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:
- 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.
- 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.
Содержание
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:
- 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.
- 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.
- 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])
- 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
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
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;
- ПО Estimo.Connect
- ПО АВС-4
- 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