Доклад по сппд. Доклад по СППД_Фролова Виктория_ПГСбд-11. Доклад по дисциплине Специализированные пакеты профессиональной деятельности Тема Технология bim (Building Information Modeling) в строительстве студ группы пгсбд11

• Название: Доклад по дисциплине Специализированные пакеты профессиональной деятельности Тема Технология bim (Building Information Modeling) в строительстве студ группы пгсбд11
• Анкор: Доклад по сппд
• Дата: 17.05.2022
• Размер: 38.1 Kb.
• Имя файла: Доклад по СППД_Фролова Виктория_ПГСбд-11.docx
• Тип: Доклад; #533948

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«УЛЬЯНОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра «Промышленное и гражданское строительство»

ДОКЛАД
по дисциплине: «Специализированные пакеты профессиональной деятельности»
Тема: «Технология BIM (Building Information Modeling) в строительстве»
Выполнила:

студ. группы ПГСбд-11

Фролова В.А.
Проверил:

Дементьева А.К.

Ульяновск,

2022 г.

Оглавление

Введение 2

Глава 1. BIM технология: понятие и сущность 5

1.1. Что такое BIM проектирование 5

1.2. История BIM проектирования 7

1.3. Преимущества и недостатки BIM технологии 8

Глава 2. Функционирование BIM технологий 11

2.1. Этапы BIM проектирования 11

2.2. Функционирование BIM 12

Заключение 14

Список литературы 15

Введение

Современные информационные и цифровые технологии уже давно и привычно внедряются как в повседневной жизни человека, так и в различных отраслях промышленности, более того такое внедрение сегодня уже является просто необходимым, в противном случае отставание в сфере современных информационных и цифровых технологий неизбежно приведёт к потере конкурентных преимуществ и потере части или всего рынка сбыта продукции.

Строительная отрасль не является исключением и применение новейших информационных и цифровых технологий позволяет не только сохранить конкуренцию на рынке, но и в целом развивать отрасль, повышать эффективность строительных процессов и проектирования.

Одной и новейших технологий в строительной отрасли является так называемая BIM технология. По сути своей BIM технология является дальнейшим и вполне очевидным развитием систем и технологий автоматизированного проектирования (САПР).

Сам по себе термин BIM является аббревиатурой от Building Informational Modeling, что в переводе с английского означает: Информационное моделирование зданий. То есть из определения следует, что подразумевается некий процесс моделирования и как результат информационная модель строительного объекта. [1]

Любой процесс моделирования и, в частности, информационного моделирования подразумевает поэтапное решение поставленных задач. В свою очередь задачи могут быть комплексными. В конечном итоге информационная модель строительного объекта является результатом поэтапного решения поставленных задач.

На сегодняшний день существует множество определений термина «BIM технологии» которые по сути своей отражают общее понимание данного термина с небольшими уточнениями, это связано с тем, что данная технология имеет возможность широкого применения и в зависимости о сферы применения может иметь специфические нюансы.

Цель доклада заключается в изучении BIM технологии в строительстве.

Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи:

• 
  Получить больше знаний о BIM технологии;
  
• 
  Рассмотреть преимущества, недостатки и возможности технологии BIM;
  
• 
  Узнать о практическом применении BIM технологии.
  

Глава 1. BIM технология: понятие и сущность

1.1. Что такое BIM проектирование

Традиционное проектирование работает с двухмерными моделями объектов строительства. Это планы, чертежи, техническая документация. BIM проектирование существенно отличается от прочих видов проектных работ. Его отличие – сбор и обработка данных об архитектурно–планировочных, конструктивных, экономических, технологических, эксплуатационных характеристиках объекта, объединенных в едином информационном поле (BIM – модели). Все данные, заложенные в информационную модель объекта, связаны между собой и взаимозависимы.

BIM (BuildingInformationModeling или BuildingInformationModel) дословно переводится с английского как информационная модель здания. [1] BIM-технологии позволяют создавать проект сооружения от самых ранних концепции вплоть до его сноса. Здесь основным является проект, создание единой информационной базы о здании, а чертежи, визуализация второстепенны. Таким образом, в BIM-модель здания уже входят:

• 
  Архитектурная модель;
  
• 
  Конструктивная модель;
  
• 
  Коммуникационные модели (отопление, вентиляция, электричество, водопровод, канализация и т. п.)
  

К каждой модели предусматривается спецификация, расчеты, визуализация, анализ. Большинство операций выполняется автоматически с помощью специальных программ. Например, для создания архитектурной 3Д визуализации приспособлены такие программы как ArchiCAD, 3DMax, AutodeskRevit, AllplanArchitecture, MicrostationTriforma-BentleyArchitecture, VertexBD, с помощью AutoCAD также можно создавать 3Д модели здания, однако это программа более приспособлена для выполнения 2Д чертежей. Для конструкторов наиболее удобными в использовании будут RevitStructure, TeklaStructures, AllplanEngineering, Strucad, VertexBD, BentleyStructural, позволяющие детально отображать конструктивную 3Д модель здания. Внутренние инженерные системы можно изобразить при помощи программного комплекса MagiCAD, BentleyHVAC. CADSElectric подойдет для проектирования электросетей и различных электрических систем. Для просмотра всех этих моделей в единой системе можно использовать программу SolibriModelChecker. На многих строительных площадках Европы используются планшеты с установленной на них данной программой, что позволяет обходиться без громоздких чертежей и более наглядно разбираться в структуре модели и проекта целом. [1]

Технологии BIM базируются на виртуальной трехмерной модели, обладающей реальными физическими свойствами. Но это не все ресурсы технологии информационного моделирования. К ней присоединяются добавочные измерения: время, планы, стоимость. [2]

Они позволяют рассчитать и определить параметры процессов строительства еще до начала строительных работ на объекте. Управление данными модели поможет сократить сроки реализации проекта, упростит эксплуатацию возведенного объекта и продлит срок его службы.

Можно выделить определенную последовательность работ при создании трехмерной информационной модели. На первоначальном этапе происходит разработка блоков первичных элементов проектирования. Это готовые изделия, необходимые зданию (двери, окна, приборы отопления и освещения, плиты перекрытий, вентиляционное оборудование и пр.), изготавливаемые вне территории строительства. Эти элементы при строительстве объекта не делятся на части. Следующий этап моделирует те части объекта, которые возводятся на стройплощадке: фундамент, стены, конструкции крыши и кровли, навесной фасад и другие необходимые элементы здания.

Деление на этапы условно. При BIM моделировании вы можете заменить партию не подходящих приборов отопления на другие, приобретенные у другого производителя и отличающиеся по цене от изначального варианта. Этапы моделирования поменялись, но это не потребует дополнительных работ по разработке проекта. Использование другого изделия автоматические отразится в соответствующей технической документации и на внешнем виде объекта. Информационная модель меняет свое содержание и конфигурацию на протяжении всего жизненного цикла объекта. К 3D характеристикам добавляются временные показатели. Тогда ее называют 4D моделью BIM. [2]

Возможности BIM.

При BIM-проектировании можно автоматически взаимодействовать со всеми подразделениями и вносить корректировки по согласованию Модель позволяет вносить изменения в реальном времени, анализировать и прогнозировать развитие. Проект имеет реальную привязку во времени и месту. Над проектом могут работать одновременно разные подразделения, что позволяет консолидировать технические решения в едином информационном пространстве. [3]

Сфера применения BIM технологий:

• 
  Составление точных расходных смет и планов.
  
• 
  Регулирование хода работ.
  
• 
  Оценка затраченных материалов.
  
• 
  Расчет будущих эксплуатационных характеристик.
  
• 
  Координирование здания, как объекта коммерческой деятельности.
  
• 
  Контроль ремонта, перестройки, реставрации и усиления старых конструкций.
  
• 
  Порядок эксплуатации.
  
• 
  Снос.
  

1.2. История BIM проектирования

Концепция компьютерного моделирования в строительстве начала развиваться еще в конце 20 века. В то время активно использовали CAD-технологии, но возможности техники еще не позволяли перейти на качественно новый уровень.

В 1975 году в журнале AIA (Американский Институт Архитекторов) опубликовали работу профессора Технологического Института Чака Истмана, в которой впервые упоминалась информационная модель здания под названием Building Description System. Параллельно похожие работы велись и в Европе. Например, в Финляндии в начале 1980-х годов вошел в употребление термин Product Information Model, а в США – Building Product Model. Обе системы были ориентированы не на процесс проектирования, а на его объект. Позднее сформировалось общее понятие Building Information Modeling. [2]

В 1986 году создателем программы RUCAPS, английским инженером Робертом Эйшем, были сформулированы основные принципы информационного подхода к проектированию:

• 
  автоматическое составление чертежей;
  
• 
  создание трехмерных объектов;
  
• 
  интеллектуальная параметризация зданий;
  
• 
  сведение баз данных;
  
• 
  распределение этапов строительства во времени и т. д.
  

Практическое применение технологии было продемонстрировано в ходе реконструкции третьего терминала аэропорта Хитроу.

С начала 2000-х годов история BIM-технологии перешла на новый виток. Термин стал одним из ключевых в мировой строительной индустрии. [3]

1.3. Преимущества и недостатки BIM технологии

Применение BIM-технологии в строительстве имеет множество преимуществ:

• 
  наглядное информирование подрядчиков, инвесторов, заказчиков, контролирующих инстанций о состоянии объекта с помощью трехмерной визуализации. Возможна демонстрация моделей с использованием специальных очков;
  
• 
  централизованное хранение полного спектра данных о строящемся объекте. При внесении изменений в какой-либо один раздел проектировщик может сразу проследить результаты и последствия во взаимосвязанных проекциях;
  
• 
  сокращение сроков разработки проектов;
  
• 
  снижение риска ошибок, выявление несостыковок на стадии проектирования, а не в ходе реализации;
  
• 
  быстрый и наглядный расчет основных строительных конструкций. Для разработки инженерных комплексов используют уже созданные базы типовых узлов и элементов;
  
• 
  управление в режиме реального времени. BIM-проектирование позволяет контролировать ключевые показатели объекта и сроки выполнения работ;
  
• 
  автоматизация процессов управления рабочей техникой;
  
• 
  быстрая выгрузка информации по результатам испытаний, изысканий, данных из проектной документации, других сведений по запросу;
  
• 
  возможность изменения финансовых параметров здания, трудозатрат в отдельных спецификациях для корректировки общей стоимости строительства;
  
• 
  централизованное управление бухгалтерией, закупками, программами развития;
  
• 
  более простая и эффективная эксплуатация зданий;
  
• 
  строительство объекта, максимально соответствующего требованиям заказчика и желаемым характеристикам. [4]
  

Однако BIM технологии имеют ряд недостатков:

• 
  BIM- технологии не приспособлены к выпуску проектной документации в России, в результате чего появляется необходимость настраивать все параметры вручную.
  
• 
  Достаточно высокая стоимость ПО ($6000-12000).
  
• 
  Высокая стоимость обучения комплексу программ.
  
• 
  Определенная степень сложности в освоении.
  
• 
  Возникает необходимость менять организацию процесса проектирования в целом.
  
• 
  Необходимо менять не только процесс и ПО, но и психологию проектировщиков в частности.
  
• 
  Направленность на архитектурные проблемы. BIM хорош для решения проблем формообразования, использования пространства и представления проекта, но для проведения расчета необходимо использование других программ.
  
• 
  Привязка процесса к единственному поставщику ПО.
  
• 
  Потеря существующих рабочих практик при переходе на BIM. [4]
  

Глава 2. Функционирование BIM технологий

2.1. Этапы BIM проектирования

Применение BIM-технологий в проектировании условно можно разделить на несколько этапов.

• 
  Создание трехмерной архитектурной модели здания. Визуализируют все разрезы, планы. Данные, необходимые для раздела архитектурных решений, загружаются автоматически.
  
• 
  Расчет параметров основных элементов здания. Специалист вводит полученную модель в программу, которая выдает характеристики и одновременно выгружает чертежи, спецификации, ведомости, детализацию определения сметной стоимости строительства.
  
• 
  Введение информации об инженерных сетях. В трехмерной модели определяют уровень естественной освещенности участков, тепловые потери и другие важные характеристики.
  
• 
  Разработка ППР (проекта производства работ) и ПОС (проекта организации строительства). Этот этап выполняют после получения расчетов по объему работ. Календарный график программа составляет автоматически.
  
• 
  Логистика. В модель вводят информацию о типах материалов и сроках их доставки на объект.
  

Более простыми словами процесс выглядит следующим образом.

• 
  В программе разрабатывают блоки, которые будут изготовлены за пределами строительной площадки и не подлежат делению на части, но являются важными составляющими элементами здания: окна, двери, оборудование для освещения и отопления, вентиляция, плиты перекрытия и т. д.
  
• 
  Моделируют части здания, которые будут возведены непосредственно на площадке: стены, фундамент, крышу, фасадную систему и т. д.
  

На любом этапе можно, например, поменять один вид отопительного оборудования на другой, с различными характеристиками и стоимостью. Объемная модель очень гибкая – это одно из ключевых преимуществ BIM-технологии. Можно менять этапы моделирования, не производя масштабных дополнительных работ по корректировке проектной документации. [5]

По завершении строительства готовую 3D-модель можно использовать для эксплуатации здания. Для этого применяют систему датчиков. Программа контролирует аварийные ситуации, рабочие режимы инженерных коммуникаций и т. д. Трехмерная модель будет автоматически менять свою конфигурацию и содержание в соответствии с начальными данными на протяжении всего жизненного цикла здания.

Информационное моделирование строящихся объектов не заменяет традиционного проектирования, а является только одним из очередных этапов его развития. Стоит понимать, что принципиальные решения по-прежнему зависят от человека, а программа только выполняет работу по поиску, хранению и анализу предоставленной информации. Разница заключается в качестве и объеме обработанных данных, с которыми просто невозможно справиться вручную и которыми блестяще оперирует компьютер. [5]

2.2. Функционирование BIM

Практически работа над BIM проходит несколько этапов.

Создание архитектурной 3D модели здания со всеми планами, видами, разрезами, необходимыми для раздела архитектурных решений. Все составляющие раздела загружаются автоматически. [6]

Конструктор вводит созданную модель в программу, рассчитывающую требуемые параметры составляющих элементов здания. Одновременно программа выдаёт рабочие чертежи, ведомости объёмов работ, спецификации, производит расчёт сметной стоимости.

На основе полученных данных рассчитываются и вводятся в 3D модель инженерные сети и их параметры (тепловые потери конструкций, естественная освещённость и пр.). [6]

При получении расчётных объёмов работ специалистами разрабатываются проект организации строительства (ПОС) и проект производства работ (ППР), программой автоматически составляется календарный график выполнения работ.

В модель добавляются логистические данные о том, какие материалы и в какие сроки должны быть доставлены на территорию строительства.

По завершении строительства информационная модель может работать при эксплуатации объекта при помощи датчиков. Под контролем оказываются все режимы инженерных коммуникаций и возможные аварийные ситуации.

Заключение

Всё больше архитекторов и инженеров по всему миру делают шаги в сторону BIM. Всё больше строительных организаций настаивает на применении BIM. Эта технология экономит средства на всех стадиях жизненного цикла здания, но наибольшую эффективность она приносит тогда, когда речь идет о комплексном подходе в работе с объектом, поскольку, чем правильнее информационная модель создается изначально, тем больше она даёт пользы потом, в том числе сокращает количество ошибок и простоев на стройке, улучшает понимание между заказчиком, проектировщиком, строителем.

Основные недостатки BIM – моделирования связаны с косвенными проблемами, возникающими по ходу работы. Например, стоимость ПО, обучения, время на переобучение сотрудников и т. д.  В то время как исходя из приведенных аргументов в пользу BIM, можно сделать вывод о том, что все эти показатели через какое-то время восполнятся за счет преимуществ информационного проектирования.

Проанализировав все преимущества и недостатки, можно с уверенностью сказать о рациональности перехода на BIM- моделирование.  Внедрение BIM выгодно и для каждого участника процесса работы со зданием в отдельности. В современном мире, в котром так важна скорость выполнения поставленной задачи, наглядность модели, BIM – является незаменимым атрибутом работы хорошего проектировщика. BIM – моделирование позволяет не только представить работу в лучшем свете, но и создать модель, которая будет максимально приближена к финальному сооружению, что поможет избежать проектных ошибок и коллизий на этапе проектирования.

Список литературы

1. 
   ZWsoft [Электронный ресурс] // Понятие BIM технологии в проектировании: что такое информационное моделирование зданий в строительстве. Режим доступа - https://www.zwsoft.ru/stati/ponyatie-bim-tekhnologii - (Дата обращения: 03.02.2022).
   
2. 
   Строительный эксперт [Электронный ресурс] // Портал для специалистов архитектурно-строительной отрасли. Режим доступа: https://ardexpert.ru/article/tehnologii-bim-v-proektirovanii-i-stroitelstve - (Дата обращения: 03.02.2022)
   
3. 
   StudArctic forum [Электронный ресурс] // Электронный научный студенческий журнал. Режим доступа: https://saf.petrsu.ru/journal/article.php?id=1501 – (Дата обращения 03.02.2022)
   
4. 
   Молодой учёный [Электронный ресурс] // Использование BIM-технологий в современном строительстве. Режим доступа: https://moluch.ru/archive/119/32892/ - (Дата обращения: 03.02.2022)
   
5. 
   Группа компаний Абажур [Электронный ресурс] // BIM технологии в строительстве — что это такое и зачем они нужны. Режим доступа: https://stroy54.ru/bim-tehnologii-v-stroitelstve-chto-eto-takoe-i-zachem-oni-nuzhny/ - (Дата обращения: 03.02.2022)
   
6. 
   Колчин В. Н. Применение BIM-технологий в строительстве и проектировании / Колчин В. Н. // «ИННОВАЦИИ И ИНВЕСТИЦИИ». – 2019 - №2 – С. 209 – 214. Режим доступа: file:///C:/Users/fvikt/Downloads/primenenie-bim-tehnologiy-v-stroitelstve-i-proektirovanii.pdf - (Дата обращения: 03.02.2022)