Компания ООО «НПО «Агростройсервис» вот уже на протяжении 30-ти лет занимается производством градирен и очистных сооружений: путь лежит от заключения договора с заказчиком до возведения сооружений.
Для того чтобы изготовить градирню на производстве, необходимы качественные расчеты и чертежи. Этим и занимается проектно-конструкторский отдел.
Какие же изменения отдел претерпел в работе?
Изначально проектировщики работали в 2D, отрисовывая каждую линию, и проставляя каждый размер вручную, однако, проектирование в двухмерном пространстве постепенно вытесняется из работы, переходя на новый путь развития BIM-технологий.
Что такое BIM моделирование? История появления
Начиная с конца 20-го века в строительстве начала развиваться концепция моделирования на компьютере. Уже активно использовались CAD-технологии, но отсутствовала техническая возможность перехода на новый качественный уровень.
Первая информационная модель здания под названием Building Description System появилась в 1975 году в журнале AIA (Американский Институт Архитекторов). Автор работы профессор Технологического Института Чак Истман.
Одновременно аналогичные теории и практики разрабатывались в Европе. Так, в Финляндии в первой половине 1980-х годов появился термин Product Information Model, а в Соединенных штатах Америки - Building Product Model.
Эти две системы были сфокусированы не на проектирование, а на его объект. Чуть позже сложилось общее понятие Building Information Modeling (BIM).
Английский инженер Роберт Эйш (создатель программы RUCAPS) в 1986 году обозначил ключевые принципы информационного подхода к проектированию, а именно:
- Автоматизированное составление чертежей
- Создание объекта в трех измерениях
- Интеллектуальная параметризация зданий
- Обобщение баз данных
- Перераспределение этапов строительства во времени
Первая практика применения новой технологии получилась в момент реконструкции терминала аэропорта Хитроу.
Начало 2000-х - ключевой момент истории BIM-технологий. Данная технология стала одной из ключевых в мировой строительной индустрии.
BIM (англ. Bim - Building Information Modeling) – это информационное моделирование, которое включает все этапы жизненного цикла здания или сооружения, от инженерных изысканий до эксплуатации и демонтажа. Цель BIM-технологии - соединить воедино все виды градостроительной деятельности (инженерные изыскания, проектирование, строительство).
В данной статье мы рассмотрим принципы реализации данного процесса в нашей компании: освятим вопрос, почему было выбрано именно данное решение в проектировании, и какие цели мы планируем, благодаря ему, достичь.
Проблемы плоскостного проектирования
Для того чтобы выявить все плюсы БИМ технологий, рассмотрим основные проблемы плоскостного проектирования.
Одной из проблем проектирования является отсутствие единообразия в чертежах. Каждый проектировщик пользуется своими шаблонами, наработанными годами. Вследствие чего, все чертежи оформлены по государственным стандартам, но имеют свои отличительные черты исполнителя. Данная проблема решается за счет того, что в процессе 3D проектирования конструктор не выполняет чертежи: чертежи выгружает программа, используя заложенные преднастройки: шрифты, таблицы, рамки, выноски, линии.
Следующую проблему можно обозначить в виде низкой скорости проектирования. Работая в 2D, чтобы изменить одну деталь, включенную в комплект чертежей, ее необходимо будет менять на каждом из листов, то же касается и спецификации. При работе в BIM, с теми же условиями, при изменении 3д-модели детали, к которой подвязаны чертежи, все изменяется автоматически (и спецификация в том числе), что в свою очередь положительно сказывается на сроках проектирования.
Если произойдет данная экономия времени над правками одного небольшого проекта, на разработку которого уходит обычно неделя (допустим, сохраняем 4 часа), то, внеся правки в 10 проектов, мы сэкономим 40 часов. Что такое сорок часов? Это одна рабочая неделя: время, за которое можно выпустить еще один небольшой проект. Что это для компании? - дополнительная выручка и еще один довольный заказчик, проект которого взяли в реализацию раньше.
Наверное, самой важной проблемой, с которой сталкиваются молодые и неопытные конструкторы – коллизии (проблема наглядности разрабатываемых проектов).
В 2D-реалиях видны лишь плоские, безжизненные очертания сооружений, неопределенного цвета, состоящие лишь из линий. Однако следуя по пути, предложенному нам BIM, проектировщик может увидеть проект таким, каким он предстанет в жизни: модель 3D во всех положениях и под разными ракурсами, ее цвет, объем и разрезы с любой стороны.
Наглядность важна не только для проектировщика, но также и для потребителя: данные становятся более «прозрачными», а объект начинает быть более «вкусным».
Стоит отметить, что с каждым днем появляется новая проблема, связанная с отсутствием автоматизированных расчетов. Ряд программных обеспечений позволяют в процессе 3D моделирования произвести математические моделирование определенных условий для выполнения расчетов - прочностных и технологических. Это, в свою очередь, дает возможность сократить время проектирования, и быть уверенным в качестве расчетов.
Наиболее распространённая ошибка из всех - человеческий фактор. Безусловно, трехмерное моделирование в несколько раз снижает риски допустить ошибку по невнимательности за счет автоматизации: чертежи, штампы, таблицы, размеры подгружаются из моделей, следовательно, происходит минимизация ошибок.
Достоинства BIM-технологий
Перечислим достоинства БИМ-технологий:
- хорошо скоординированная и согласованная работа разных специалистов компании, сотрудничающих в данном направлении
- возможность проведения подробного анализа и точных расчетов в два клика
- практически точное определение эксплуатационных свойств строящегося объекта посредством проведения испытаний
- сокращение финансовых и временных затрат на подсчет материалов и внесение изменений
- хранение и актуализация всей информации по проекту
- охват всех этапов жизненного цикла сооружения
Внедрение BIM-технологий в проектировании открывает компании выход на мировой рынок, повышает качество ее продуктов, привлекает новых заказчиков и позволяет работать с более сложными и оригинальными проектами.
Для чего используют BIM
Целью использования BIM-технологии является предоставление числовой информации в адаптированном для понимания и анализа виде. Первоначальные данные в готовой модели кооперируются, согласовываются и связываются между собой. Любое число обладает конкретной физической привязкой, его можно проанализировать и рассчитать. Становится более простым внесение изменений и обновлений.
Цели использования информации в трехмерном виде:
- создание идеальной проектной документации
- принятие грамотных проектных решений
- расчет строительных смет
- формирование комплектовочных ведомостей на заказ материалов и оборудования
- управление процессом стройки
- эксплуатация объекта в течение всего жизненного цикла
- управление прибыльностью объекта недвижимости
- утилизация и снос ненужных строительных конструкций
- капитальный ремонт, реконструкция, модернизация объектов
Практическое применение и преимущества технологии
Рассмотрим основные преимущества применения BIM-технологии в строительстве:
- визуальная демонстрация подрядчикам, заказчикам, инвесторам, надзорным органам объекта в трехмерном измерении. Возможность применения специальных очков
- централизованное хранение всех данных об объекте строительства. Возможность проследить результаты внесенных изменений в один раздел на всех остальных связанных проекциях
- уменьшение времени проектирования
- минимизация ошибок, выявление их на стадии проекта, а не реализации
- использование баз типовых узлов и элементов приводит к быстрому и наглядному расчету основных строительных конструкций
- работа и управление в режиме online. Возможен контроль ключевых показателей объекта, а также сроки строительства
- систематизированный и автоматизированный процесс управления строительными машинами и оборудованием
- оперативный поиск и выгрузка информации из проектной документации по запросу пользователя
- корректировка общей стоимости строительства благодаря возможности изменения финансовых показателей трудозатрат в отдельных спецификациях
- централизация управления смежными подразделениями – бухгалтерией и отделом закупок
- прозрачная и эффективная система эксплуатации здания
- объект строится с учетом максимальных требований и пожеланий заказчика
Этапы BIM-проектирования
Условно выделяют несколько этапов применения BIM-технологий в проектировании
- Создаются трехмерные архитектурные модели здания. Поддаются визуализации все планы и разрезы. А данные, нужные для раздела архитектурных решений, подгружаются автоматом
- Просчет основных элементов здания. Проектировщик заносит модель в программу, а та определяет характеристики и параллельно выгружает ведомости, чертежи , спецификации, детальную стоимость строительства
- Ввод данных об инженерных сетях – уровень освещенности участков строительства, теплопотери и тд
- Разработка проекта производства работ (ППР) и проекта организации строительства (ПОС). Данные раздел выполняется после получения информации по общему объему работ. Календарный сетевой график работ выдается автоматически
- Этап определения транспорта и логистики заключается в вводе информации о видах материалов, сроках поставки на объект строительства
Если говорить упрощенно, то процесс моделирования происходит так. Сначала в программе просчитывают блоки, изготавливаемые не на строительной площадке и не подлежащие разделению на составные элементы, но являющиеся необходимыми частями здания (вентиляция, окна, двери, освещение и отопление, плиты перекрытия).
Далее проектируют те части объекта, которые возводятся только на строительной площадке (фундамент, крыша, стены, фасады)
Удобно, что на любом из этапов можно изменить, к примеру, отопительное оборудование. Даже можно изменить этапы моделирования, не проводя глобальных работ по корректировке всей проектной документации.
Кроме того, после того как объект построят, готовую 3Д-модель можно применять при эксплуатации здания. Для этого служит система датчиков. Программа может контролировать все чрезвычайные ситуации, рабочие и аварийные режимы коммуникаций.
Но стоит отметить, что такое моделирование не заменяет традиционного проектирования, а лишь служит очередным этапом его становления и развития. Понятно, что принципиальные решения зависят от человека, а программное обеспечение только помогает выполнять работу по поиску, хранению и анализу предоставленной информации. Конечно же, огромная разница состоит в качестве и объеме обработанной информации, поскольку вручную с таким потоком информации справиться может только компьютер.
Компания «Агростройсервис» и BIM технологии
Наша компания также уверенно входит в эпоху BIM моделирования. Например, машины и аппараты нашего производства моделируются в 3D. Построение модели идет снизу вверх, каждая деталь имеет свой набор атрибутов (свойств модели).
Данный метод позволяет нам с большей скоростью выводить чертежи на изготовление, а также в процессе проектирования не допускать коллизий.
Рассмотрим в качестве примера несколько реализованных проектов в 3D.
На рисунках, изображенных ниже, мы можем пронаблюдать аппарат в виде модели, а также его вид в реальной жизни.
Посмотрим еще на один аппарат, а именно – сливную станцию.
На рисунке 4 вы можете увидеть 3D-модель сливной станции. На рисунке 5 – чертеж, подгруженный с модели, и подвязанный к ней.
В среднем, наши сборки состоят из пяти тысяч элементов первого уровня.
В случае необходимости внесения изменений в РКД, конструктор меняет лишь модель: изменения в чертежах происходят автоматически.
Имеется библиотека стандартных изделий нашего предприятия, использование которых в разы ускоряет процесс проектирования.
Следует отметить, что конечной целью внедрения BIM-моделирования в процесс конструирования является полноразмерная детальная инженерная 3D-модель всех разделов конструкторской документации.
На данный момент мы занимаемся разработкой в 3D только технологического оборудования и строительных конструкций. Следующей важной задачей перед нами стоит моделирование технологических коммуникаций, ведь именно в этом разделе, как правило, проектировщики допускают коллизии.
Таким образом, наша компания небольшими, но уверенными шагами следует по пути BIM-технологий.
Остались вопросы? Звоните по телефону 8-800-222-45-62, пишите на почту acs@acs-nnov.ru
