BIM-технология в проектировании: описание, внедрение и применение

Методы и средства современного проектирования в строительной сфере давно используют элементы компьютерного анализа и моделирования. С помощью автоматизированных графических и математических представлений можно с высокой точностью разработать индивидуальную концепцию строительства конкретного объекта с учетом требований к его эксплуатационным характеристикам и внешних условий будущего использования. Новым этапом развития этого направления стала BIM-технология, которая обрабатывает не отдельные параметры здания, а рассматривает его комплексно и в зависимости от внесения корректировок в определенные показатели автоматически изменяет и свойства других компонентов.

bim технология

Общие сведения о технологии

Переход от классических методов разработки проектных и технических решений к средствам анализа и автоматизированного составления документации продолжается уже не первый год и сама идея моделирования с точными расчетами без участия архитекторских служб возникла не на пустом месте. На данном этапе BIM технологии в строительстве позволяют создавать графические объекты на основе заложенных данных, чертежей и отчетов.

Конечно, исходная информация собирается специальными группами проектировщиков, но дальнейшее развитие модели объекта полностью поручается автоматизированному комплексу BIM. Важно подчеркнуть, что система выполняет не только расчеты конструкции с последующим представлением компьютерного изображения. Она имитирует жизненный цикл здания, позволяя оценивать сторонние влияния на его элементы, коммуникации и оборудование. Обслуживающий персонал также имеет возможность экспериментальной деятельности путем внесения корректировок в параметры объекта и отслеживания реакции других компонентов на произведенные изменения.

Преимущества BIM-технологии

bim технологии в проектировании

Принципиальным отличием данного подхода к проектированию является возможность представления трехмерных моделей зданий. Аналогичные информационные системы обеспечивали построение объектов в двухмерных плоскостях, а средства BIM-моделирования дают возможность наглядной видимости объемного 3D-изображения. Еще одним преимуществом является вариативность. Это значит, что даже после финального этапа моделирования разработчики могут применять несколько вариантов исполнения объекта, подгоняя его под определенные характеристики. Также существенно и достоинство метода как минимизирующего допуск ошибки. Дело в том, что BIM-технология базируется на машинных вычислениях высокого уровня, что практически сводит к нулю риск неверного расчета. В конечном счете заказчик выигрывает и в финансовом аспекте, поскольку автоматизация проектирования отменяет целый ряд этапов, которые требуют немалых денежных вложений.

Элементы информационного моделирования

bim технологии в строительстве

На базовом уровне создается графическое представление будущего здания. Данный фрагмент проекта является костяком, построенным на технических расчетах. В этом же комплексе могут формироваться отдельные блоки, отвечающие за исполнение конкретных деталей – коммуникаций, конструкций, оборудования, линий связи и т.д. Следует подчеркнуть, что уже в этой системе организуется взаимосвязь между компонентами и в зависимости от характера взаимодействия они могут влиять друг на друга, автоматически меняя свои параметры. Важным элементом является и возможность управления вышеупомянутым жизненным циклом. Изначально BIM-технологии в проектировании задумывались не просто как технический инструмент, но и как средство регуляции процесса использования объекта. Например, уже в построенном здании планируется реконструкция. Программа позволит оценить, насколько будет целесообразна та или иная тактика реализации проекта по пересмотру строения.

Инструментарий для BIM-моделирования

Все элементы создания виртуального проекта выполняются с помощью мощного программного обеспечения. Также применяются наборы библиотек, на основе которых реализуется моделирование. В свою очередь, пользователи управляют системой посредством GUI и API интерфейсов, позволяющих в удобном формате вносить исходные данные, редактировать их и получать готовые для обработки материалы. Предусматривает BIM-технология и применение специализированных систем для узконаправленного анализа отдельных качеств дома. Некоторые из них производят контекстное моделирование по разным схемам в зависимости от поставленных задач. Например, с помощью программ определения физических параметров можно рассчитать ответственные точки центров массы в здании, что даст возможность оптимизировать объект с точки зрения рисков обрушения или деформации отдельных частей.

Этапы BIM-моделирования

внедрение bim технологии

Процесс реализации проекта с помощью системы BIM базируется на трех этапах – непосредственно разработка технического решения, строительство и эксплуатация. На первой стадии производится сбор исходной информации, обработка инструментами расчета конструкций и при необходимости составление сметы. Параллельно с автоматизированной процедурой формирования модели объекта выполняется согласование проекта. На следующем этапе уже готовое решение реализуется на практике – выполняются строительно-монтажные операции. Какое место могут занимать BIM-технологии в строительстве? С помощью того же программного обеспечения выполняются расчеты по применению оптимальных материалов, формируются схемы монтажных работ и модель логистики, оптимизирующей в целом процесс организации мероприятий. На этапе эксплуатации информационное моделирование может быть задействовано при выборе наиболее эффективных подходов к реконструкции, ремонту или модернизации объекта.

Внедрение BIM-технологии

применение bim технологий

Строительные и проектировочные компании интегрируют средства информационного моделирования в комплексном формате. Процесс внедрения предусматривает разработку и установку целевого программного обеспечения, его настройку под конкретные задачи и обучение персонала. На первоначальном этапе BIM-технологии в проектировании задействуются в качестве пилотного инструментария. Испытательный период позволяет выявить ошибки в работе обслуживающего персонала, а также произвести поправки в методологию осуществления проектного моделирования с поправкой на область использования системы.

Применение технологии

На текущий момент данный комплекс успешно задействуется при строительстве многоэтажных зданий. Также и промышленная сфера активно использует передовые средства компьютерного проектирования. В частности, это касается горнодобывающих объектов, обрабатывающих производств, инженерных сооружений и коммуникационных систем. Стоит отметить и применение BIM-технологий в системах менеджмента. Крупные компании используют инструменты моделирования в целях повышения эффективности работы персонала и оптимизации расходов.

В заключение

технология информационного моделирования bim

Ключевой разницей между традиционным подходом к разработке проекта и применением автоматизированных систем является степень точности, исключение ошибок и гибкость в контроле качества. Кроме того, технология информационного моделирования BIM дает возможность масштабного проектирования. Уже сегодня на базе этой концепции появляются более совершенные средства, позволяющие объединять в одну структуру не только элементы одного объекта, а, к примеру, несколько зданий. Таким образом, расширяется диапазон охвата целевой модели, в которую могут входить группы жилых и производственных зданий.