Информационное моделирование (BIM | ТИМ | ЦИМ)

Building Information Model (BIM), или на русском языке - информационное моделирование строительных объектов, является объектно-ориентированной моделью строительного объекта или комплекса строительных объектов, которая включает в себя данные геометрических, физических и функциональных характеристик. В большинстве случаев BIM создается в трехмерном виде. Главная цель создания BIM заключается в принятии наиболее эффективных решений на различных этапах проекта. В России, вместо термина BIM, используется термин "цифровая информационная модель". Создание цифровой модели объекта позволяет оптимизировать действия тех, кто работает в сфере строительства, что в конечном итоге способствует повышению стоимости объекта. Концепция BIM существует с 1970-х годов, а термин "строительная модель" был представлен в середине 1980-х годов. Кроме того, термин "Информационная модель здания" впервые появился в статье Г. А. ван Недервина и Ф. П. Толмана.

Однако только спустя десять лет термины "Информационная модель здания" и "Информационное моделирование здания" (в том числе и аббревиатура "BIM") стали широко распространенными. В 2002 году компания Autodesk выпустила информационный документ с названием "Информационное моделирование зданий", после чего другие разработчики программного обеспечения также начали активно использовать эти термины. В 2003 году Джерри Лайзерин с помощью материалов компаний Autodesk, Bentley Systems и Graphisoft, а также других отраслевых экспертов, установил эти термины как общее название для цифрового представления процесса строительства. Graphisoft, Bentley Systems, Autodesk и Vectorworks ранее предлагали облегченный обмен и совместимость функциональной информации в цифровом формате под разными названиями: "Виртуальное здание" от Graphisoft, "Интегрированные модели проекта" от Bentley Systems и "Информационное моделирование здания" от Autodesk и Vectorworks.

Новаторская роль RUCAPS, Sonata и Reflex была признана Лайзериным и Королевской инженерной академией Великобритании. Graphisoft занимался разработкой своего продукта дольше, чем другие разработчики, и Лайзерин назвал свое приложение ArchiCAD "одним из самых зрелых BIM-решений на рынке". После запуска в 1987 году ArchiCAD некоторыми критиками был признан первым внедрением BIM, поскольку это был первый CAD-продукт на персональном компьютере, который мог создавать и 2D-, и 3D-геометрию, а также первый коммерческий BIM-продукт для персональных компьютеров.

В России уже с 1990-х годов обсуждаются вопросы применения информационного моделирования в строительстве, начинавшиеся с использования ArchiCAD и Softdesk. В конце 1990-х годов стали появляться разработки в области ПО, такие как Маэстро и АРКО, которая позже стала линейкой продуктов Project Studio CS. АСКОН с концепцией Mind (Model in Drawing) выступило в качестве конкурента линейки CS в конце 2000-х годов. Позднее, 1С и АСКОН разработали новое приложение под названием Renga, реализующее технологию BIM.

BIM – это цифровое представление объекта со всеми его физическими и функциональными характеристиками. Оно расширяет традиционное двухмерное проектирование зданий до трех основных пространственных измерений (ширина, высота и глубина) плюс временной (4D) и стоимостной (5D) показатели. Более позднее введение шестого измерения (6D) для учета окружающей среды и устойчивости зданий и седьмого измерения (7D) для управления объектами по всему жизненному циклу создало определенные разногласия. BIM учитывает множество факторов, таких как пространственные отношения, анализ освещения, географическую информацию и свойства компонентов здания. Поэтому BIM охватывает значительно больше, чем только геометрия.

BIM тесно связан с созданием цифровых моделей зданий, которые содержат комбинации объектов различных форм, общих или специфичных для продукта. Эти объекты имеют геометрию, связи и атрибуты, а инструменты проектирования BIM позволяют извлекать различные виды информации из этих моделей для разных задач, таких как создание чертежей. Для BIM характерно автоматическое согласование и определение объектов параметрически; каждый объект является параметром с отношениями к другим объектам, поэтому внесение изменений в один объект автоматически изменяет все зависимые объекты. BIM также может содержать информацию об атрибутах каждого элемента модели, таких как стоимость и материалы.

BIM - это удобный инструмент для специалистов, работающих на разных этапах проекта строительства зданий, таких как архитекторы, ландшафтные архитекторы, геодезисты, инженеры-строители и т. д. Они могут передавать информацию через единую общую модель, позволяя сохранять данные и обмениваться ими при передаче проекта от одной команды к другой, что снижает потери данных. Таким образом, владельцы или другие участники проекта имеют доступ к более подробной и обширной информации.

Информационное моделирование (BIM) стало неотъемлемой частью современной индустрии строительства и вычислительных технологий. ЦИМ позволяет создавать 3D-модели зданий и сооружений, которые включают не только геометрические данные, но и данные о конструкции, электрике, вентиляции, теплоснабжении и т.д. Autodesk Revit является одним из самых используемых программных инструментов в области BIM моделирования.

С помощью Revit можно моделировать самые различные типы объектов, начиная от жилых комплексов и административных зданий и заканчивая промышленными зданиями, вокзалами и медицинскими учреждениями. BIM моделирование помогает снизить риски и издержки при строительстве и обеспечивает эффективную координацию работ между различными специалистами в процессе строительства.

Типы объектов, которые наиболее часто используется информационное моделирование (BIM):

• гостиниц и отелей
• ЖК (жилых комплексов)
• заводов
• складов
• атомных электростанций
• медицинских учреждений
• административных зданий
• вокзалов
• Поликлиника
• больница
• БЦ (Бизнес центры)
• ФОК (физкультурно-оздоровительный центр)
• промышленных зданий.

«BIM-global» (компания ООО "Спектр Глобал" ИНН 7804693968) является профессионалом в области BIM моделирования и предоставляет услуги по созданию 3D-моделей зданий и конструкций, включая в себя визуализацию, анализ и точное планирование всех аспектов проекта.

BIM и управление жизненным циклом проекта

Использование BIM не ограничивается только фазой планирования и проектирования проекта - оно охватывает весь жизненный цикл здания и поддерживает все процессы, включая управление затратами, управление строительством, управление проектом, эксплуатацию объекта и управление в экологическом строительстве.

Управление информационными моделями строительства

Создание информационных моделей зданий происходит на протяжении всего времени, начиная от идейной концепции проекта до завершения эксплуатации и сноса здания. Для обеспечения эффективного управления информационными процессами на протяжении всего этого времени может быть назначен менеджер BIM, иногда также называемый виртуальным проект-конструктором (VDC) или менеджером проекта (VDCPM). Команда разработчиков нанимает менеджера BIM начиная с этапа предварительного проектирования для разработки и мониторинга хода объектно-ориентированного проектирования BIM в соответствии с количественными показателями производительности. Менеджер BIM также поддерживает междисциплинарные информационные модели зданий, которые управляют анализом, графиками, динамикой и логистикой. Компании разрабатывают BIM с разными уровнями детализации в зависимости от применения BIM и требуемых уровней детализации информации в моделировании зданий.

BIM в управлении строительством

Участникам процесса строительства необходимо выполнять проекты, несмотря на ограниченные бюджеты, ограничения по рабочей силе, ускоренные графики и противоречивую информацию. Координация основных проектных направлений строительства, включая архитектурный и строительный инжиниринг, электротехническое и сантехническое проектирование, является важным фактором. Информационное моделирование зданий помогает обнаружить противоречия на начальном этапе, идентифицируя точное местонахождение расхождений.

BIM концепция обеспечивает виртуальное строительство объекта до его физического создания, чтобы уменьшить неопределенность, повысить безопасность, решать проблемы и моделировать потенциальные воздействия различных факторов. Субподрядчики на разных стадиях проектирования могут внести критическую информацию в модель до начала физического строительства, что позволяет свести затраты к минимуму и доставить строительные материалы точно в срок.

Информация о количестве и характеристиках строительных материалов может быть спокойно извлечена на этапе проектирования. Объем работы также определяется заранее. Все инфраструктурные системы, сборки и последовательности можно визуализировать в масштабе относительно всего проектируемого объекта или группы объектов. Компьютерная модель BIM позволяет обнаруживать ошибки и выделять локации, где части здания не совмещаются правильно.

BIM также может компенсировать потерю информации, связанную с работой над проектом от проектной группы, строительной команды и владельца/оператора здания, позволяя каждой группе добавлять и ссылаться на всю информацию, которую они получают в течение периода внесения дополнений и изменений в модель BIM. Этот подход может помочь владельцу/оператору объекта, например, при обнаружении утечки в здании, что упрощает поиск водяного клапана и других ключевых метрик, добавленных в модель.

BIM может поддерживать анализ эксплуатации и техобслуживания здания, включая измерения датчиков и управляющие сигналы от систем здания. Попытки создания информационных моделей для старых, уже существующих объектов, широко используются в индустрии. Однако это более сложная задача, чем моделирование объекта во время проектирования, так как необходимо учитывать множество исторических норм и стандартов проектирования, строительства, материалов и т.д.

BIM также может использоваться для поддержки целостного понимания и реализации методов управления зданием и принципов «стоимости владения». Например, Американский национальный стандарт APPA 1000 включает BIM для учета критических требований и затрат в течение жизненного цикла здания.

BIM в экологическом строительстве, или «зеленый BIM», помогает архитектурным, инженерным и строительным компаниям сделать отрасль более устойчивой. Это позволяет архитекторам и инженерам интегрировать и анализировать экологические проблемы в своих проектах на протяжении всего жизненного цикла здания.

Первые программные инструменты для моделирования зданий появились в конце 1970-х и начале 1980-х годов. Среди них были системы описания зданий Чака Истмана и продукты для рабочих станций, такие как GLIDE, RUCAPS, Sonata, Reflex и Gable 4D. Однако стоимость оборудования и программного обеспечения ограничивала их распространение. В 1984 году было выпущено программное обеспечение Radar CH в ArchiCAD, первое для моделирования зданий, доступное на персональном компьютере.

В связи с трудностями в получении всех необходимых данных для работы с BIM, некоторые компании разработали программное обеспечение, специально предназначенное для работы в этой среде. Они отличаются от инструментов архитектурного проектирования, таких как AutoCAD, тем, что позволяют добавлять дополнительную информацию (время, стоимость, сведения о производителях, информацию об устойчивости и обслуживании и т.д.) в модель здания. Примером такого программного обеспечения является 1С:ERP УСО 2.0 (Управление строительной организацией), имеющее модули, работающие с оценкой инвестиционной привлекательности проекта и эксплуатацией зданий, а также с привязкой учетных данных к 3D-модели для получения расчетных характеристик от элементов модели и визуализации данных из 1С в 3D.

Проблемами внедрения BIM в отрасль были сложность сбора всей необходимой информации и отсутствие стандартизации. В августе 2004 года отчёт Национального института стандартов и технологий США (NIST) установил убытки в размере 15,8 миллиарда долларов в год из-за неадекватной функциональной совместимости. Ранний пример утвержденного на национальном уровне стандарта BIM - это стандарт CIS / 2, утвержденный AISC (Американский институт стальных конструкций) и начавший свой путь в Великобритании.

Сейчас BIM часто ассоциируется с отраслевыми стандартами (IFC) и aecXML - структурами данных для представления информации. IFC были разработаны BuildingSMART, как нейтральный, непроприетарный или открытый стандарт для обмена данными BIM между различными программными приложениями. Обмен данными также осуществляется с помощью такого текстового формата файлов, как dotbim, благодаря его простоте и наглядности.

Согласно решению правительства Российской Федерации, строительная отрасль должна перейти на технологию информационного моделирования до 1 января 2022 года. Приоритет отдается отечественному программному обеспечению. Институт развития в жилищной сфере ДОМ.РФ является одним из активных участников перехода на BIM, включая подготовку специалистов для органов государственной власти.

Весной 2021 года ДОМ.РФ провел серию экспертных встреч, чтобы объединить участников перехода на BIM в строительной отрасли - IT-специалистов, представителей власти, бизнеса, банковского и экспертного сообщества, в том числе выступили представители Минстроя, Минцифры и других государственных органов. Обсуждались темы подготовки кадров, улучшения нормативной базы и разработка отечественного программного обеспечения для широкого внедрения BIM.

С 1 августа 2021 года в России будет запущена профильная обучающая площадка "Цифровая академия", которая поможет решить одну из главных проблем перехода на BIM - дефицит специалистов. Академия будет готовить новых специалистов с профессиональными компетенциями по информационному моделированию, обучать студентов и выпускников, а также обеспечивать повышение квалификации действующих специалистов. Ежегодно планируется выпускать около 4 тысяч BIM-специалистов, при этом рынок строительной отрасли потребует около 240 тысяч таких специалистов.

Ожидаемый потенциал технологии BIM в отрасли строительства.

Согласно постановлению правительства РФ, строительная отрасль должна начать переход на технологию информационного моделирования с 1 января 2022 года. Институт развития в жилищной сфере ДОМ.РФ занят активным внедрением технологии BIM и организовал серию экспертных встреч для участников перехода на BIM в строительной отрасли. 

По мнению пользователей, технология BIM может повысить качество строительных документов и производительность благодаря простому поиску информации. Также BIM может улучшить визуализацию, повысить согласованность строительных документов, ускорить логистику и снизить затраты. 

BIM содержит много данных, необходимых для анализа производительности строительства здания. Применение свойств здания в BIM для автоматического создания входного файла для моделирования производительности строительства здания может сэкономить значительное количество времени и усилий. Кроме того, автоматизация этого процесса уменьшает ошибки и несоответствия в процессе моделирования производительности строительства здания.

Вывод:

BIM моделирование является неотъемлемой частью современного строительства и вычислительных технологий. Autodesk Revit позволяет моделировать самые различные типы объектов, а BIM-global является экспертом в области BIM моделирования. Применение BIM моделирования в процессе строительства позволяет снизить риски и издержки, а также обеспечивает эффективную координацию работ между различными специалистами.

Подписывайтесь на наш telegram: