Est-il possible de se promener aux étages d'un immeuble inachevé? Les concepteurs peuvent-ils travailler efficacement ensemble, à des milliers de kilomètres l'un de l'autre? Est-il possible de trouver et de corriger une erreur critique dans le schéma de communication technique en quelques minutes, en évitant des coûts énormes à l'avenir? Répondre «oui» à toutes ces questions permet la
technologie BIM - modélisation de l'information du bâtiment, qui est également utilisée dans la construction du Centre de Lakhta. Apprenez comment cela fonctionne.
Comment lire le dessin n'est pas un ingénieur. Mission réalisable
Lorsqu'on leur demande pourquoi le BIM est nécessaire, les concepteurs et les constructeurs parlent de la réduction des délais, des coûts et de l'amélioration de la productivité. Tout cela est la conséquence d'un des principaux avantages de la technologie - sa visibilité.
Pour simplifier, vous pouvez imaginer le modèle d'information comme un dessin en trois dimensions qui peut être lu même par une personne qui n'a pas traité de documentation technique. Voici l'exemple le plus simple de modélisation 3D. Les avantages sont évidents.
Compliquons la tâche:
Dessin standard
Et un modèle en trois dimensions. Une chose complètement différente: plus une centaine de points pour plus de clarté. Sur le modèle est l'arc de l'entrée principale du centre de Lakhta, sur la composante constructive qui peut être lue ici .Et même si la question est très compliquée, après avoir étudié le modèle 3D, notre hypothétique non-ingénieur saura plus probablement ce qui est quoi. Il peut même détecter des intersections et des incohérences, le cas échéant.
Le BIM vous permet de voir le projet de l'ensemble de la structure, en abandonnant le défilement sur un écran d'ordinateur, ou - effrayant d'imaginer - sur papier, un grand nombre de plans, coupes, façades, plongeant dans les tableaux de spécifications - car le modèle numérique contient également des informations sur le matériau dont un autre élément.
Dans tous les cas, le modèle BIM ne doit pas être considéré simplement comme un ensemble de projections 2D - il s'agit d'un ordre de grandeur d'une technologie plus vaste et plus complexe, et c'est le modèle d'information qui peut devenir une source pour obtenir tout autre type de projection.
Types de représentations graphiques du modèle d'information du bâtiment. Tatyana Kozlova. Le monument architectural "Maison des Compositeurs" à Novossibirsk. Le modèle est réalisé dans Revit Architecture. NGASU (Sibstrin), 2009.
Bien sûr, le modèle BIM n'est pas créé pour aider tout le monde à comprendre les dessins. Pourtant, les gâteaux devraient cuire les gâteaux, et le cordonnier devrait coudre les bottes. Eh bien, la modélisation BIM est nécessaire aux ingénieurs, concepteurs, constructeurs, architectes. Et un modèle d'un objet spécifique les aide tous à la fois. Cela est dû aux caractéristiques de sa construction.
Comment un modélisateur
La première étape consiste à créer et configurer un modèle de projet, qui indique tout jusqu'à l'épaisseur de chaque ligne, la taille de police conformément au
SPDS russe officiel - après tout, c'est à partir du modèle BIM que la documentation du projet sera ensuite exportée pour approbation et approbation «pour le travail».
Ensuite, des familles d'éléments structurels et architecturaux du bâtiment sont créées - murs, dalles de plancher, portes, fenêtres, etc. Le spécialiste saisit des informations sur leurs tailles, matériaux, appartenance à la salle. À partir de ces éléments décrits en détail, comme des blocs Lego, le modèle sera assemblé à l'avenir.
Pour décrire les "cubes" - les éléments utilisent différents degrés de détail, désignés par l'abréviation
LOD . Le niveau de détail dépend de l'étape du cycle de vie du bâtiment et des tâches qui en résultent - pour créer un concept, un projet, une construction ou une mise en service.
À mesure que le cycle de vie du bâtiment se développe, le niveau de détail augmente.Au stade initial est le LOD 100 - c'est le niveau des solutions conceptuelles. Au sommet des détails se trouve le LOD 500 avec des informations sur ses dimensions réelles, sa forme, sa position spatiale, son orientation et une foule d'autres informations intégrées dans l'élément. Ce modèle "maximum" est utilisé dans le fonctionnement du bâtiment, son entretien et sa réparation.
Même lorsque le bâtiment est construit, le modèle BIM est utile pour l'entretien et les réparations planifiés.
Plan de communication avec un look arméLe modèle d'information du Lakhta Center a un niveau de détail LOD 300. Ce LOD convient à la conception et à la construction complexes. Ensuite, le degré de détail peut augmenter, et les ingénieurs de service armés de tablettes avec un modèle suivront les couloirs du centre de Lakhta.
Les modèles de grands bâtiments, en règle générale, sont divisés en plusieurs blocs - sinon ils se révéleront trop lourds et peu pratiques à travailler. Le modèle central
MFZ Lakhta est divisé en quatre blocs, les tours en deux.
Maquette en
arc de l'
entrée principale . Reconnaissez-vous?
Et ici - MPF avec une boule de planétarium et un atrium entre les blocs de constructionBIM: travailler de manière synchrone et collective
Une fois tous les "cubes" entrés dans la base de données, un fichier de modèle central est créé dans lequel les ensembles de travail sont configurés. Les fichiers restants sont connectés au fichier central, avec lequel divers ingénieurs travaillent. Un serveur BIM spécial est utilisé pour la connexion.
Projet de béton de tour
Projet de tour en métal
Ces fichiers et d'autres sont réduits au fichier central du modèle par les participants à la conception.Chacun des participants au processus a le droit de modifier uniquement la partie du modèle dont il est responsable. Si le concepteur de ventilation a besoin d'ajouter un trou dans le mur, il laisse un commentaire dans le système, et un autre ingénieur responsable des structures en béton armé décide comment et comment poser ce trou. Le travail conjoint simultané de plusieurs spécialistes à la fois est un autre avantage sérieux de la conception BIM. Grâce à l'échange d'informations via le serveur BIM, ces spécialistes peuvent être localisés dans différentes parties du monde, et le nombre de membres de l'équipe est théoriquement illimité.
BIM complet
Ainsi, le fichier central contient toutes les informations sur l'objet actuellement disponible. Vous pouvez l'utiliser comme vous le souhaitez. En utilisant la modélisation BIM, il est possible de calculer la capacité portante ou, en tenant compte des caractéristiques de pièces spécifiques - ventilation, paramètres de chauffage et sélectionner l'équipement. Même la solution d'une tâche aussi petite que la recherche de luminaires optimaux pour chaque pièce, en fonction de leur apparence et de leurs caractéristiques, peut également être une fonctionnalité de modélisation de l'information.
Lorsque le modèle général, y compris tous les éléments et systèmes, est achevé, sur sa base, un ensemble complet de «documentation de conception bidimensionnelle» est préparé pour examen et approbation par les autorités réglementaires.
Depuis 2015, Glavgosexpertiza a commencé à accepter les modèles BIM. C'est vrai, en plus des volumes de papier. Les volumes et modèles traditionnels sont allés au Centre LEG au Centre LakhBIM volatil
Y a-t-il une vie après l'examen? Bien sûr! Le modèle BIM est nécessaire non seulement pour créer un projet. La coordination ne mesure qu'une nouvelle étape de sa vie.
On ne sait pas avec certitude si quelqu'un a réussi à mettre le bâtiment en service sous la forme dans laquelle il avait été initialement conçu. Je pense que non. La construction est un processus vivant. Le client a de nouvelles réflexions sur la mise en page, quelque chose est optimisé, les spécifications changent, la liste des systèmes et équipements est en train d'être ajustée. En raison du long temps de construction, les projets à grande échelle dépendent d'un grand nombre de facteurs, pas même nécessairement liés à la construction - il n'y a rien à prévoir dans le délai de 5 à 10 ans. Dans le centre de Lakhta, par exemple, les colonnes de support étaient initialement conçues pour être en acier et construites en composite. Nous avons gagné en prix et en vitesse tout en améliorant les caractéristiques de conception.
Colonnes composites - un changement utile dans la conceptionEn un mot, le changement est plus probablement la règle. Ils doivent être rapidement mis à contribution au projet. Dans notre cas, le concepteur, Gorproekt, met à jour le modèle d'information du Centre Lakhta toutes les deux semaines.
La correction d'un paramètre entraîne une modification automatique des autres qui lui sont associés. Par conséquent, les ingénieurs de Samsung C&T Corporation, engagés dans le développement et l'optimisation de solutions de conception, ainsi que dans la stratégie de construction, vérifient le modèle ajusté pour les collisions et les intersections des systèmes d'ingénierie. Et il y en a beaucoup. Des tuyaux du système d'extinction d'incendie sur un plafond suspendu ou un conduit d'air dépassant d'un demi-mètre du mur peuvent être trouvés. Sur chaque site de conception individuel, tout a été fait correctement - conformément aux normes, mais dans l'ensemble, oui, lors des modifications, une erreur peut se produire. Heureusement, le trouver dans le modèle BIM est plus facile qu'avec des outils alternatifs et moins cher que pendant le processus de construction.
BIM 4D: synchronisation de 3000 types de travaux précis en quelques minutes
Les ingénieurs de Renaissance Construction, l'entrepreneur général du Centre Lakhta, ont d'autres tâches. Sur la plate-forme logicielle Synchro BIM, ils assemblent en un seul modèle des «pièces de puzzle», qui sont fournies par des fournisseurs de structures dans différents formats. Par exemple, l'Italien Cimolai réalise des modèles de structures métalliques dans le cadre du programme Tekla. Josef Gartner - chef des façades, envoie des fichiers autocad d'Allemagne. Les modèles de grue d'un autre Allemand - Liebherr - doivent être convertis au format stp.
En combinant le modèle 3D résultant avec les graphiques prévus et réels téléchargés sur Synchro à partir du programme de gestion de projet Primavera, nous parvenons à entrer dans la «quatrième dimension» - pour visualiser l'avancement de la construction, et à la minute près! Cela évite les erreurs dans la planification des travaux de construction. Et les œuvres de ces quelque 3.000 espèces.
Il est intéressant de noter qu'aujourd'hui, la description des caractéristiques des biens au format 3D à inclure dans les projets BIM est créée non seulement par de grandes entreprises à l'échelle de Liebherr, mais aussi par de nombreux autres fournisseurs avancés. En plus des catalogues de produits standard, tels que les appareils de plomberie ou les appareils, les sites hébergent des fichiers pour la modélisation, le téléchargement et l'ajout au modèle. Très confortable.
Voici un exemple de plomberie - données fournies par le fabricant. Le modèle BIM du projet a désormais: l'emplacement et l'installation. Illustration - Shapetrace et BIM-TEK
Couleur et matières
Équipement d'ingénierie et autres caractéristiques
Enfin, une autre application du BIM est le contrôle de construction. Pour vérifier le travail effectué sur les fiches de supervision, les ingénieurs Samsung C&T ont pris la route avec les smartphones. Sur les smartphones - Application de documentation Autodesk BIM 360 et accès au stockage cloud avec le modèle Lakhta Center. Sur place, un tel ingénieur ouvre des plans d'étage, trouve des points préalablement fixés sur ces plans pour un examen complémentaire, examine, photographie. Retour au travail - fonctionne avec le modèle et les images résultantes.
Principal BIM
En utilisant le Lakhta Center comme exemple, nous avons vu tous les principes de base de la conception BIM.
Il y en a cinq: construire un objet dans un espace tridimensionnel; la possibilité d'émettre automatiquement des dessins et des spécifications; la présence dans le modèle de toutes les données de conception de l'objet et de la paramétrisation intellectuelle et dépassant le périmètre de l'espace tridimensionnel en reliant le modèle au planning de construction.
Il est intéressant de noter que ces principes ont été dérivés à la fin des années 80 lors de la reconstruction du terminal 3 de l'aéroport d'Heathrow. L'auteur est Robert Eisham, développeur de logiciels pour Autodesk et Bentley Systems. Et depuis lors, comme vous le voyez, rien n'a changé - formulé «pendant des siècles».
Le BIM est un pionnier. Aéroport d'Heathrow, Londres. Terminal 3.
Il estOutil de sauvegarde
Selon Autodesk, les entreprises russes considèrent comme une norme une augmentation de 20% de l'estimation initiale de la construction. En réalité, il augmente généralement de 50%. Il faut faire quelque chose avec ça. Et le BIM est là pour vous aider.
La technologie est un bon outil pour optimiser les coûts et les délais. Au Lakhta Center, il est trop tôt pour faire le point, mais voici des exemples historiques.
En raison de l'organisation de l'interaction entre différents entrepreneurs liés à un seul réseau basé sur un modèle numérique, la construction du Denver Museum of Art en 2006 s'est avérée être 400 000 $ moins cher et 14 mois plus court que prévu. Pas mal!
Denver Museum of Art (États-Unis), Frederick S. Hamilton Building. Architecte Daniel Libeskind, 2006Un autre exemple a été cité par Rossiiskaya Gazeta, Andrei Belyuchenko (travaillé au ministère de la Construction): 1 687 milliards de roubles ont été économisés avec l'aide du BIM lors de la construction de centrales nucléaires: 1 milliard de roubles - en réduisant le temps de construction de 5 mois, 687 millions de roubles - en optimisant les solutions organisationnelles et technologiques . Malheureusement, les données de l'objet ne sont pas spécifiées.
Et ensuite?
Il est trop tôt pour appeler la conception BIM une technologie établie, avec un concept entièrement formé. Il y a 20 ans, l'International Alliance for Interoperability (IAI) a été créée - une alliance conçue pour rassembler les fabricants de diverses plates-formes graphiques pour la construction, comme Autodesk (Revit, Autocad), Tekla, Graphisoft (Archicad), Trimble (Sketchup) dans un format unique IFC (Industry Foundation Classes) avec une spécification ouverte. Mais même cela n'a pas encore permis de rendre le monde BIM véritablement unifié. Bien que le vecteur soit donné.
La Russie prend également des mesures dans une direction mondiale.
En décembre 2014, le ministère de la Construction de la Fédération de Russie a approuvé un programme pour l'introduction de la modélisation de l'information sur la construction, qui implique le développement d'un classificateur BIM contenant environ 70000 articles de matériaux de construction, l'ajustement des codes du bâtiment et même l'utilisation obligatoire du BIM dans la mise en œuvre de projets de construction financés par l'État.
Encore plus loin?
Bien sûr, l'utilisation de nouvelles technologies par les concepteurs et les constructeurs, comme la réalité augmentée. Par exemple, un casque de réalité augmentée DAQRI. Il est impossible de se passer de casques sur un chantier de construction, et ici, le logiciel Autodesk BIM 360 est également intégré à l'équipement de protection individuelle obligatoire. Comme on dit, "allez voir". Certes, le prix de l'appareil est de 15 000 $. Mais une fois, les téléphones portables étaient un peu moins chers qu'une voiture.
Parcourez le futur
Mais revenons à un avenir pas si lointain - faites une petite promenade autour du centre de Lakhta, qui sera achevé en 2018.
C'est ainsi que les concepteurs et les constructeurs «se promènent» dans le bâtiment encore inachevé. Bien sûr, sur des questions purement professionnelles.
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Probablement, l'histoire du BIM est sortie dans des tons trop élevés. Mais telle est l'opinion que la technologie se forme sur elle-même. Les lacunes d'aujourd'hui, comme on dit, n'ont pas été identifiées.
Et voici un bonus pour les personnes intéressées:
lakhta.center/download/lakhta3D/Lakhta.Center_3D-print.stlIl s'agit d'un fichier STL pour l'impression 3D. Vous pouvez imprimer votre Lakhta Center, il se présente comme ceci:
Stanislav Krinitsky, ingénieur Samsung C&T et Rustam Doshchanov, ingénieur Renaissance Construction, ont aidé à comprendre les subtilités de la modélisation BIM.