Современные bim технологии измерения и контроля строительства. Информационное моделирование зданий — современное понимание

04.07.2019 Термины

Владимир Талапов

От редакции сайт: С удовольствием отмечаем, что спустя пять лет после публикации этом статьи интерес к ней не ослабевает, а в последнее время даже растёт. В связи с этим обращаем внимание читателей на более позднюю версию « .»

Данная статья продолжает цикл публикаций об информационном моделировании зданий . С предыдущей статьей цикла можно ознакомиться .

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.

Получите новые разрешения на участие и заинтересованные стороны с убедительной визуализацией. Принимать более обоснованные решения в отношении долгосрочных устойчивых предложений, основанных на анализе энергии и стоимости.

Минимизируйте количество ошибок и упущений при постепенном изменении дизайна.
Найти и сократить дорогостоящие конфликты в предложении до начала строительства.
Улучшение совместной работы благодаря согласованным и взаимодополняемым моделям.

Технология, появившаяся на чешском рынке более пяти лет назад, для многих архитекторов, строителей и инженеров, участвующих в проектировании инфраструктуры, еще неизвестна и в основном недостоверна.

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.

Время - это то, что человек не останавливается и меньше, чем мы желаем. С течением времени все быстрее ускоряется, а требования к количеству выполненных работ в час неуклонно возрастают. Результатом является жесткость и ряд ограничений при создании производных презентаций моделей. Изменения - единственный шанс вручную обновить все.

Каждое такое обновление приводит к большому количеству неточностей в документации и, прежде всего, к ошибкам, поиск которых занимает значительное количество времени. В приложениях на этой основе вы уже строите объектную модель, что дает вам неоспоримые преимущества. Нарисуйте разрезы, рисуя плоскость резания, и программа решит все остальное для вас. Поскольку срезы выводятся непосредственно из модели, любое изменение, которое вы произведете в модели, будет автоматически сообщаться при открытии разреза, и, таким образом, вы будете контролировать и уверенность в том, что изменения, внесенные в план этажа, будут отражены здесь.

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.

Проверка изменений применяется не только к разрезам, но также к перечню продуктов или выдержек номеров и их размеров. Несмотря на то, что степень автоматизации этих программ очень продвинута, эти программы имеют некоторые ограничения, особенно в отношении более сложного управления автоматизированными процессами.

Как и в предыдущем случае, вы строите модель здания. Но он не основан на графических элементах, а на элементах базы данных, где их графическое представление является всего лишь одной формой представления. Каковы преимущества этой системы? Каждый, действительно, каждый элемент вводится в систему со всеми его графическими и неграфическими параметрами. Графические параметры, такие как длина, ширина и высота, определяют другие переменные, такие как поверхность и объем. Не стоит сообщать эти значения в таблицу, которая на самом деле представляет собой предварительный просмотр базы данных.

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.

Изменение означает изменение данных в базе данных и автоматически в таблицах. Этот принцип соблюдается для каждого элемента, будь то луч, стена или двумерная линия. Логические ссылки гарантируют, что создаваемая вами модель всегда компактна. Одной из причин компактности является, например, эффект перемещения через несущую стену в базе данных. Также происходят изменения в списках продуктов и всех других таблицах. Эта автоматизация на 100% надежна, поэтому, если вы внесете это изменение непосредственно перед отправкой документации, вы можете быть уверены, что она будет отображаться повсюду.

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.

Список функций, облегчающих работу с проектной документацией, намного шире, но, безусловно, стоит упомянуть только один - интуитивно понятный элемент управления. На самом деле вам даже не нужно знать, что такое база данных. Программа заботится обо всем, и все, что вам нужно сделать, это построить здание, используя интеллектуальные объекты, такие как стена, окно или коридор.

Как и в приложениях в строительстве и архитектуре, все элементы поддерживают интеллектуальные связи между ними, тем самым обеспечивая постоянную современную модель. Если вы измените одну часть проекта, все объекты, связанные с этой частью, будут автоматически изменены в соответствии с новыми параметрами. Это устраняет необходимость отслеживать изменения, вручную редактировать их, перезаписывать метки, пересчитывать таблицы и, таким образом, минимизировать ошибки. Кроме того, вся модель построена на параметрических шаблонах, которые представляют реальные функции, такие как дорожки, траншеи, склоны, подпорные стены и т.д. это приносит большое преимущество вашему собственному проекту, когда вы не просто рисуете линию, а моделируете реальное здание.

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.

Конверт, включающий все виды деятельности, от архитектурного дизайна до распределения сточных вод, - это координация. Поиск узких мест и столкновений - игрушка для них. Точки пересечений отдельных линий друг к другу или столкновение линий и строительных конструкций графически обозначены, и их ремонт - это вопрос момента. Менее известным и менее используемым преимуществом системы баз данных является возможность совместного использования этих данных со сторонними приложениями, которые затрагивают, например, тепловые характеристики здания.

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).

Благодаря этой взаимосвязи вы создадите «живую» модель, имитирующую, например, влияние солнечного света на внутренность, как с точки зрения температуры, так и света. Такое моделирование помогает правильно выбрать систему затенения, термический анализ поможет выбрать метод нагрева и охлаждения.

Однако удобство использования данных, которые вы создаете, не заканчивается. Базой для каждого управления объектом является база данных. Это добавляет дополнительную ценность инвестору, данные для управления зданием или всей строительной площадкой. Как далеко будет управляться здание и какие данные о нем будут управляться, зависит только от способности инвестора. Изменение уровня маршрута автоматически перестроит коммуникационный коридор, перерисовывая поперечные сечения, переписывая их и перерасчитывая кубатуры и обновляя все связанные таблицы и метки, не требуется ручная работа.

Краткая история терминологии

Термин BIM появился в лексиконе специалистов сравнительно недавно, хотя сама концепция компьютерного моделирования с максимальным учетом всей информации об объекте начала формироваться и приобретать конкретные очертания намного раньше. С конца ХХ века такой подход в проектировании постепенно «вызревал» внутри бурно развивающихся CAD-технологий.

Ее кампус расположен в современном дизайнерском здании в центре Копенгагена и в настоящее время насчитывает менее 5000 студентов из более чем 60 разных стран мира. Эта школа характеризуется инновационными подходами и открытиями, поддерживая студентов в нетрадиционных идеях и ведущих их к своему собственному, оригинальному мышлению и творчеству. Щелкните поле, чтобы распаковать его, нажмите снова, чтобы повторно упаковать. Таким образом, вы можете легко сравнивать содержимое отдельных полей.

В то же время вас научат анализировать бизнес-требования бизнеса и выполнять решения. Исследование конструкторского технолога дает представление обо всех аспектах процесса проектирования от маркетинга до продажи продукта. Это может быть в области текстиля и одежды. В течение первого семестра есть обязательная совместная часть, в которой вы получаете инструкцию по трем основным направлениям: дизайн, бизнес и технология. Затем, во втором семестре, вы выбираете интересующую область по направлениям специализации: дизайн одежды или маркетинг.

Понятие Информационной модели здания была впервые предложено профессором Технологического института Джорджии Чаком Истманом (Chuck Eastman) в 1975 году в журнале Американского Института Архитекторов (AIA) под рабочим названием «Building Description System » (Система описания здания).

В конце 1970х – начале 1980х эта концепция развивалось параллельно в Старом и Новом Свете, причем в США чаще всего употреблялся термин «Building Product Model» , а в Европе (особенно в Финляндии) – «Product Information Model» . При этом оба раза слово Product подчеркивало первоочередную ориентацию внимания исследователей на объект проектирования, а не на процесс. Можно предположить, что несложное лингвистическое объединение этих двух названий и привело к рождению «Building Information Model».

Вам предоставляется возможность дополнительно специализироваться в третьем семестре в моде и маркетинге, соответственно. Программа разделена на две специализации: сети и электронные технологии. Используя инновационные методы, вы научитесь создавать и настраивать электронные и технические системы связи. Кроме того, вы узнаете, как управлять проектами, качеством и управлением ресурсами в связи с задачами разработки и планирования проектов. Вам будет предоставлено базовое представление о новейших компьютерных и электронных технологиях, а также о том, как разрабатывать и использовать его на практике.

Параллельно в разработке подходов к информационному моделированию зданий европейцами в середине 1980х применялись немецкий термин «Bauinformatik» и голландский «Gebouwmodel» , которые в переводе также соответствовали английскому «Building Model» или «Building Information Model» .

Эти лингвистические сближения терминологии сопровождались и выработкой единого наполнения используемых понятий, что в итоге и привело к первому появлению в научной литературе в 1992 году термина «Building Information Model» в его нынешнем содержании.

В то же время вам будет дана инструкция по анализу и преобразованию бизнес-требований в области сетей и электроники и трансформации требований в технические решения. Обучение осуществляется в виде комбинации командного обучения, проектной работы - индивидуально и в группах - на основе междисциплинарных проблем и всегда ориентировано на приложения. В ходе учебы вы будете в тесном контакте с бизнес-сообществом, и вы, например, будете писать документы в сотрудничестве как с государственным сектором, так и с частным бизнесом.

Вы также станете стажером в бизнесе, в котором вы сможете проверить свои навыки на практике. Программа мультимедийного дизайна построена на четырех основных областях: бизнес, коммуникации и презентация, развитие взаимодействия, а также дизайн и визуализация. Во время учебы вы будете в тесном контакте с бизнес-сообществом, и вы, например, будете писать документы в сотрудничестве с бизнесом. Программа имеет устойчивую направленность. В течение 5-го семестра есть обязательная совместная часть, в которой вы получаете инструкцию по четырем областям: «Дизайн», «Бизнес», «Социология», «Методы и теория науки».

Чуть раньше, в 1986 году, англичанин Роберт Эйш (Robert Aish), в то время – создатель программы RUCAPS, затем в течение длительного периода – сотрудник Bentley Systemes, недавно перешедший в Autodesk, в своей статье впервые использовал термин «Building Modeling» в его нынешнем понимании как информационного моделирования зданий.

Но, что более важно, он тогда же впервые сформулировал основные принципы этого информационного подхода в проектировании: трехмерное моделирование; автоматическое получение чертежей; интеллектуальная параметризация объектов; соответствующие объектам базы данных; распределение процесса строительства по временным этапам и т.д.

В течение 6-го семестра вы продолжите свой выбранный курс обучения. Последняя часть семестра зарезервирована для обязательной стажировки. Период стажировки продолжается в течение первой части 7-го семестра. Последующие студенты выполняют свой проект бакалавра.

Кроме того, образование позволяет студенту работать в стратегическом развитии коммуникационных и дизайнерских концепций для интерактивных цифровых решений для рекламных агентств с цифровым профилем и электронной коммерцией, веб-и дизайнерскими агентствами. Образование включает как обязательные, так и факультативные предметы, которые позволяют вам адаптировать свое образование.

Роберт Эйш проиллюстрировал новый подход в проектировании примером успешного применения комплекса моделирования зданий RUCAPS при реконструкции «Терминала 3» лондонского аэропорта Хитроу. По всей видимости, этот опыт 25-летней давности - первый случай использования технологии BIM в мировой проектно-строительной практике.

Примерно с 2002 года благодаря стараниям многих авторов и энтузиастов нового подхода в проектировании концепцию «Building Information Model» ввели в употребление и ведущие разработчики программного обеспечения, сделав это понятие одним из ключевых в своей терминологии.

Вся программа запускается в агентской среде, где тесное сотрудничество с предприятиями из соответствующих отраслей, в качестве приглашенных лекторов, партнеров по делу и многое другое, является ключевой частью повседневной работы. Степень бакалавра в области разработки продуктов и интеграционных технологий сосредоточена на том, как интегрировать и координировать технические, творческие и бизнес-ориентированные части процесса разработки. Вы будете работать над проблемами объединения различных и новых технических решений с интеграцией различных навыков и опыта для разработки и доставки максимально возможного продукта клиенту, независимо от того, является ли это физическим продуктом или нефизическим продуктом, например, консалтингом, ноу-хау, навыки и т.д. вам будет предложено заложить свой собственный опыт в качестве основы и определить свои компетенции, включая ваши ограничения, и применить их в рабочей группе.

В дальнейшем, в результате деятельности таких компаний, как в первую очередь Autodesk, аббревиатура BIM прочно вошла в лексикон специалистов по компьютерным технологиям проектирования и получила широчайшее распространение, и ее теперь знает весь мир.

Исторически сложилось, что некоторые разработчики компьютерных программ, относящихся к информационному моделированию зданий, кроме общепринятой, пользуются еще и своей собственной терминологией.

Например, компания Graphisoft, создатель широко распространенного пакета ArchiCAD, ввела понятие VB (Virtual Building) – виртуальное здание, которое в сущности перекликается с BIM.

Иногда можно встретить сходное по значению словосочетание электронное строительство (e-construction).

Но на сегодняшний день термин BIM, уже получивший в мире всеобщее признание и самое широкое распространение, считается доминирующим в этой области.

Что понимается под BIM

Если перейти теперь к внутреннему содержанию термина, то сегодня существует несколько его определений, которые в основной своей смысловой части совпадают, при этом отличаясь нюансами.

Думается, это вызвано в первую тем, что разные специалисты приходили к концепции информационного моделирования зданий разными путями, поэтому одни понимают под BIM модель как продукт, для других BIM – это процесс моделирования, некоторые определяют и рассматривают BIM с точки зрения практической реализации, а кое-кто вообще определяет это понятие через его отрицание, подробно объясняя, что такое «не BIM».

Наша цель – донести до читателя суть информационного моделирования зданий, поэтому мы будем меньше внимания уделять формальной стороне вопроса, временами «смешивая» разные формулировки и апеллируя к здравому смыслу и интуитивному пониманию.

Теперь сформулируем определение, которое в большей степени соответствует сегодняшнему подходу к BIM компании Autodesk и, с точки зрения автора, наиболее точно раскрывает саму суть понятия.

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:

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

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.

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.

Как вы уже поняли, аббревиатура BIM может использоваться как для обозначения непосредственно самой информационной модели здания, так и для процесса информационного моделирования, при этом, как правило, никаких недоразумений не возникает.

В ряде литературных источников употребляется и уменьшенный вариант этого сокращения bim (так называемое «малое BIM») – общее обозначение для всего класса программного обеспечения, работающего в технологии «большого BIM» - информационного моделирования зданий.

Весьма близка к BIM сформулированная компанией Dassault Systemes в 1998 году концепция PLM (Product Lifecycle Management) – управление жизненным циклом изделия , которой сегодня активно пользуется практически вся индустрия машиностроительного САПР.

При этом в качестве изделий могут рассматриваться всевозможные технически сложные объекты: самолеты и корабли, автомобили и ракеты, здания и их системы, компьютерные сети и т.п.

Концепция PLM предполагает, что создается единая информационная база, описывающая три основных компоненты создания чего-либо нового по схеме Продукт - Процессы – Ресурсы , а также связи между этими компонентами.

Наличие такой объединенной модели обеспечивает возможность быстро и эффективно увязывать и оптимизировать всю указанную цепочку.

Так что с большой уверенностью можно говорить, что BIM и PLM – «близнецы-братья», или, более точно, что BIM является отражением и уточнением концепции PLM в специализированной области человеческой деятельности – архитектурно-строительном проектировании. Вполне логично, что по аналогии с PLM даже начал появляться термин BLM (Building Lifecycle Management) – управление жизненным циклом здания.

При этом, в силу специфики архитектурно-строительного производства и его отличия от машиностроения, стоит признать, что BIM – это все-таки не PLM.

Практическая польза от информационной модели здания

Однако терминология – это не главное. Применение информационной модели здания существенно облегчает работу с объектом и имеет массу преимуществ перед прежними формами проектирования.

Прежде всего, оно позволяет в виртуальном режиме собрать воедино, подобрать по предназначению, рассчитать, состыковать и согласовать создаваемые разными специалистами и организациями компоненты и системы будущего сооружения, «на кончике пера» заранее проверить их жизнеспособность, функциональную пригодность и эксплуатационные качества, а также избежать самого неприятного для проектировщиков - внутренних нестыковок (коллизий) (рис.2).

Рис. 2. Проект нового здания высшей музыкальной школы New World Symphony в Майами (США) архитектора Фрэнка Гери, разработанный по технологии BIM (начало проектирования в 2006). Отдельно показаны компоненты единой модели: внешняя оболочка здания, несущий каркас, комплекс инженерного оборудования и внутренняя организация помещений.

В отличие от традиционных систем компьютерного проектирования, создающих геометрические образы, результатом информационного моделирования здания обычно является объектно-ориентированная цифровая модель как всего объекта, так и процесса его строительства.

Чаще всего работа по созданию информационной модели здания ведется как бы в два этапа.

Сначала разрабатываются некие блоки (семейства) – первичные элементы проектирования, соответствующие как строительным изделиям (окна, двери, плиты перекрытий и т.п.), так и элементам оснащения (отопительные и осветительные приборы, лифты и т.п.) и многому другому, что имеет непосредственное отношение к зданию, но производится вне рамок стройплощадки и при возведении объекта не делится на части.

Второй этап – моделирование того, что создается на стройплощадке. Это фундаменты, стены, крыши, навесные фасады и многое другое. При этом предполагается широкое использование заранее созданных элементов, например, крепежных или обрамляющих деталей при формировании навесных стен здания.

Таким образом, логика информационного моделирования зданий, вопреки опасениям некоторых скептиков, ушла из непонятной для проектировщиков и строителей области программирования и соответствует обычному пониманию, как строить дом, как его оснащать и как в нем жить.

Это существенно облегчает и упрощает работу с BIM как проектировщикам, так и всем остальным категориям строителей, а затем и эксплуатантов.

Что касается деления на этапы (первый и второй) при создании BIM, то оно носит достаточно условный характер – вы можете, например, вставить окна в моделируемый объект, а затем, по вновь появившимся соображениям, поменять их, и в проекте будут задействованы уже измененные окна.

Построенная специалистами информационная модель проектируемого объекта затем становится основой и активно используется для создания рабочей документации всех видов, разработки и изготовления строительных конструкций и деталей, комплектации объекта, заказа и монтажа технологического оборудования, экономических расчетов, организации возведения самого здания, а также решения технических и организационно-хозяйственных вопросов последующей эксплуатации (рис.3).

Рис. 3. Строительство нового здания американской высшей музыкальной школы New World Symphony (начато в 2008) и его будущий внешний вид (окончание строительства планируется в 2010). Здание площадью 10 000 кв. м, зал рассчитан на 700 зрителей, приспособлен для проведения веб-трансляций и записи концертов, а также - видеопроекций на 360 градусов, на верхнем этаже расположены музыкальная библиотека, дирижерская студия, а также 26 индивидуальных репетиционных аудиторий и шесть – для совместных репетиций нескольких музыкантов. Сметная стоимость объекта 200 млн. долларов.

Такой подход в проектировании, когда объект рассматривается не только в пространстве, но и во времени, то есть «3D плюс время», часто называют 4D , а «4D плюс информацию» принято обозначать уже 5D . Хотя, с другой стороны, в ряде публикаций под 4D могут понимать «3D плюс спецификации».

Как видим, полного единства в этих модных количествах D пока еще тоже нет, но это всего лишь вопрос времени. Главное – внутреннее содержание новой концепции проектирования.

Технология BIM уже сейчас показала возможность достижения высокой скорости, объема и качества строительства, а также значительную экономию бюджетных средств.

Например, при создании сложнейшего по форме и внутреннему оснащению нового корпуса Музея искусств в американском городе Денвере для организации взаимодействия субподрядчиков при проектировании и возведении каркаса здания (металл и железобетон) и разработке и монтаже сантехнических и электрических систем была использована специально разработанная для этого объекта информационная модель.

По данным генерального подрядчика, только чисто организационное применение BIM (модель была создана для отработки взаимодействия субподрядчиков и оптимизации графика работ) сократило срок строительства на 14 месяцев и привело к экономии примерно 400 тысяч долларов при сметной стоимости объекта в 70 миллионов долларов (рис.4).

Рис. 4. Музей искусств в Денвере (США), корпус Фредерика С.Хэмилтона. Архитектор Дэниель Либескинд, 2006.

Но одно из самых главных достижений BIM – возможность добиться практически полного соответствия эксплуатационных характеристик нового здания требованиям заказчика.

Поскольку технология BIM позволяет с высокой степенью достоверности воссоздать сам объект со всеми конструкциями, материалами, инженерным оснащением и протекающими в нем процессами и отладить на виртуальной модели основные проектные решения.

Иными способами такая проверка проектных решений на правильность не осуществима – придется просто построить макет здания в натуральную величину. Что в прежние времена периодически и происходило (да и сейчас еще происходит) – правильность проектных расчетов проверялась на уже созданном объекте, когда исправить что-либо было почти невозможно.

При этом особо важно подчеркнуть, что информационная модель здания - это виртуальная модель, результат применения компьютерных технологий. В идеале BIM – это виртуальная копия здания. На начальном этапе создания модели мы имеем некоторый набор информации, почти всегда неполный, но достаточный для начала работы в первом приближении. Затем введенная в модель информация пополняется по мере ее поступления, и модель становится более насыщенной.

Таким образом, процесс создания BIM всегда растянут во времени (носит практически непрерывный характер), поскольку может иметь неограниченное количество «уточнений».

А сама информационная модель здания – весьма динамичное и постоянно развивающееся образование, «живущее» самостоятельной жизнью.

При этом надо понимать, что физически BIM существует только в памяти компьютера. И ею можно воспользоваться только посредством тех программных средств (комплекса программ), в которых она и была создана.

BIM и обмен информацией

Сейчас, спустя примерно 25 лет после своего появления, формат файлов DWG, создаваемых пакетом AutoCAD, занял место неофициального, но общепризнанного стандарта работы с проектом в CAD-программах и уже начал жить независимой от своего создателя жизнью.

То же относится и к формату DXF, разработанному Autodesk для осуществления обмена данными между различными CAD-программами и другими, в том числе вычислительными, комплексами.

Таким образом, еще раз констатируем, что форматы файлов, создаваемых пакетом AutoCAD, стали неким «унификатором» информации для CAD-программ, причем это случилось не по команде сверху или решению некоего общего собрания разработчиков программного обеспечения, а исторически определилось самой логикой естественного развития автоматизированного проектирования в мире.

Что касается BIM, то в наши дни форма, содержание и способы работы по информационному моделированию зданий всецело определяются используемым архитекторами (проектировщиками) программным обеспечением, которого сейчас для BIM уже немало.

Поскольку повсеместное внедрение технологии BIM в мировую проектную практику в настоящее время находится (по историческим меркам) на своей начальной стадии, еще не выработан единый стандарт для файлов программных систем, создающих информационные модели зданий, или обмена данными между ними, хотя такое понимание назревает и попытки разработки единых «правил игры» уже предпринимаются.

Возможно, решение этого вопроса будет найдено по аналогии с CAD-системами, когда один из BIM-комплексов в явочном порядке станет наиболее популярным.

Так что работающие сегодня в BIM архитекторы, строители, смежники и другие специалисты существенно зависят от правильного выбора используемого программного обеспечения, особенно на начальном этапе своей деятельности, поскольку в дальнейшем они будут к нему прочно привязаны, фактически станут его «заложниками».

Конечно, такое положение дел не способствует развитию информационного моделирования зданий. Проектировщики, перешедшие на технологию BIM, всецело зависят от уровня развития информационных технологий, уровня понимания проблемы и мастерства создателей компьютерных программ. Они ограничены в своей профессиональной деятельности теми рамками, которые им предоставляют программисты. Это плохо, но ничего другого пока нет.

С другой стороны, в машиностроении, например, уровень развития авиации напрямую зависит от уровня развития станкостроения. И это не мешает прогрессу. Если все правильно координировать в масштабе целых отраслей. Даже наоборот, потребности авиации во многом стимулируют развитие станкостроения.

Напрашивается парадоксальный вывод – дальнейшее развитие архитектурно-строительного проектирования будет зависеть от уровня развития программирования. Возможно, это не всем понравится, но это уже реальность.

Как и то обстоятельство, что задачи, возникающие в проектировании, стимулируют развитие информационных технологий. Все взаимосвязано.

Формы получения информации из модели

Информационная модель здания сегодня – это специальным образом организованный и структурированный набор данных из одного или нескольких файлов, допускающий на выходе как графическое, так и любое иное числовое представление, пригодное для последующего использования различными программными средствами проектирования, расчета и анализа здания и всех входящих в него компонентов и систем.

Сама информационная модель здания как организованный набор данных об объекте непосредственно используется создавшей ее программой. Но специалистам важно также иметь возможность брать информацию из модели в удобном виде и широко использовать в своей профессиональной деятельности вне рамок конкретной BIM-программы.

Отсюда возникает еще одна из важных задач информационного моделирования – предоставлять пользователю данные об объекте в широком спектре форматов, технологически пригодных для дальнейшей обработки компьютерными или иными средствами.

Поэтому современные BIM-программы предполагают, что содержащуюся в модели информацию о здании для внешнего использования можно получать в большом спектре видов, минимальный перечень которых на сегодняшний день уже достаточно четко определен профессиональным сообществом и не вызывает никаких дискуссий (рис.5).

Рис. 5. Виды графического представления информационной модели здания. Татьяна Козлова. Памятник архитектуры «Дом композиторов» в Новосибирске. Модель выполнена в Revit Architecture. НГАСУ(Сибстрин), 2009.

К таким общепризнанным формам вывода или передачи содержащейся в BIM информации о здании прежде всего относятся:

Все это многообразие форм выводимой информации обеспечивает универсальность и эффективность BIM как нового подхода в проектировании зданий и гарантирует ему определяющее положение в архитектурно-строительной отрасли в ближайшем будущем.

Рис. 7. Татьяна Козлова. Памятник архитектуры «Дом композиторов» в Новосибирске: трехмерный разрез здания. Модель выполнена в Revit Architecture. НГАСУ(Сибстрин), 2009.

Опровержение основных заблуждений о BIM

Для лучшего понимания сущности информационного моделирования зданий полезно будет также уточнить, чего BIM не может и чем не является.

BIM не является единичной моделью здания или единичной базой данных . Обычно это – целый взаимосвязанный и сложноподчиненный комплекс таких моделей и баз данных, вырабатываемых различными программами и взаимосвязанных с помощью этих же программ. А восприятие BIM как односложной модели – одно из ранних и наиболее распространенных заблуждений.

BIM не является «искусственным интеллектом» . Например, собранная в модели информация о здании может анализироваться на предмет обнаружения в проекте возможных нестыковок и коллизий. Но способы устранения этих противоречий находятся всецело в руках человека, поскольку сама логика проектирования еще не поддается математическому описанию.

Например, если вы в модели уменьшите количество утеплителя на здании, то BIM-программа не будет думать за вас, как поступить: то ли добавить (закупить) еще утеплителя, то ли уменьшить площадь помещений, то ли усилить систему отопления, то ли перенести здание на новое место с более теплым климатом и т.п. Это проектировщик должен решать сам.

Почти наверняка в будущем компьютерные программы начнут постепенно заменять человека и в наиболее простых (рутинных) интеллектуальных операциях в проектировании, как сейчас уже заменяют в черчении, но пока в реальной практике об этом говорить рано. Когда это произойдет, справедливо будет утверждать о начале нового этапа развития проектирования.

BIM не идеальна . Поскольку она создана людьми и получает от людей информацию, а людям свойственно ошибаться, в все равно будут встречаться ошибки. Эти ошибки могут появляться непосредственно при внесении данных, при создании BIM-программ, даже при работе компьютеров. Но этих ошибок возникает принципиально меньше, чем в случае, когда человек сам манипулирует информацией. И гораздо больше внутренних уровней программного контроля корректности данных. Так что сегодня BIM - это лучшее из того, что есть.

BIM – это не конкретная компьютерная программа . Это – новая технология проектирования. А компьютерные программы (Revit , Digital Project , Bently Architecture , Allplan , ArchiCAD и т.п.) – это лишь инструменты ее реализации, которые постоянно развиваются и совершенствуются. Но эти компьютерные программы определяют современный уровень развития информационного моделирования зданий, без них технология BIM лишена всякого смысла.

BIM – это не только 3D . Это еще и масса дополнительной информации (атрибутов объектов), которая выходит далеко за рамки только геометрического восприятия этих объекта. Какой бы хорошей не была геометрическая модель и ее визуализация, у объектов должна быть еще количественная информация для анализа. Если кому-то удобнее, можно считать, что BIM – это 5D. И все же дело не в количестве D. BIM – это BIM. А только 3D – это не BIM.

BIM – это не обязательно 3D . Это еще и числовые характеристики, таблицы, спецификации, цены, календарные графики, электронные адреса и т.п. И если для решения проектных задач не требуется трехмерной модели сооружения, то 3D и не будет. Проще говоря, BIM – это ровно столько D, сколько надо, плюс числовые данные для анализа.

BIM – это параметрически заданные объекты . Поведение (свойства, геометрические размеры, расположение и т.п.) создаваемых объектов определяется наборами параметров и зависит от этих параметров.

BIM – это не набор 2D проекций, в совокупности описывающих проектируемое здание . Наоборот, все проекции получаются из информационной модели.

У BIM какое-либо изменение модели одновременно проявляется на всех видах . В противном случае создаются условия для возможных ошибок, которые трудно будет отследить.

BIM – это не завершенная (застывшая) модель . Информационная модель любого здания постоянно находится в развитии, по мере необходимости пополняясь все более новой информацией и корректируясь с учетом изменяющихся условий и нового понимания проектных или эксплуатационных задач. В подавляющем большинстве случаев это – «живая», развивающаяся модель. И при правильном понимании срок ее жизни полностью перекрывает жизненный цикл реального объекта.

BIM приносит пользу не только на больших объектах . На больших объектах много пользы. На маленьких абсолютная величина этой пользы меньше, но самих маленьких объектов обычно больше, так что опять пользы много. Информационная модель здания эффективна всегда.

BIM не заменяет человека . Более того, технология BIM не может существовать без человека и требует от него большего профессионализма, лучшего, комплексного понимания созидательного процесса проектирования здания и большей ответственности в работе. Но BIM делает работу человека более эффективной.

BIM не работает автоматически . Собирать информацию (либо руководить процессом сбора информации) по тем или иным проблемам все равно придется проектировщику. Но технология BIM существенно автоматизирует и поэтому облегчает процесс сбора, обработки, систематизации, хранения и использования такой информации. Как и весь процесс проектирования здания.

BIM не требует от человека «тупой набивки данных» . Создание информационной модели осуществляется по обычной и понятной для проектировщика логике построения здания, где главную роль играют его квалификация и интеллект. А само построение модели осуществляется в основном традиционными для проектирования графическими средствами, в том числе и в интерактивном режиме.

Что, в прочем, совершенно не отвергает возможности ввода каких-то (например, текстовых) данных с клавиатуры.

BIM не делает ненужной «старую гвардию» специалистов . Конечно, любая гвардия рано или поздно становится «старой». Но опыт и профессиональное мастерство нужны в любом деле, особенно при проектировании в технологии информационного моделирования зданий, а они обычно приходят с годами. Другое дело, что прежним специалистам (всем, а не только «старым») придется приложить определенные усилия (кому-то даже немалые) при освоении новых инструментов и переходе на новую технологию. Но практика показывает, что это все – из области реального.

Освоение BIM не является делом избранных и не требует большого времени . Если точнее, времени на освоение BIM требуется ровно столько же, сколько уходит на профессиональное освоение любой другой технологии – «период первоначального обучения плюс вся жизнь».

Цикл публикаций Владимира Талапова о BIM продолжается статьей " ".

Наше время ставит перед проектировщиками зданий и сооружений новые задачи и предъявляет совершенно иные, ранее не возникавшие требования. Даже если перечислить лишь основные, список получается весьма внушительный:

Все перечисленное логично приводит к пониманию, что в современных условиях требуется уже не просто проект возводимого здания, а содержащая всю необходимую информацию модель объекта, которая может быть востребована в течение всего периода его существования.

И эта модель должна быть не выполненным с помощью компьютера аналогом обычного картонного макета, дающего представление о формах объекта, а полноценной виртуальной копией здания со всей его начинкой, с количественными геометрическими и технологическими характеристиками конструкций, материалов и оборудования. Причем все данные об объекте должны быть не просто собраны воедино (например, в виде некой таблицы или справочника), а являться параметрами модели, корректировка которых с учетом существующих между ними зависимостей влечет за собой автоматическое изменение всей модели.

Все эти, а также многие другие проблемы и призвано решать начавшее совсем недавно входить в реальную практику новое направление развития проектирования — информационное моделирование зданий .

Рубеж конца ХХ — начала XXI веков ознаменовался появлением принципиально нового подхода в архитектурно-строительном проектировании, в основу которого положено создание компьютерной модели здания, несущей в себе все сведения о будущем объекте. Это стало естественной реакцией человека на кардинально изменившуюся информационную насыщенность окружающей нас жизни и следствием осознания невозможности эффективно обрабатывать прежними средствами хлынувший на проектировщиков огромный и неуклонно возрастающий поток «информации для размышления», предваряющей и сопровождающей само проектирование.

Причем этот поток информации не иссякает и после того, как здание уже спроектировано и построено. Так что возникшая в результате концепция информационного моделирования зданий — это намного больше, чем просто новый метод в проектировании. Это также принципиально иной подход к возведению, оснащению, обеспечению эксплуатации и ремонта 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 — 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 по-прежнему 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 самому человеку его уже не одолеть.

Новый подход к проектированию объектов и был назван информационным моделированием зданий или, сокращенно, BIM (Building Informational Modeling ) .

Это понятие появилось в лексиконе специалистов сравнительно недавно, хотя сама концепция компьютерного моделирования с максимальным учетом всей информации об объекте начала формироваться и приобретать конкретные очертания намного раньше: еще с конца ХХ века она постепенно «вызревала» внутри бурно развивающихся CAD-технологий.

Понятие информационной модели здания было впервые предложено в 1975 году профессором Чаком Истманом (ChuckEastman) в журнале Американского института архитекторов (AIA). Тогда же появилось и рабочее название: Building Description System (Система описания здания ).

В конце 1970-х — начале 1980-х это понятие развивалось параллельно в Старом и Новом Свете, причем в США чаще всего употреблялся термин Building Product Model , а в Европе (особенно в Финляндии) — Product Information Model . При этом в обоих случаях слово Product ориентировало внимание на объект проектирования, а не на процесс. Можно предположить, что несложное лингвистическое объединение этих двух определений и привело к рождению термина Building Information Model .

В середине 1980-х европейцы применяли также немецкий термин Bauinformatik и голландский Gebouwmodel , которые в переводе опять же соответствовали английскому Building Model или Building Information Model .

Лингвистические сближения терминологии сопровождались и выработкой единого наполнения используемых понятий. С 1992 года в научной литературе термин Building Information Model используется в его нынешнем понимании.

Примерно с 2002-го Building Information Model ввели в употребление и ведущие разработчики программного обеспечения, сделав это понятие одним из ключевых в своей терминологии. В дальнейшем, благодаря деятельности таких компаний, как Autodesk, аббревиатура BIM получила широчайшее распространение, и ее теперь знает весь мир.

. Рис. 2. Основная информация, проходящая через BIM и имеющая к BIM непосредственное отношение"})" title="Рис. 2. Основная информация, проходящая через BIM и имеющая к BIM непосредственное отношение">

Если перейти к содержанию, то сегодня информационная модель здания — это хорошо скоординированная, согласованная, взаимосвязанная, поддающаяся расчетам и анализу, имеющая геометрическую привязку числовая информация о проектируемом или уже существующем объекте, которая используется для:

принятия конкретных проектных решений;
создания высококачественной проектной документации;
предсказания эксплуатационных качеств объекта;
составления смет и строительных планов;
заказа и изготовления материалов и оборудования;
управления возведением здания;
управления и эксплуатации самого здания и средств технического оснащения в течение всего жизненного цикла;
управления зданием как объектом коммерческой деятельности;
проектирования и управления реконструкцией или ремонтом здания;
сноса и утилизации здания;
иных связанных со зданием целей (рис. 2).

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.

Как вы уже поняли, аббревиатура BIM может использоваться для обозначения и самой информационной модели здания, и процесса информационного моделирования — никаких недоразумений при этом не возникает.

В ряде литературных источников употребляется «уменьшенный» вариант сокращения, bim (так называемое «малое BIM»): общее обозначение для всего класса программного обеспечения, работающего в технологии «большого BIM» — информационного моделирования зданий.

Исторически сложилось, что некоторые разработчики компьютерных программ, относящихся к информационному моделированию зданий, кроме общепринятой пользуются еще и своей собственной терминологией. Например, компания Graphisoft, создатель широко распространенного пакета ArchiCAD, ввела понятие виртуального здания (VB — VirtualBuilding), которое в сущности перекликается с BIM. Иногда можно встретить сходное по значению словосочетание «электронное строительство» (e-construction ). Но на сегодняшний день термин BIM, уже получивший в мире всеобщее признание и самое широкое распространение, считается в этой области основным.

Близка к BIM и сформулированная компанией в 1998 году концепция PLM (Product Lifecycle Management) — управление жизненным циклом изделия , которой сегодня активно пользуется практически вся индустрия САПР, особенно в машиностроении. При этом в качестве изделий могут рассматриваться всевозможные технически сложные объекты: самолеты и корабли, автомобили и ракеты, здания и их системы, компьютерные сети и т. п. Концепция PLM предполагает, что создается единая информационная база, описывающая три основных компонента создания чего-то нового по схеме «Продукт — Процессы — Ресурсы» , а также связи между этими компонентами. Наличие такой объединенной модели обеспечивает возможность быстро и эффективно увязывать и оптимизировать всю указанную цепочку. Так что с большой долей уверенности можно говорить, что BIM и PLM — «близнецы-братья» или, более точно, что BIM является дальнейшим развитием и уточнением концепции PLM в специализированной области человеческой деятельности — архитектурно-строительном проектировании.

Однако терминология — это не главное. Применение информационной модели здания существенно облегчает работу с объектом и имеет массу преимуществ перед иными формами проектирования. Прежде всего оно позволяет в виртуальном режиме собрать воедино, подобрать по предназначению, рассчитать, состыковать и согласовать создаваемые разными специалистами и организациями компоненты и системы будущего сооружения, а также заранее проверить их жизнеспособность, функциональную пригодность, эксплуатационные качества и избежать самого неприятного для проектировщиков — внутренних нестыковок (коллизий) (рис. 3).

. Рис. 3. Проект нового здания высшей музыкальной школы New World Symphony в Майами (США) архитектора Фрэнка Гери, разработанный по технологии BIM (начало проектирования - 2006 г.). Отдельно показаны компоненты единой модели: внешняя оболочка здания, несущий каркас, комплекс инженерного оборудования и внутренняя организация помещений"})" title="Рис. 3. Проект нового здания высшей музыкальной школы New World Symphony в Майами (США) архитектора Фрэнка Гери, разработанный по технологии BIM (начало проектирования - 2006 г.). Отдельно показаны компоненты единой модели: внешняя оболочка здания, несущий каркас, комплекс инженерного оборудования и внутренняя организация помещений">

Рис. 3. Проект нового здания высшей музыкальной школы New World Symphony в Майами (США) архитектора Фрэнка Гери, разработанный по технологии BIM (начало проектирования — 2006 г.). Отдельно показаны компоненты единой модели: внешняя оболочка здания, несущий каркас, комплекс инженерного оборудования и внутренняя организация помещений

В отличие от традиционных систем компьютерного проектирования, результатом информационного моделирования здания обычно является объектно-ориентированная цифровая модель как всего объекта, так и процесса его строительства .

Чаще всего работа по созданию информационной модели здания ведется как бы в два этапа. Сначала разрабатываются блоки (семейства) — первичные элементы проектирования, соответствующие как строительным изделиям (окна, двери, плиты перекрытий и т. п.), так и элементам оснащения (отопительные и осветительные приборы, лифты и т. п.) и многому другому, что имеет непосредственное отношение к зданию, но производится вне рамок стройплощадки и при возведении объекта не делится на части.

Второй этап — моделирование того, что создается на стройплощадке. Это фундаменты, стены, крыши, навесные фасады и т. д. При этом предполагается широкое использование заранее созданных элементов — например, крепежных или обрамляющих деталей при формировании навесных стен.

Таким образом, логика информационного моделирования зданий ушла из области программирования и соответствует обычному пониманию, как строить дом, как его оснащать и как в нем жить. Что существенно облегчает и упрощает работу с BIM как проектировщикам, так и всем остальным категориям строителей и эксплуатантов.

А деление на этапы (первый и второй) при создании BIM носит достаточно условный характер — вы можете, например, вставить окна в моделируемый объект, а затем менять их, и в проекте будут появляться уже измененные окна.

. Рис. 4. Строительство нового здания американской высшей музыкальной школы New World Symphony (начато в 2008 году) и его будущий внешний вид (окончание строительства планируется в 2010-м). Площадь здания - 10 000 м2, зал рассчитан на 700 зрителей, приспособлен для проведения web-трансляций и записи концертов, а также видеопроекций на 360 градусов. На верхнем этаже расположены музыкальная библиотека, дирижерская студия, двадцать шесть индивидуальных репетиционных аудиторий и шесть - для совместных репетиций нескольких музыкантов. Сметная стоимость объекта - 200 млн. долларов"})" title="Рис. 4. Строительство нового здания американской высшей музыкальной школы New World Symphony (начато в 2008 году) и его будущий внешний вид (окончание строительства планируется в 2010-м). Площадь здания - 10 000 м2, зал рассчитан на 700 зрителей, приспособлен для проведения web-трансляций и записи концертов, а также видеопроекций на 360 градусов. На верхнем этаже расположены музыкальная библиотека, дирижерская студия, двадцать шесть индивидуальных репетиционных аудиторий и шесть - для совместных репетиций нескольких музыкантов. Сметная стоимость объекта - 200 млн. долларов">

Рис. 4. Строительство нового здания американской высшей музыкальной школы New World Symphony (начато в 2008 году) и его будущий внешний вид (окончание строительства планируется в 2010-м). Площадь здания — 10 000 м², зал рассчитан на 700 зрителей, приспособлен для проведения web-трансляций и записи концертов, а также видеопроекций на 360 градусов. На верхнем этаже расположены музыкальная библиотека, дирижерская студия, двадцать шесть индивидуальных репетиционных аудиторий и шесть — для совместных репетиций нескольких музыкантов. Сметная стоимость объекта — 200 млн. долларов

Построенная специалистами информационная модель проектируемого объекта затем активно используется для создания рабочей документации всех видов, разработки и изготовления строительных конструкций и деталей, комплектации объекта, а также для заказа и монтажа технологического оборудования, экономических расчетов, организации возведения самого здания, решения технических и организационно-хозяйственных вопросов последующей эксплуатации (рис. 4).

Информационная модель существует в течение всего жизненного цикла здания, и даже дольше. Содержащаяся в ней информация может изменяться, дополняться, заменяться, отражая текущее состояние здания. Такой подход в проектировании, когда объект рассматривается не только в пространстве, но и во времени, то есть «3Dплюс время», часто называют 4D. Иногда, правда, под 4D понимают «3D плюс информацию» (в этой терминологии, как видно, тоже пока нет полного единства), но это очень близко по содержанию.

Технология BIM уже сейчас показала возможность достижения высокой скорости и качества строительства, не говоря уже о значительной экономии бюджетных средств. Например, при строительстве сложнейшего по форме и внутреннему оснащению нового корпуса Музея искусств в американском городе Денвере для организации взаимодействия субподрядчиков при проектировании и возведении каркаса здания (металл и железобетон), а также при разработке и монтаже сантехнических и электрических систем была использована специально созданная для этого информационная модель. По данным генерального подрядчика, такое чисто организационное применение BIM сократило срок строительства на 14 месяцев и привело к экономии примерно 400 тысяч долларов при сметной стоимости объекта в 70 миллионов долларов (рис. 5).

. Рис. 5. Музей искусств в Денвере (США), корпус Фредерика С. Хэмилтона. Архитектор Дэниель Либескинд, 2006 г."})" title="Рис. 5. Музей искусств в Денвере (США), корпус Фредерика С. Хэмилтона. Архитектор Дэниель Либескинд, 2006 г.">

Но одно из самых главных достижений BIM — возможность добиться практически полного соответствия эксплуатационных характеристик нового здания требованиям заказчика. Технология BIM позволяет, с высокой степенью достоверности воссоздав и сам объект со всеми его конструкциями и оснащением, и протекающие в нем процессы, отладить на модели основные проектные решения.

Иными способами такая проверка неосуществима — пришлось бы просто построить макет здания в натуральную величину. Что в прежние времена периодически и происходило: правильность проектных расчетов проверялась на уже созданном объекте, когда исправить что-либо было почти невозможно.

При этом особо важно подчеркнуть, что информационная модель здания (BIM) — это виртуальная модель. В идеале BIM — виртуальная копия здания. На начальном этапе создания модели мы имеем некоторый набор информации, почти всегда неполный, но достаточный для начала работы в первом приближении. Затем введенная в модель информация пополняется по мере ее поступления, и модель становится более насыщенной.

Таким образом, процесс создания BIM всегда растянут во времени (носит практически непрерывный характер), поскольку может иметь неограниченное количество «уточнений». А сама информационная модель здания — весьма динамичное и постоянно развивающееся образование, «живущее» самостоятельной жизнью.

При этом надо понимать, что физически BIM существует только в памяти компьютера. И ею можно воспользоваться только посредством той программы, в которой она была создана.

. Рис. 6. Антон Столяров.Проект делового центра. Курсовая работа. Модель выполнена в Autodesk Revit Architecture. НГАСУ (Сибстрин), 2008 г."})" title="Рис. 6. Антон Столяров.Проект делового центра. Курсовая работа. Модель выполнена в Autodesk Revit Architecture. НГАСУ (Сибстрин), 2008 г.">

Рис. 6. Антон Столяров. Проект делового центра. Курсовая работа. Модель выполнена в Autodesk Revit Architecture. НГАСУ (Сибстрин), 2008 г.

Результатом развития компьютерного проектирования является то обстоятельство, что на сегодняшний день работа на основе CAD-технологий представляется достаточно организованной и отлаженной. Спустя примерно 25 лет после своего появления формат файлов DWG, создаваемых пакетом AutoCAD, занял место неофициального, но общепризнанного стандарта работы с проектом в CAD-программах и начал жить независимой от своего создателя жизнью.

Теперь практически все CAD-программы могут принимать и сохранять информацию в этих форматах, хотя их собственные «родные» форматы файлов порой существенно отличаются от последних. Так что еще раз констатируем, что форматы файлов, создаваемых пакетом AutoCAD, стали неким «унификатором» информации для CAD-программ, причем это случилось не по команде сверху или решению некоего общего совещания разработчиков программного обеспечения, а определилось самой логикой естественного развития автоматизированного проектирования в мире.

Поскольку повсеместное внедрение технологии BIM в мировую проектную практику находится на начальной стадии, единый стандарт для файлов программных систем, создающих информационные модели зданий, еще не выработан, хотя понимание его необходимости назревает и попытки разработать единые «правила игры» уже предпринимаются.

Думается, должно пройти еще какое-то время, чтобы мировое сообщество проектировщиков выработало общепризнанные «шаблоны» для BIM, унифицирующие правила передачи, хранения и использования информации. Возможно, решение этого вопроса будет найдено по аналогии с CAD-системами, когда одна из BIM-программ станет наиболее популярной.

К сожалению, по указанной только что причине отсутствия единого стандарта перенос информационной модели с одной программной платформы на другую без потери данных и существенных переделок (часто почти все надо повторить заново) пока невозможен. Так что работающие сегодня в BIM архитекторы, строители, смежники и другие специалисты существенно зависят от правильного выбора используемого программного обеспечения, особенно на начальном этапе своей деятельности, поскольку в дальнейшем они будут к нему прочно привязаны, фактически станут его «заложниками».

Конечно, такое положение дел не способствует развитию информационного моделирования зданий. Проектировщики, перешедшие на технологию BIM, всецело зависят от уровня развития, уровня понимания проблемы и мастерства создателей компьютерных программ. Они ограничены в своей профессиональной деятельности теми рамками, которые им предоставляют программисты. Это плохо, но ничего другого пока нет.

Напрашивается парадоксальный вывод: дальнейшее развитие проектирования будет зависеть от уровня развития программирования. Возможно, это не всем понравится, но это уже реальность.

Как и то обстоятельство, что задачи, возникающие в проектировании, стимулируют развитие программирования. Все взаимосвязано.

. Рис. 7. Виды графического представления информационной модели здания (Татьяна Козлова. Памятник архитектуры «Дом композиторов» в Новосибирске. Модель выполнена в Autodesk Revit Architecture. НГАСУ (Сибстрин), 2009 г.)"})" title="Рис. 7. Виды графического представления информационной модели здания (Татьяна Козлова. Памятник архитектуры «Дом композиторов» в Новосибирске. Модель выполнена в Autodesk Revit Architecture. НГАСУ (Сибстрин), 2009 г.)">

Информационная модель здания сегодня — это специальным образом организованный и структурированный набор данных из одного или нескольких файлов, допускающий на выходе как графическое, так и любое иное числовое представление, пригодное для последующего использования различными программными средствами проектирования, расчета и анализа здания и всех входящих в него компонентов и систем.

Сама информационная модель здания как организованный набор данных об объекте непосредственно используется создавшей ее программой. Но специалистам важно также иметь возможность брать информацию из модели в удобном виде и широко использовать ее в своей профессиональной деятельности вне рамок конкретной BIM-программы.

Отсюда возникает еще одна из важных задач информационного моделирования: предоставлять пользователю данные об объекте в широком спектре форматов, технологически пригодных для дальнейшей обработки компьютерными средствами.

Поэтому современные BIM-программы предполагают, что содержащуюся в модели информацию о здании можно получать для внешнего использования в большом спектре видов, минимальный перечень которых на сегодняшний день уже достаточно четко определен профессиональным сообществом и не вызывает никаких дискуссий (рис. 7).

К таким общепризнанным формам вывода или передачи содержащейся в BIM информации о здании прежде всего относятся:

Все это многообразие форм выводимой информации обеспечивает универсальность и эффективность BIM как нового подхода к проектированию зданий и гарантирует ему в ближайшем будущем определяющее положение в архитектурно-строительной отрасли.

. Рис. 9. Игорь Козлов. Жилой дом с автоматизированной многоуровневой парковкой. Дипломная работа. Модель выполнена в Autodesk Revit Architecture. НГАСУ (Сибстрин), 2010 г."})" title="Рис. 9. Игорь Козлов. Жилой дом с автоматизированной многоуровневой парковкой. Дипломная работа. Модель выполнена в Autodesk Revit Architecture. НГАСУ (Сибстрин), 2010 г.">

В заключение хочется выразить глубокую благодарность компании Autodesk за бесплатно предоставленное программное обеспечение, на котором были выполнены все представленные в статье учебные работы.

,
зав. кафедрой архитектурного проектирования
зданий и сооружений
НГАСУ (Сибстрин)
E-mail: [email protected]

sotikteam.ru Смартфоны. Антивирусы. Программы. Инструкции. Браузеры.