Аннотация: в статье рассматривается актуальность применения технологий информационного моделирования зданий Building Information Modeling (BIM-технологии), а так же проведен функциональный анализ программного приложения Autodesk Revit Architecture широко применимого на практике для реализации задач построения информационных моделей.
Ключевые слова: информационные модели, инвестиционно-строительный проект, BIM-технологии, программное приложение Autodesk Revit Architecture, цифровая экономика.
Любой инвестиционно-строительный проект является успешным при условии своей экономической целесообразности на каждом из этапов своего жизненного цикла. Период эксплуатации является самым продолжительным и важным этапом, когда становится очевидной инвестиционная состоятельность проекта. Современные технологии информационного моделирования открывают новые возможности в оценке эффективности управления эксплуатацией объекта.
Сегодня процессы проектирования, строительства и эксплуатации объектов капитального строительства во всем мире проходят путь серьезных изменений, связанных с цифровизацией экономики. В российской практике многие годы поднимался вопрос, как рационально и эффективно эксплуатировать здания. Дебаты на эту тему возобновились с новой силой после того, как была разработана технология информационного моделирования зданий (Building Information Modeling, BIM) и возникла гипотеза, что ВIM- информация, получаемая в течение жизненного цикла объекта может помочь повысить эффективность управления недвижимостью.
Технология информационного моделирования (Building Information Modeling, BIM) последние годы всё шире применяется в различных отраслях капитального строительства.
Таким образом, обладая рядом определенных преимуществ перед другими технологиями моделирования, BIM в России выходит на новый уровень
Рассмотрим принцип работы наиболее распространенного программного приложения, используемого в технологии моделирования, BIM Autodesk Revit Architecture (Revit). Revit -программное приложение для архитектурного проектирования и документации, созданное компанией Autodesk для архитекторов и строителей. Инструменты и функции, составляющие архитектуру Revit, специально разработаны для поддержки процессов информационного моделирования зданий (BIM). Архитектура Revit способна использовать динамическую информацию в интеллектуальных моделях — что позволяет комплексным строительным структурам быть точно спроектированными и документированными за короткое время. Каждая интеллектуальная модель, созданная с помощью архитектуры Revit, представляет собой весь проект и хранится в одном файле базы данных. Это позволяет автоматически распространять изменения, внесенные в одну часть модели, на другие части модели, тем самым улучшая рабочий процесс для пользователей архитектуры Revit.
Аutodesk Revit представляет собой программу, в которой практически не нужно ничего рисовать и чертить. Процесс построения моделей зданий и сооружений становится максимально простым, ведь для размещения стены, перегородки, окна или любого другого объекта необходимо лишь нажать соответствующую кнопку на панели управления и указать необходимые габариты при размещении в модели. Модель сразу строится в нескольких «уровнях», или, как нам привычнее – проекциях. Если вам удобно делать чертёж в проекции «сверху», программа автоматически создаёт по такому чертежу трёхмерную модель, к которой пользователь может перейти, нажав одну кнопку. Таким образом, специалист сокращает трудоёмкость и время, затрачиваемое на моделирование проекта. Следует отметить, что любые элементы, добавленные в модель на протяжении всего процесса строительства, автоматически связываются с уже имеющимися. Таким образом, если мы изменяем один элемент, остальные динамично изменяются соответственно, автоматически. Каждый элемент можно промаркировать таким образом, чтобы пометка была видна на чертеже постоянно – можно указать производителя или любую другую особенность. Для того чтобы модель была более реальной и при реализации проекта было удобнее ориентироваться по чертежу в Revit существует возможность указывать степень детализации и материалы элементов: кирпичные стены, железобетон, дерево и так далее. Также, для наглядности, каждый элемент можно «покрасить» в нужный вам цвет. Словом, Autodesk Revit очень удобен для построения виртуальных моделей различных зданий и сооружений.
Однако, для нас наиболее интересна польза данной программы в конкретной среде – управлении качеством строительства. Revit, как мы уже говорили в начале, напрямую связан с информационным моделированием здания. Что это значит? Это значит, что в данной программе можно отслеживать любые данные о модели здания как на стадии проектирования, так и в процессе эксплуатации и ремонта. О каких данных идёт речь? В Autodesk Revit проектируемое здание можно наполнить различными коммуникациями – водопроводными трубами, источниками света и электрической проводкой, добавить системы связи и пожарной безопасности. Таким образом, участники строительства могут заранее спланировать расположение всех коммуникаций, исключить их пересечение и продумать особенности эксплуатации – начиная от расположения кранов в системе водоснабжения и розеток для электросети, заканчивая планированием ремонта или замены любой из систем без необходимости проводить лишнюю работу. Программа позволяет работать с системами раздельно. Можно выбрать на виде только ту систему, с которой нужно работать в текущий момент. Можно получить информацию об общей электрической нагрузке, воздушных потоках и текучих средах в любой точке системы. Как следствие – можно контролировать связность элементов любой системы и их соответствие требованиям по нагрузке, что важно для правильного подбора размеров.
Стандартизация – один из самых главных способов планирования качества в масштабах целого государства. Ни для кого не секрет, что многие производители руководствуются стандартами ГОСТ. Соответствие государственным стандартам – гарант качества . Во времена, когда инженеры и архитекторы были вынуждены строить чертежи вручную, величину стандартных параметров (плотность, размер, толщина стен и прочее) приходилось бесконечно искать в объёмных книгах, что отнимало огромное количество времени, и было весьма трудозатратным, потому как большое количество элементов обладает ещё большим количеством параметров. Рассматриваемые технологии позволяют сделать работу со стандартами гораздо быстрее и проще. Программа Autodesk Revit – один из способов удобного применения стандартов ГОСТ на этапе планирования. Как это работает? В интернете есть огромное количество «семейств» - групп элементов (примеры названий семейств: окна, двери, перегородки и так далее), в которых каждый отдельный предмет уже построен по стандарту. То есть, вам необходимо просто скачать необходимые семейства и в процессе моделирования применять их содержимое в вашем проекте. Отследить параметры самостоятельно очень просто – когда вы поместите элемент, программа автоматически покажет вам его размеры. В такие файлы может быть включена любая информация – её вы можете редактировать вручную так же при размещении объектов. Управление качеством строительства становится быстрее и эффективнее.
Рассмотрим основные возможности программного приложения Autodesk Revit Architecture:
- Параметрические компоненты. Каждый компонент, созданный в Revit, имеет параметрические качества. Это значит, что изменяя элемент в двумерном пространстве, вы автоматически получаете те же самые изменения во вкладке с трёхмерным изображением модели.
- Отсутствие повторений позволяет централизовать всю вашу информацию, полностью исключив всю повторяющую работу.
- Ландшафтный дизайн позволяет делать много мелких вещей, который сделают модели более привлекательными для клиентов. Например, его можно использовать для построения ландшафтов вокруг моделей.
- Энергоэффективный дизайн - устойчивое проектирование зданий имеет решающее значение в современном мире. Люди гораздо более осведомлены о влиянии их зданий на окружающую среду. В результате, много из ваших клиентов захотят, чтобы ваша конструкция была устойчива и энегроэффективна. Revit гарантирует, что устойчивость является основным компонентом процесса проектирования с момента начала работы над моделью.
- Отсутствие бумажной документации. Программное приложение позволяет сократить количество чертежей, необходимых для строительства. Вся информация, в том числе графическая, хранится в «облаке». Таким образом, нужные вам данные находятся в постоянном доступе с компьютера или другого устройства.
- Расширенная библиотека - многие компоненты здания или иного объекта хранятся в огромной библиотеке. Можно в любой момент извлечь необходимые вам данные и воспользоваться ими.
- Обширный спектр форматов - программное обеспечение поддерживает широкий спектр форматов. В том числе DWG, DWF, DXF и DGN. Это позволяет открывать созданные вами документы в других программах и приложениях
Однако имеются и недостатки в использовании данного программного обеспечения:
- Трудно редактировать. В то время как Revit окажется полезным для архитекторов и инженеров, дизайнеры интерьера могут оказаться разочарованными. Это связано с тем, что Revit является не самым простым программным обеспечением для использования с целью разработки мелких элементов и применения широкого спектра дизайнерских решений.
- Производство массовых расчетов довольно затруднительно. Единственный способ провести расчёт - это сохранить файл, созданный в Revit в необходимом формате, после чего рассчитать необходимые вам характеристики (например, энергопотребление или нагрузку) в другой, подходящей для этого программе.
В современном строительстве всё больше ощущается необходимость адаптироваться к методологии BIM. Однако, никакое программное обеспечение для цифрового дизайна и моделирования здания не может удовлетворять абсолютно все потребности специалистов. Именно поэтому большинство дизайнеров и инженеров вынуждены умет работать с большим количеством различных программ, чтобы компенсировать недостатки программных обеспечений с помощью дополнительных средств.
Несмотря на ряд трудностей в практическом применении общая идеология применения BIM технологий (концептуальный подход, системный подход к управлению в течение всего жизненного цикла, среда общих данных, применение целостных параметрических моделей данных, система заключения и исполнения контрактов) применима практически неизменно для всех отраслей капитального строительства.
Внедрение BIM-технологий в строительной отрасли на государственном уровне уже началось. По данным Минстроя России в настоящее время завершена разработка большинства базовых документов, необходимых для внедрения информационного моделирования. В их числе два свода правил, утвержденных Минстроем в 2017 г. и уже вступивших в силу. Эти документы касаются порядка формирования информационной модели объектов строительства, а также условий эксплуатации информационных систем в процессе работы.
Еще один свод правил, в которых содержатся требования к компонентам применяемых в строительстве информационных моделей, вступил в силу летом 2019 г. В 2019 году также продолжалась систематизация используемых в BIM-проектировании терминов и определений, разработка стандартов и правил контроля качества. Это позволило в 2019-2020 гг. создать условия для согласованного взаимодействия специалистов строительной отрасли и завершить формирование «фундамента» системы нормативно-технической документации, обеспечивающей внедрение BIM на государственном уровне.
