Строительную отрасль считают традиционный, что может появиться нового? Ну хотя бы новые компьютерные технологии. Строительная робототехника, использование современных материалов и информационное моделирование зданий (BIM) помогают управлять строительством, повышать надежность конструкций, экономить до 15% бюджета.
BIM-проектирование — это создание трехмерной информационной модели здания или сооружения, в которой содержится полная информация обо всех элементах: строительных конструкциях, коммуникациях и т.д.
BIM- технологии начали развиваться в 90-е, а стадия активного применения началась в 2000-х годах. В российском строительном комплексе за год доля девелоперов, использующих BIM, выросла с 7 до 12%. С 2022 года все госзаказы в строительстве в России переведены на BIM.
Фазовый переход к BIM
Давным-давно, когда деревья были большими, вода мокрее, а трава зеленее в строительстве использовались бумажные чертежи. Например, в СССР были проектные институты, где за кульманами и ватманами трудились тысячи инженеров, в том числе проектируя как великие стройки коммунизма, так и жилые дома массовой застройки.
Наверное, лучшей иллюстрацией будет фильм «Самая обаятельная и привлекательная», который освещает работу такого трудового коллектива.
Закончилась советская эпоха, в стране прошла компьютеризация и появилась невиданная доселе возможность заменить кульман и карандаш экраном компьютера и мышкой, а ластик вымачивать в керосине вообще не нужно. Более того, появились специальные CAD-программы для онлайн-проектирования двухмерных чертежей.
На сегодняшний день BIM предполагает кардинально другой подход к созданию чертежей, а именно изначальное построение модели, из которой вытекают спецификации и планы. Трехмерная BIM-модель наполняется конструктивными элементами по шкале LOD — Level of Detail или Level of Development, которая характеризует уровень детализации:
- LOD 100 и LOD 200 – самый низкий уровень с минимальной проработкой деталей. К примеру, запроектирована стена с указанием процента присутствия в ней арматуры;
- LOD 300 — проектная модель с конкретными и точными значениями формы, положения и основных атрибутов;
- LOD-500 – самый высокий уровень детализации, это информационный двойник здания или сооружения.
Главными преимуществами использования BIM – технологий является высокая скорость и безошибочная точность проектирования, что позволяет застройщику экономить бюджет на разных этапах строительства. Сегодня в BIM проектируют все что угодно: торговые и бизнес-центры, промышленные предприятия, жилые кварталы, причем можно не только проектировать «с нуля», но и использовать преимущества цифровых технологий при реконструкции объекта.
Главное для построения цифровой модели – точность обследования
Самый простой способ обследования – это отправить на стройплощадку пару ребят с теодолитом и рулеткой. А если объект очень большой, сколько времени займет такое обследование? Да и не везде с земли дотянешься своими приборами до верхних этажей какой-нибудь башни. Что остается? Вызывать промышленных альпинистов и оплачивать дорогостоящую смену. Да и человеческий фактор никуда не денется, не везде ребята залезут и пролезут со своими приборами.
К счастью, прогресс не стоит на месте и современные технологии удешевляют и ускоряют процесс. Один из популярных способов — лазерный сканер. Это относительно недорогой и высокоточный способ обработать возводимое сооружение. Оборудование сканирует до нескольких миллионов точек в секунду. В итоге за 3-12 часов удается получить цифровую модель объекта.
Преимущество беспилотных летательных аппаратов в их способности вести сплошную видеосъемку в высоком качестве с разрешением 4К. Даже при стоп-кадре изображение не смазывается и позволяет детально рассмотреть состояние здания при реконструкции. На такие камеры снимают динамичные фильмы и даже выступление спортсменов на Олимпийских играх.
К тому же беспилотник может нести на себе дополнительную исследовательскую аппаратуру, датчик-лидар или тепловизор для определения утечек тепла. Но есть и минусы: использование дронов ограничивают как погодные условия, так и многоступенчатая разрешительная процедура в отношении полетов и видеосъемки, которую обследователям придется пройти перед каждым запуском беспилотника.
Как работают BIM-специалисты
Представим, что в результате обследования лазерным сканером мы, что называется быстро «прошли» весь объект, многократно меняя диспозицию, и получили облако 3D-координат, соответствующих поверхностям построенного здания. После чего передали эти данные в BIM-подразделение, которое есть в составе группы компаний КТБ.
Получив данные специалисты загружают его в Autodesk Revit или просто Revit — программный комплекс для автоматизированного проектирования. Именно это программное обеспечение реализует принцип информационного моделирования зданий, данные совмещаются с координатами, облако точек обрисовывается, начинается формирование цифровой модели.
В разработке BIM – моделей бывают свои сложности, например, когда заказчик передает комплект проектных чертежей 2D и дает задание рассчитать объем в Revit. BIM – специалист начинает «поднимать» здание в программе, используя данные чертежей в 2D и тут неожиданно возникают проблемы: балки забыли обозначить, или вдруг колонна пересекается с перекрытием, инженерные коммуникации «приходят» в несущую стену.
Устранить такого рода ошибки можно при работе в среде Navisworks, которая позволяет как в компьютерной игре пройти по этажам виртуального здания, проверить элементы конструкции, совершить обследовательский облет и т.д. В итоге можно выявить даже мельчайшие неточности и ошибки и принять меры по их корректировке.
Использование BIM-технологий еще на этапе проектирования помогает сократить количество таких ошибок и сэкономить от 10 до 15% строительного бюджета.
Узнать подробнее о проектировании в BIM можно здесь. А если интересно узнать о 3D – сканировании зданий и фасадов, загляните сюда.
