере получения «дивидендов» от достоинств новых методов. Это связано с тем, что они работают «по старинке» и чаще не делают комплексные продукты, предполагающие наличие всех проектов инженерии. Факт, ведя рабочий процесс в старых традициях, невозможно осознать преимущества использования BIM. Работая старыми методами невозможно достигнуть высокого уровня качества, который ставит мировой строительный рынок и требует современный потребитель.
Три самых главных «бонуса», получаемых с технологией BIM:
Кроме того, цифровое проектирование уже на начальной стадии, в инвестиционном проектировании, позволяет определить стоимость объекта, доход от строительства, оперативно выявить и исправить все возможные ошибки. В дополнении, база проектных и пред проектных данных может дополняться юридической, эксплуатационной, экологической и другой информацией. Одна из первых компаний, увидевшей перспективу с новыми технологиями и ведущая свою деятельность в частном домостроении и в частной архитектуре, стала компания YTONG
С 1 июля 2019 года российские застройщики переходят на новую модель финансирования строительства жилья. Банки будут выдавать целевые кредиты для реализации инвестиционного жилого проекта и полностью контролировать расходы девелопера. Если застройщик использует BIM-технологию, ставка по кредиту для него может быть существенно снижена за счет дополнительного контроля проекта. Для кредитора внедрение BIM — это снижение операционных расходов и стоимости риска.
Планирование бюджета строительства, основанное на информационном моделировании, имеет в 4 раза меньше ошибок, чем при традиционном проектировании. Причем, на проектирование приходится самая незначительная доля вложений – всего около 5%. Однако ошибки, допущенные при проектировании в результате, могут привести к огромным незапланированным затратам на более поздних этапах работы, а именно строительстве и эксплуатации. Любые изменения объекта в процессе проектирования вносятся в 3-5 раз быстрее, а физические и интеллектуальные пересечения между различными проектными дисциплинами (коллизии) отсутствуют. Сокращение затрат на строительство в среднем на 10-30% от бюджета, а сроки проведения строительно-монтажных работ уменьшаются на 10%. Во многом, благодаря точному и быстрому учету требуемых материалов на строй площадке, «на выходе» видим значительное преимущество во времени и «бонус» застройщику — сокращение цен на строительство.
Также, по данным Минстроя, BIM снижает в четыре раза погрешности бюджета при планировании. Возможность сокращения сроков инвестиционной фазы проекта до 50%, а строительства — на 20–50%. Общие затраты на строительство и эксплуатацию снижаются до 30%. По тем же оценкам Минстроя, в сравнении с традиционными методами проектирования, эффект от применения инновационной технологии снизит до 40% вероятность ошибок и погрешностей в проектной документации, на 20–50% сократит время на проектирование, в шесть раз уменьшит время на проверку проекта, и до 90% сократит сроки координации и согласования.
С 2019 года Минстрой РФ начал развивать новые градостроительные подходы и некоторые структуры уже сегодня работают с новыми информационными технологиями. Например, из обзора сайта «Б.О. Сфера финансов», банковская Москомэкспертиза начала принимать на оценку проекты в формате BIM-модели, так как технология позволяет минимизировать риски и экономит бюджетные средства.
По словам вице-премьера РФ, в ближайшее время должно быть полностью завершено формирование нормативной базы для использования технологий информационного моделирования. Марат Хуснуллин подчеркнул, что переход на обязательное использование цифровых моделей объектов в сфере государственного заказа, должно произойти не позднее 2021 года. При строительстве городских объектов в Москве поэтапный переход на применение BIM-технологий так же запланирован на 2021 год.
Компании, специализирующейся на производстве строительно-монтажных работ, BIM помогает организовать и контролировать все совокупности строительных работ:
Вынося BIM-модель на стройплощадку, для дополнительной сверки с изысканиями, производится исполнительная съемка с дополнениями новыми компонентами — фактически выносятся в натуру точки с последующей их корректировкой. По итогам съемки, выполняются дополнения к BIM-модели с учетом выполненных конструкций, инженерных систем и смонтированного оборудования. Результатом этой работы является исполнительная BIM-модель, а помощником в ведении исполнительной съемки и контроля строительства служат специальные дроны.
Когда в работу вступает BIM, то имеем возможность объединить большее число участников процесса, тех самых стейкхолдеров, потребителей этой информации, имеющих ожидания и соответствующие требования, потому что формы подачи более информативные и наглядные. Применение BIM прямо или косвенно влияет на каждого вовлеченного в область капитального строительства, так как представляет собой принципиально другой способ обработки данных о всех циклах жизни объекта. Теперь способ создания, использования и обмена данными стал намного более эффективным.
Инновационная технология BIM — более комплексная, чем простой перевод или расшифровка аббревиатуры и хорошо раскрыта на основе ее трех ключевых концепций.
Выделенные преимущества BIM-технологии приводят к ее широкому распространению и повсеместному внедрению в мировую проектную практику и практику управления строительством. Но важно понимать, что не все 3D-модели — это BIM, порой трехмерные модели можно рассматривать как «безответственные картинки». BIM-модели наполнены информацией, которая попадает в бюджет проекта и на нее можно полагаться.
Опыт использования потенциала BIM-технологий в проектировании и строительстве
Очень часто говорят, что технологии информационного моделирования – это определённый софт, но в представленном проекте использовалось порядка десяти разных продуктов. Встречайте, «Центр художественной гимнастики в Лужниках».
Московское архитектурное бюро ТПО «Прайд» — победитель всероссийского конкурса «BIM-технологии 2016». Архитектурное бюро представило на конкурс концептуальную часть проекта «Центр художественной гимнастики в Лужниках», главный архитектор проекта Елена Мызникова. Спортивный художественный центр, площадью 23 500 м2, сдан в эксплуатацию 2018. На этапе концепции проектная группа задала площади, определила функциональные связи между помещениями, утвердила идеи решений интерьера. Сроки были очень сжатыми, но на разработку первой 3D-модели ушло не больше месяца.
Параметрическое моделирование уникальной кровли здания выполнялось с применением динамической связи в Rhinoceros и Grasshopper-Archicad Live Connection. Процесс BIM-проектирования фактически начался уже на этом этапе: модель содержала первичную информацию о материалах, стала объектом первых обсуждений и согласований с заказчиком. Для согласования концепции с генпроектировщиком (АО «Мосинжпроект») и заказчиком использовались приложение BIMx— удобный инструмент для демонстрации цифровой модели на мобильных устройствах.
Все файлы разделов были объединены с чертежами в единую модель и отображались через BIMx. Таким образом, у ТПО «Прайд» была возможность «покрутить» проект в трехмерной среде, рассмотреть его в деталях, а также наглядно представить заказчику необходимую информацию. Для обеспечения безопасности данных, уровень прав доступа к модели определялся BIM-координатором. Инженерные сети разрабатывались в Revit, некоторые разделы — в MagiCAD.
«Благодаря OPEN BIM все участники рабочего процесса смогли использовать различное программное обеспечение, причем именно то, в котором они работают профессионально. При помощи формата IFC обмен BIM-данными между специалистами был поднят на новый, более высокий уровень, что позволило избежать множества ошибок, и качество документации стало на порядок выше.» — отметил Николай Гордюшин, главный архитектор и партнер ТПО «Прайд».
Следующий российский флагман — «проект реконструкции плавательного центра «Лужники» 2018», работа над которым начата в 2015 году. Весь процесс проектирования велся в программе Revit и создан в проектном бюро Архитектора Юлия Борисова, он и является главным автором реконструкции. Благодаря использованию BIM технологии все неточности проекта были удалены до перехода в режим строительно – монтажных работ. В видео от студии «Москва 24» ёмко показана суть работы информационного моделирования на примере плавательного центра.
Что касается технологий трехмерного проектирования и особенностей его применения в России для промышленного объекта, то в этом направлении накоплен богатый опыт в проектном производстве ОАО «Гипровостокнефть». Для разработки аналитической 3D-модели выбрана многомодульная система PLANT-4D.
«Для эффективного управления процессом проектирования крайне важна прозрачность данного процесса, при которой руководители всех уровней должны постоянно отслеживать состояние модели проектируемого объекта. Особенно важным это становится в момент выпуска проектной документации», — замечает Любовь Зубова, заместитель генерального директора по информационным технологиям ОАО «Гипровостокнефть» (г. Самара). В результате рабочей группой проектировщиков создана единая интегрированная модель объекта обустройства, содержащая все свойства и знания об оборудовании. Такая модель будет сопровождать объект на всем протяжении его жизненного цикла.
Есть уже первый случай в российской практике, когда проект, полностью спроектированный на основе BIM-технологий, успешно прошел госэкспертизу в цифровом формате. ГАУ «Центр государственной экспертизы» (Санкт-Петербург) выдал положительное заключение в отношении проекта детского сада на 160 мест по улице Маршала Блюхера, 4.
В 2016 году создан крупный проект капитального обустройства Новопортовского нефтегазоконденсатного месторождения, находящийся под управлением компании ООО «Газпромнефть – Ямал». Идея создания цифровых активов на базе 3D-моделей зародилась еще в 2014, 2 года шла подготовка и работа над проектом. При участии российских компаний-партнеров была разработана не просто трёхмерная модель, а цифровой актив объектов Новопортовского месторождения: центральный пункт сбора, приемо-сдаточный пункт и газотурбинная электростанция. Цифровой актив объектов был создан на базе НЕОСИНТЕЗ – системы управления инженерными данными – СУИД, которая обеспечивает хранение, доступ, обмен, и анализ данных объекта на протяжении всего жизненного цикла. По окончании проектных работ получена 6D-модель, постоянно дополняющаяся актуальной документацией и обновленными виртуальными турами.
Синхронизация сферической панорамы и 3D-модели ПСП (1-я очередь строительства): https://sapr.ru/article/25224
Информационная 3D-модель объектов Новопортовского месторождения. 1-я очередь строительства Новопортовского месторождения: https://sapr.ru/article/25224
Созданная первой 3D-модель – трехмерное изображение объекта, позволяющее проверить модель на предмет пространственных коллизий до начала выполнения строительно-монтажных работ. Следующая 4D-модель – представляет собой интеграцию календарно-сетевого графика с информационной моделью. 5D-модель – интеграция информационной модели с планом освоения инвестиций, которая позволяет визуально оценить соответствие фактических и планируемых затрат. И наконец, 6D-модель – интеграция информационной модели с планами закупок и поставок, загружаемых из продуктов линейки SAP.
Последняя позволяет получать информацию о требуемом количестве ресурсов для того или иного сооружения со статусом их поставки. Для создания эффекта «присутствия» на объекте, можно использовать видеостены, либо очки дополненной реальности, которые обеспечат визуальное представление моделей и фотовидеопанорам объектов в диапазоне 360 градусов. Компания-партнер сопровождает цифровую модель, выполняя еженедельную съемку сферических фотопанорам в согласованных точках, на основе которых формируется виртуальный тур по технологическому объекту с возможностью перемещения по фиксированным положениям точек съемки с переключением дат.
Сформировав необходимую базу данных на информационном портале с графиками строительства, документацией, фотопанорамами объектов и результатами лазерного сканирования, появится возможность оперировать этими данными, но и проводить удалённые штабные заседания. Представленные проекты, примеры успешного объединения всей рабочей команды и заинтересованных лиц. К счастью, они не единственные на просторах РФ, организовавшие свой трудовой процесс проектирования на основе инновационных технологий. Такие первопроходцы BIM, как маяки, указывающие путь и преимущества современных способов проектирования. Объекты, созданные и уже реализованные с применением BIM, дарят надежду, что скоро городская среда, в которой мы живем, станет привлекательна своей красотой комфортом и оригинальностью дизайна.
Автор статьи
Оксана Крохмаль, действующий архитектор. Pаботает в международной проектной группе «International Zone Coordination Group» в составе DDP (Detail Development Plan) по развитию «International Zone» города Ауровиль (Індия) в рамках UNESCO. Следит за инновациями в архитектурно-строительной отрасли, изучает BIM и Revit. Более 20 лет преподавала архитектурное проектирование и дизайн архитектурной среды в ПГАСА (Приднепровская академия строительства и архитектуры).