BIM, VR, AR: как новые технологии меняют строительство

Сегодня при проектировании и строительстве зданий инженерам и архитекторам как никогда важно работать в единой информационной среде. Технологии, обеспечивающие слаженное функционирование всех составляющих на каждом этапе строительства, уже существуют. Партнер и главный конструктор бюро "Крупный план" Андрей Михайлов о том, как это работает и почему многие здания просто невозможно спроектировать и построить без применения информационных технологий.

Информационная модель — это не только графическое трехмерное изображение здания, как можно подумать. Фактически, это масштабная база данных, где в числовой, графической, текстовой форме отражены различные свойства элементов здания. В BIM-модели вы видите все: изображение здания изнутри и снаружи, из каких материалов оно должно быть построено, кто эти материалы произвел и сколько они стоят. На первом этапе формируется объект в целом, затем создается трехмерная модель всех элементов здания – объемно-планировочных решений, фасадов, инженерных систем и т.д.

Технологии BIM значительно ускоряют процесс проектирования и строительства. Часто повторяющиеся инженерные решения (например, при строительстве жилых домов) BIM-технологии делают автоматическими. Еще одна сфера, где информационное моделирование может быть полезным - реконструирование зданий. Принципиальным отличием от традиционных методов работы в данном случае является то, что первичной становится информационная модель, а не архитектурный замысел. Чтобы получить достоверные данные о состоянии всех элементов конструкции и фасадов здания, производят лазерное сканирование, затем полученную трёхмерную модель здания используют при разработке проекта реконструкции. На этом использование информационной модели в ходе работы не заканчивается. Информация, занесенная в модель, постоянно обновляется. Если при разработке концепции здания модель достаточно обобщенная, то проектная стадия уже требует описания каждого элемента, его физических свойств. Позже, при подготовке тендеров, в BIM заносят параметры, которые помогают оценить стоимость материалов: производитель, артикул, код по классификатору.

Информационное моделирование дает застройщикам многое: позволяет решать проблемы пересечения коммуникаций, автоматически генерировать план инженерных систем, с высокой точностью подсчитывать объемы строительно-монтажных работ, автоматически проверять все решения на соответствие нормативам. Наиболее эффективным является вариант, когда все участники процесса – заказчики, проектировщики, строители – имеют доступ к базе данных.

BIM используют не только при строительстве здания, но и при его эксплуатации. Так, в информационную модель заносится график обслуживания инженерных сетей, информация о состоянии здания и необходимости капитального ремонта, замене счетчиков или труб – все эти данные доступны управляющей компании.

Некоторые современные проекты не могли бы быть созданы без использования информационных 3D-моделей в силу их сложнейшей геометрии. Например, всемирно известные здания архитектора Захи Хадид. В Москве к реализованным с помощью BIM проектам относится, в частности, новый многофункциональный комплекс у метро Теплый Стан - в этом году он вошел в шорт-лист премии WAF, которую называют архитектурным «Оскаром». Здание имеет очень необычную изрезанную форму, сложные фасадные элементы. Верхняя часть представляет собой скульптурный объект. Создать такое сооружение исключительно методами начертательной геометрии было бы невозможно.

BIM-технология принципиально изменила процесс проектирования, усложнила его. Сейчас в отрасли есть стойкий спрос на специалистов, умеющих работать с программами информационного моделирования. Пока что высокопрофессиональных специалистов в BIM немного и работают они за большие деньги. Стоимость нужного оборудования также очень высока. Ошибки в работе с информационными моделями могут нанести большой урон всему проекту и привести к переделкам, затруднениям в работе впоследствии. Оптимальный вариант решения проблемы – готовить своих специалистов: создавать BIM-отдел с архитекторами, инженерами, программистами. Бесплатные обучающие программы могут облегчить работу.

Японский Sturbucks разработал проект по масштабной перепланировке своих кофеен – более, чем 1200 заведений. Создав информационные модели в системе BIM, японские архитекторы решили её визуализировать, тем самым сделав задумку более наглядной для специалистов разной направленности. В итоге информационные модели перенесли в систему виртуальной реальности, и это значительно ускорило процесс принятия решений по проекту.

Технологии виртуальной реальности могут эффективно использоваться в строительстве. С помощью VR застройщики могут точнее планировать разные аспекты проекта, снизить расходы, повысить безопасность и ускорить рабочие процессы. Говорящий пример - Layton Construction. Компания сэкономила $250 000 при строительстве медицинского центра, заменив традиционные макеты на виртуальные. Технологии VR также упростили работу с документацией, которая была сдана на два месяца раньше срока.

Использовать мобильные устройства в процессе строительства позволяют технологии AR – наложение виртуальных элементов на реальность. С помощью очков и шлемов дополненной реальности можно перенести информационные модели непосредственно на строительную площадку. Строители видят объект как бы насквозь и допускают значительно меньше ошибок.