Методи і засоби сучасного проектування в будівельній сфері давно використовують елементи комп 'ютерного аналізу та моделювання. За 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 напрямку стала BIM-технологія, яка обробляє не окремі параметри будівлі, а розглядає її комплексно і залежно від внесення коригувань у певні показники автоматично змінює і властивості інших компонентів.
Загальні відомості про технологію
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 автоматизованому комплексу BIM. Важливо підкреслити, що система виконує не тільки розрахунки конструкції з подальшим представленням комп 'ютерного зображення. Вона імітує життєвий цикл будівлі, дозволяючи оцінювати сторонні впливи на її елементи, комунікації та обладнання. Обслуговуючий персонал також має можливість експериментальної діяльності шляхом внесення коригувань до параметрів 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 побудову об 'єктів у двомірних площинах, а засоби 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 кілька варіантів виконання об 'єкта, підганяючи його під певні характеристики. Також істотно і гідність методу як такого, що мінімізує допуск помилки. Справа в тому, що BIM-технологія базується на машинних обчисленнях високого рівня, що практично зводить до нуля ризик невірного розрахунку. Зрештою замовник виграє і у фінансовому аспекті, оскільки автоматизація проектування скасовує цілий ряд етапів, які вимагають чималих грошових вкладень.
Елементи інформаційного моделювання
На базовому рівні створюється графічне представлення майбутнього будинку. Даний фрагмент проекту є кістяком, побудованим на технічних розрахунках. У цьому ж комплексі можуть формуватися окремі блоки, що відповідають за виконання конкретних деталей - комунікацій, конструкцій, обладнання, ліній зв 'язку тощо. Слід підкреслити, що вже в цій системі організовується взаємозв 'язок між компонентами і залежно 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 регуляції процесу використання об 'єкта. Наприклад, вже в побудованій будівлі планується реконструкція. Програма дозволить оцінити, наскільки буде доцільна та чи інша тактика реалізації проекту з перегляду будови.
Інструментарій для BIM-моделювання
Всі елементи створення віртуального проекту виконуються за допомогою потужного програмного забезпечення. Також застосовуються набори бібліотек, на основі яких реалізується моделювання. У свою чергу, користувачі керують системою за допомогою GUI і API інтерфейсів, що дозволяють у зручному форматі вносити вихідні дані, редагувати їх і отримувати готові для обробки матеріали. Передбачає BIM-технологія і застосування спеціалізованих систем для вузькоспрямованого аналізу окремих якостей будинку. Деякі з них роблять контекстне 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 та експлуатація. На першій стадії проводиться 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 щодо застосування оптимальних матеріалів, формуються схеми монтажних робіт і модель логістики, що 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 та встановлення цільового програмного забезпечення, його налаштування під конкретні завдання та 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 провести поправки до методології здійснення проектного моделювання з поправкою на область використання системи.
Застосування технології
На поточний момент даний комплекс успішно задіюється 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.
Насамкінець
Ключовою різницею між традиційним підходом до розробки проекту і застосуванням автоматизованих систем є ступінь точності, виключення помилок і гнучкість у контролі якості. Крім того, технологія інформаційного моделювання BIM дає можливість масштабного проектування. Вже сьогодні на базі цієї концепції з 'являються більш досконалі кошти, що дозволяють об' єднувати в одну структуру не тільки елементи одного об 'єкта, а, наприклад, кілька будівель. Таким чином, розширюється діапазон охоплення цільової моделі, в яку можуть входити групи житлових і виробничих будівель.