Применение технологии BIM в архитектурном учебном проектировании зданий и сооружений

В последнее десятилетие характерной тенденцией в строительстве и проектировании является увеличение доли уникальных зданий и сооружений, существенно отличающихся своим дизайном, архитектурными формами, конструктивной схемой и материалами от зданий, построенных ранее. Данное явление сказывается на повышении уровня ответственности и сложности проектирования. В свою очередь, это приводит к увеличению числа ошибок при стандартном подходе к проектированию [2].

Несколько лет назад на Западе широкое распространение в архитектурностроительном проектировании получила технология ВIM (с англ. – building information modeling ), или технология информационного моделирования зданий. В ее основе лежит концепция объектно-ориентированного параметрического проектирования зданий. Данное параметрическое моделирование является принципиальной особенностью, которая отличает BIM-программу от любой CAD-системы [1; 4].

Проанализируем основные преимущества BIM перед традиционными методами моделирования. Классические CAD-системы на современном этапе могут нести в себе информацию о размерах, материалах и цветах. Однако при возникновении необходимости в модификации объекта приходится осуществлять практически новое построение, т. е. все изменения проводятся вручную, занимая при этом существенную часть времени и сил. Не трудно убедиться, что в данном случае в разы возрастает вероятность возникновения ошибок.

Попыткой решения этой проблемы стало создание новой технологии, где на первое место выходит концепция информационно-насыщенного моделирования с использованием параметризации. Информация в ней несется не отдельными графическими элементами (отрезками, окружностями и т. д.), а интеллектуальными моделями (стенами, перекрытиями и др.), способными в любой момент корректироваться и видоизменяться. Построение ведется не только в двумерной плоскости, но и в виде пространственной модели с дальнейшим получением необходимых видов. При таком подходе появляется возможность автоматически представлять объекты с учетом полноты их геометрических характеристик, а также выявлять их точное расположение в пространстве и более детально учитывать взаимосвязи между ними. В данной системе при замене отдельных элементов вся информация о них также автоматически изменяется, что, в свою очередь, решает проблему контроля внесения изменений. Более того, появляется перспектива детальной проработки возможных вариантов, их сравнения и впоследствии выбора наиболее рационального и экономичного решения.

Еще одним преимуществом BIM-технологии является ее способность задействовать в работе над проектом нескольких человек, занятых разными разделами проектирования. Например, при расчете зданий и сооружений современными программными комплексами, основанными на методе конечных элементов, нередко используются модели, созданные в таких BIM-системах как ArchiCAD, Revit Architecture и др. Все это также существенно упрощает весь цикл моделирования и расчетов. Аналогичный подход незаменим для организации взаимосвязи конструктивной части с дальнейшей работой по проектированию внутреннего оборудования, в том числе при создании сложнейших по форме объектов. Дальнейшее усложнение конструктивных и архитектурных особенностей будет только способствовать развитию и внедрению BIM [3].

ВЕСТНИК Мордовского университета | Том 25 | № 1 | 2015

Р и с. 1. Перспектива здания – учебный проект реконструкции Музейного комплекса С. Эрьзи, выполненный при помощи программного комплекса Revit Architecture

Р и с. 2. Перспектива здания – учебный проект реконструкции Музейного комплекса С. Эрьзи, выполненный при помощи программного комплекса Revit Architecture

Характерной особенностью информационного проектирования можно назвать способ его ведения, при котором объект рассматривают не только

Серия « Естественные и технические науки »

в пространстве, но и во времени. Появляется возможность отслеживания объекта в течение всего жизненного цикла.

Р и с. 3. Внутренний вид с проработкой конструктивного решения и визуализацией – учебный проект реконструкции Музейного комплекса С. Эрьзи, выполненный при помощи программного комплекса Revit Architecture

В настоящее время прослеживается мировая тенденция повсеместного перехода к информационному моделированию, при этом в России внедрение BIM практически не осуществляется. Это объясняется несколькими причинами:

– нежеланием организаций и учебных заведений переходить на новые технологии;

– недостатком квалифицированных молодых кадров, способных дать развитие BIM;

– недостаточным совершенством BIM для отдельных отраслей.

На основании вышесказанного можно выделить следующие основные преимущества информационного моделирования:

– возможность рассмотрения многовариантных проектных решений с последующим выбором наиболее оптимального;

– возможность выполнения проектирования с учетом времени (4D);

– использование параметрических объектов, обладающих всей необходимой технической информацией. Их использование уменьшает риск возникновения ошибок.

При этом следует отметить, что BIM не является «искусственным интеллектом», а конечный результат зависит от грамотного и профессионального подхода человека. Проектирование здания ведется по понятной для инженера логике, где определяющими факторами являются его квалификация и интеллект.

ВЕСТНИК Мордовского университета | Том 25 | № 1 | 2015