BIM проектирование: что это и как работает

Принципы BIM проектирования в строительстве

BIM-проектирование (Building Information Modeling) выводит строительство на новый уровень, обеспечивая высокое качество и эффективность работ, благодаря ключевым принципам: совместной работе, интеграции данных и визуализации.

Что такое BIM? Это технологии информационного моделирования, которые основаны на построении трехмерного макета с учетом всех элементов здания. Цифровая информационная модель помогает лучше понять проект, упрощает дальнейшее обслуживание зданий, открывает новые горизонты для архитекторов, инженеров и строителей, превращая идеи в реальность.

Информационное моделирование BIM помогает еще до начала стройки рассчитать и правильно спроектировать будущие процессы, что повышает эффективность всего проекта на 5—10%.

Основные принципы:

• Централизованная разработка. Данные о будущем объекте собираются и обрабатываются в едином месте.
• 3D визуализация и анализ. Позволяет видеть и анализировать проект в трех измерениях.
• Согласованность элементов. Части разработки взаимосвязаны и работают согласованно.
• Геометрическая точность: автоматическое создание чертежей и планов.
• Параметрическое воспроизведение: изменения вносятся легко, а связанные элементы обновляются автоматически.

Основные этапы BIM проектирования

Моделирование в строительстве — это больше, чем просто создание 3D модели здания. Эта технология охватывает весь жизненный цикл постройки: от зарождения идеи до демонтажа. Она представляет собой интерактивную энциклопедию, управляемую с помощью программ.

Основные этапы включают:

• Подготовка: сбор данных о проекте, изучение требований и целей заказчика, формирование технического задания.
• Разработка концепции, определение структуры и основных параметров.
• Моделирование и проектирование: создание 3D макета, включающего планы, разрезы и информацию о всех материалах и конструкциях. Программа автоматически рассчитывает параметры, предоставляет готовые чертежи, спецификации и информацию о затратах.
• Анализ макета на предмет соответствия требованиям, выявление и устранение ошибок, оптимизация решений.
• Согласование и утверждение концепции заказчиком и другими заинтересованными сторонами.
• Планирование: разработка планов и графиков работ, закупка материалов и оборудования.
• Строительство и монтаж: реализация на стройплощадке, установка и монтаж конструкций и систем согласно проекту.
• Мониторинг и контроль качества, отчетность по выполненным работам.
• Завершение и сдача в эксплуатацию. Проводится финальная приемка здания или сооружения, подписание актов выполненных работ, передача документов клиенту.

Ключевые преимущества технологии информационного моделирования

С 1 июля 2024 года все застройщики, занимающиеся капитальным строительством, обязаны использовать технологии информационного моделирования. По прогнозам, к концу четвертого квартала 2024 года доля компаний, применяющих Building Information Modeling, составит 26%.

По данным отчета компании EMR, ежегодный рост рынка BIM в мировой строительной отрасли составит 15,20%, достигнув $7,6 млрд к 2027 году и $52,5 млрд к 2030 году.

Преимущества внедрения Building Information Modeling:

• Повышение точности расчетов. Сокращает время на подготовку сметы и снижает уровень ошибок до 80%.
• Оптимизация расходов: комплексный подход уменьшает затраты на возведение объекта.
• Автоматизация рутинных операций. Ускоряет процедуру оформления проектной документации и сокращает количество переработок.
• Детальный анализ и планирование. Способен создать несколько вариантов решений и дать оценку.
• Интеграция с учетными программами. Формирует сметы, календарные планы и карточки объектов на основе макета.

Роль BIM в цифровой трансформации строительства

Цифровое моделирование решает не только задачи визуализации и архитектурно-конструкторской проработки проекта, но также технологические и экономические вопросы. Каждый участник, от архитектора до подрядчика, видит один и тот же виртуальный макет объекта. Вместо множества отдельных чертежей и записок информация объединена в единое целое и доступна всем.

Такие наглядные расчеты и сметы помогают архитекторам сделать объективный выбор с учетом бюджета и целей объекта, а также найти способы сэкономить. Например, на выборе в пользу экономичных материалов или применении 3D-печати на месте.

Технология БИМ помогает планировать ресурсы, предсказать возможные проблемы и рассчитать смету задолго до начала работ по возведению объекта. Это не просто удобство, а реальная экономия ресурсов. В мире, где время — это деньги, такие методики меняют правила игры.

Применение BIM в проектировании зданий и сооружений

Раньше проектирование предшествовало строительству здания. Теперь же информационная модель хранит данные о здании или сооружении весь жизненный цикл. Это делает управление недвижимостью более прозрачным и понятным, а также сокращает затраты.

Благодаря Building Information Modeling объект представляет собой единую систему взаимосвязанных элементов. При внесении изменений система автоматически обновляет параметры, что предотвращает ошибки в проектировании и постройке, а также избавляет от необходимости многократно корректировать чертежи.

Например, известно, что технические чертежи могут неправильно отразить важные нюансы: элементы инженерных сетей или размеры деталей. Это может привести к ошибкам в расчетах узлов коллекторов или пересечению водопровода с электрическим кабелем. Структура цифровой симуляции исключает такие проблемы. При оформлении проекта под каждый элемент и конструкцию закладывается необходимое пространство и полные характеристики элементов (тип материала, размеры, производитель), а также проверяется отсутствие пересечений между трубами и кабелями.

Как BIM помогает оптимизировать процесс строительства

Цифровое моделирование БИМ оптимизирует строительный процесс, делает его более эффективным и предсказуемым. Вот как это работает:

1. Благодаря детализированным 3D моделям участники видят единую картину. Это исключает ошибки и недоразумения из-за множества версий документов.
2. Процесс позволяет заранее воспроизводить и анализировать различные сценарии. Строители выбирают оптимальные решения, чтобы избежать проблем еще до начала работ. Это экономит время и ресурсы, устраняя необходимость в дорогостоящих изменениях на месте.
3. Легко управлять проектом: информация о материалах, сроках и затратах находится в одном месте. Процесс гарантирует прозрачность и позволяет контролировать каждый этап работ, от проектирования до завершения.

Перспективы развития BIM технологий в строительной отрасли

Применение информационного моделирования позволило построить объекты: мост Queensferry Crossing в Шотландии, аэропорт Хитроу в Великобритании, Diego de Almagro Hotel в Чили, геометрический мост в Норвегии, аэропорт «Домодедово-2» в Москве, комплекс «Лахта Центр» и футбольное поле «Газпром Арена» в Санкт-Петербурге.

Развитие Building Information Modeling обещает значительные изменения в будущем. Во-первых, эти разработки обеспечат точность и согласованность на этапах возведения объекта.

Во-вторых, дальнейшее развитие программного обеспечения позволит автоматизировать рутинные задачи, что ускорит процесс проектирования и постройки. Это также способствует снижению расходов и улучшению качества работ.

В-третьих, интеграция с другими инновациями, такими как искусственный интеллект и интернет вещей, откроет новые возможности для мониторинга и управления в реальном времени.

Важно понимать, что для полной реализации потенциала и массового внедрения BIM нужны соответствующие программы и квалифицированные специалисты.