BIM – съвременното лице на архитектурното и строителното проектиранеЕдна нова технологична платформа, която интегрира архитектура, проектиране и инженеринг става тема на задълбочен дебат в строителните среди.
Системата BIM (Building Information Modeling) вече търси своето място в процесите на проектиране, предлагайки множество удобства, в сравнение с класическата процедура за проектиране, изчертаване и съгласуване на проекта между различните специалисти
текст инж. Вера Ангелова
През цялата човешка история, архитектурата и строителството са разчитали на чертежи, в които се съдържа необходимата информация за построяване на даден обект. Във вид на технически чертежи, по правило, се изискват различни изгледи в план и разрез, както и детайли в различни мащаби, за да се предаде цялата необходима информация за строителството.
На практика чертежите на разпределения, планове, разрези и детайли се разчитат само от специалистите в областта, като останалите хора и машините ги възприемат само като съвкупност от линии, текст и означения.
В основата си, информационният модел на сградата (BIM) е представяне на цялостната строителна информация в дигитален формат, които може да бъде разчетен от компютъра. Тъй като сградите имат триизмерна геометрия, моделите BIM също са 3D. Подобно на някои индустриални производства, които вече работят основно с дигитални прототипи, BIM представя сградата като виртуална сграда в компютъра. Всяка част на сградата е представена като обект с определена форма и зададени свойства и връзки с останалите компоненти. Крайните потребители, изпълнителите, доставчиците и инвеститорите могат да „се разходят” през дигиталния модел, виждайки всички аспекти от конструкцията и оформлението и добивайки доста ясна представа за количествата и цените на материалите, както и експлоатационните им качества. Цялата информация, която може да интересува клиента или изпълнителя е представена в удобен за ползване и ясен вид, като е възможно своевременно нанасяне на промени, които интелигентния модел отчита автоматично.
Информационният модел на сградата е единствената информационна база при проектирането и изпълнението, като той дава възможност освен триизмерния модел на конструкцията, в 3D моделът да се зададе параметрична информация за всеки един от конструктивните и функционалните елементи, като повърхност, обем, топлотехнически качества, описание на помещенията, цени на материалите, информация за спецификациите на продуктите и още много.
Това, към което пълният потенциал на системата BIM е насочен е да се моделира целия жизнен цикъл на проекта: от архитектурата, строителното проектиране в отделните му фази, строителството и бъдещата експлоатация и поддръжка.
Първоначално се изработва първичен модел и към него се интегрират инсталациите. След като виртуалният модел на проекта е готов, специалистите от различните специалности могат да започват да конструират и моделират, ако е необходимо. След края на тяхната работа, моделът BIM се доставя на клиента и служи за база за бъдещата поддръжка и експлоатация на сградата.
От модела могат да се извлекат чертежи, технически спецификации, количествени сметки и други варианти на информация за сградата.
Предимства на BIM
Ползите от използване на BIM в даден проект са много, като основното е синхронизираната работа между различните специалности и възможността за автоматично нанасяне на корекции върху различни аспекти на единния модел. Поради факта, че всички чертежи са свързани на базата на логиката на сградата, няма възможност за допускане на грешки при отразяване на корекции по проекта – веднъж нанесени, те се отразяват във всички проекции.
Моделът отчита противоречията в дефинирането на отделните 3D системи, премахвайки по този начин нуждата от решаване на пространствените проблеми на обекта при фаза строителство. Всички те се решават още при проектирането, използвайки възможностите за детайлно разглеждане на виртуалната сграда. Типичен пример за такова несъответствие е пресичането на водоснабдителни или канализационни тръби с въздуховоди в проектите на сградните инсталации. Такъв проблем при обикновеното двуизмерно чертане често се открива чак на строителната площадка и осъществяването на връзката изисква специален преходник, за чието доставяне на обекта трябва да се чака, следствие на което работата се забавя и са възможни организационни проблеми или плащане на неустойки. При информационен модел на сградата такова пресичане се коригира със съответния преходник месеци преди да започне строителството и самата част е доставена на обекта при полагането на тръбите и въздуховодите. Като се резултат се спестява време, пари и, най-важното, нерви и притеснения.
Информационният модел на сградата е цялостен и от него много лесно могат да се изчислят количествата и стойностите на материалите. Истинското предимство не е самото триизмерно изччертаване, а интегрирането на информацията, нейното използване и как тя може да премине през целия екип от специалисти, който да я конкретизира в проекта.
За проектантските фирми едно от най-големите предимство е налагането на подобрена на оперативната съвместимост между специалностите и елиминирането по този начин на необходимостта от доработки на обекта.
Значително се намалява и концентрацията на специалистите в процеса на генериране на планове и разрези на сградата, като така се намаляват необходимите трудови ресурси за даден проект и те могат да бъдат разпределени към други задачи.
Обобщено накратко, използването на софтуер за проектиране, базиран на BIM, води до по-малко грешки, по-ниски разходи и по-бързо завършване и предаване на проекта.
Разбира се, новата софтуерна платформа е изправена и пред редица предизвикателства.
Основната трудност е съпротивата и нежеланието за промяна от страна на много архитектурни и проектантски компании, които предпочитат да продължат да работят по традиционния модел.
Освен това, за внедряване на система, базирана на BIM е необходимо да се направи значителна инвестиция, чиято възвращаемост във времето зависи в голяма степен от бързината на въвеждане на такъв софтуер в проектантските звена в останалите специалности. Поради недостатъчната популярност на системите BIM, голяма част предпочитат да работят с познатата традиционна и масово използвана CAD-платформа.
Необходима е също адекватна инфраструктура, за да могат програмите да работят с необходимата бързина и пълноценност. В допълнение, веднъж внедрена платформата BIM изисква подготовка на кадрите за работа с нея и време за усъвършенстване на придобитите умения.
Възможности
Основното изискване към един BIM проект е да дефинира всички подсистеми в 3D модела, така че плановете и разрезите да могат да бъдат проверени от компютъра и да се елиминират евентуални несъвпадения и неточности. Координирането на връзките между елементите е друга важна част от проектирането. Ако една сградна система е представена в 3D с конкретното място, което заема в пространството и одобрена като проектно положение, съответното пространство се счита за запазено. Затова, първата стъпка при изготвянето на идейния проект е поставянето на системите в триизмерния модел, което позволява разрешаването на възникнали конфликти още в най-ранна фаза, а не, както често се случва, търсене на решение на строителната площадка.
Важна характеристика на BIM е възможността да създава интелигентни (базирани на определена логика) чертежи и детайли. Например, за производствата на стоманени конструкции и изготвени в заводски условия стоманобетонни елементи, са дефинирани много правила и логични връзки за материалите в BIM приложения. Предимствата на такива решения се виждат особено ясно в автоматичното задаване на връзките, което позволява да се генерира подходящата връзка, като се изхожда от големината и разположението на елементите, както и структурните товари, които трябва да се поемат.
При изграждане на стени при монолитното строителство, независимо дали носещи или не, зидарийните тела са един от най-популярните използвани материали. Те се предлагат в различни форми и размери, могат да бъдат тухли, бетонни блокчета и много други видове модулни елементи, включително естествен камък с различни форми. Зидарията почти винаги се изпълнява на ръка, въпреки че са правени опити и за автоматизирането на този процес. Едно от основните естетически предимства на зидарията е, че тя позволява богат избор от възможни форми, независимо дали в стени с носещи функции или само като облицовка. Тази особеност също може да бъде подробно изследвана с помощта на BIM, като оценяването на сложни подредби на неправилни форми и различни зидарски превръзки става много лесно и ефективно.
Бъдещето
Благодарение на своите неоспорими предимства, информационният модел на сграда се очаква да се превърне в стандарт при подготвянето на архитектурни и строителни проекти в бъдеще. Новите форми на договаряне, възможностите за осъществяване на своевременни проверки на изискванията на строителните стандарти в BIM моделите, оценката на разходите и организационния план на строителството са само някои от големите ползи на информационния модел.
Някои програми, базирани на BIM, позволяват да се направи и конструктивно изчисление на структурните компоненти на базата на материалите и сеченията им. Това улеснява значително проектирането на по-сложни архитектурни форми.
С течение на времето, при устойчиво развитие на технологиите и автоматизиране на процесите, е логично информационния модел на сградата да замени изцяло чертежите. Преходът към информационно моделиране и преминаването към виртуално проектиране е важна стъпка за всяко проектантско бюро или инженерна компания, която гарантира конкурентоспособност в бъдеще. 24/05/2010 |
