CC BY
40Научно-технический и производственный журнал
-------ЖИЛИЩНОЕ ---
СТРОИТЕЛЬСТВО
УДК 721.01
Л.Ю. ВОРОПАЕВ1, главный архитектор (voropaev.lev@gmail.com), В.П. МАМУГИНА2, канд. пед. наук (mamugina@mail.ru)
1 ООО «Проект Зебра» (117279, г. Москва, ул. Миклухо-Маклая, 36А) 2 Тамбовский государственный технический университет (392000, г. Тамбов, ул. Советская, 106)
Проблемы проектирования в BIM-среде
Рассмотрены проблемы проектирования в BIM-среде. Современное проектирование переходит от проектирования чертежей в двумерном пространстве к информационному моделированию. Проектирование в BIM-среде позволяет оптимизировать процесс проектирования и реализации объекта. Переход к информационному моделированию связан с решением ряда проблем. К таким проблемам относятся: переподготовка и обучение специалистов; организация взаимодействия проектировщиков в программном комплексе; изменение в подходе к проектированию. В настоящем исследовании приводится пример перехода проектной организации на новую программную среду; опыт переподготовки сотрудников; рассмотрены трудности, возникающие в переходный период и после внедрения программного обеспечения на основе BIM.
Ключевые слова: BIM, проектирование, программный комплекс, информационное моделирование, Archicad, Revit, BIM-менеджер.
Для цитирования: Воропаев Л.Ю., Мамугина В.П. Проблемы проектирования в BIM-среде // Жилищное строительство. 2018. № 7. С. 27-31.
L.Yu. VOROPAEV1, General Architect (voropaev.lev@gmail.com); V.P. MAMUGINA2, Candidate of Sciences (Pedagogical Science) 1 OOO "Proekt Zebra" (36A, Mikluho-Maklaya Street, 117279, Moscow, Russian Federation) 2 Tambov State Technical University (106, Sovetskaya Street, Tambov, 392000, Russian Federation)
Design Problems in the BIM-Environment
The article considers design problems in the BIM-environment. Modern design is moving from the design of drawings in two-dimensional space to information modeling. Design in the BIM environment makes it possible to optimize the process of design and implementation of an object. The transition to information modeling involves solving a number of problems. Such problems include: retraining and training of specialists; organization of interaction of designers in the software complex; change in the approach to design. This study provides an example of the transition of a design organization to a new software environment; experience in retraining of employees; the difficulties encountered during the transition period and after the introduction of software based on BIM are considered.
Keywords: BIM, design, software complex, information modeling, Archicad, Revit, BIM-manager.
For citation: Voropaev L.Yu., Mamugina V.P. Design problems in the BIM-environment. Zhilishchnoe Stroitel'stvo [Housing Construction]. 2018. No. 7, pp. 27-31. (In Russian).
Современное проектирование можно разделить на два подхода. Первый подход - черчение в двумерном пространстве. Это чертежи (фасады, планы, разрезы, узлы), не имеющие дополнительной информации о каждом элементе помимо той, что изображена на чертеже. Чертеж формируется за счет линий, штриховок и т. п. в двумерном пространстве. Второй подход - информационное проектирование (моделирование), проектирование в В1М-среде. Это возможность задавать для каждого элемента чертежа свои свойства, которые можно извлекать из модели для создания таблиц, спецификаций; совместно использовать данные на всем цикле проектирования, строительства и эксплуатации здания. На данный момент двумерное проектирование теряет свою популярность, так как проектирование крупных объектов с большим количеством инженерных систем требует детальной проработки и решения проблем с взаимным расположением элементов на этапе проектирования, а не на этапе монтажа на строительной площадке и эксплуатации здания. Чтобы избежать данной ситуации, необходимо повышать общую квалификацию проектировщиков и облегчить их работу за счет применения программ,
7'2018 ^^^^^^^^^^^^^
которые позволяют в автоматическом режиме отследить будущие проблемы.
Проектирование в программах типа Autodesk Autocad не позволяет ускорить процесс проектирования и проверки чертежей за счет оптимизации времени. Увеличение скорости проектирования может быть достигнуто за счет увеличения количества сотрудников, работающих над проектом. Для решения проблемы масштабируемости на помощь проектировщику приходят программные комплексы на основе BIM (информационное моделирование).
Проблематика работы в BIM-среде в данной статье будет рассмотрена на примере работы в Graphisoft Archicad, Autodesk Revit с точки зрения специалиста-архитектора. Проектирование зданий и сооружений в данной среде способствует сокращению: времени работы над проектом; количества ошибок при работе группы специалистов; количества специалистов для решения рутинных задач, не связанных непосредственно с проектированием; затрат заказчика при реализации проекта [1].
Переход на проектирование в BIM-среде длительное время обсуждается в профессиональной среде. Это свя-
- 27
Расчет конструкций
------ЖИЛИЩНОЕ ---
СТРОИТЕЛЬСТВО
Научно-технический и производственный журнал
Рис. 1. Пример интеграции инженерных систем в информационную модель здания
зано как с вышеперечисленными преимуществами, так и планируемыми нормативными актами. Отдельные страны уже согласовали и выпустили требования по работе в В1М-среде (США, Великобритания, Норвегия, Сингапур, Китай, Южная Корея, Белоруссия, страны Евросоюза [2]). В ближайшем будущем в Российской Федерации планируется выпуск нормативных требований для унификации правил проектирования и при проверке проектно-сметной документации (выпущены отдельные своды правил и проекты будущих нормативных актов). Суть данных нормативных актов сводится к обязанности проектировщиков, которые готовят проектную документацию за счет государственного финансирования, использовать информационное моделирование (утверждена «дорожная карта» по внедрению В1М-технологий в строительстве/Минстрой [электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.minstroyrf. ru/press/utverzhdena-dorozhnaya-karta-po-vnedreniyu-bim-tekhnologiy-v-stroitelstve/; отраслевой стандарт внедрения В1М-технологий в строительстве/Минстрой [электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.minstroyrf.ru/press/ mikhail-men-vnedrenie-bim-tekhnologiy-v-stroyke-dolzhno-stat-otraslevym-standartom/).
Переход к новому подходу в проектировании связан с определенным количеством проблем, которые включают в себя: выбор подходящего программного комплекса, обучение сотрудников работе в новой программной среде, изменение подхода к планированию и реализации проектной документации.
2в| -
модели
Одна из проблем заключается в переходе от двумерного проектирования к проектированию в BIM-среде. С данной проблемой в основном сталкиваются проектные организации, которые работают десять и более лет. Это связано с устоявшимся подходом в проектировании, распределением ролей (обязанностей) при работе над проектом, необходимостью переобучения штата сотрудников работе в новой программе. Другая проблема - расширение штата проектной организации за счет создания новых рабочих мест для BIM-менеджера, который обеспечивает координацию работы над проектом в программной среде. При этом вероятно сокращение штата существующих проектировщиков из-за увеличения скорости при работе в BIM-среде.
Одним из путей, позволяющих решить данные проблемы, является поэтапный переход проектных организаций к программе на основе BIM-технологии.
Основными преимуществами при работе в данной информационной модели являются: скорость работы; внесение правок в проект; возможность отследить изменения в проекте в реальном времени; предоставление заказчику достаточно точной сметной стоимости после внесения любых корректировок; возможность отслеживания всех расходов в процессе реализации и эксплуатации здания [3-6]. Перечисленные преимущества важны с точки зрения сокращения времени работы над проектом и соответственно возможности снижения стоимости проекта относительно аналогичных проектных организаций, которые еще не перешли к проектированию в BIM-среде.
Сложность работы в одной программе на основе технологии BIM, например Autodesk Revit, состоит в том, что при начале работы с программой нет необходимого специализированного инструментария для каждого специалиста. Работа сопряжена с преодолением сложностей, связанных с совместной работой [7]. Для начала проектирования необходима предварительная настройка программной среды (наличие в штате проектной организации дополнительного специалиста - BIM-менеджера). Так называемый BIM-менеджер должен настроить шаблон программы для начала работы группы специалистов. Кроме того, необходимо создать базу моделей, готовых модулей для каждого специалиста. Эта обстоятельство способно на начальном этапе сильно затормозить процесс проектирования команды специалистов.
^^^^^^^^^^^^^^ |7'2018
Научно-технический и производственный журнал
-------ЖИЛИЩНОЕ ---
строительство
Рис. 3. Автоматическая проверка на коллизии разделов по вентиляции, отоплению, кондиционированию воздуха и конструктивным решениям
При внедрении программного комплекса Autodesk Revit время на подготовку перед стартом проекта составляет 2-3 недели. Для небольших объектов это критичные временные затраты. В случае выполнения фирмой различных по функционалу проектов возникает ситуация, когда перед каждым новым проектом придется создавать определенные модули (семейства), что замедляет начало работы над проектом. В крупных организациях (50 и более человек) возможен поэтапный переход отдельных групп проектировщиков на новый программный комплекс. В этом случае часть команды проектировщиков отправляется на обучение и не участвует в работе компании определенное количество времени. Небольшие организации (20-30 человек) не способны одномоментно перейти на новую программу. Это связано с тем, что они обладают минимальным резервом специалистов. Даже отправка на обучение 2-3 специалистов способна остановить либо затормозить работу над проектом.
Проектирование в BIM-среде отличается для разного типа зданий (торговых, промышленных, общественных, жилых и т. д.). Это связано с разработкой под каждый тип здания своего шаблона, который включает в себя определенный набор схожих элементов, настроек, расчетов. В связи с этим возникают сложности при переходе к проектированию в BIM-среде крупных проектных организаций, которые разрабатывают проектную документацию для различных типов зданий [8]. Для быстрой интеграции проектной группы в работу над объектом необходимо привлечение специальных фирм, которые производят настройку и обучение в новой программной среде. Это требует больших финансовых и временных затрат, а так же является еще одним фактором, замедляющим переход к новому программному комплексу [9].
72018 ^^^^^^^^^^^^^
Рис. 4. Пример обнаружения пересечений систем вентиляции и конструктивных элементов
Далее будет приведен пример перехода на BIM-проектирование для небольшой проектной организации (до 20 человек). Результатом перехода стала работа специалистов в BIM-среде. При этом работа была организована в различных программах на основе BIM. Результат работы специалистов за счет взаимодействия по стандарту IFC (Industry Foundation Classes - формат данных с открытой спецификацией) объединялся в отдельной программе (Graphisoft Archicad). Плюсами данного решения являются: высокая скорость работы (за счет наличия требуемого инструментария для каждого конкретного специалиста); быстрый старт на начальном этапе; сокращение количества ошибок отдельных специалистов; сокращение расходов за счет отсутствия отдельного человека, организующего взаимодействие смежных специалистов, создания моделей, настроек и инструментов для проектирования (рис. 1, 2).
Недостатком данного решения является повышенная нагрузка на архитекторов, объединяющих работу всех специалистов в едином файле. При данном подходе архитекторы должны выдавать сводные замечания по каждому разделу, координировать работу смежных специалистов, отслеживать возникновение коллизий (пересечений инженерных систем, конструктивных элементов и т. п.).
Основные разделы, которые требуют координации со стороны архитекторов, - конструктивные решения; отопление, вентиляция, кондиционирование; водоснабжение, водоотведение. Проблемы, возникающие у архитекторов при интеграции модели от конструкторов, - перенос конструктивных элементов из Autocad в Archicad, выявление нестыковок при черчении конструкторов в Autocad. Проблемы, возникающие у архитекторов при интеграции модели от инженеров по отоплению, вентиляции, кондицио-
- 29
Расчет конструкций
ц м .1
Научно-технический и производственный журнал
нированию, водоснабжению, водоотведению: специалист не может быстро отследить изменения в процессе проектирования и пересечения своих систем с конструктивными элементами.
Работа специалистов в разных программах на основе BIM продуктивна до определенной площади и сложности объектов. Проблемы взаимодействия при проектировании в различных программах с интеграцией результата работы в Archicad проявляются на объектах более 10 тыс. м2. Проблемы координации специалистов возникают именно при такой площади объекта, так как появляются большое количество инженерных систем и более сложные конструктивные решения, которые требуют определенных временных затрат на проверку и перенос в проект. Сложность заключается в том, что увеличивается нагрузка в человеко-часах на одного специалиста-архитектора. Он должен в течение работы над проектом, помимо основных своих обязанностей, сводить и проверять в единой модели работу смежных специалистов (рис. 3, 4).
По нашему мнению, идеальный вариант работы в едином программном комплексе - работа над однотипными проектами в узкой области (один тип объектов). Для понимания плюсов и минусов работы в едином программном комплексе или отдельном (для каждого специалиста) был выбран небольшой объект до 1,5 тыс. м2. Цель - определение продуктивного подхода для конкретного типа объекта. Результатом пробного периода стало то, что время работы над проектом в одной программе (Autodesk Revit) увеличилось на 20-30% по сравнению с работой в разных программных комплексах на основе BIM. Это было связано с тем, что отдельные сотрудники не работали на должном профессиональном уровне в данной программе, с отсутствием наработанных шаблонов (моделей, настроек, программных модулей) для каждого специалиста, отсутствием в требуемом объеме инструментария. На каж-
Список литературы
1. Соловьева Е.В., Сельвиан М.А. Основные этапы внедрения технологии информационного моделирования (BIM) в строительных организациях // Научные труды КубГТУ. 2016. № 11. С. 110-119.
2. Moeller C.F. BIM: Building Information Modelling. 2009. 290 p.
3. Ельфимова А.Г. Инвестиционный анализ и оценка стоимости проекта с помощью BIM // Интеграция, партнерство и инновации в строительной науке и образовании: Сборник материалов международной научной конференции. ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет». 2017. С. 418-421.
4. Барабанова Т.А. Использование BIM-технологии при технической эксплуатации зданий // Интеграция, партнерство и инновации в строительной науке и образовании: Сборник материалов международной научной конференции. ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет». 2017. С. 807-808.
5. Гинзбург А.В. BIM-технологии на протяжении жизненного цикла строительного объекта // Информационные ресурсы России. 2016. № 5 (153). С. 28-31.
дом этапе проектирования специалисты сталкивались с необходимостью решения технических проблем, связанных с недостатками унификации программного комплекса. В связи с этим было принято решение о работе над будущими проектами в разных программах на основе BIM. Переход на Autodesk Revit был бы целесообразен при большом количестве крупных проектов (более 10 тыс. м2) и увеличении штата специалистов. В связи с этим переход на единый программный комплекс должен быть рассмотрен, с одной стороны, по типу, количеству и площади объектов, с другой - финансовых затрат на внедрение новой программы.
Существует несколько выходов из сложившейся ситуации. Во-первых, переход на обучение в вузах в программах на основе BIM, при этом проектирование должно рассматриваться как подготовка готового специалиста к практической работе, а не постановка абстрактной задачи ознакомления с программой [10, 11]. Во-вторых, поэтапный переход к работе в единой программе или группе программ на основе BIM. В-третьих, государственное стимулирование проектных организаций к переходу на новые технологии в проектировании.
На данный момент проектирование различных объектов сводится к применению программ на основе BIM на стадии рабочего проектирования. На этапе строительства и эксплуатации информационная модель не используется. С одной стороны, это происходит из-за того, что заказчики недостаточно информированны о плюсах строительства и эксплуатации здания с использованием BIM-технологий, с другой - проектировщики пока еще не готовы предоставить заказчику подготовленную для дальнейшего использования информационную модель. Подготовка качественной модели требует дополнительного объема работ от проектировщика и четкой постановки задачи от заказчика.
References
1. Solovieva E.V., Selvian M.A. The main stages of the introduction of information modeling technology (BIM) in construction organizations. Nauchnye trudy KubGTU. 2016. No. 11, pp. 110-119. (In Russian).
2. Moeller C.F. BIM Building Information Modelling. 2009. 290 p.
3. Elfimova A. G. Investment analysis and cost estimation of the project with the help of BIM. Integraciya partnerstvo i innovacii v stroitelnoj nauke i obrazovanii sbornik materialov mezhdunarodnoj nauchnoj konferencii. Nacionalnyj issledovatelskij Moskovskij gosudarstvennyj stroitelnyj universitet. 2017, pp. 418-421. (In Russian).
4. Barabanova T.A. Use of BIM-technology in the technical maintenance of buildings. Integraciya partnerstvo i innovacii v stroitelnoj nauke i obrazovanii sbornik materialov mezhdunarodnoj nauchnoj konferencii. Nacionalnyj issledovatelskij Moskovskij gosudarstvennyj stroitelnyj universitet. 2017, pp. 807-808. (In Russian).
5. Ginzburg A.V. BIM-technologies during the life cycle of the construction site. Informacionnye resursy Rossii. 2016. No. 5 (153), pp. 28-31. (In Russian).
6. Valter F., ZHeltenkov A.V. Management of projects for the development of medical facilities on the basis of information
30
72018
Научно-технический и производственный журнал
------ Ж ИЛИ ЩНОЕ : -—
СТРОИТЕЛЬСТВО
6. Вальтер Ф., Желтенков А.В. Управление проектами разработки объектов медицинского назначения на основе методов информационного моделирования (Building information modelling - BIM) // ВестникМГОУ. Серия: Экономика. 2015. № 4. С. 60-71.
7. Полуэктов В.В. Российский опыт применения BIM в архитектуре и градостроительстве // Современные технологии и методики в архитектурно-художественном образовании: Материалы международной научно-методической конференции. 2016. С. 179-181.
8. Шарманов В.В., Мамаев А.Е., Болейко А.С., Золото-ва Ю.С. Трудности поэтапного внедрения BIM // Строительство уникальных зданий и сооружений. 2015. № 10 (37). С. 108-120.
9. Решетняк С.П., Васильев С.Е. Опыт использования BIM-технологий в практике ООО «СПБ-ГИПРОШАХТ» // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2015. С. 327-334.
10. Ширинян Е.А. Опыт учебного задания в магистратуре МАРШ по теме информационного моделирования зданий (BIM) // Современные технологии и методики в архитектурно-художественном образовании. Материалы международной научно-методической конференции. 2016. С. 199-200.
11. Сакмарова Л.А., Бахмисова М.А. Применение BIM-технологий в образовательной среде строительного факультета Чувашского государственного университета // Жилищное строительство. 2017. № 10. С. 11-17.
modeling (Building Information Modeling - BIM). Vestnik MGOU. Seriya Ekonomika. 2015. No. 4, pp. 60-71. (In Russian).
7. Poluektov V. V. The Russian experience of applying BIM in architecture and town planning. Sovremennye tekhnologii i metodiki v arhitekturno-hudozhestvennom obrazovanii mate-rialy mezhdunarodnoj nauchno-metodicheskoj konferencii. 2016, pp. 179-181. (In Russian).
8. SHarmanov V.V., Mamaev A.E., Bolejko A.S., Zolotova Yu.S. Difficulties of phased implementation of BIM. Stroitelstvo unikalnyh zdanij i sooruzhenij. 2015. № 10 (37), pp. 108-120. (In Russian).
9. Reshetnyak S.P., Vasilev S.E. Experience in the use of BIM-technologies in the practice of LLC «SPB-GIPROSHAKHT". Gornyj informacionno-analiticheskij byulleten nauchno-tekhnicheskijzhurnal. 2015, pp. 327-334. (In Russian).
10. Shirinyan E.A. The experience of the study assignment in the master's program of MARS on the topic of information modeling of buildings (BIM). Modern technologies and techniques in architectural and artistic education. Materials of the international scientific-methodical conference. 2016, pp. 199-200. (In Russian).
11. Sakmarova L.A., Bahmisova M.A. Application of BIM-technologies in the educational environment of the building faculty of the Chuvash State University. Zhilishnoe Stroitelstvo [Housing Construction]. 2017. No. 10, pp. 11-17. (In Russian).
22-25 января 20191 Красноярск
it i ■
mm
ПРИГЛАШАЕМ ПРИНЯТЬ УЧАСТИЕ В XXVII СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОЙ ВЫСТАВКЕ
СТРОИТЕЛЬСТВО
АРХИТЕКТУРА
швтпшшл ^^
ВЕДУЩАЯ СТРОИТЕЛЬНАЯ И ИНТЕРЬЕРНАЯ ВЫСТАВКА СИБИРИ И ДАЛЬНЕГО ВОСТОКА
7ПШ1Ш1' 1KF1SL / иШГ ЩШ^Н
Совместно с выставкой строительной и складской техники
«ТехСтройЭкспо. Дороги»
:! lilted
Официальная поддержка:
I КРАСНОЯРСКИЙ КРАЙ
I ПРАВИТЕЛЬСТВО
Èru/j|jph КЯ ВЦ
Итоги 2018:
К 5 146 посетителей, 3 320 специалистов отрасли, 1 700 компаний.
175 экспонентов из России, Китая, Южной Кореи, Бел а руси^^
МВДЦ «Сибирь», ул. Авиаторов, 19 тел.: (391) 200-44-00 ин
www.krasfair.ru ШМш
72018
31
