Современное состояние bim проектирования в строительстве. Что такое технология BIM? Ее применение в строительстве. Чем не является БИМ модель

Building Information Modeling (BIM) – в переводе на русский: информационное моделирование здания. Аббревиатура обозначает комплекс мероприятий и работ по управлению жизненным циклом здания, начиная от проекта и заканчивая демонтажем. BIM технологии охватывают проектирование, строительство, эксплуатацию, ремонт здания или иного сооружения.

Что такое BIM проектирование

Заполняя форму Вы соглашаетесь с нашей политикой конфиденциальности и даете согласие на рассылку

Как функционирует BIM

Практически работа над BIM проходит несколько этапов:

Создание архитектурной 3D модели здания со всеми планами, видами, разрезами, необходимыми для раздела архитектурных решений. Все составляющие раздела загружаются автоматически.
Конструктор вводит созданную модель в программу, рассчитывающую требуемые параметры составляющих элементов здания. Одновременно программа выдает рабочие чертежи, ведомости объемов работ, спецификации, производит расчет сметной стоимости.
На основе полученных данных рассчитываются и вводятся в 3D модель инженерные сети и их параметры (тепловые потери конструкций, естественная освещенность и пр.).
При получении расчетных объемов работ специалистами разрабатываются проект организации строительства (ПОС) и проект производства работ (ППР), программой автоматически составляется календарный график выполнения работ.
В модель добавляются логистические данные о том, какие материалы и в какие сроки должны быть доставлены на территорию строительства.
По завершении строительства информационная модель может работать при эксплуатации объекта при помощи датчиков. Под контролем оказываются все режимы инженерных коммуникаций и возможные аварийные ситуации.

Преимущества внедрения BIM

Применение BIM технологии в строительстве подразумевает комплексный подход на всех уровнях строительного процесса и имеет свои достоинства на каждом уровне.

3D – визуализация. Наглядно информирует о состоянии объекта инвесторов, подрядчиков, будущих жильцов, проверяющие органы. Возможна визуализация в различных виртуальных комплексах (персональные системы, VR–очки, CAVE – cистемы, применяемые для коллективного пользования).
3D модель – это централизованное хранилище всех необходимых данных о здании. Позволяет быстро и эффективно вносить изменения в проектные решения, прослеживая результат во всех связанных между собой проекциях.
Использование BIM подходов в проектировании значительно уменьшает сроки подготовки проектной документации.
Применение BIM технологии уменьшает вероятность ошибок, выявляя нестыковки в инженерных системах и коммуникациях в рамках проектирования, а не в процессе строительства или сдачи объекта.
Наглядные расчеты строительных конструкций, разработка инженерных комплексов с применением существующих баз типовых конструкций и узлов.
Управление режимами работ в реальном времени, контроль над ключевыми показателями и соблюдением сроков выполнения работ в любом масштабе.
Возможность автоматической выгрузки результатов изысканий и испытаний, проектной документации и отчетов в электронном виде по запросу контролирующей организации.
Возможность автоматизировать процессы управления строительной техникой, пользуясь введенными в машину проектными параметрами.
Возможность управления данными. Изменяя финансовые параметры проекта или трудозатраты в каталогах спецификаций, можно корректировать стоимостные показатели строительства.
Создание базы подрядных организаций, централизованное управление бухгалтерскими расчетами, договорами, контроль над программами развития строительства.
Внедрение BIM технологии в проектировании снижает денежные расходы и сокращает сроки ввода здания в эксплуатацию.
Здание, спроектированное и возведенное с применением технологии BIM легко сдать в аренду или продать на более выгодных условиях, чем объект, построенный с применением традиционных методов и технологий. Объясняется это тем, что эксплуатировать здание с готовой эксплуатационной моделью легче и эффективнее. Если же при создании модели применялся продукт GREEN BIM, то затраты на отопление объекта будут ниже.

Одно из главных достоинств Вim проектирования – получение всеобъемлющего соответствия параметров и эксплуатационных характеристик возведенного здания требованиям Заказчика.

Программное обеспечение для реализации BIM модели

Программных решений, реализующих BIM моделирование в строительстве множество. Они могут быть платными и бесплатными, многие позволяют облачное хранение BIM модели и удаленный доступ. Наиболее востребованные среди них:

AUTODESK REVIT . Просто и эффективно обеспечивает проектирование архитектурных решений, инженерных сетей и строительных конструкций. Востребован при планировании, проектировании, строительстве, эксплуатации объектов и их инфраструктуры. Программа поддерживает межотраслевое проектирование для командной работы. Импортирует, экспортирует и связывает данные в нескольких форматах (включая IFC, DWG и DGN).
Для совместного моделирования применяется Revit Server, организующий общее информационное пространство для сотрудничества с инвесторами, подрядчиками, заказчиками.
ARCHICAD . Использует для моделирования здания технологии Virtual Building™. Обладает набором универсальных инструментов для моделирования, создания рабочей документации, поддерживает функции импорта, экспорта, визуализацию. Дает возможность выполнения задач единолично или в коллективе, обмениваясь данными со смежниками.
Tekla Structures . Продукт используется для работы с металлоконструкциями в масштабных проектах. Обеспечивает коллективную работу, информационный обмен и взаимодействие десятков компаний. Дает возможность контроля над рабочими процессами, поддерживает автоматизацию конструирования.
Tekla BIMsigh . Бесплатный профессиональный софт для организации коллективного моделирования строительным объектом. Повышение качества проектных работ достигается: объединением информационных моделей объекта, созданных специалистами разных специальностей, отслеживания несоответствий между элементами проекта, обеспечением эффективного взаимодействия участников.
MagiCAD . Инструмент основан на платформах AutoCAD и Revit, использует модульный подход к проектированию. Отличается созданием высокого уровня автоматизации проектирования внутренних инженерных систем. Применяется при построении пространственных моделей, создания спецификаций, проведении инженерных расчетов, составлении отчетных документов. Обладает отличной базой данных для построения инженерных сетей с техническими характеристиками и набором параметров.
AutoCAD Civil 3D . Продукт применяется при проектировании и выпуске документации для объектов инфраструктуры. Поддерживает функции визуализации и анализа. Возможность совместной работы координирует взаимодействие участников и решает вопросы, связанные с рабочими моментами при проектировании инфраструктуры.
Allplan . Востребован для решения задач по проектированию конструкций из железобетона. Является BIM-платформой. Рассчитывает планы объекта с учетом временных затрат, цен и качества.
GRAPHISOFT , BIM – сервер . Необходим для поддержки Teamwork, дающей одновременный доступ к проекту группе клиентов. Использует сетевое подключение для нескольких ARCHICAD, являющихся клиентами для этой системы. Позволяет совместно работать над файлами больших объемов. Основное достоинство этого серверного приложения – возможность запроса, выполнение слияния, фильтрация данных BIM.
Renga Architecture . Отечественный продукт программного обеспечения. Он удобен в работе, содержит функцию использования инструментов в трехмерном измерении. Являет собой единую платформу для конструкторов и архитекторов. Обладает широкими возможностями по экспорту, импорту данных в различные форматы. Программа сохраняет полученные данные в форматах.ifc, .dxf, давая возможность применять двухмерные и трехмерные результаты на всех этапах совместной работы над проектом.

Инструменты сборки единой информационной модели

Остается открытым вопрос: а как можно гарантировать совместную работу архитектурных и инженерных программ? В этом случае требуется возможность взаимосвязи различных моделей и поддержка формата обмена данными. Вопрос решается использованием продукта OpenBIM.

OpenBIM представляет концепцию универсального подхода к созданию проекта, возведению и эксплуатации объектов, базирующийся на открытых стандартах и процессах. При этом используется открытая модель данных buildingSMART .

OpenBIM создает совместимость не просто между программными файлами, она поддерживает совместимость на уровне рабочих процессов. Наилучшим вариантом для реализации концепции OpenBIM считается использование IFC - файлового формата, работающего по обмену данными между различными программными продуктами.

Вывод : Есть много способов сборки единой BIM модели . Виртуальное моделирование требует к себе прогнозируемого подхода, взгляда на несколько ходов вперед. Нужно изначально представлять, как части модели, выполненные с применением различных программ, собрать затем в единый работающий комплекс. Для случая сборки модели, состоящей из элементов, разработанных в различных программах, имеющих собственные форматы файлов, существует федерированная модель. В этом случае сборка единой модели из программ выполняется в специальной сборочной программе: Autodesk NavisWorks, Tekla BIMsight и др.

Присоединяйтесь к более 3 тыс. наших подписчиков. 1 раз в месяц мы будем отправлять на ваш email дайджест лучших материалов, опубликованных у нас на сайте, на странице в LinkedIn и Facebook.

Поисковые теги: Источник фото:

BIM-технологии - новое слово в сфере автоматизации проектирования. Но у нас они приживаются с трудом. Почему? Об этом рассказывает эксперт Юрий Жук

Мы уже о проблемах, связанных с использованием IT-технологий в строительстве. Как выяснилось, от 70 до 90% компьютерных программ, которые используются при проектировании, импортные. Между тем к санкциям против нашей страны в той или иной степени присоединились такие гиганты IT-индустрии, как Microsoft, Oracle, Symantec, Hewlett Paccard - производители большей части строительного «софта». В этой ситуации как никогда остро встала проблема импортозамещения в области программного обеспечения строительства.

И здесь не обойтись без BIM-технологий, считает руководство отрасли. О ситуации с применением этих технологий в России и о том, есть ли у нас отечественные «заменители» программного импорта, мы поговорили с заведующим лабораторией автоматизации исследований и проектирования сооружений ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко ОАО «НИЦ «Строительство» Юрием Жуком (на фото).

Немного истории

- Юрий Николаевич, почему новейшие IT-технологии у нас с таким трудом пробивают себе дорогу?

Разработками в рамках комплекса САПР (система автоматизированного проектирования) активно занимались еще в СССР. И, надо сказать, достигли определенных успехов. В советское время Госстрой выделял значительные средства на IT-разработки.

К сожалению, политические пертурбации 1980-1990-х годов ослабили научную базу многих институтов, не позволив довести до конца важную работу по созданию отечественных программ последнего поколения. Исследования в этом направлении были надолго заморожены. В последние годы подобные разработки финансировались государством скудно и от случая к случаю.

- Но зато, как я понимаю, нам удалось запастись значительным количеством импортных аналогов?

Да, за 20-30 лет наша страна закупила значительное количество программ, в том числе и последнего поколения, поддерживающих технологию BIM. Но и здесь далеко не все так гладко. Нужно сказать, что архитекторы и проектировщики уже вполне свободно пользуются программами ArchiCAD, AutoCAD и рядом других. А вот технологиями BIM - пока с некоторой опаской, хотя в них есть заинтересованность и в целом по отношению к ним наблюдается достаточно позитивное отношение.

Недавно в Минстрое состоялся заинтересованный разговор о расширении сферы применения новейших IT-технологий. «Мы рассмотрели примеры применения BIM-технологий при проектировании типовых объектов, - рассказал Михаил Мень. - В этой системе они эффективно и быстро моделируются и перемоделируются». «Мы хотим, - прямо заявил министр, - чтобы в рамках работы Единого государственного заказчика одним из условий был поэтапный переход на BIM-технологии». В итоге решено, что НОПРИЗ должен начать разработку единого стандарта применения BIM-технологий. Юрий Николаевич, можно сказать, что лед тронулся?

Думаю, это отрадное событие. Наконец-то государство повернулось лицом к проблеме компьютерной оптимизации процессов в строительной сфере. И к теме обеспечения проектирования современными программами в частности.

Знаю, что сегодня НОПРИЗу поручено отобрать сотню или две строительных и проектных организаций, которые будут привлечены к пилотным проектам по BIM. Дальше их опыт будет проанализирован - с тем, чтобы отечественные проектировщики смело брали информационное моделирование на вооружение, но уже, как говорится, не наступая на те же грабли, не делая ненужных ошибок.

Вся информация - в одном месте

- Но все-таки: что это за зверь такой - BIM-технологии? В чем их суть?

BIM дословно переводится как информационная модель здания (building information modeling). У нас это принято расшифровывать как «технологии информационного моделирования промышленных и гражданских объектов». Причем ключевое слово здесь - «информация». То есть BIM позволяет создать полное информационное описание строящегося объекта.

- Что дают такие программы современному строительству?

Колоссальные возможности. Ведь это не только получение трехмерного изображения задуманного архитектором объекта и объемная картинка для произведения каких-то конструктивных расчетов, это единая модель, с которой работают специалисты всех профилей, от архитектора до сметчика.

- Чем же удобна такая единая модель?

Смотрите, если архитектор или проектировщик внес какие-то изменения, об этом немедленно узнают все участники проекта: сантехник, электрик, наконец, тот, кто рассчитывает строительную смету. И вносят свои коррективы. В BIM-модели вы легко можете понять, какая марка бетона использована для изготовления той или иной колонны или балки, какого она типоразмера и даже на каком предприятии изготовлена. В результате в одном месте складируется вся информация о здании.

На объемной модели наглядно видно, какие ошибки и неточности были допущены. И главное - можно очень быстро эти неточности устранить. Получается, что процесс проектирования ускоряется в разы.

Компьютер трудно заподозрить в коррупции

Говорят, что BIM-технологии можно использовать на этапе не только проектирования, но и строительства и даже эксплуатации, это так?

Совершенно верно. Технология эффективно работает не только на архитектурно-планировочной стадии, но и на всех последующих. Скажем, при прокладке инженерных сетей часто возникают нестыковки. На объемной модели очень легко спрогнозировать, где и как нужно соединить те или иные трубопроводы, коммуникации. А когда дом уже построен, на стадии его эксплуатации, имея BIM-модель, нетрудно с минимальными затратами поменять то или иное оборудование, элементы инженерных сетей.

То есть в идеале эта модель может «сопровождать» здание вплоть до его утилизации.

- Чем полезны BIM-технологии при бюджетном строительстве?

Они позволяют здорово сэкономить. Ведь BIM-технология абсолютно прозрачна: здесь трудно что-либо украсть. Компьютер на основе существующей BIM-модели производит абсолютно точные расчеты стоимости, и его даже при всем желании не заподозришь в коррупции. К слову, за рубежом существует стандарт, просто обязывающий застройщика применять BIM, если он возводит объект на бюджетные деньги.

- А как оценить пользу от применения BIM-технологий в нашей строительной отрасли?

Я вам так скажу: для нас эффект будет заключаться в первую очередь в более обоснованной стоимости строительства. Любое изменение в проекте будет отражаться в смете. И тогда чрезвычайно сложно станет завысить затраты на возведение объекта: это сразу же покажет BIM-модель.

Допустим, вы поменяли импортный материал на отечественный, по минимуму разместили кондиционеры, применили чуть более дешевую марку бетона. Проект удешевился. И все это будет наглядно видно на информационной модели, то есть сэкономленные таким образом деньги трудно будет положить в чей-то карман.

Даже в продвинутых компаниях далеко не все освоили BIM

- Если преимущества новой технологии так очевидны, почему она у нас пока применяется с таким скрипом?

У нас действительно все пока ограничивается в лучшем случае применением BIM-моделирования в архитектуре и конструировании. Были случаи, когда BIM применялось для последующей эксплуатации инженерных сетей - в частности, на спортивных объектах Большого Сочи. Но все же это пока лишь отдельные примеры.

Главная «закавыка» здесь, думаю, в том, что эти технологии пока достаточно затратные. Ведь чтобы применять информационное моделирование, проектная организация должна закупить достаточно много соответствующих программ (Revit, Allplan, Текла, ArchiCAD и т.д.), приобрести более мощные компьютеры, причем не только для архитекторов, но и для рядовых специалистов. А еще людей нужно обучить работать с этими программами. Между тем сегодня в крупном, казалось бы, проектном бюро такими программами порой владеют человек пять - семь, не больше.

То есть затраты велики. А эффект наступает далеко не сразу. Он как бы «отложен» и появляется тогда, когда охвачен весь жизненный цикл здания.

- Что еще препятствует применению в России BIM-технологий?

Безусловно, отсутствие соответствующей нормативной базы. Чтобы начать применять их повсеместно, а не эпизодически, нужно, чтобы они «укладывались» в Градостроительный кодекс. Сегодня, чтобы пройти экспертизу BIM-модели, необходимо сначала подготовить весь комплекс плоскостных чертежей, а уже к ним добавить еще и BIM-модель. Хорошо еще, если сам эксперт может этой BIM-моделью пользоваться.

Когда владение информационным моделированием будет повсеместным (от рядового строителя до чиновника), у того же эксперта при взгляде на представленный комплект документации с применением BIM отпадет множество вопросов, которые он вынужден задавать, имея только плоскостную версию. Это практически другой уровень взаимодействия специалистов, вовлеченных в жизненный цикл здания.

- Мне кажется, важный момент в работе по внедрению BIM - воспитание руководителей строительных организаций…

Согласен. Любые преобразования начинаются с головы. Нужно уяснить, что сегодня без овладения информационным моделированием нечего и носа показывать на внешний рынок. Так что, если какая-то компания хочет строить за рубежом, ей просто придется все это освоить.

Пора создавать отечественный «софт»

Юрий Николаевич, плюсы BIM-моделирования вполне понятны. Но ведь все программы, которыми должен пользоваться BIM-проектировщик, созданы в тех странах, которые к нам недавно применили санкции. Что делать?

Барьер на самом деле очень серьезный. У нас, конечно, есть кое-какие отечественные разработки. В том числе и ваш покорный слуга создал программу Старкон для расчета прочностных характеристик здания. Ею по сей день пользуются отечественные строители. Но одной этой программы, безусловно, недостаточно.

Пора начинать большую работу по созданию отечественного «софта», поддерживающего BIM-технологии. Да, это не месяцы и, может быть, даже не годы работы. Какое-то время мы можем прожить на имеющемся запасе программного обеспечения. Но дистанцироваться от импорта нам все равно придется.

Беседу вела Елена МАЦЕЙКО

Мнение пользователей BIM

Петр МАНИН, BIM-менеджер компании «Верфау медикал инжиниринг»:

Мы для себя решили, что будем всячески продвигать новый подход к проектированию. BIM - это не просто объемная картинка объекта, это модель, которой можно пользоваться на протяжении всего срока строительства и эксплуатации здания.

Сегодня уже и заказчик пошел достаточно грамотный. Например, недавно нам заказали проект больницы, и уже в техзадании оговаривалось, что он должен быть выполнен в BIM.

Что дает BIM? Во-первых, эта технология оптимизирует процесс стройки. Не секрет, что любое строительство - очень затратный процесс. Так вот, используя информационную модель здания, мы можем получить очень точный расчет стоимости объекта. Не понадобится тот «запас», который сметчик закладывает, чтобы уж точно хватило «на все». В итоге нам на одном из последних объектов удалось уменьшить затраты на 5-10%.

Кроме сокращения расходов, можно оптимизировать план строительных работ. Допустим, на соседних домах работают краны. Если их графики совпадают, они могут «встретиться стрелами». А этого никто не учел, поскольку техника принадлежит разным собственникам, и вряд ли кто-то вручную станет сличать режим работы различных механизмов. А тут у нас перед глазами - визуальный график. Кстати, на таком графике будет видно, какая оптимальная загрузка требуется для той или иной строительной машины, есть ли опережение или отставание. Можно просчитать, какие деньги нужно вложить в строительство на каждой из стадий.

Ну а когда здание уже построено и наступило время его ремонтировать, все необходимые данные о несущих конструкциях, коммуникациях можно взять из BIM-модели.

Алексей ЦВЕТКОВ, CAD-менеджер ГК «Спектрум»:

В нашей компании переход на новую технологию проектирования BIM осуществляется уже на протяжении нескольких лет. Проектный опыт компании составляют реализованные в среде Autodesk Revit сложные проекты международных аэропортов, крупных торговых центров и объектов культурно-исторического наследия. Первоначально в Revit проектировали только архитекторы и конструкторы. Отрабатывалась схема взаимодействия и совместной работы. На текущем этапе перехода на BIM-технологии у нас осуществляется стандартизация процессов проектирования и вовлечение специалистов по всем разделам.

По итогам выполнения первых проектов с применением BIM можно с уверенностью сказать о перспективности нового подхода к работе. Преимущества BIM не сразу очевидны, особенно тем, кто впервые сталкивается с этой практикой. Опыт применения BIM-технологий в нашей компании - это существенное сокращение проектных ошибок, более точная информация о проекте на самых ранних его стадиях, мгновенное получение актуализированных данных при любых изменениях проекта, сокращение числа коллизий, минимизация человеческого фактора в работе и многое другое.

Кроме того, полученная модель открывает новые возможности дальнейшего ее применения на других стадиях жизненного цикла при надлежащем наполнении ее необходимой атрибутивной информацией.

СЕВЕРИН ПРОЕКТ лидер информационного проектирования. Использование BIM-технологии в проектировании позволяет нашей компании предоставлять Заказчику услуги самого современного уровня.

BIM (Building Information Modeling) — информационное моделирование сооружений — самая современная технология, применяемая в процессе коллективного синхронного создания виртуальных моделей зданий и сооружений (включая разработку архитектурных объёмно-планировочных решений, несущих конструкций, инженерных сетей, прилегающей инфраструктуры, ландшафта проектируемой территории), необходимых на протяжении всего процесса проектирования (от концепции до разработки рабочей документации, составления спецификации и сметных расчётов), строительства и последующей эксплуатации.

BIM — это принципиально иной подход к проектированию объекта. В основу заложено объёмное комплексное созидание всеми участниками процесса проектирования одновременно: архитекторами, инженерами, технологами, дизайнерами. В нашей работе мы исходим из функционального назначения здания, целей, для которых оно предназначено, и того, как и кем оно будет эксплуатироваться. В проектируемом объекте всё должно быть предельно ясно, рационально и комфортно.

Зачем Вам BIM-модель здания

Трёхмерная BIM-модель проста для восприятия и работы. Итоговый результат в виде виртуальной 3D-модели сооружения позволяет оценивать объект и принимать решения абсолютно осознано и уверенно — так, как будто бы Вы рассматривали уже построенный объект.
На основании комплексной BIM-модели здания создаётся точный финансовый прогноз итоговой стоимости реализации проекта. Бюджетная оценка и смета соответствуют самым высоким проектным уровням точности.
Вариантное проектирование по BIM-технологии даёт наиболее полную информацию при сравнении отдельных вариантов и выборе оптимального решения.
При использовании BIM-технологии значительно сокращается количество случайных ошибок и нестыковок при увязке отдельных разделов проектной документации, что минимизирует количество затрат и простоев по данной причине — это обстоятельство крайне актуально при взаимодействии нескольких подрядчиков на одном объекте.
Качество проектирования с применением BIM-технологии позволяет значительно уменьшить время прохождения экспертизы проектной документации.
Во время эксплуатации здания, разработанного на основании BIM-модели, повышается качество обслуживания и снижаются эксплуатационные расходы за счет комплекса детальной информации, накопленной за весь период проектирования, строительства и ввода объекта в эксплуатацию.

Что мы умеем делать

Мы запроектировали свой первый объект с использованием BIM-технологий в 2007 году — Многофункциональный комплекс в городе Черноголовка . С тех пор нами с применением BIM-технологии выполнены проекты объектов различного функционального назначения: многофункциональные комплексы, развлекательные комплексы, гостиницы. В данный момент ведётся комплексное BIM-проектирование многофункционального торгового комплекса «Ритейл-Парк» в г.Видное общей площадью 108 тыс.м 2

СЕВЕРИН ПРОЕКТ выполняет с использованием BIM-технологии проекты любой сложности и масштаба — от небольших зданий до крупных коммерческих и промышленных комплексов, сооружений.

Для нас и наших Заказчиков BIM-технологии — это качество, согласованность и надёжность принимаемых нами проектных решений, контроль за сроками и стоимостью разрабатываемых объектов.

Мировые стандарты проектирования с применением BIM-технологий являются общепринятой практикой для ведущих строительных и проектных компаний России.

По нашей примерной оценке, основанной на 20-летней практике, на земляных работах можно «потерять» до 50-60 % бюджета. На железобетоне и отделке точно 30 %. На ошибках перезаказа при коллизиях стоимость инженерки увеличивается примерно на 10 %. Именно по этой простой причине, когда «злой заказчик» внедряет BIM-модель здания, со всех сторон начинаются дикие крики и стоны.

BIM-контроль сейчас будет на всех госзаказах по новому нормативу, поэтому крики и стоны будут особенно эпичны.

Вот здесь я вижу трассировку всех систем, могу получить точную смету на каждый узел: и при перемещении или добавлении объекта получу обновления сразу во всех проектных и рабочих документах.

Что такое BIM-модель? Это трёхмерная модель здания, где все системы состыкованы и увязаны в одном едином плане. Поставили розетку в комнате - в общей смете тут же появилась новая розетка и соответствующий метраж кабеля. Погрешность такой модели по материалам - 2 %. На бумаге обычно берут запас 15 %, и излишки этого запаса отчаянно «теряются».

Давайте лучше покажу примеры, чем буду рассказывать.

Вот основной вид: здесь видно модель здания без рендера, просто на уровне инженерных схем. В открытом сейчас по центру окне - здание для осмотра, на заднем плане видны разрезы по конкретным системам.

Вот так выглядят все инженерные системы здания «в сборке».

Можно отключить согласованный вид и посмотреть только конкретные подсистемы. Например, вот эту - водоснабжение.

А это электрика.

Можно покрутить и увеличить интересующий участок.

Переключиться на вид другой системы.

Посмотреть отдельные узлы как «кирпичики», то есть объекты (их потом удобно дублировать в конструкторе, например).

Можно посмотреть бетонные конструкции и их свойства.

Вот ближе.

И уже на них наложить виды систем или отдельных узлов.

Для заказчика мы обычно собираем красивый рендер (вот как ниже), а сами пользуемся при проектировании видом как выше.

Примерно три года назад компьютеры начали тянуть BIM-модели зданий. Конечно, 3D-здания проектировали ещё в Советском Союзе, но сейчас это стало действительно общедоступным и легко воспроизводимым.

Даже вот эти «кирпичики», то есть модели узлов, типа устройства лифтов, - они сделаны в 3D и могут рассматриваться со всех сторон. Поскольку это не «Ведьмак» и не «Mass Effect», оптимизацией движка здесь занимаются в последнюю очередь, никакого особого пререндера нет, и были нужны достаточно мощные машины для комфортной работы с системой.

Как набираются данные в такую модель

Сегодня проектирование здания может идти тремя путями:

По старинке, то есть на бумаге, точнее - в одной из CAD-систем. Будет куча разных документов, которые потом в уме инженера соединяются в один общий проект. Это совершенно нормальный метод, когда работой занимаются квалифицированные специалисты. Но на деле, в реальном мире, всё равно кто-нибудь пересечёт кабель-канал и вентиляцию если не при проектировании, то уж точно при реализации. Играя на допусках, разнице схем и отсутствии единого плана, можно достаточно много «потерять».
Начинать по старинке и получать согласование эскиза по старинке, а потом переходить в BIM и проектировать всё сразу как надо. Промежуточный этап чаще всего нужен тогда, когда генподрядчик решает нормально контролировать стройку.
Проектировать сразу в BIM. Тогда эскиз - это одно из представлений (просто сохранение модели в определённом формате и распечатка), план электрики - другое представление и т. п. Всё это можно уже даже согласовывать в Москве в электронном виде.

Для нашего офиса, нарезка которого видна выше, мы использовали оба метода. Точнее, импортировали старые 3-мерные модели и данные по проектной документации, а затем стали поддерживать всё в BIM.

Первый этап занял несколько месяцев у двух специалистов. Мы взяли чертежи из Автокада и импортировали их в BIM-среду. Кое-что было в PDF, их пришлось обводить вручную. Архитектуру и конструктив мы делали месяц. Остальное время - инженерка, в частности, приходилось ходить в здание, смотреть на места и фотографии. Самое главное, что давала схема, - отсутствие коллизий систем. BIM-среда не даёт пересекать инженерные подсистемы: это похоже на трассировку платы. Есть много способов избегать такого и ловить баги.

Это крайне важно для генподрядчика, потому что за каждую такую коллизию на объекте он платит из своих потом. Я вот жилой комплекс построил, небоскрёб построил, в нашей команде есть человек, который три станции метро с нуля спроектировал, дата-центры и прочие объекты поменьше - вообще без счёта. Так вот, каждый чёртов раз, когда нет BIM, вентиляция вечно в колонну приходит. Исправляем, двигаем, меняем. Потом дизайнер говорит: «Всё не так». И канитель начинается с самого начала. Теперь мы проектируем сразу в BIM, и это снимает массу головной боли.

Но вернёмся к нашему зданию. После того, как все системы были очерчены, стали насыщать инженеркой и правильно оформлять чертежи, чтобы в BIM были полные спецификации. То есть сначала, например, электрощитовая была просто одним узлом, типа материальной точки, потом там появилось разбиение на отдельные крупные устройства и линии внутри, а потом она стала такой детализированной, что мы знали уже серийные номера запчастей. Эта глубина проектирования называется LOD: британский стандарт уровней детализации элементов информационных моделей. LOD100 и LOD200 - это как в компьютерных играх, когда есть некий конструктор и узлы. Модель может использоваться для анализа (на основе объемов, площадей и ориентации путем применения обобщенных критериев эффективности) и оценки стоимости на основании расчётных площадей и объемов. Ну, и планирования, конечно. LOD300 - это уже нормальная детализация для выпуска проектной традиционной документации и для проведения различных инженерных расчётов. Там же можно считать оборудование, изделия и материалы, а также черновую работу. Трёхсотая модель может быть использована для анализа коллизий. LOD 400 - уже выпуск рабочей документации, для проведения различных инженерных расчётов, для получения точных данных по оборудованию, изделиям и материалам для подсчёта объемов работ. Эта модель может быть использована на стадии СМР, то есть послужит прямой инструкцией строителям. За каждый косяк можно будет смело спрашивать. Утерялся метр кабеля - никто не заметит. Пропало 50 метров - сразу спалился. Мы обычно работаем на этом уровне, но для своего офиса замахиваемся на LOD 500. Эта модель может быть использована на стадии эксплуатации, там видны расходники вроде ламп и их ресурс.

400-й LOD на практике строительства даёт ещё несколько явных плюсов. Вот один пример. Очень частая ошибка - неверный расчёт мощностей. Обычно это делается вручную по сопоставлению различных планов. В BIM - автоматически считается системой, и всё состыковывается как надо. Часто проектировщики считают по разным методологиям либо просто не замечают какую-то деталь, и оборудование просто не включается по мощности.
Выход за бюджет обычно до 7 % на перезаказ новых агрегатов (это ещё если не приходится менять что-то в планировке на лету, чтобы поставить новое оборудование).

На 500-м LOD технико-экономические показатели здания уже один в один: оно же построено со всеми формулами расчёта нагрузок, мощности, марками унитазов, разуклонами и точным количеством провода.

Что дальше

Дальше, имея такую модель, к ней прикручиваются любые модули автоматизации. Можно повесить поверх график производства работ и смотреть. Мы вот в нашем здании повесим автоматизацию и отдадим часть доступов в диспетчерскую, чтобы управлять зданием как в Голливуде.

Сметчикам очень удобно работать с BIM-моделью с 400-го LOD. Проектировщикам удобно - они быстро печатают и нарезают на узлы. Это очень сокращает время различных работ. Образованные прорабы BIM крутят и вертят. Подрядчикам на самой стройке, естественно, это вообще не надо, все «потери» на виду, да и подделать документацию очень сложно. Проверяется вся технико-экономика: земляная масса идеально, все трубы, всё. Пишутся логи: кто залез в модель, когда залез, что посмотрел, что поменял. Естественно, все эти модули усложняют работу в плане обучения (нужен где-то месячный курс минимум, чтобы просто профессионально читать BIM), но это уже требование нормативов. На госконкурсах теперь всё будет через BIM-модель. Необразованные подрядчики будут страдать.

Сколько это стоит

100 тысяч квадратных метров под LOD 400 перенести стоит примерно как 5-6 квартир в центре в деньгах и несколько месяцев в работе. Как это ни странно, это всё равно хорошо окупается на экономии на проекте. Однако более правильный подход - нужно сразу проектировать в BIM-среде. Это дольше на месяц на стадии подготовки, но получается почти бесплатно в общей смете.

Дороже автоматизация. Например, наши коллеги делали модуль для системы управления стадионом, там на нижних уровнях стоят датчики контроля, которые проверяют вибрации, уровень уклона стен и балок, оценивают появление дефектов в металле. Проще говоря, помогают понять, что стадион может обрушиться за полгода-год при нормальной жизни или за несколько часов, если он был повреждён землетрясением (но, вроде, стоит). Эти же данные передаются в МЧС в реальном времени.

Вот кому это нужно: