BIM, или информационное моделирование зданий

Это процесс создания и управления информацией о здании на протяжении всего его жизненного цикла. Одним из ключевых результатов этого процесса является информационная модель здания, в которой каждый элемент имеет цифровое описание всех необходимых при проектировании и строительстве аспектов. Эта модель строится на основе информации, собранной в процессе проектирования совместно со всеми участниками проектирования и строительства. Информация регулярно обновляется и актуализируется, что позволяет построить единую актуальную базу данных о здании.

Создание цифровой модели здания позволяет оптимизировать действия всех участников, что повышает качество проектирования.

Это новейший способ сплоченной командной работы через построение эффективной системы проектирования и качественное управление информацией, где ценность создается благодаря совместным усилиям людей, процессов и технологий.

Концепция BIM существует с 1970-х годов

Термин «строительная модель» (в том смысле, в каком он используется сегодня) впервые был озвучен в работах середины 1980-х годов в статье Саймона Раффла, затем в статье Роберта Айша – разработчика программного обеспечения RuCAPS, на которое автор ссылался при описании использования программного обеспечения в лондонском аэропорту Хитроу. Термин «информационная модель здания» впервые появился в статье Г. А. Ван Недервина и Ф. П. Толмана. Однако термины «информационная модель здания» и «информационное моделирование здания» (включая аббревиатуру BIM) стали широко использоваться лишь спустя 10 лет.

В 2003 году Джерри Лайзерин помог популяризировать и стандартизировать термин как общее название для цифрового представления процесса строительства. Облегчение обмена и функциональной совместимости информации в цифровом формате ранее предлагалось в рамках различной терминологии: Graphisoft как «виртуальное здание», Bentley Systems как «интегрированные модели проекта» и Autodesk или Vectorworks как «информационное моделирование здания». 

Одна из основных идей, которая дала огромный толчок развитию – это мгновенно меняющиеся элементы модели. Возьмем, к примеру, стандартную ситуацию при проектировании. Есть дверь, которую надо сделать шире. При использовании программного обеспечения на основе BIM-технологии мы можем изменить дверь на плане, и она автоматически изменится на фасадах, разрезах, в спецификациях, так как меняется не один конкретный вид, а элемент целиком в модели, а также меняется информация об элементе.

Влияние BIM-технологии на проектирование и строительство

Благодаря BIM-технологии процесс проектирования и подход к проектированию за последние годы очень изменились. Процесс проектирования стал более сложным, но в то же время полностью цифровым. Это позволило исключить рутинные процессы, повысить точность выполнения проектной документации, сократить сроки проектирования и коллизии при строительстве, дало возможность более точно рассчитать расходы на строительство, вести разумную экономию и строить в срок.

BIM затрагивает всех, каждый участник процесса вносит свою часть информации в проект, помогает создать полноценную информационную модель здания и проанализировать ее по разным критериям. Поэтому при создании информационной модели здания важно понять, как здание работает в реальном мире, какие параметры (информация) важны для проектирования и строительства, чтобы обеспечить его точное представление в виртуальной среде.

Информация, содержащаяся в технических паспортах продукта, и соответствующие технические данные объединяются с информацией о размерах и функциональности, чтобы представить продукт наиболее геометрически эффективным способом для дизайнеров, которые используют ее в проекте.

BIM постоянно развивается, к информационной модели здания подключается генеративный дизайн, что позволяет анализировать проектные решения по разным параметрам и получать различные варианты решений, из которых заказчику останется выбрать подходящий. Генеративный дизайн – это новый метод проектирования, который позволяет находить неожиданные решения и компромиссы между ограничениями в эскизах и целями, а также формой.

Сферы применения BIM-технологии

На данный момент BIM-технология применяется на всех стадиях проектирования и строительства начиная с эскизов и заканчивая эксплуатацией здания. Она объединяет всю информацию о каждом компоненте здания в одном месте и позволяет любому участнику получить доступ к этой информации для любых целей, например более эффективно интегрировать различные аспекты дизайна. Таким образом снижается риск ошибок или неточностей, а затраты на исправления сводятся к минимуму. Данные BIM могут использоваться для иллюстрации всего жизненного цикла здания – от создания и проектирования до сноса и повторного использования материалов. Пространства, системы, продукты и последовательности могут быть показаны в относительном масштабе друг к другу и относительно всего проекта. А благодаря процессу обнаружения конфликтов BIM предотвращает появление ошибок на разных этапах разработки и строительства.

Концепция BIM предусматривает виртуальное строительство объекта до его фактического физического строительства, уменьшая неопределенность, повышая безопасность, решая проблемы, а также моделируя и анализируя потенциальные воздействия различных факторов. На каждом этапе проектирования специалисты могут вводить критическую информацию в модель, имея возможность предварительно изготовить или предварительно собрать некоторые системы за пределами площадки. Тем самым затраты можно свести к минимуму, строительные материалы доставлять точно в срок, а не складировать на месте.

Количество и общие свойства стройматериалов могут быть легко посчитаны на начальной стадии. Объемы работ также легко определяются уже на стадии проектирования.

Визуально все инфраструктурные системы, сборки и последовательности могут быть показаны в относительном масштабе со всем проектируемым объектом или группой объектов. BIM также предотвращает ошибки, позволяя обнаруживать конфликты, в результате чего компьютерная модель визуально выделяет конкретные локации, где части здания могут неправильно совмещаться. Динамическая информация о здании, такая как измерения датчиков и управляющие сигналы от систем здания, также может быть включена в программное обеспечение BIM для поддержки анализа эксплуатации и технического обслуживания здания.

Одной из проблем правильного обслуживания и управления существующими объектами является понимание того, как BIM может использоваться для поддержки целостного понимания и реализации методов управления зданием и принципов стоимости владения, которые поддерживают полный жизненный цикл продукта здания. Например, американский национальный стандарт под названием APPA 1000 (общая стоимость владения объектами и управление активами) включает BIM для учета множества критических требований и затрат в течение жизненного цикла здания. Помимо прочего, он включает замену и обслуживание энергетической инфраструктуры, коммунальные услуги и системы безопасности, постоянное обслуживание экстерьера и интерьера здания и замену материалов, обновления дизайна и функциональность, расходы на рекапитализацию.

Образовательная база BIM-технологии в России

BIM-технологию пока нельзя выбрать в качестве основного направления в профильных университетах, в основном это дополнительное образование, но мы к этому явно идем. Уже сейчас почти каждый вуз, который имеет отношение к строительству, обучает в той или иной мере азам BIM-технологии. Московский колледж архитектуры и градостроительства предоставляет своим абитуриентам возможность получить знания в сфере BIM-технологии и опробовать 3D-лабораторию прототипирования, наполненную 3D-принтерами. Также в Санкт-Петербургском политехническом институте учат BIM-искусству.

Несмотря на то, что нет полноценной учебной программы BIM в университетах, в России очень сильная школа и очень много хороших образовательных платформ, высококвалифицированных преподавателей, а также специалистов, работающих в этой сфере. 

Плюсы от применения BIM-технологии

Будущее строительной индустрии – цифровое, а BIM – это технология проектирования будущего. Стратегия BIM-проектирования направлена на снижение затрат, улучшение качества проектирования и строительства, ускорение поставок материалов, сокращение выбросов.

BIM предлагает:

• улучшенную визуализацию;
• повышение производительности благодаря простому поиску информации;
• согласованность строительных документов разных разделов;
• встраивание и связывание важной информации, такой как информация о поставщиках для конкретных стройматериалов с учетом их детального описания и количества, необходимого для оценки и проведения торгов;
• снижение затрат;
• устранение коллизий на стадии проектирования.

BIM также содержит большую часть данных, необходимых для анализа здания. Свойства здания в BIM можно использовать для автоматического создания входного файла для моделирования производительности строительства здания и экономии значительного количества времени и усилий. Кроме того, автоматизация этого процесса уменьшает ошибки и несоответствия в процессе моделирования производительности строительства здания.