BIM

BIM (Building Information Modeling или Building Information Model) — информационное моделирование здания или информационная модель здания.

Информационное моделирование здания — это подход к возведению, оснащению, обеспечению эксплуатации и ремонту здания (к управлению жизненным циклом объекта), который предполагает сбор 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 все, что имеет к нему отношение, рассматриваются как единый объект.

Трёхмерная модель здания, либо другого строительного объекта, связанная с информационной базой данных, в которой каждому элементу модели можно присвоить дополнительные атрибуты. Особенность такого подхода заключается в том, что строительный объект проектируется фактически как единое целое. И изменение какого-либо одного из его параметров влечёт за собой автоматическое изменение остальных связанных с ним параметров и объектов, вплоть до чертежей, визуализаций, спецификаций и календарного графика.

BIM имеет два главных преимущества перед CAD:

  1. Модели и объекты управления BIM — это не просто графические объекты, это информация, позволяющая автоматически создавать чертежи и отчёты, выполнять анализ проекта, моделировать график выполнения работ, эксплуатацию объектов и т. д. — предоставляющая коллективу строителей неограниченные возможности для принятия наилучшего решения с учётом всех имеющихся данных.
  2. BIM поддерживает распределённые группы, поэтому люди, инструменты и задачи могут эффективно и совместно использовать эту информацию на протяжении всего жизненного цикла здания, что исключает избыточность, повторный ввод и потерю данных, ошибки при их передаче и преобразовании.

Принципы BIM

Принципы BIM, сформулированные Робертом Эйшем в 1986 году:

  • трёхмерное моделирование;
  • автоматическое получение чертежей;
  • интеллектуальная параметризация объектов;
  • наборы проектных данных, соответствующие объектам;
  • распределение процесса строительства по временным этапам.

Задачи BIM

Задачи информационного моделирования на разных стадиях жизненного циклаздания:

  1. Задачи на этапе проектирования
    • Создание и наполнение BIM-модели;
    • Подсчет стоимости строительства, составление смет;
    • Поиск пересечений элементов в модели (коллизий);
    • Анализ и расчет строительных конструкций;
    • Инженерные расчеты.
  2. Задачи на этапе строительства
    • 3D-сканирование и сравнение результатов с BIM-моделью;
    • Связь модели с объектами на стройплощадке (см. [1]);
    • Подсчет материалов, составление смет;
    • Создание моделей объектов для производства;
    • Синхронизация графика строительства с BIM-моделью;
    • Поиск пересечений работ во времени (временных коллизий);
    • Визуальное представление текущего темпа работ, отображение отставаний и опережений графика.
  3. Задачи на этапе эксплуатации
    • Доступность достоверной информации по объекту строительства;
    • Интеграция с системами эксплуатации здания;
    • Мониторинг состояния строительных конструкций (см. [2], [3]);
    • Создание приложений для пользователей и обслуживающих компаний;
    • Создание приложений для анализа и регулирования энергопотребления;
    • Создание приложений дополненной реальности (см. [4])
  4. Задачи на этапе реконструкции и модернизации

Форматы обмена данными

  • COBie (Construction Operations Building Information Exchange) - формат данных для передачи информации, полученной на основе BIM-модели, по обслуживанию и эксплуатации здания после завершения строительства. Может быть представлен в виде файлов xls, XML (ifcXML, COBieLite), IFC.
  • IFC (Industry Foundation Class) – формат данных с открытой спецификацией, которая не контролируется ни одной компанией или группой компаний. Формат файла был разработан buildingSMART (International Alliance for Interoperability, IAI) для упрощения взаимодействия в строительной индустрии. Используется как формат для информационной модели здания (Building Information Modeling).
  • IFD (International Framework for Dictionaries Library) – словарь данных, является одним из основных компонентов технологии buildingSMART. Библиотека предназначена для поддержки взаимодействия в строительной промышленности. IFD Library предоставляет гибкий и надежный метод увязки существующих баз данных с информацией для строительства, содержащейся в информационной модели здания (BIM), основанной на технологии buildingSMART.
  • IDM (Information Delivery Manual) – техническое описание процесса передачи информации при моделировании различных дисциплин проекта.
  • MVD (Model View Definition) – техническое описание для разработчиков программного обеспечения процесса реализации IDM.
  • BCF (Building Collaboration Format, Формат для совместной работы с моделью здания) – формат обмена данными между различными BIM-программами, изначально разработанный членами альянса buildingSMART Finland, прежде всего компаниями Tekla и Solibri. Главной его особенностью является то, что в нем содержится расположение элементов и комментарии к ним. Такой небольшой XML-файл легко передается между программами, отвечающими за разные дисциплины проекта. В настоящее время формат BCF широко используется такими популярными в Финляндии и мире программами, как Tekla Structures, Solibri Model Checker, CFDS Planner и DDS Architecture.

Уровни "зрелости" BIM

Модель зрелости Бью-Ричардса

Maturity model.png

Модель Бью-Ричардса демонстрирует принципиальный переход от классических чертежных САПР, которые предусматривали технологию работы по аналогии с работой на кульмане (уровень 0), к некому идеальному iBIM-решению, которое работает в единой среде, объединяющей мультидисциплинарную модель, управление проектом, финансовым анализом и контролем (уровень 3). При этом рассматриваются промежуточные положения: от простейших приложений, которые автоматизируют труд проектировщиков за счет более интеллектуальной работы с объектами (уровень 1), к более интеллектуальным решениям, «заточенным» на дисциплину и трехмерную модель (уровень 2).

Уровни проработки

Уровень проработки (LOD, Level Of Development) - набор требований, определяющий полноту проработки элемента BIM-модели. Уровень проработки задает минимальный объем геометрической, пространственной, количественной, а также любой атрибутивной информации, необходимой для решения задач моделирования на конкретной стадии жизненного цикла объекта строительства.

LOD (Level Of Development) = LOd (Level of Detail) + LOI (Level of Information).

Уровень детализации (LOd, Level of Detail) - уровень графической детализации компонентов информационной модели.

Уровень информативности (LOI, Level of Information) - уровень проработки описательной части компонентов информационной модели.

Для организации процесса планирования BIM проекта, осуществления 3D координации и передачи необходимой информации для решения основных проектных задач было определено пять базовых уровней проработки: LOD100, LOD200, LOD300, LOD400 и LOD500

LOD 100 LOD 200 LOD 300 LOD 400 LOD 500
Представление элементов объемные формообразующие элементы с приблизительными размерами, формой, пространственным положением и ориентацией или в виде символа в виде объекта или сборки как характерный представитель системы здания с приблизительными размерами, формой, пространственным положением, ориентацией и необходимой не графической информацией в виде объекта или сборки принадлежащей конкретной системе здания с точными размерами, формой, пространственным положением, ориентацией, связями и необходимой не графической информацией в виде конкретной элементной сборки с реальными размерами, формой, пространственным положением, ориентацией, четкими связями, данными по изготовлению и монтажу, а также другой необходимой не графической информацией в виде конкретной сборки с фактическими размерами, формой, пространственным положением, ориентацией и другой необходимой не графической информацией достаточной для передачи модели в эксплуатацию
Атрибутивная информация длина, ширина, высота, объем, площадь LOD100 + форма, ориентация LOD200 + сведения о ГОСТах ,профиль, материал, масса, площадь сечения, производитель LOD400 + марки крепежа, типы сварного шва, количество крепежа и его вес, справочные величины для осей профиля, типы монтажа
Анализ Модель может анализироваться на основе объемов, площадей и ориентации путем применения обобщенных критериев эффективности Модель может быть использована для проведения различных инженерных расчетов
Оценка стоимости Модель может быть использована для приблизительной оценки стоимости (на основании расчетных площадей и объемов) Модель может быть использована для приблизительной оценки стоимости (на основании расчетных площадей и объемов) Модель может быть использована для получения данных по оборудованию, изделиям и материалам для предварительного подсчета объемов работ Модель может быть использована для получения данных по оборудованию, изделиям и материалам для подсчета объемов работ
Проектирование Модель должна визуально отображать несколько вариантов внешнего вида и внутренних объемно-планировочных решений объекта. Модель может быть использована для подготовки традиционной проектной документации.
Координация Модель может быть использована для анализа коллизий
Строительство Модель может быть использована на стадии СМР
Эксплуатация Модель может быть использована на стадии эксплуатации

Литература

  • Level of Development Specification 2016 (pdf, xls)

Размерности BIM-модели

При разработке информационной модели, количество её измерений принято обозначать следующим образом:

  • 3D BIM - параметрическая трехмерная модель;
  • 4D BIM - 3D-модель с графиком календарно-сетевого планирования (сроки);
    • ПО Autodesk Navisworks (модуль Timeliner)
  • 5D BIM - 4D-модель с детализацией сметной стоимости проекта;
  • 6D BIM - эксплуатационная модель объекта ("as-built").

План реализации BIM-проекта

План реализации BIM-проекта (BEP, BIM Execution Plan) – технический документ, который разрабатывается, как правило, генпроектной и/или генподрядной организацией для регламентации взаимодействия с субпроектными/субподрядными организациями и согласовывается с техзаказчиком.

Главная задача BEP – планирование и организация эффективной совместной работы всех участников проектной группы на всех этапах BIM-проекта.

BEP является динамичным и периодически изменяющимся документом.

BEP отражает

  • информационные требования технического заказчика;
  • способы использования информационных моделей;
  • правила именования файлов;
  • стратегию разделения модели на объемы;
  • требуемые уровни проработки элементов модели на различных стадиях и этапах проекта;
  • роли участников процесса информационного моделирования;
  • прочие аспекты.

Стандарты

Основная статья: Стандарты BIM

Ссылки

  1. http://isicad.ru/ru/articles.php?article_num=18353
  2. BIM автомобильных дорог

Комментарии