Bim технологии в дорожном строительстве

Опыт использования технологии BIM для проектирования дорог

Скорость работы, возможность принимать экономически выгодные решения на ранних стадиях проекта, точное бюджетирование, управление издержками при проектировании, строительстве и эксплуатации — вот компетенции, которые в условиях кризиса становятся решающими для успеха компаний, работающих в области дорожного проектирования и проектирования инфраструктуры. В связи с этим мы ожидаем, что в текущем году еще большую популярность будут приобретать программные продукты, поддерживающие технологию информационного моделирования (BIM). Переход на технологию BIM уже не первый год является в нашей отрасли мировым трендом. Многие компании, внедрившие BIM, уже на собственном опыте могут говорить о его эффективности на всех этапах жизненного цикла сооружений. Так, по данным опроса, проведенного международной консалтинговой компанией McGraw Hill Construction среди участников рынка инфраструктуры, 44% опрошенных компаний указали на общее улучшение показателей проекта после внедрения BIM, такое же число компаний сообщило о сокращении количества переделок в проекте.

Чем именно привлекательно информационное моделирование? Технология, в основе которой лежит трехмерная информационная модель, позволяет более эффективно решать задачи концептуального проектирования: дает возможность в короткий срок определить принципиальную трассировку дороги, оперативно рассмотреть варианты проектных решений, сравнить их между собой, в том числе по объему земляных работ, протяженности трассы и ее стоимости. Инструменты BIM позволяют исключить коллизии, обнаружение которых на этапе строительства может существенно сказаться на фактической стоимости объекта, уже на этапе проектирования оптимизировать график строительства и стоимость эксплуатации. Работая в BIM, можно объединять многочисленные объекты в рамках единой модели, синхронизировать действия архитекторов, конструкторов, инженеров, железнодорожников и генпланистов. При проектировании пересадочных узлов инструменты информационного моделирования дают возможность планировать взаимодействие транспортных артерий разного типа и распределять транспортные потоки.

Среди пользователей программных продуктов Autodesk есть ряд компаний, удачно применяющих технологию BIM. Это как российские предприятия, в частности компании «Казанский ГипроНИИавиапром» и «КБ высотных и подземных сооружений» (Санкт­Петербург), так и зарубежные клиенты Autodesk — например компания COWI, лидер рынка в области проектирования инфраструктуры Норвегии.

Электродепо «Лихоборы»: 60 вариантов силами одного специалиста

«Казанский ГипроНИИавиапром» применил 3D­проектирование на основе информационной BIM­модели для разработки депо московского метрополитена. Работа началась с создания эскизного проекта и схемы генерального плана. С помощью программы для информационного моделирования инфраструктуры AutoCAD Civil 3D были выполнены «черная земля» (поверхность до начала строительных работ, полученная геодезической съемкой), вертикальная планировка, «красная земля» (проектируемая), коридоры автомобильных проездов, парковые пути и часть инженерных сетей. В Autоdesk Revit создавались инженерные сети внутри зданий и архитектурная часть.

Все объекты (планы, 3D­модели, сети) были собраны в единую модель площадки в программе для концептуального проектирования Autodesk InfraWorks, с помощью которой также было выполнено демонстрационное видео. Изначально площадка в InfraWorks была создана в виде концепции, из «кубиков», которые заменялись моделями по мере наполнения архива проектной и строительной документацией. Все элементы модели были увязаны друг с другом. Если в проект вносились изменения, таблица с длинами, углами, всеми расчетными данными менялась автоматически, в то время как в 2D ее бы пришлось пересчитывать вручную (рис. 1).

Рис. 1. Все проектируемые объекты депо были объединены
в 3D-модели InfraWorks

3D­модель была нужна и для демонстрации решений заказчику на всех этапах проектирования, оценки различных вариантов проектировочного решения уже на начальной стадии, а также представляла собой трехмерный навигатор по архиву проекта.

Благодаря инструментам информационного 3D­модели­рова­ния «Казанский ГипроНИИавиапром» смог в кратчайшие сроки выполнить 60 вариантов генерального плана, восемь вариантов паркового пути и выбрать из них оптимальные. Эта работа была осуществлена силами одного специалиста, при том что в случае работы в 2D (по старой технологии) группе специалистов на решение этой задачи, по оценке компании, понадобилось бы в два раза больше времени (рис. 2).

Рис. 2. Проектирование инженерных сетей началось
с создания сводного плана

Трехмерный кадастр Санкт­Петербурга

Технология информационного 3D­моделирования позволила «КБ высотных и подземных сооружений» быстро справиться с нетривиальной задачей. Ему предстояло разработать трехмерный кадастр Петербурга, состоящий из 3D­ГИС с наложенной атрибутивной информацией. Применяемая ранее система двумерного кадастра не могла в полной мере описать сложную инфраструктуру города. Поэтому на данном проекте бюро решило впервые использовать новую для себя технологию.

За основу была взята существующая двумерная ГИС города Санкт­Петербурга, выполненная в формате MapInfo. С помощью программы AutoCAD Map 3D эти данные были преобразованы и отфильтрованы для загрузки в Autodesk InfraWorks, с помощью которого была автоматически получена трехмерная модель городской застройки с сохранением всех атрибутов (рис. 3).

Рис. 3. Трехмерная модель Санкт-Петербурга в InfraWorks
в первом приближении

Трехмерная модель города была создана примерно за неделю силами минимальной проектной группы, состоявшей, по сути, из одного человека. Модель содержала достаточный объем исходных данных для начала работ по формированию 3D­кадастра, она позволяла проводить анализ данных на видимость, высотность и т.п., выполнять зонирование территорий, оценивать предпроектные и проектные решения. Также модель можно было передавать в другие программные комплексы как основу для проектирования или художественной визуализации (рис. 4­11).

Рис. 4. При наведении курсора мыши на «серое» здание появлялась подсказка с адресом здания

Рис. 5. Модель после настройки стилей

Рис. 6. InfraWorks 2014 позволяет реалистично отображать воду. В видеоформате она красиво переливается, играет на солнце
и идет мягкой волной

Рис. 7. Алгоритм отображения деревьев в InfraWorks таков, что при значительном удалении они исчезают

Рис. 8. Только после импорта наиболее известных зданий центра Санкт-Петербурга город стал похож сам на себя

Рис. 9. Вид модели после прокладки дорог, наложения спутниковой съемки и полуавтоматического распределения фасадов

Рис. 10. Полученная модель — это и 3D ГИС, основа для проработки ТЭО различных проектов, анализа существующей и проектируемой инфраструктуры

Рис. 11. Модель позволяет проводить анализ затененности в зависимости от времени суток или года

Применение BIM в Норвегии

Один из проектов, выполненных компанией COWI на основе BIM, — это реконструкция железной дороги дневного движения в пригороде Осло. Это самая старая железная дорога в Норвегии, построенная в 1854 году. Перед компанией стояла задача реконструировать 20 км двойной колеи, 6 км одиночной колеи, создать новую поверхностную часть железнодорожного полотна и подвесной контактной системы, пять новых мостов, 37 стрелочных переводов и многое другое. Также от СOWI требовалось составить точный план­график строительных работ.

Главной проблемой, с которой столкнулась компания, было отсутствие документации по проекту. Для ее решения требовалось собрать всю имеющуюся информацию о состоянии объекта, затем самостоятельно провести более детальные изыскания на всем его протяжении — мобильное сканирование и топографическую съемку. Следующим шагом COWI начала моделировать существующую систему. На основе трехмерной модели были проверены потенциальные коллизии систем. Эти проверки на коллизии позволили аргументировать различные проектные решения перед заказчиком. Еще одна проблема проекта, с которой помогла справиться работа в информационной 3D­модели, — это координация стройки на густонаселенной городской территории. Компанией был создан точный график ведения строительных работ, учитывающий расписание различных важных городских инфраструктурных объектов (рис. 12).

Рис. 12. Проект реконструкции дороги в пригороде Осло (Норвегия)

Другой проект, выполненный COWI на основе BIM­технологии, — это шоссе E6. В его рамках компании предстояло спроектировать 5 км железнодорожной двойной колеи, 10 км шоссе с движением в четыре ряда, 650 м тоннеля с двусторонним движением и 11 км автодороги местного масштаба. На COWI также лежала задача организовать совместную работу различных проектировочных компаний, занимающихся этими объектами, скоординировать ее с Общественной администрацией дорог и Национальной администрацией железных дорог Норвегии. Так в рамках единой информационной модели были объединены автомагистрали, дороги местного значения и железнодорожное полотно. Трудности данного проекта заключались в необходимости смоделировать длинный участок пути (11 км), огромном объеме данных, необходимости работать совместно с несколькими организациями, в том числе с другими консультационными группами, каждая из которых предлагала свое проектное решение для каждого участка дороги (рис. 13).

Рис. 13. Объединенный проект по шоссе E6/линии железной дороги Dovre (Норвегия)

На данном проекте BIM­тех­нология проявила себя как идеальное решение для совместной работы. Она позволила аргументированно принимать проектные решения, выбирать лучший вариант, избегая непродуктивной конкуренции между проектными группами.

Российские компании, занятые в области проектирования инфраструктуры и дорожного проектирования, уже научились получать преимущества, работая c BIM. А опыт западных компаний показывает, что технология BIM может быть интегрирована в их производственные процессы еще глубже.

Источник

Комплекс градостроительной политики и строительства города Москвы

Поделиться

Технология BIM, еще недавно казавшаяся чем-то из области фантастики, постепенно, но неуклонно входит в нашу жизнь. Как всё новое, BIM очень быстро, (даже быстрее, чем происходит само внедрение) обрастает легендами, слухами и домыслами, подчас не имеющими ничего общего с реальностью. Цель настоящей статьи – помочь читателю во всём этом разобраться и чётко представлять главное, составляющее суть технологии BIM.

В современных условиях проектно-строительной или инфраструктурной деятельности стало уже практически невозможно эффективно обрабатывать прежними средствами хлынувший на нас огромный (и неуклонно возрастающий) поток «информации для размышления», предваряющей и сопровождающей работу с «рукотворными» объектами. Да и результат этой работы также насыщен информацией, которую надо хранить в форме, удобной для использования.

Такой информационный «вызов» окружающего нас современного мира потребовал от интеллектуально-технического сообщества серьезной ответной реакции. И она последовала в виде появления концепции информационного моделирования зданий.

Первоначально возникнув в проектной среде и получив широкое и весьма успешное практическое применение при создании новых объектов, эта концепция, тем не менее, довольно быстро перешагнула через установленные для нее рамки, и сейчас информационное моделирование зданий значит намного больше, чем просто новый метод в проектировании.

Теперь 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.

Что понимается под BIM

Информационное моделирование зданий (от английского Building Informational Modeling), сокращенно BIM– это процесс, в результате которого формируется информационная модель здания (от английского Building Informational Model), также получившая аббревиатуру BIM.

Таким образом, на каждой стадии процесса информационного моделирования мы имеем некую результирующую информационную модель, которая отражает объём обработанной на этот момент информации о здании.

Из этого определения следует, что исчерпывающей информационной модели здания не существует в принципе, поскольку мы всегда можем дополнить имеющуюся на какой-то момент времени модель новой информацией.

Процесс информационного моделирования, как всякое осуществляемое человеком действие, на каждом своем этапе решает какие-то поставленные перед его исполнителями задачи. А информационная модель здания каждый раз является результатом решения этих задач.

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, такое положение вызвано в первую очередь тем, что разные специалисты, внесшие свой вклад в становление BIM, приходили к концепции информационного моделирования зданий разными путями, причём в течение длительного периода времени.

Да и само информационное моделирование зданий сегодня – явление сравнительно молодое, новое и постоянно развивающееся. Во многом его содержание определяется не теоретическими умозаключениями избранных «гуру», а повседневной общемировой практикой. Так что процесс развития концепции BIM ещё весьма далёк до своего логического завершения.

До сих пор одни понимают под BIM модель как результат деятельности, для других BIM – это процесс моделирования, некоторые определяют и рассматривают BIM с точки зрения факторов практической реализации, а кое-кто вообще описывает это понятие через его отрицание, подробно объясняя, что такое «не BIM».

Не вдаваясь в детальный анализ, можно отметить, что практически все перечисленные подходы к определению BIM можно считать эквивалентными, поскольку они рассматривают одно и то же явление (технологию) в проектно-строительной деятельности.

В частности, любая модель предполагает наличие процесса её создания, а в свою очередь любой созидательный процесс предполагаетрезультат.

Более того, имеющиеся «теоретические» расхождения в нюансах определений не мешают никому из участников дискуссий вокруг понятия BIM плодотворно работать, как только дело доходит до его практического применения.

Для интересующихся можно сообщить, что достаточно подробный анализ различных подходов к определению информационного моделирования приведен в книге одного из основоположников BIM Чарльза Истмэна с коллегами «BIM Handbook» [1].

Теперь сформулируем определения, которые, с точки зрения автора, наиболее точно раскрывает саму суть понятия BIM. В чем-то мы повторимся, но, думается, это пойдет только на пользу читателю.

Итак, информационное моделирование зданий (BIM) – это процесс, в результате которого на каждом его этапе создается, развивается и совершенствуется информационная модель здания (тоже BIM).

Исторически сложилось, что аббревиатура BIM используется сразу в двух случаях: для процесса и для модели. Как правило, путаницы не возникает, поскольку всегда есть контекст. Но если ситуация все же становится спорной, надо помнить, что процесс – первичен, а модель – вторична, то есть BIM – это прежде всего процесс.

Информационная модель здания (BIM) – это предназначенная для решения конкретных задач и пригодная для компьютерной обработки структурированная информация о проектируемом, существующем или даже утраченном строительном объекте, при этом:

1. нужным образом скоординированная, согласованная и взаимосвязанная,
2. имеющая геометрическую привязку,
3. пригодная для расчётов и количественного анализа,
4. допускающая необходимые обновления.

Если говорить о работе со зданием в период его жизненного цикла, то здесь информационная модель здания – это некоторая база данных об этом здании, управляемая с помощью соответствующей компьютерной программы (или комплекса таких программ). Эта информация в первую очередь предназначена и может использоваться для:

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

Такое определение в наибольшей степени соответствует сегодняшнему подходу к концепции BIM многих разработчиков компьютерных средств проектирования на основе информационного моделирования зданий.

Взаимоотношение старого и нового подходов в проектировании.

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

Правильное определение этих взаимосвязей, а также точная классификация, хорошо продуманное и организованное структурирование, актуальность и достоверность используемых данных, удобные и эффективные инструменты доступа и работы с имеющейся информацией (интерфейс управления данными), возможность передавать эту информацию или результаты её анализа для дальнейшего использования во внешние системы – вот основные составляющие, характеризующие информационное моделирование зданий и определяющие его дальнейший успех.

А планам, фасадам и разрезам, которые раньше главенствовали в процессе проектирования, как и всей прочей рабочей документации, визуальным изображениям и другим видам представления проекта, теперь отводится лишь роль частных результатов этого информационного моделирования.

Правда, результатов, пока ещё привычных для нас, и потому позволяющих опытным проектировщикам достаточно быстро оценить качество проделанной работы и при необходимости внести в проект требуемые коррективы.

Одним из главных достоинств информационного моделирования является возможность работать со всей моделью, используя любой из её видов. В частности, для этих целей опять же отлично подходят привычные проектировщикам планы, фасады и разрезы, хотя новое поколение пользователей уже предпочитает сразу работать в 3D.

Кто-то в такой ситуации может увидеть явное противоречие – уходя в проектировании от плоских проекций к информационной модели, мы сохраняем за плоскими проекциями право формировать эту модель.

Думается, никакого противоречия здесь нет. Надо лишь учитывать следующие обстоятельства:

1. Информационное моделирование зданий приходит не вместо классических методов проектирования, а является развитием последних, поэтому логично вбирает их в себя, особенно в «переходный» период.
2. В отличие от классического подхода работа через плоские проекции является методом доступным и привычным, поэтому для многих удобным. Но это — не единственный метод работы с моделью.
3. При новом методе проектирования работа с плоскими проекциями перестает быть «чисто чертёжной» или «геометрической», она становится более информационной, поскольку плоским проекциям фактически отводится роль своеобразного «окна», через которое мы смотрим на модель.
4. Результатом проектирования по новой методике является модель (можно сказать, что теперь это и есть проект), а ворох чертежей и документации (то есть то, что раньше считалось проектом) теперь – лишь одна из форм представления этой модели. Кстати, некоторые органы экспертизы, например «Мосгосэкспертиза», уже начали принимать в работу информационную модель, правда, пока в дополнение к классическому набору бумажной документации –у нас BIM ещё законодательного признания не получило.

Если внимательно приглядеться, то нетрудно увидеть, что при концепции информационного моделирования зданий принципиальные решения по проектированию, как и прежде, остаются в руках человека, а «компьютер» опять выполняет лишь порученную ему техническую функцию по поиску и хранению, специальной обработке, анализу, выводу или передаче информации, но уже на более высоком уровне.

Но есть ещё одно, не менее важное отличие нового подхода от прежних методов проектирования, и заключается оно в том, что возрастающий объём технической работы, выполняемой компьютером, носит уже принципиально иной характер — человеку самому с таким объёмом в условиях постоянно сокращающегося времени, выделяемого на проектирование, уже не справиться.

В основе концепции BIM – единая информационная модель.

Единая модель возводимого объекта – основа BIM, являющаяся неотъемлемым условием любой реализации этой технологии. При этом под единой моделью понимается полная и согласованная информация, необходимая для решения конкретной задачи информационного моделирования.

В 2008 году в Гонконге был сдан в эксплуатацию спроектированный за год и построенный за два года 308-метровый небоскреб One Island East, ставший мировым образцом применения технологии BIM (более подробно о нём рассказано в книге «Основы BIM» [2]).

В частности, его единая информационная модель использовалась для нахождения всех нестыковок и коллизий, появлявшихся при проектировании этого сложнейшего здания большим коллективом различных специалистов. По данным генподрядчика, фирмы Swire Properties Ltd, в процессе работы над проектом было своевременно обнаружено и устранено порядка 2000 таких ошибок. В применявшейся тогда программе Digital Project, как и в подавляющем большинстве современных BIM — комплексов, поиск коллизий является следствием согласованности информации и происходит автоматически, а вот их устранение, естественно, уже является делом рук человека.

Рис. 1. Спроектированный за год и построенный за два года небоскреб One Island East отлично продемонстрировал еще одну сильную сторону BIM – экономию средств. Вместо запланированных 300 он обошелся в 260 миллионов долларов.

Надо отметить, что на стадии проектирования и строительства единая информационная модель здания, включающая в себя архитектуру, конструкции и оборудование со всей атрибутикой – это не что-то особо выдающееся, а совершенно нормальное и несложно реализуемое явление, доступное даже на учебном уровне. Только по единой модели здания можно проводить полноценные расчеты его характеристик, а также генерировать спецификации и другую необходимую рабочую документацию, планировать движение финансовых средств и поставку комплектующих на стройплощадку, управлять строительством объекта и делать многое другое.

Однако технология BIM, как и вообще всё новое, вполне закономерно обрастает различными слухами и заблуждениями, наиболее характерные из которых разобраны в книге [3]. Но и здесь жизнь не стоит на месте, и у определённой части специалистов стали возникать некоторые недопонимания насчет принципа единой модели, которые способны существенно мешать внедрению BIM. Иногда, как следствие, даже встречаются глубокомысленные утверждения типа: «Единая модель – это хорошо, но её время ещё не пришло!»

Конечно, новые слухи и заблуждения – это показатель всё более активного прихода информационного моделирования в нашу практику. Но, обратите внимание, эти заблуждения, искажая суть новой технологии, могут мешать именно её внедрению. В тех же организациях, где BIM умело используется, подобные «спорные» вопросы уже никого не волнуют, там всё понятно и всё работает.

Рис. 2. Пересечение несущих конструкций и коробов воздуховодов – яркий пример работы без использования принципа единой модели.

На сегодняшний день можно выделить три основных непонимания или заблуждения, связанных с единой моделью, и все они вполне закономерно отражают «страхи» тех, кто ещё «не попал в BIM».

Заблуждение первое: некоторые ошибочно думают, что единая модель – это один (общий для всех) файл.

Такое непонимание часто соседствует с ещё более сильным заблуждением о том, что BIM – это некая компьютерная программа, которая «всё делает сама».

На самом деле единый файл модели или связанное множество таких файлов – это уже способ организации работы с моделью в конкретной BIM-программе или комплексе таких программ, определяемый также ресурсами компьютерной техники и особенностями взаимоотношения исполнителей проекта, да и простое умение работать в области информационного моделирования играет здесь весьма важную роль.

Как правило, части модели, относящиеся к разным тематическим областям, могут быть автономными файлами. Например, электрику нет смысла видеть в своем файле все нагрузки и связи строительных конструкций, ему достаточно представлять сами конструкции (их габариты). Кроме того, большие проекты порождают огромные информационные модели, работа с которыми как с единым файлом уже представляет немалые технически трудности. В таких случаях создатели модели принудительно делят её на части, сразу же организуя их правильнуюстыковку. Это – обычная практика для нынешних IT-технологий, обусловленная уровнем развития современной компьютерной техники и программ.

С другой стороны, при небольшом объеме единого файла и с учётом специфики решаемых задач часто нет никакой необходимости искусственно разделять этот файл на части. Например, в приведенном ниже примере общий файл исчерпывающе представлял единую архитектурно-конструкторскую модель храма, после определённой профилактической чистки имел объём 50 Мб и хорошо обрабатывался на обычном компьютере.

Рис. 3. Евгения Чуприна. Проект православного храма в Новосибирске. Работа выполнена в Revit Architecture, 2011.

В других же ситуациях, на связанных напрямую с объёмом информации, внутренняя логика и сложность объекта вынуждают проектировщиков иметь в единой модели множество файлов. Например, следующий проект подземной застройки (7 этажей в глубину) и общей реконструкции площади Свердлова в Новосибирске содержал 48 файлов, непосредственно формирующих единую модель, и около 800 файлов семейств, вставленных в эту модель. Разделение этой модели на согласованные логические части также позволило достаточно эффективно работать с проектом на обычном персональном компьютере.

Рис. 4. Софья Куликова, Сергей Ульрих. Проект реконструкции площади Свердлова в Новосибирске. Работа выполнена в Revit Architecture, 2011.

Как уже отмечалось, конкретная технология работы с единой информационной моделью определяется как содержанием и объемом самого проекта, так и используемым программным обеспечением, а также опытностью пользователя, и обычно допускает много вариантов.

Если с маленькими проектами все просто – можно работать с одним файлом (при подходящим по своей универсальности программном обеспечении, конечно), то большие работы, даже если они выполняются на основе одной программы моделирования, «обречены» сначала на деление, а затем на «сшивание» частей в единое целое. Причем это «сшивание» должно быть правильным, чтобы получить согласованную информацию, а не набор разрозненных «чертежей в электронном виде».

Некоторые BIM-программы, например Bentley AECOsim Building Designer, для решения подобной задачи сразу записывают единую модель в несколько тематически разделённых ассоциированных файлов. Другие программы оставляют это на самостоятельную реализацию пользователями.

Иногда можно услышать мнение, что при информационном моделировании надо для выполнения каждого раздела проекта брать ту программу, которая этот раздел делает наилучшим образом, а потом как-то это всё собирать вместе. Конечно, хорошо, если у вас в результате объединения получилось информационная модель, по которой можно хотя бы коллизии проверить. Но чаще всего это неудачное «собирание вместе» сводит к нулю всю эффективность информационного моделирования – части проекта, выполненные в разных программах, в одну согласованную модель могут просто не объединяться.

Чтобы не попасть в такое положение, надо помнить, что компьютерное моделирование, особенно BIM – это как игра в шахматы, где надо думать на несколько шагов вперед. В частности, работая с частями модели, надо сразу четко представлять, как это потом соберётся в единое целое. Если вы этого не представляете – не думайте про BIM и работайте в AutoCAD, в классическом «компьютерном черчении» эта программа ещё никого не подвела!

Те же, кто думает на несколько шагов вперед, давно практически обнаружили, что единую модель можно собирать многими способами, и что это в особо сложных случаях даже выделяет некоторую специализацию среди сотрудников. Более того, теория BIM тоже не стоит на месте — уже появилась специальная терминология, поясняющая «происхождение» единой модели в случаях, когда (по разным причинам) информационное моделирование не является одноплатформенным.

Например, федерированная модель (federated model). Эта модель создаётся путем работы различных специалистов, чаще всего в различных программах со своими форматами файлов, а сборка общей модели осуществляется в специальных «сборочных» программах (типа Autodesk NavisWorks, Bentley Navigator или Tekla BIMsight).

В таком случае части, из которых собирается модель, не теряют своей самостоятельности, а вносимые в них изменения могут осуществляться только через породившую их программу и не приводят автоматически к изменениям в других составных частях модели. Федерированная модель может использоваться для общих действий (визуализация, специфицирование, поиск коллизий и т.п.).

На сегодняшний день федерированная модель — один из достаточно распространенных вариантов построения единой информационной модели для комплексных объектов. Этот подход характеризует «ранний» период развития BIM (по британской классификации — BIM Level 2) с работой в «разношёрстном» программном обеспечении. Думается, «с годами это пройдёт».

Рис. 5. Екатерина Пичуева. Проверка коллизий в Autodesk NavisWorks при стыковке нескольких частей модели. 2013.

Другой вариант — интегрированная модель (integrated model). Такая модель собирается из частей, выполненных (точнее, сохранённых) в открытых форматах типа IFC. Этот подход соответствует концепции OpenBIM, но он также не обеспечивает высокую степень ассоциированности различных частей модели.

Отдельно стоит упомянуть гибридную модель (hybrid model), объединяющую в себе как трехмерные элементы, так и ассоциированные с ними 2D чертежи или текстовые документы (последние всё чаще заменяются web-ссылками на первоисточники). Гибридная модель – явление весьма распространенное и набирающее силу, поскольку делает процесс моделирования вне зависимости от того, по какому пути он идёт, достаточно рациональным.

Например, если в организации имеется давно разработанный альбом типовых узлов, которые применяются в проекте, то нет необходимости все эти узлы переводить в трехмерный вид (моделировать) и «перегружать» ими общий файл, достаточно в соответствующих местах модели просто поставить ссылку (гиперссылку) на нужные альбомные листы (при этом сами листы могут использоваться в векторном или даже растровом формате).

Другой пример – документация по инженерному оборудованию. Она практически всегда является многостраничным текстовым документом, который невозможно «смоделировать», поэтому её просто прикрепляют ссылками к соответствующим элементам основной модели.

Среди типичных представителей гибридного семейства можно также назвать модели памятников истории и архитектуры. Так, недавно на кафедре Исторической информатики МГУ была проведена уникальная работа по виртуальному воссозданию облика Страстного монастыря в Москве (http://www.hist.msu.ru/Strastnoy/ ). Информационное моделирование в этом случае проводилось «с историческим уклоном» — от воссоздаваемого внешнего облика зданий требовалась прежде всего историческая достоверность, которая подтверждалась прикрепляемыми ссылками на документы. При этом внутренняя начинка зданий не являлась предметом исследования, но её при желании можно добавить на следующих этапах моделирования.

Рис. 6. Созданная в МГУ информационная модель Страстного монастыря – уникальная возможность сопоставить историю с нашим временем. Напомним, что сам монастырь был почти полностью разрушен в 1937 году.

Теперь в качестве рекомендации сформулируем некоторые (основные) принципы, которыми следует руководствоваться при получении единой информационной модели здания, состоящей из множества файлов:

1. Если модель можно не делить на части, то лучше этого и не делать, а сразу работать с общим файлом.
2. Если деления модели не избежать, то лучше пользоваться вариантом центрального файла и локальных копий для каждого пользователя, организуя таким образом совместную работу многих пользователей над одним проектом.
3. Если это не получается (например, архитекторам и электрикам требуются разные шаблоны файлов), то надо также пользоваться внешними ссылками.
4. Если внешние ссылки в режиме «он-лайн» также проблематичны (например, исполнители частей проекта находятся в разных городах либо работают в разное время), то готовьтесь к «сшивке» частей модели с использованием специализированных программ.
5. Если вообще не удается работать в одном программном обеспечении (или в едином формате файлов), то также придётся «сшивать» части модели в специализированных программах, причём быть готовыми к потере при объединении некоторой части информации и её последующему «ручному» восстановлению.
6. Если вы дошли до этого пункта, пропустив пять предыдущих как не подходящих, то забудьте про BIM и чертите в AutoCAD, либо пригласите несколько студентов, обученных информационному моделированию – они вам всё быстро и правильно сделают.

И ещё – надо помнить, что методы получения единой модели очень сильно зависят от программного обеспечения, которое используется в организации. И здесь надо отдавать предпочтение не тем программам, в которых привыкли работать сотрудники, а тем, которые упрощают создание единой модели.

Но тут появляется вторая проблема.

Заблуждение второе: «Не надо мне вашего 3D, я эту линию «руками» быстрее начерчу!»

Думаю, что все, кто пытался внедрять BIM, подобные высказывания многократно слышали. Здесь мы имеем дело с заблуждением в сочетании с одновременным нежеланием правильно работать.

Заблуждение заключается в том, что люди вообще не понимают смысла информационного моделирования, сводя его лишь к «ритуальному» построению объектов в трёхмерном виде.

Нежелание проявляется в отказе от командной работы: «Мне так проще, а проблемы остальных, тем более единая модель, меня не волнуют!»

Действительно, например, электрический кабель в проекте можно быстро провести одной линией. Но тогда возможные коллизии также придётся искать «вручную», а в спецификации каждый раз добавлять результаты собственного «подсчёта». При этом надо отметить, что моделирование электрического кабеля занимает практически столько же времени, сколько требуется на его «вычерчивание», но это будет уже элемент модели, так что результат получается принципиально иной.

Причины подобного явления кроются в определённом цеховом «эгоизме» некоторых групп проектировщиков, сформировавшемся за последние десятилетия. Решение проблемы также понятно – оно командно-административное, то есть через убеждение и принуждение.

Заблуждение третье: некоторые ошибочно думают, что единая модель – это «исчерпывающая» модель, в которой должна быть информация об объекте «на все случаи жизни».

Сразу ответим – такой модели не существует и существовать не может в принципе.

Подобным заблуждением чаще всего страдают некоторые руководители, для которых информационное моделирование в «упрощенном понимании» – это «группа девочек, тупо набивающих какую-то (ненужную) информацию». Понятно, что такой BIM им не нужен, и они всячески будут ему препятствовать.

Суть этого заблуждения – незнание (непонимание) лежащего в основе информационного моделирования принципа прагматизма: каждый раз моделируется ровно столько, сколько требуется для решения поставленной задачи. Как только начать при работе в BIM руководствоваться этим принципом, проблема исчезает, а освободившийся от «тупого набивания информации» персонал может заняться другими делами.

1. Eastman C., Teicholz P., Sacks R., Liston K. BIM Handbook. Second edition. – NJ: Wiley, 2011. – 626 с.
2. Талапов В.В. «Основы BIM: введение в информационное моделирование зданий». М., 2011.
3. Талапов В.В. «Технология BIM: суть и особенности внедрения информационного моделирования зданий». М., 2015.

Источник