Этапы проектирования в bim

Содержание

BIM позволяет представить здание как единый объект, в котором все элементы связаны и взаимозависимы. В случае если какой-то показатель системы изменится, система пересчитает остальные данные. С технологией информационного моделирования, обладая лишь исходными данными объекта без реальных свойств, возможно предсказать будущие свойства и характеристики объекта. Более того, при помощи BIM можно просчитать процессы, которые будут происходить в уже построенном объекте. Происходит это следующим образом: вся информация о здании, материалах, способе его использования, климате и других факторах переносится в цифровой вариант, после чего система просчитывает возможные варианты развития событий.

BIM находится на стыке различных дисциплин. С помощью данного метода моделирования в одном проекте можно объединить всеобъемлющие данные по архитектуре, дизайну, инженерным, экономическим решениям и многое другое, что в комплексе позволяет избежать ошибок, увеличить окупаемость и эффективность проекта. Данные вносятся в соответствии с установленными стандартами, являются точными и обновляются регулярно. Одно из главных преимуществ модели — сокращение времени и расходов со стороны заказчика, а также возможность исправлять и улучшать проект на первых этапах его формирования. Технология информационного моделирования делает заказчика полноправным участником строительства. Он может визуализировать то, каким будет объект и вносить коррективы по ходу работы. Ни один 2D-чертеж не предоставит такой реалистичной картинки будущего здания, как это возможно при BIM-моделировании. Бывает так, что задумка архитектора, дизайнера или заказчика не всегда выполнима на практике, и только в BIM модели это можно увидеть на первоначальных этапах проектирования. При таком типе проектировки еще не построенное здание “оживает” на экране, делая заметными любые недочеты и возможные проблемы.

Для эффективной работы модели необходимо создать единую информационную среду, которая сможет обеспечить моментальный доступ к данным всех участников проекта. К цифровой BIM модели привязан огромный массив данных, включая график работы, геолокацию, финансовые отчеты. Современные мобильные приложения способны воспроизводить виртуальную реальность, позволяющую воссоздать строительный объект в реальных условиях и оценить ход строительства, находясь при этом в любой точке мира.

Проектирование вчера и сегодня

Почти с первых дней применения электронного вычисления, начиная с далеких 60-х, были очерчены концептуальные основы BIM. Однако на первых этапах им предшествовало применение CAD-систем, что в большинстве были логическим продолжением традиционного метода черчения, и чтобы достичь своего современного уровня и своих возможностей, информационное моделирование должно было пройти определенный путь развития. Системы CAD не только изменили методы подготовки чертежей, но и внесли фундаментальные изменения в процесс проектирования, ведь около четверти века назад каждый чертеж, произведенный на свет, был сделан карандашом или тушью. Любое изменение требовало подчистки либо даже перечерчивания, эскизирование и создание копий было достаточно трудоемким и связано с использованием кальки, но теперь это уже история.

На начальной стадии проектирования, когда создаются эскизные проекты и технико-экономические обоснования, стало понятно, что тщательная и глубокая проработка проекта на этой стадии выгодна как застройщикам и заказчикам, так и подрядчикам

Первые получают более точную оценку эффективности проекта, вторые – возможность лучше оценить свои затраты, что очень важно в тендерах

Опираясь на имеющиеся технологии в компьютерной и информационной сфере, на новые концепции и подходы в области проектирования и строительства, разработчиками IT создано следующее, нового поколения цифровое поле – BIM.

Информационное моделирование зданий BIM в России

В нашей стране эта технология проектирования только набирает обороты. Первые попытки внедрения были сделаны в 2011 году.

Последним удачным экспериментом в этой области было применение информационного проектирования при строительстве АЭС. Общая стоимость объекта снизилась почти на 2 млрд. рублей

Больше половины этой суммы удалось сохранить благодаря сокращению сроков, а остальное – за счёт оптимизации рабочего процесса.

Watch this video on YouTube

Предыдущая СтроительствоФиксаторы для арматуры: типовые конструкции и вариации на тему
Следующая СтроительствоСборно-монолитные перекрытия: особенности монтажа и нюансы применения

Преимущества BIM-моделирования

Одним из ключевых преимуществ современной технологии является упрощение координации всех участников строительства дороги. Облачные технологии и широкое распространение портативной техники обеспечивает доступ к проекту через интернет даже в полевых условиях. Прогресс реализации магистрали, ее ремонта или реконструкции можно отслеживать, буквально, на ходу. Эта возможность особенно удобна для заказчиков. Строительство производится максимально открыто и прозрачно, что помогает проще контролировать бюджет.

BIM-технологии предоставляют только актуальные данные. Даже малейшие правки моментально вносятся в проект, позволяя отслеживать их влияние на итоговый результат. Обновление данных видят все участники строительства, благодаря чему риск появления несогласованности действий между заказчиком, проектировщиком и подрядчиком снижается к минимуму. 

Единая информационная модель помогает максимально оптимизировать работу над объектом и обеспечить высочайшую точность при реализации объекта. Контроль технических планов при этом становится удобнее, ведь сторонам больше не приходится пересоздавать и распечатывать бумажную документацию

При этом не важно, где находятся участники строительства. Для доступа к проекту потребуется лишь выход в интернет

Долгосрочные командировки больше не повлияют на сроки реализации дороги.

Немного статистики в цифрах. Как было сказано, BIM-технологии во многом направлены на экономию времени. Результаты их внедрения выражаются в:

• Сокращении времени проектирования на 20%;
• Сокращении времени строительства на 10%;
• Уменьшении негативного воздействия на окружающую среду на 50%;
• Повышении точности реализации объекта на 40%.

Основные выгоды от применения современных информационных технологий видит, в первую очередь, заказчик. На стадии создания предварительного проекта уже устанавливаются все важные детали. Оптимизируются транспортные потоки. Все задачи по возведению объекта логично выстраиваются и логически связываются друг с другом

Многие процессы при этом автоматизируются, что помогает проектировщикам сосредотачивать внимание на более важных задачах. 

EIR-информационные требования Заказчика.

Отталкиваясь от BIM-стандарта, заказчик составляет еще один важный документ – Employer’s Information Requirements (EIR, Информационные требования заказчика)

На данном этапе важно понимать, что основная цель EIR – это описать сами требования к информации и то, как ей управлять в конкретном проекте. EIR по сути отражает, что хочет получить заказчик: какую информацию, на каких этапах, и в каком формате

Стоит подчеркнуть, что EIR становится основным документом вместе с другой конкурсной документацией при выборе партнера, подрядчика, проведении тендерных закупок, конкурсов. Имея на руках готовый EIR, заказчику будет намного проще выстраивать диалог с проектной и подрядной организацией. Именно благодаря EIR партнеры будут видеть, что и в каком виде хочет получить заказчик (инвестор).

Центр компетенций BIM

Еще одним важным шагом на пути к повсеместному применению технологий информационного моделирования является создание центра компетенций BIM, который формируется в одном из ведущих отечественных инжиниринговых холдингов «Мосинжпроект». Это подразделение будет заниматься не только проектированием объектов, но и внедрять методологию, позволяющую охватить все производственные процессы.

«Мосинжпроект» раньше многих в столице начал использовать BIM на своих объектах. Сейчас его главная цель – разработка методологии технологий информационного моделирования, включая бизнес-процессы, регламенты, процедуры, а также тестирование программного обеспечения для перехода к реализации проектов на более широком этапе их жизненного цикла.

В результате этой работы должен измениться подход к созданию модели, содержанию данных и структуре, что приведет к новому уровню автоматизации и структурированному использованию информации для этапов закупки и строительства.

«Ценность BIM заключается в том, что эта модель увязывает различные инструменты, модули, участников, в том числе с точки зрения принятия решений и их согласований. Все работают синхронно – в одной модели в реальном времени. Соответственно согласование проектных решений и их изменение также происходит в режиме «здесь и сейчас», – пояснил генеральный директор АО «Мосинжпроект» Юрий Кравцов.

Как используется BIM в строительстве

Кроме проектной визуализации и архитектурно-конструкторского этапа проработки с учетом множества составляющих, BIM-технология решает и технологические, и экономические задачи в будущем рабочем проекте. С ее помощью просчитывается точная смета задолго до старта реального строительства на выбранные материалы, их доставку, доставку готовых конструкций или модульных частей, а также затраты на рабочую силу или роботизированные процессы.

Такие просчеты и наглядные сметы дают архитекторам сделать объективный выбор, учитывая бюджет и цели объекта, и искать альтернативы, чтобы снизить затраты. Это может касаться как и времени закупки материалов, так и выбора экономичных материалов, а также выбора в пользу собранных готовых конструкций или наоборот, 3D- печати на месте. Можно просчитать выгоду применения человекочасов или роботизированных механизмов, применение дронов. Все задуманное в проекте благодаря оцифрованным данным и программам, умеющим анализировать и подбирать нужное согласно алгоритмам, можно увидеть в четких расчетах и, самое главное, в трехмерной модели, которая «подвижна» и меняется в зависимости от выбора тех или иных компонентов.

Оптимизация затрат и времени — одно из главных достоинств применения BIM-технологии. В конечном счете, чем быстрее завершится строительство, тем дешевле оно будет. Любые ошибки или просчеты приводят к продлению процесса, а значит, увеличению расходов. А применяя BIM на этапах строительства и эксплуатации —  самые расходные этапы — можно существенно снижать затраты. А чем скорее объект будет сдан в эксплуатацию, тем быстрее начнется окупаемость инвестиций.

Визуализация проектных решений:

детализация и визуализация проектных решений;

улучшение междисциплинарного сотрудничества;

сокращение времени на согласования и доработку.

BIM-модель насыщена важной и полезной информацией, из которой различные заинтересованные стороны, такие как инженеры-строители архитекторы, инженеры-конструкторы, инженеры систем MEP, производители оборудования и владельцы проектов могут извлекать и генерировать визуальные представления и информацию в соответствии с их потребностями. Возможности визуализации позволяют участникам не только видеть здание в трех измерениях до того, как начнется монтаж, но и обновлять данные на протяжении всего жизненного цикла объекта: от самой ранней концепции до сноса

Мы выполняем моделирование, которое точно соответствуют проектной документации, обеспечивая высокий уровень визуализации для конечных пользователей.

Особенности BIM-технологий

Современные методологии создания и эффективной эксплуатации промышленных производств основаны на трех китах, составляющих технический концепт BIM-технологии. А именно:

• интеллектуальный поиск необходимых цифровых компонентов объекта,
• инструментарий 3D, а во многих случаях уже и мульти-D, проектирования, включающий мобильные интерфейсы для компилирования широкого спектра данных,
• операционный инструментарий для оперативного, on-line, формирования интеллектуальных, взаимосвязанных информационных потоков для различного рода пользователей.

Данная сфера технического интеллекта еще находится в стадии формирования, выверки контуров предстоящих задач и наполнения информационных каналов, но некоторая основа уже существует и активно нами используется.

Статистика в цифрах

Гораздо нагляднее об эффективности и преимуществах BIM расскажут следующие аналитические данные:

1. Снижение допускаемых ошибок в создании проектной документации составляет 40%.
2. Время, требуемое на проектирование, сокращается примерно на 20, а то и 50%. Непосредственно проверка готового проекта происходит в 6 раз быстрее.
3. Сроки на координацию и согласование документов сокращаются в 90%.
4. Любой проект реализовывается на 50% быстрее.
5. Сроки строительства сокращаются на 10%.
6. Экономия затрат на возведение и дальнейшую эксплуатацию объекта составляет 30%.

Сам процесс проектирования становится доступнее за счет появления целых баз элементов, которые можно применять в создании нового проекта. Ведется активная разработка дополнительного ПО в виде скриптов и плагинов, направленных на ускорение работы, а также повышение эффективности уже готовой модели. Эффективность плагинов можно разобрать на примере того, что одним нажатием мыши софт способен самостоятельно расставить все крепления для воздуховодов и трубопроводов в помещении.

В связи с ажиотажем вокруг BIM-технологий постепенно сокращаются затраты на разработку программного обеспечения, что приводит к снижению итоговой себестоимости каждого здания.

Как функционирует BIM: этапы от проектирования и до стройки и эксплуатации

Работа с BIM-моделью проводится в несколько этапов:

1. Проектирование. Для начала создается 3D-модель постройки с планами, разрезами, видами. При помощи специального конструктора, данная модель вносится в программу, которая рассчитывает параметры всех элементов строительного объекта. Обширная база данных позволяет получить все рабочие чертежи, спецификацию, информацию об объеме будущих работ, планируемых затратах. На стадии проектирования также производится расчет инженерных и энергетических сетей, тепловые потери и уровень естественного освещения с учетом характеристики местности, рельефа, грунта и т.д. Начальная информационная модель здания дополняется логистическими данными, определяющими сроки доставки материалов, наиболее выгодные варианты доставки. BIM-моделирование позволяет также планировать социальную инфраструктуру и транспортную сеть в районе застройки. На завершающем этапе проектирования составляется детальный план работ и график их выполнения, определяется необходимое количество техники и ресурсов для выполнения работ.
2. Строительство. На данном этапе BIM-проектирование позволяет отследить состояние и ход выполнения работ. С его помощью возможно контролировать расходы средств и то, насколько реализовывается заложенный бюджет. BIM предоставляет информацию обо всех управленческих решениях и изменениях в строительстве в реальном времени.
3. Эксплуатация. После завершения строительства при помощи датчиков информационная модель может продолжить собирать нужные данные о здании, контролируя его функциональность и предсказывая потенциальные аварийные ситуации. Используя BIM, можно вести учет оборудования, контролировать гарантийные обязательства, а также расход ресурсов. Возможна интеграция с BMS-системой объекта. Более того, BIM-моделирование может быть полезно и для управления недвижимостью: данная модель позволяет вести учет аренды, сдачи помещений, плановых ремонтных работ, взаимодействий с различными инстанциями. Оценка управления, технический аудит, разработка плана развития строительного объекта — это и не только возможно при помощи BIM-проектирования.

BIM в эксплуатации

BIM-проектирование может также быть полезно в процессе эксплуатации строительного объекта. Во многих развитых странах применение технологии BIM к существующим зданиям и сооружениям становится приоритетом. Преимуществом использования BIM в эксплуатации является возможность:

• Применять изменения к существующей конструкции объекта
• Переоснащать строительный объект новым оборудованием, которое поможет улучшить качество эксплуатации
• Следить за состоянием строительных объектов и предпринимать меры в случае необходимости реставрации или ремонта
• Наладить максимально грамотную эксплуатацию здания с технологической и экономической точки зрения

Шаги по переходу на BIM

Первый шаг. Решить следовать новым технологиям, беречь свое время, автоматизировать все процессы, которые поддаются алгоритмизации, искоренять ошибки, завязанные на человеческом факторе.

Второй шаг. Составить внутренние регламенты. Непросто внедрить что-то новое там, где и старое-то не очень хорошо работало. Порядок и организация бизнес-процессов поможет ускорить внедрение.

Третий шаг. Выбрать программу по технологии BIM. И тут есть где разгуляться с выбором: Renga, Revit, ArchiCAD, Alplan, Tekla –  отличные программы, у каждой из которых есть свои сильные стороны и специфика.

Четвертый шаг. Обучение. Мы можем провести его как офлайн, так и онлайн.

Затем внедрение, сопровождение. Пилотный проект.

Какую BIM-систему выбрать? Как провести внедрение? Как оценить затраты на переход?  На эти вопросы тебе ответят наши специалисты.

Автоматизация розницы
Эскроу счета: что это простыми словами. Как изменилась работа застройщиков с 1 июля 2019?

Равнение на столицу

Москва одна из первых полностью перейдет к использованию информационного моделирования в проектировании городских объектов. По словам Марата Хуснуллина, заммэра по вопросам градостроительной политики и строительства, с 2021 года начнутся этапы внедрения BIM.  «Переход на правильную систему управления, включая BIM-технологии, позволит снизить себестоимость по отдельным видам стройки на 20%», — сказал вице-премьер Правительства РФ. Вначале это будут проекты — госзаказы, а в дальнейшем это распространится на все другие.

Также благодаря инициативе Минстроя с 2023 года бюджетные объекты, чья смета превышает 500 млн рублей, в законодательном порядке должны использовать BIM.

Фактически, как только будет принят закон о BIM проектировании, где четко будет прописан регламент прохождения информационной модели через госэкспертизу для разрешения на строительство, развитие будет стремительным и на федеральных уровнях.

В данный момент формируется правовая база для внедрения BIM: в документ «О составе разделов проектной документации и требованиях к их содержанию» от 1 октября внесены изменения, до конца 2020 года должны быть полностью готовы классификационные таблицы, плюс, около еще 7 документов по стандартизации BIM в работе.

То же самое касается и City Information Modelling (CIM) — городского информационного моделирования. Эту технологию применяют пока лишь коммерческие заказчики, государственной нормативной базы по ней также нет. Однако создание  цифровых двойников города — очень перспективно и эффективно, особенно для крупных городов, где можно смоделировать развитие городской инфраструктуры, управлять разными сферами города — экологической, культурной, спортивной и т.д.

По предварительным планам, завершение стандартизации правовой базы и технической для информационного моделирования на госуровне произойдет к 2023 году.  А в 2024 начнется постепенный переход к внедрению BIM на всех объектах капитального строительства в стране.

Исследование: Будущее управления строительством

Как цифровые решения изменят управление проектами в 2022 и дальнейшем?

Скачать

О принципах BIM-проектирования

Любой архитектор вам скажет, что мало построить дом – нужно заранее предугадать, как строение будет вести себя в разных условиях эксплуатации, как окружающая среда будет влиять на него. Именно эта составляющая и стала одним из существенных аспектов BIM-технологии.

Именно исследование жизненного цикла постройки полностью меняет подход к созданию проекта

Это предполагает сбор глобальной информации о взаимосвязях и зависимостях, экономических факторах и особенностях строительных технологий. Человек в этом процессе – главное звено, а машина всего лишь помогает систематизировать полученные данные и правильно применять их.

BIM моделирование: этапы моделирования

Ввиду того, что BIM-моделирование относительно новая технология, не все специалисты до конца понимают его суть. Если не углубляться в детали, то объемное моделирование здания формируется из отдельных “кубиков” информации и включает:

1. Конструктивные элементы здания, такие как колонны, стены, фундамент, лестницы, крыши и т.д. Они, в свою очередь, создаются из конструктивных элементов, которые содержатся в базе данных BIM-проекта или формируются архитектором в процессе проектировки.

2. Элементы здания — это окна, двери, оборудование, мебель и подобное — создаются на основе стандартной базы данных, которая содержится во всемирной библиотеке в формате IFC, и находятся в открытом доступе. Также проектировщик может разработать свой собственный элемент и включить его при желании в общедоступную базу.

Подобный подход позволяет с легкостью сформировать здание (или другой строительный объект) из отдельных элементов стен, выбранных из “библиотеки”. К примеру, вы хотите создать модель подвала и первого этажа. Для этого вы выбираете конструктивный элемент под названием “фундамент”, к нему добавляете следующий необходимый элемент “перекрытие”, а затем — “стены”. Таким образом, вы создали фрагмент здания в объемной проекции. При этом, данная модель будет содержать не только линии чертежа, но и полную информацию о стенах, которые вы выбрали: какого они цвета, марки, какой тип наружной облицовки и т.д.

По факту, проектируя фрагмент информационной модели здания, вы автоматически получаете план подвала и первого этажа в 2D и в 3D-форматах. Также вы можете сразу увидеть, как будет выглядеть фасад данной части здания и просмотреть его в разрезе. Вам не нужно будет каждый раз поднимать все чертежи проекта в AutoCAD программе, чтобы увидеть, что содержит данный фрагмент здания, потому как каждый элемент, “кирпичик” постройки уже с максимально полной информацией, благодаря чему спецификация объекта происходит мгновенно и автоматически.

Вот еще один пример не самой сложной работы — установки окна — в традиционной и BIM моделях:

Плюсы и минусы BIM-технологии

Что можно записать в копилку достоинств этой современной технологии:

• наглядная визуализация, полезная не только разработчикам, но и контролирующим органам;
• возможность оперативного внесения необходимых изменений в проект с наглядным обзором всех проекций;
• значительное сокращение сроков подготовки проекта и его документации;
• снижение количества ошибок в расчётах;
• возможность контроля за ходом работ в автоматическом режиме;
• снижение затрат и сроков ввода здания в эксплуатацию.

Но есть в этой бочке меда и своя ложка дёгтя. И самый главный недостаток – незавершённый процесс разработки программного обеспечения. Есть ещё слишком много недочётов, которые предстоит исправить.

Кроме того, пока эти технологии очень сложно осваивать, это требует времени и терпения, а также способности работать с большим объёмом информации

Но даже с этими недостатками BIM-технологии – это прорыв. Даже Билл Гейтс как-то сказал, что в будущем останутся только те организации, которые перейдут на BIM.

Планирование проекта

Этап должен ответить на следующие вопросы:

1. Что планируется сделать?
2. Как планируется сделать?
3. Какие события являются критериями завершения проекта?

Самая главная мысль, которая определяет специфику планирования проекта, заключается в том, что планы не выполняются ни по срокам ни по согласованным задачам. Нет такого плана, который выдерживает встречу с реальностью. И этот тезис подтверждается многолетней практикой управления проектами без единого исключения. Из этого вытекает основная задача планирования проекта – снижение неопределенности строго ограниченными ресурсами.

Результатом завершения этого этапа должен стать документ «План проекта», который будет включать в себя следующие разделы (см. рисунок 3).

Рисунок 3. Структура плана проекта

Описание требований и допущений должно конкретизировать ожидания заказчика с одной стороны и сопоставить их с возможностями. Наиболее эффективным способом реализации этой задачи на практике будет совместный мозговой штурм команды проекта и его заказчиков. В этом случае снимается большая часть возможных противоречий, а также формируется первое понимание потенциальных затрат. Как бы мы ни любили совещания, обсудить требования к проекту необходимо совместно и очно.

Два других раздела итогового плана, о которых стоит упомянуть отдельно – это финансовая модель и план мероприятий. Приведем несколько основных тезисов, обязательных при формировании этих разделов.

1. Финансовый план и план мероприятий должны быть синхронизированы.
2. Финансовый план должен рассчитывать объем необходимых инвестиций и бюджеты проекта. Бюджеты могут быть разбиты по времени и подразделениям, но в сумме они должны быть сопоставимы с объемом запрошенных инвестиций.
3. Финансовый план должен учитывать именно те ресурсы, которые будут предоставлены для его реализации. Из этого тезиса, например, возникает необходимость разделения учета расходов на персонал на операционную деятельность и непосредственно на реализацию проекта.
4. Оба плана должны допускать возможность внесения изменений в рамках утвержденных процессов.
5. Финансовый план и бюджет проекта должны быть синхронизированы с текущей учетной политикой компании. Неэффективно планировать расходы и доходы без возможности последующего сбора соответствующих фактических значений.

Планирование проекта – это сложный и порой дорогостоящий процесс

Самое важное на этом этапе понять два ключевых момента:

1. Степень обоснованности доходной части проекта (если речь идет о проектах с запланированной отдачей на вложенный капитал). Недоработки в этой части были и остаются основной причиной неудач проекта.
2. Способы управления рисками проекта. То, как команда проекта планирует управлять рисками, определит величину потенциальных убытков.

Проектные задачи – это всегда умение работать с неопределенностью.