Поиск

Преимущества и тенденции технологии информационного моделирования зданий

Более подробно рассмотрим ключевые факторы, способствующие внедрению информационного моделирования зданий (BIM), и некоторые связанные с этим тенденции в строительной отрасли.

Зачем использовать BIM?

BIM способствует повышению эффективности процесса строительства, сокращению затрат, улучшает качество и эксплуатационную эффективность зданий.

Многие передовые отрасли сегодня используют концепцию “Failing Fast” («быстрый провал»), то есть экспериментируют и пробуют что-то новое. Даже если первый опыт оказывается неудачным, за ним следует еще одна попытка и, в конечном итоге, возможный успех. В строительной отрасли эта концепция работает только в цифровом виде. Детальное и точное планирование до начала строительных работ – единственная возможность применять подобный метод в работе. Достаточно сложно экспериментировать с реально строящимся зданием на строительной площадке, и при этом соблюдать строгий график строительства, финансовые обязательства, сжатые сроки, координировать работу бригад различных специалистов и оставаться в рамках бюджета.

При традиционных методах строительства, когда команды переходят от одного этапа проекта к другому, высок риск потери информации. Технология BIM работает с информацией в цифровом виде, что делает ее доступной для всех участников проекта в любое время и в любом месте. Внедрение BIM — это обеспечение непрерывного потока информации. Каждый этап строительного процесса — от раннего планирования и проектирования до строительства, эксплуатации, технического обслуживания и конечной утилизации — записывается в цифровом виде. Это открывает новые возможности для повышения эффективности, точности, взаимодействия и сотрудничества между всеми участниками строительства. Мы живем в эпоху великой автоматизации – все бизнес-процессы переводятся в цифровой формат, а решения принимаются, опираясь на данные. Всемирный экономический форум назвал эту тенденцию «Четвертой промышленной революцией»: когда машины и технологии, используя данные, будут экспоненциально преобразовывать процессы в каждой отрасли.

Производители оборудования и компонентов для внутренних инженерных систем играют решающую роль в продвижении внедрения BIM, предлагая такие инструменты, как конфигураторы оборудования и плагины. Эти конфигураторы позволяет проектировщикам и инженерам быстро настраивать сложное оборудование в соответствии с конкретными требованиями проекта. Путем плавной интеграции этого преднастроенного оборудования в BIM-проекты производители обеспечивают более плавный переход от проектирования к строительству. Такая интеграция не только оптимизирует процесс проектирования, но также гарантирует, что выбранное оборудование органично вписывается в общий проект, повышая точность и эффективность на этапе строительства.

building process with bim

Почему важен BIM?

Рабочий процесс информационного моделирования обеспечивает динамическую связь стадий проектирования, анализа и проектной документации, и большая часть усилий по разработке проекта сосредоточена в фазе детального проектирования, когда способность влиять на эффективность проекта высока, а стоимость внесения изменений низкая. Это позволяет участникам проекта тратить больше времени на проработку различных возможных сценариев и выбрать наиболее оптимальный из них до начала стадии разработки проектной документации.

10 причин перейти на технологию BIM

  1. Благодаря быстрому обмену проектной информацией обсуждение различных сценариев происходит быстрее, что позволяет рассмотреть больше вариантов архитектурных, конструкционных и инженерных решений будущего здания и выбрать наиболее оптимальный из них.
  2. Все чертежи могут быть внесены в единую трехмерную модель, что позволяет избежать потери информации и принимать более взвешенные решения, полагаясь на данные.
  3. Необходимые инженерные расчеты для систем вентиляции, отопления и трубопроводов могут быть выполнены быстро и легко.
  4. Все геометрические и пространственные данные, необходимые для выполнения энергетических расчетов, могут быть получены непосредственно из модели.
  5. Обеспечение соответствия экологическим требованиям становится проще, а повышенная энергоэффективность здания помогает снизить затраты на дальнейших этапах жизненного цикла здания.
  6. Интеграция данных о затратах и ​​ графике выполнения работ позволяет оперативно оценивать стоимость и визуализировать этапы строительства.
  7. Точные спецификации оборудования и материалов могут быть получены непосредственно из модели.
  8. Данные, необходимые для контроля закупок, могут быть взяты непосредственно из модели, оптимизируя процесс поставки строительных материалов и оборудования.
  9. Подробная модель содержит все данные и геометрию, необходимые для точного монтажа инженерных систем.
  10. Как только строительство будет завершено, следующая версия модели может использоваться для получения информации и оповещения эксплуатационных служб о необходимом обслуживании или ремонте систем.

Инновационное использование BIM-технологий

«Всестороннее использование технологии BIM, а также инструментов совместной работы и обмена информацией, которые применялись всеми участниками проекта, позволили нам оптимизировать управление процессом проектирования, что привело к повышению производительности и качества проектирования. Следует подчеркнуть, что все это стало возможным только благодаря структурированию всего информационного процесса еще до начала фактических проектных работ».

Лука Серри, партнер-основатель и исполнительный директор ATIproject, объясняет преимущества BIM при проектировании и строительстве новой Университетской больницы Оденсе в Дании

В чем преимущества BIM?

  1. Оптимизация процесса проведения тендера, с точными спецификациями оборудования и расхода строительных материалов
    Благодаря тому, что BIM- модель включает в себя полную 3D-модель всех конструкций и инженерных систем здания, застройщики могут объективно оценивать заявки на основе сметы объемов работ с построчной разбивкой цен. Таким образом, общая стоимость в заявке на подряд будет отражать фактические затраты на строительные материалы, а не примерную оценку.
  2. Значительное снижение углеродных выбросов во время строительства
    На сегодняшний день застройщики уделяют особое внимание экологическим стандартам. Спецификации строительных материалов и оборудования на основе 3D-модели BIM вместо 2D-чертежей дает гораздо более точные результаты. Благодаря этому архитекторы и подрядчики могут избежать ошибок при определении количества необходимых строительных материалов. Чем точнее эта оценка, тем ближе предварительная смета будет к конечному варианту. Кроме того, так можно достичь значительного сокращения отходов. Точный расчет непосредственно влияет на количество энергии, ресурсов и транспортировочного времени, необходимых для получения строительных материалов, что приводит к значительному снижению выбросов углерода.
  3. Оптимизация инженерных систем здания на этапе проектирования, что позволяет снизить потребление электроэнергии и водоснабжения во время эксплуатации
    В каждом здании находится большое количество различного оборудования. Внесение технических характеристик, предоставленных производителями оборудования, в экосистему BIM на ранних этапах проектирования, позволяет заранее провести анализ работы будущих инженерных систем и доработать их при необходимости. Эффективность работы инженерных систем будет давать дополнительные преимущества после завершения строительства на этапе эксплуатаци.
  4. Создание более комфортной среды для пользователей здания
    Точная BIM-модель здания позволяет собрать комментарии и пожелания будущих пользователей здания, посредством визуализации или даже виртуальной прогулки. Мнения будущих пользователей, принятые во внимание на этапе проектирования, помогают создавать более комфортные и функциональные здания.
  5. Более простой и эффективный обмен информацией на этапе строительства
    Эффективный обмен информацией – важный аспект успешной реализации строительного проекта – является одной из наиболее сложных задач. При использовании технологии BIM такие важные задачи, как сроки, графики, наличие материалов и требуемых специалистов, можно координировать со всеми участниками проекта в режиме реального времени при помощи цифровых приложений или мобильных устройств. Когда все участники проекта работают с единой актуальной цифровой BIM-моделью, это позволяет избежать потери или искажения данных при обмене информации, облегчает контроль за процессом строительства и снижает вероятность ошибок.
  6. Контроль затрат
    При разработке программного обеспечения часто используется принцип, когда разные версии решения создаются и тестируются максимально быстро для оперативного устранения сбоев. В мире традиционного строительства застройщики должны позаботиться о том, чтобы уже первая версия здания оказалась максимально удачной, поскольку вторая версия означает проведение дорогостоящей реконструкции. Технология BIM помогает избежать массового «исправления на месте», из-за которого величина издержек постепенно выходит из-под контроля. BIM позволяет анализировать, тестировать, вносить изменения и вновь анализировать проект здания, доводя его до совершенства, чтобы получить максимально качественную и функциональную модель до начала строительных работ.
  7. Использование модели для технического обслуживания
    Благодаря технологии BIM застройщики получают возможность планировать техническое обслуживание, что позволяет сократить незапланированные простои и тщательно планировать циклы обслуживания. Это обеспечивает более высокую точность при составлении сметы работ по эксплуатации объекта. Администрация здания не будет застигнута врасплох неожиданными заменами оборудования — все эти параметры могут быть спрогнозированы при помощи BIM-модели.
  8. Снижение затрат на эксплуатацию здания в течение его жизненного цикла
    Использование BIM-модели для технического обслуживания и эксплуатации привлекает все больше внимания владельцев зданий, поскольку это может снизить затраты в долгосрочной перспективе. Если рассматривать здание как айсберг (в том смысле, что только 1% всех расходов в течение жизненного цикла здания тратится на его проектирование, в то время как 70% приходится на его содержание), BIM имеет большой потенциал: небольшое увеличение затрат на стадии проектирования, может снизить будущие расходы на техническое обслуживание, которые составляют большую часть всех расходов здания.
  9. Возможность использовать системы управления и технического обслуживания здания
    Широкое применение датчиков положило начало концепции «умный дом». «Умное» здание не только будет знать, каким образом оно используется, но и сможет выявить возможные неполадки. Например, если в трубопроводной системе возникнет утечка, можно будет заметить влагу, прежде чем она приведет к появлению плесени и последующим проблемам со здоровьем. Эта детальная информация о здании может быть напрямую связана с системами управления зданием. Один щелчок на оборудовании системы ОВКВ в BIM-модели – и владелец может посмотреть дату монтажа, кто выполнил монтаж, какое обслуживание было проведено и гарантийные сроки. Возможность получать исчерпывающие данные по оборудованию и компонентам здания способствует более конструктивному сотрудничеству между застройщиком и подрядчиками, владельцем и компаниями по техническому обслуживанию и другими партнерами.

Девять тенденций строительной отрасли в результате внедрения BIM

1. Цифровые двойники

Цифровые двойники постепенно занимают свое место в строительной отрасли. Цифровой двойник – это виртуальная модель здания, которая собирает информацию с помощью датчиков, дронов и других беспроводных технологий. «Двойник» постоянно обучается, получая информацию из разных источников, среди которых передовая аналитика, алгоритмы машинного обучения и искусственный интеллект. Это позволяет получить чрезвычайно полезное представление об эксплуатационных характеристиках, функционировании и прибыльности здания, как уже построенного, так и находящегося в процессе строительства. В будущем графические BIM-модели будут обеспечивать информацией системы технического обслуживания зданий. К такой информации относятся, например, данные о потреблении энергии, запросы на обслуживание и результаты профилактического обслуживания. Возможно в будущем связь BIM-моделей с системами технического обслуживания будет осуществляться в масштабе всего города, а не только в масштабе здания.

 

2. Искусственный интеллект

Во время проектирования и строительства здания BIM-модель собирает огромное количество информации. Интерпретация и изучение данных, полученных из BIM-моделей и предыдущих проектов, помогает избежать ошибок в будущем и усовершенствовать процессы проектирования и строительства. Однако людям не под силу обработать настолько большие объемы информации. Новая тенденция использования BIM вместе с технологией искусственного интеллекта позволяет задействовать полностью всю информацию, ускорив обработку данных и значительно повысив эффективность строительного процесса. Используя искусственный интеллект, программное обеспечение BIM может обучаться на данных и выявлять закономерности. Затем оно может самостоятельно принимать решения о том, как автоматизировать и совершенствовать строительные процессы.

 

3. Цифровые модели как юридический документ

BIM-модели вскоре могут получить такой же официальный статус, какой имеют файлы PDF в области 2D-документации. Признание и стандартизация BIM-моделей в качестве юридически обязывающих строительных документов (аналогично тому, какую роль в прошлом играли бумажные чертежи) приблизит BIM к его повсеместному использованию в строительных проектах.

 

4. Удобный доступ к BIM-моделям в облаке

Использование облачных сервисов упрощают работу со строительными проектами. Вместо ситуаций, когда все участвующие в проекте отправляют друг другу обновленные модели раз в неделю, и кто-то обнаруживает, что стена, над которой они работали, была перемещена – вся команда может работать с одной и той же моделью в режиме реального времени. Все имеют доступ к самой последней информации и могут быть уверены в ее актуальности, а работа выполняется быстрее.

 

5. Роботы на строительных площадках

В ближайшем будущем на строительной площадке можно будет чаще увидеть роботов, использующих модели BIM для выполнения строительных работ непосредственно на месте. В данный момент лишь небольшое количество всех промышленных роботов используется в строительном секторе, при этом большинство из них занято на производстве сборных конструкций. Однако несколько компаний в настоящее время занимаются разработкой мобильных роботов для строительной отрасли.

 

6. 3D-печать для строительства зданий

По всему миру люди пытаются строить здания с помощью 3D-принтеров. Используя эту технологию, исследователи из Калифорнии смогли распечатать и построить дом всего за 24 часа. В Китае экспериментаторам удалось продвинуться еще дальше: с помощью 3D-принтера за один день на заводе было изготовлено целых десять домов. Для строительства был использован строительный материал из вторичного сырья и цемент. Такие испытания проводятся и в Европе. Среди преимуществ использования 3D-печати называют сокращение отходов и увеличение переработки и повторного использования материалов. Эта технология также дает большую свободу для архитектурных решений, поскольку 3D-принтеры могут обрабатывать изогнутые формы, которые сложнее сделать вручную.

 

7. Сборное строительство

Благодаря достижениям в области BIM вновь набирают популярность сборные и модульные конструкции. Возможность точного и детализированного проектирования строительных компонентов означает, что все большее количество компонентов может быть изготовлено за пределами строительной площадки. Использование модульных и сборных конструкций может сократить сроки реализации строительного проекта и повысить его эффективность, поскольку сборные компоненты могут быть изготовлены в оптимальных заводских условиях и строительным компаниям не нужно иметь дело с такими сдерживающими факторами, как плохая погода или непродолжительный световой день.

 

8. Зеленое строительство

Одной из очевидных тенденций является движение в сторону энергоэффективных, экологичных зданий. Существует целый ряд систем экологической сертификации объектов недвижимости, использующих различные методики, такие как LEED, BREEAM и GreenBuilding, а переход на цифровые технологии упрощает экологичное строительство. Инструменты расчета экологических показателей могут проводить анализ жизненного цикла здания и рассчитывать воздействие различных зданий на окружающую среду. Они также помогают сократить вредные выбросы путем выбора других материалов или методов производства.

Услуги для производителей MagiCAD активно помогают производителям инженерных систем в удовлетворении растущих требований устойчивого развития. Поскольку при планировании МООС больший упор делается на оценку воздействия на окружающую среду, важность интеграции комплексных экологических данных для компонентов МООС становится очевидной. Чтобы удовлетворить эту потребность, мы совершенствуем MagiCAD Cloud, интегрируя данные об экологических продуктах вместе с геометрическими размерами и техническими свойствами в BIM-объекты. Проектировщики ценят производителей, которые идут в ногу со временем на пути устойчивого развития, с помощью услуг MagiCAD для производителей.

 

9. Виртуальная, дополненная и смешанная реальность

Все большее распространение в строительных проектах получает использование виртуальной реальности (VR). Например, теперь можно совершить виртуальную прогулку по будущему зданию и посмотреть, как оно будет выглядеть после завершения строительства. Виртуальная реальность помогает лучше понять и представить проект всем его участникам: строителям, инвесторам и даже будущим жителям. Эту технологию ожидает активное развитие, а функционал будет доступен даже на мобильном телефоне. Вместо того чтобы надевать громоздкие VR-очки, достаточно будет просто вооружиться телефоном.

Дополненная реальность (AR) означает наложение цифровой информации на реальные объекты окружающего мира. Вариантов использования дополненной реальности в строительстве бесчисленное множество. Эта технология может использоваться для демонстрации монтажа новых систем в существующих зданиях. Например, можно показать, как труба будет проходить сквозь крышу или стену.

Смешанная реальность (MR) представляет собой сочетание виртуальной и дополненной реальности. Это означает, что рассматриваемый виртуальный объект настолько органично встроен в реальный мир, что кажется его частью, как голограмма. С помощью этой технологии владелец здания может выйти на строительную площадку, надеть очки и увидеть свое еще не построенное здание в масштабе 1:1. При этом с ним можно выполнять различные манипуляции или приближать какие-то детали. Более того, можно зайти в дом и все осмотреть еще до того, как он будет построен. Можно увидеть вид из разных окон, проверить, как перемещение стены повлияет на ощущения в комнате, или посмотреть на поперечное сечение стены. Эта технология будет также иметь важное значение в будущем для монтажных работ.

Эффективная передача данных

«Разумеется, использование технологии информационного моделирования зданий (BIM) оказывает различное влияние на строительную отрасль, но в конечном итоге, я думаю, все сводится к тому, что каждый из участников строительного проекта может получать и использовать все данные, которые ему нужны на каждом этапе проекта, без лишнего дублирования и траты времени на рутинную работу. Это требует эффективного обмена данными между сторонами проекта в формате, с которым каждая из них может работать на всех этапах процесса.»

Ян Беренс, руководитель отдела поддержки проектов в Lindab