BIM-технологія проектування: опис, впровадження і застосування

Методи і засоби сучасного проектування в будівельній сфері давно використовують елементи комп'ютерного аналізу та моделювання. З допомогою автоматизованих графічних і математичних уявлень можна з високою точністю розробити індивідуальну концепцію будівництва конкретного об'єкта з урахуванням вимог до його експлуатаційних характеристик і зовнішніх умов майбутнього використання. Новим етапом розвитку цього напряму стала BIM-технологія, яка обробляє не окремі параметри будівлі, а розглядає його комплексно і в залежності від внесення коригувань у певні показники автоматично змінює і властивості інших компонентів.

Загальні відомості про технології

Перехід від класичних методів розробки проектних і технічних рішень до засобів аналізу та автоматизованого складання документації триває вже не перший рік і сама ідея моделювання з точними розрахунками без участі архітекторських служб виникла не на порожньому місці. На даному етапі BIM технології в будівництві дозволяють створювати графічні об'єкти на основі закладених даних, креслень і звітів.


Звичайно, вихідна інформація збирається спеціальними групами проектувальників, але подальший розвиток моделі об'єкта повністю доручається автоматизованого комплексу BIM. Важливо підкреслити, що система виконує не тільки розрахунки конструкції з наступним поданням комп'ютерного зображення. Вона імітує життєвий цикл будівлі, дозволяючи оцінювати сторонні впливу на його елементи, комунікації та обладнання. Обслуговуючий персонал також має можливість експериментальної діяльності шляхом внесення коригувань в параметри об'єкта та відстеження реакції інших компонентів на зроблені зміни.

Переваги BIM-технології

Принциповою відмінністю даного підходу до проектування є можливість представлення тривимірних моделей будівель. Аналогічні інформаційні системи забезпечували побудова об'єктів у двомірних площинах, а кошти BIM-моделювання дають можливість наочної видимості об'ємного 3D-зображення. Ще однією перевагою є варіативність. Це означає, що навіть після фінального етапу моделювання розробники можуть застосовувати декілька варіантів виконання об'єкта, підганяючи його під певні характеристики. Також істотно і гідність методу як мінімізує допуск помилки. Справа в тому, що BIM-технологія базується на машинних обчислень високого рівня, що практично зводить до нуля ризик невірного розрахунку. У кінцевому рахунку замовник виграє і в фінансовому аспекті, оскільки автоматизація проектування скасовує цілий ряд етапів, які вимагають чималих грошових вкладень.

Елементи інформаційного моделювання

На базовому рівні створюється графічне представлення майбутньої будівлі. Даний фрагмент проекту є кістяком, побудованим на технічних розрахунках. В цьому ж комплексі можуть формуватися окремі блоки, що відповідають за виконання конкретних деталей – комунікацій, конструкцій, устаткування, ліній зв'язку і т. д. Слід підкреслити, що вже в цій системі організується взаємозв'язок між компонентами і в залежності від характеру взаємодії вони можуть впливати один на одного, автоматично змінюючи свої параметри. Важливим елементом є і можливість управління вищезазначеним життєвим циклом. Спочатку BIM-технології в проектуванні замислювалися не просто як технічний інструмент, але і як засіб регулювання процесу використання об'єкта. Наприклад, вже побудованому будинку планується реконструкція. Програма дозволить оцінити, наскільки доцільна та чи інша тактика реалізації проекту по перегляду будови.

Інструментарій для BIM-моделювання

Всі елементи створення віртуального проекту виконуються з допомогою потужного програмного забезпечення. Також застосовуються набори бібліотек, на основі яких реалізується моделювання. У свою чергу, користувачі керують системою за допомогою GUI та інтерфейсів API, які дозволяють у зручному форматі вносити вихідні дані, редагувати їх та отримувати готові для обробки матеріали. Передбачає BIM-технологія і застосування спеціалізованих систем для вузькоспрямованої аналізу окремих якостей будинку. Деякі з них виробляють контекстного моделювання за різними схемами залежно від поставлених завдань. Наприклад, за допомогою програм визначення фізичних параметрів можна розрахувати відповідальні точки центрів маси в будівлі, що дасть можливість оптимізувати об'єкт з точки зору ризиків обвалення або деформації окремих частин.

Етапи BIM-моделювання

Процес реалізації проекту за допомогою системи BIM базується на трьох етапах – безпосередньо розробка технічного рішення, будівництво і експлуатація. На першій стадії здійснюється збір вихідної інформації, обробка інструментами розрахунку конструкцій і при необхідності складання кошторису. Паралельно з автоматизованою процедурою формування моделі об'єкта виконується узгодження проекту. На наступному етапі вже готове рішення реалізується на практиці – виконуються будівельно-монтажні операції. Яке місце можуть займати BIM-технології в будівництві? За допомогою того ж програмного забезпечення виконуються розрахунки по застосуванню оптимальних матеріалів, формуються схеми монтажних робіт і модель логістики, оптимізує в цілому процес організації заходів. На етапі експлуатації інформаційне моделювання може бути задіяно при виборі найбільш ефективних підходів до реконструкції, ремонту або модернізації об'єкта.

Впровадження BIM-технології

Будівельні та проектувальні компанії інтегрують засоби інформаційного моделювання в комплексному форматі. Процес впровадження передбачає розробку і встановлення цільового програмного забезпечення, його налаштування під конкретні завдання і навчання персоналу. На початковому етапі BIM-технології в проектуванні задіюються в якості пілотного інструментарію. Випробувальний період дозволяє виявити помилки в роботі обслуговуючого персоналу, а також зробити поправки у методологію здійснення проектного моделювання з поправкою на область використання системи.

Застосування технології

На поточний момент даний комплекс успішно використовується при будівництві багатоповерхових будівель. Також і промислова сфера активно використовує передові засоби комп'ютерного проектування. Зокрема, це стосується гірничодобувних об'єктів, обробних виробництв, інженерних споруд та комунікаційних систем. Варто відзначити і застосування BIM-технологій в системах менеджменту. Великі компанії використовують інструменти моделювання з метою підвищення ефективності роботи персоналу та оптимізації витрат.

На закінчення

Ключовою різницею між традиційним підходом до розробки проекту і застосуванням автоматизованих систем є ступінь точності, виключення помилок і гнучкість в контролі якості. Крім того, технологія інформаційного моделювання BIM дає можливість масштабного проектування. Вже сьогодні на базі цієї концепції з'являються більш досконалі засоби, що дозволяють об'єднувати в одну структуру не тільки елементи одного об'єкта, а, приміром, кілька будівель. Таким чином, розширюється діапазон охоплення цільової моделі, в яку можуть входити групи житлових і виробничих будівель.