В современном мире архитектурно-строительное проектирование в практической деятельности стремится к максимальной реализации информационного моделирования зданий и сооружений. Данная технология позволяет осуществлять расчеты и проектирование, как классических проектов, так и особенно сложных конструктивных и необычных архитектурных замыслов. Реализация технологии информационного моделирования осуществляется в современных программных комплексах, причем их список постоянно расширяется и дополняется новыми производителями. Популярными разработчиками в данной области являются комплексы Autodesk, Tekla, Aveva, Regna.
С организационно-технологической точки зрения в основе информационного моделирования лежит сетевое планирование, представляющее собой сложные взаимосвязи и комплексы организационных работ, обеспечивающие технологическую и экономическую эффективность планирования строительства.
Современные способы информационного моделирования имеют широкое распространение в Европе и Америке, в то время как в России, на данном этапе развития, не имеется основной нормативной базы и практики применения, что ограничивает использование информационного моделирования в широких масштабах.
Модели объектов, проектируемые посредством информационного моделирования, активно исследуются, так как имеют преимущество по сравнению с другими инструментами организационно-технологического планирования.
Специализированные программы представляют собой систему, в которой объединяются параметры и элементы в единый комплекс. Основой BIM-технологии выступает библиотечный массив многопараметрических элементов, которые содержат различные типоразмеры, варианты строительных конструкций и т.д.
Сутью моделирования является создание баз данных проекта, которые координируются с применением календарносетевых графиков. Пространственное представление строительства объекта во времени при проектировании не может основываться только на календарно-сетевых графиках, графически отображенных в виде диаграммы Ганта, работы «в узлах», работы «в дугах».
Таким образом, появляется необходимость расширения пространства с применением 3D моделей, имеющих более сложное пространственное решение. В проектировании моделирование может осуществляться с помощью четырех- или пятимерного проектирования с использованием информационных моделей зданий и сооружений или BIM-технологий.
Четырехмерная модель – это увязка трёхмерной модели с временным пространством, которое, в данном случае, представлено в виде календарно-сетевого графика строительных работ, где за каждым элементом закреплено место в графике.
Гогин А. Г., как и большинство пользователей BIM-технологий, отмечает в своей статье, что 4D-модель является эффективной как на этапе проектирования, так и на этапе строительства, за счет своих преимуществ перед 3D-моделированием.
Также существует понятие пятимерной информационной модели. Пятым элементом в ней является информация о стоимости элементов. В ней отражается взаимосвязь затрат в зависимости от изменений объемов и продолжительности работ.
С точки зрения реализации, возможны варианты импорта трехмерных информационных моделей в отдельные 4D-приложения, такие приложения подробно описываются в статьях: Open Plan Professional, TimeLine, Microsoft Office Project, Primavera Project Planner.
Программа Naviswork обеспечена возможностью контролирования процесса проектирования т.к. автоматически проверяет входные модели и данные. С помощью нее до завершения проектных работ осуществляется взаимное координирование разделов документации с использованием инструментов интеграции и разрешением возникающих коллизий.
Пятимерная BIM-модель может быть проанализирована в этом программном комплексе с заключением о продолжительности строительства, его этапах и стоимости. Реализация календарного планирования непосредственно в программном обеспечении Naviswork возможна при экспортировании модели из 3D программ, в частности можно использовать Revit. Объединение календарного плана с проектом программы Revit позволяет выполнить анализ экономической эффективности проекта на любом этапе проектирования.
В основе эффективной имитации лежит организационно-технологическое планирование строительных работ на объекте, зависящее и синхронизированное с процессом архитектурностроительного проектирования. За счет чего изменения в проекте, по отношению к проектируемым конструкциям и организационно-технологическим решениям, не влекут за собой больших последствий.
Более того, благодаря перечислению стоимости и стадии каждого конструктивного элемента есть возможность в любое время экономически оценить все здание или сооружение, что позволяет оптимизировать график работ. В результате чего на выходе получают наиболее рациональный вариант распределения технологических процессов.
Информационное моделирование позволяет упростить и уменьшить количество этапов и смежных работ по окончании проектирования. Технология позволяет значительно повысить качество проектирования, снизить количество ошибок и коллизий. Для обеспечения эффективности в информационной модели необходимо учитывать:
- информационную модель операций – календарный план;
- вариации автоматизации контроля;
- технологическую зависимость между строительными работами;
- средства расчета по методу критического пути;
- средства ресурсного планирования;
- средства экономического анализа.
- отчет об отсутствии коллизий во время строительно-монтажных работ, создание
графических отчетов в виде структуры проекта; - информационную модель строительной площадки (при необходимости).
Ключевую роль моделирования играет увязка всех процессов во времени — недопущение начала одних работ до окончания других, более фундаментальных работ. Процессы в объединенном виде представляют сетевой график, целью которого является создание рационального плана последовательности строительно-монтажных работ производственных комплексов. При его моделировании учитываются элементарные работы, а также работы, на которые опираются последующие процессы с указанием временных границ.
Для достижения результата в отношении сокращения сроков исполнения строительного проекта возможно использование методики оптимизации сетевого графика, описанной в трудах Катаргина Н. В..
Оптимизация сетевого календарного графика достигается с помощью превращения некритических путей в критические, ввиду распределения ресурсов, и в том числе использования дополнительных ресурсов.
Дополнительные ресурсы можно обеспечить с помощью перераспределения их внутри проекта, а также могут быть получены из сторонних источников. Преимущество BIM-технологии, имеющей широкие функциональные возможности, в части планирования проекта перед классическими системами проектирования сводится к способности технологии не только моделировать графику, но и анализировать возводимый объект.
Информационное моделирование обеспечивает взаимосвязь работ и приводит к технологической и экономической эффективности проектирования строительства. Также следует отметить, с помощью адаптивных свойств BIM все разделы проекта обновляются в соответствии с изменениями, внесенными в один из них.
Информационное моделирование выгодно и при самом процессе строительства. При фактическом осуществлении строительства «Исполнительная модель» позволяет фиксировать ежедневный процесс выполнения работ, обгон или отставание от графика. В том числе варианта маркировки реальных элементов «штрих-кодами» может обеспечить полноценную обратную связь.
К плюсам информационного моделирования можно отнести:
- визуализацию позволяющую отследить корректность выполняемых работ;
- отображение коллизий на стадии проектирования;
- наглядное отображение хода строительства;
- формирование анимированных отчетов хода выполнения работ.
Технология информационного моделирования позволяет определить и оценить эффективность организации и планирования строительства с экономической и технологической точек зрения. Модель объекта в BIM-технологиях является востребованной как на этапах проектирования, так и на этапах строительства здания или сооружения.
Благодаря использованию 4D и 5D-моделирования осуществляется синхронизация организационно-технологических решений с архитектурно-строительными и инженерными. В результате моделирования появляется возможность представить возведение объекта в пространстве и времени, и при необходимости оптимизировать график работ.
Технология информационного моделирования календарного планирования строительства позволяет создать рациональный план последовательности строительно-монтажных работ на объекте, а также предоставляет возможность всестороннего оперативного контроля его выполнения.
