Найти тему

Как мы проектируем конструкции дома с помощью BIM

Фрагмент архитектурной модели. Бюро Бориса Зайцева superdoms.ru
Фрагмент архитектурной модели. Бюро Бориса Зайцева superdoms.ru

В декабре прошлого года мы завершили проектирование архитектуры этого дома.
Этот дом, как и другие наши объекты, мы создаем в среде BIM — Building Information Modeling (информационное моделирование, основанное на использовании интеллектуальных параметрических объектов).

Фрагмент архитектурной модели. Бюро Бориса Зайцева superdoms.ru
Фрагмент архитектурной модели. Бюро Бориса Зайцева superdoms.ru
BIM сам по себе не является волшебной таблеткой, это всего лишь инструмент, который работает только в паре со знаниями (об анатомии дома, технологиях строительства и другими).

Сейчас идет работа по проектированию конструкций. Но обсуждать конструктив мы начали еще на подготовительном этапе при составлении технического задания (ТЗ) для архитектуры. Разумеется, на подготовительном этапе сделали «геологию» и топосъемку.

Фрагмент из отчета об инженерно-геологических изысканиях. Описание одной из скважин
Фрагмент из отчета об инженерно-геологических изысканиях. Описание одной из скважин

Геология на данном участке, как я называю, благоприятная, на архитектуру дома она не повлияла, отчет со свойствами грунта стал основой для конструктивных расчетов.

Фрагмент архитектурной модели. Бюро Бориса Зайцева superdoms.ru
Фрагмент архитектурной модели. Бюро Бориса Зайцева superdoms.ru

У заказчиков было пожелание сделать дом относительно сложной формы. Для реализации такой архитектуры сложно будет обойтись конструктивной схемой с несущими стенами из каменной кладки (газобетонный, керамический блок, кирпич и т.д.). Было понятно, что нужны железобетонные включения.

Обсуждали вариант полностью монолитного дома. После того, как я рассказал заказчикам, что в полностью монолитном доме нужно выполнить все закладные под все инженерные сети еще на этапе арматурного каркаса до бетонирования, в т.ч. все электроточки: розетки, выключатели, светильники. Что потом это подвинуть будет нельзя, а железобетон нельзя штробить. После этого было принято решение не обсуждать дальше полностью монолитный дом, а выбрать монолитный каркас.

Это тот случай, когда выбор монолитного каркаса обоснован.

Модель железобетонного каркаса. Бюро Бориса Зайцева superdoms.ru
Модель железобетонного каркаса. Бюро Бориса Зайцева superdoms.ru

Каркас состоит из двух элементов: пилоны и плиты перекрытия. Пилоны это такие прямоугольные колонны. Особенность каркаса в том, что в нем нет балок. Это значит, что будут плоские потолки. Балка упрощает армирование плиты перекрытия, без балки схема армирования сложнее. Однако наличие балок усложняет разводку сетей под потолком. И если электрикой еще можно обойти балку (хоть это и приведет к усложнению отделки этой балки), то при обходе воздуховодом теряется пространство в помещении. Поэтому безбалочный монолитный каркас сильно проще для монтажа инженерных сетей, чем каркас с балками. Мы сознательно идем на более сложное армирование перекрытий, чтобы в будущем выиграть на монтаже инженерных сетей. Нет, безбалочный каркас не дороже. Наоборот, дешевле балочного. Т.к. балки имеют объем, а значит нужно и за материалы заплатить и за работы по их изготовлению.

Фрагмент армирования перекрытия в зоне опирания на пилон. Бюро Бориса Зайцева superdoms.ru
Фрагмент армирования перекрытия в зоне опирания на пилон. Бюро Бориса Зайцева superdoms.ru

Схема армирования в безбалочном монолитном каркасе сложнее, рассчитать и спроектировать такой каркас может не всякий конструктор. Проще рассчитать балочную схему.

Реализованный узел опирания перекрытия на пилон. Фото заказчика с объекта бюро Бориса Зайцева superdoms.ru
Реализованный узел опирания перекрытия на пилон. Фото заказчика с объекта бюро Бориса Зайцева superdoms.ru

Не всякие строители смогут реализовать безбалочный каркас. Уровень монолитчиков должен быть определенно выше среднего.

Фрагмент архитектурной модели. Бюро Бориса Зайцева superdoms.ru
Фрагмент архитектурной модели. Бюро Бориса Зайцева superdoms.ru

Чтобы не было сюрпризов, как это случается у архитекторов-художников, которые работают только над картинкой, над пропорциями, над образом, но не думают о реализации, мы сделали архитектурную модель дома со всеми элементами, которые учитывают реальные толщины. Провели несколько консультаций с конструктором, чтобы потом конструктив не «зарезал» архитектурную идею.

Фрагмент архитектурной модели. Бюро Бориса Зайцева superdoms.ru
Фрагмент архитектурной модели. Бюро Бориса Зайцева superdoms.ru

Архитектурная модель это не только картинка для согласования с заказчиком, это еще и основа для проектирования всех последующих разделов, в том числе и для конструктива. Еще раз, это не просто 3Д-модель. Это информационная модель учитывает все реальные толщины: толщины несущих элементов, толщины утеплителей отделочных слоев, разуклонок для плоских кровель, обрешеток для фрагментов фасадов отделанных планкеном, пироги полов и отделочные слои лестниц и т.д. Это информация и для моделирования конструктором несущих элементов, и для сбора нагрузок.

Работа конструктора

Карты изгибающих моментов. Бюро Бориса Зайцева superdoms.ru
Карты изгибающих моментов. Бюро Бориса Зайцева superdoms.ru

Сейчас конструктор делает расчеты. Обсуждаем промежуточные решения. Например, сделать ли потолще фундаментную плиту, или сделать сложнее армирование. Где-то конструктор предлагает более оптимальные с точки зрения армирования решения. Некоторые из этих решений не влияют на планировку и мы их принимает. А некоторые, например, увеличение сечения пилона, могут портить планировку, от таких решений мы отказываемся. Пусть лучше будет немного больше арматуры в этом элементе, в масштабе затрат на дом это незаметная капля в море, но не будет ненужного выступа на ровной стене, который будет виден каждый день.

На основе расчетов и принятых решений конструктор создаст конструктивную модель со всей арматурой, бетоном и другими элементами. А на основе модели создаст альбом чертежей для строителей.

Это небольшая часть работы архитектурного бюро, такие части обычно остаются «за кадром».

Что еще интересно было бы узнать из работы архитектурного бюро?

Мои каналы в Телеграм и Ютуб.