Технология BIM: что можно считать по модели здания?

Информация о материале
Просмотров: 3633

Технология BIM: что можно считать по модели здания?

Владимир Талапов

Эта статья продолжает цикл авторских публикаций об информационном моделировании зданий (BIM). С предыдущей статьей цикла можно ознакомиться здесь.

Проходящие последнее время вокруг BIM дискуссии явно сменили свою направленность, если сравнивать с тем, что было еще год назад. Если тогда предметом обсуждения была альтернатива «3D или все-таки 2D», то теперь она, похоже, уже не актуальна. И это радует!

Пользовательская мысль уже ушла дальше - сейчас большое внимание вызывает возможность использования содержащейся в модели здания информации. Причем, как принято в таких случаях, спектр мнений снова самый широкий – от полного отрицания возможности производить вычисления до требований осуществлять любые расчеты в автоматическом режиме после нажатия кнопки.

Понятно, что технология BIM развивается, причем как в глубину проработки и использования модели, так и в ширину охвата вопросов проектирования. Более того, стремительно развиваются средства реализации BIM и инструменты обмена данными между программами. Все это означает, что обсуждаемые сегодня вопросы через год станут совершенно обыденными, вошедшими в практику широкого круга пользователей, и они заменятся новыми. Но пока мы находимся в реалиях сегодняшнего дня, давайте на нескольких примерах посмотрим, что можно считать на основе информационной модели здания.

Немного поясню. Все приведенные здесь примеры – работы студентов и аспирантов НГАСУ(Сибстрин). Предвижу возможные усмешки в качестве реакции на слово «студент». Поэтому поясню – это действительно не сложно, но практика показала, что многое из приведенного здесь «реальные» проектировщики делать не умеют, при этом ссылаются на непосильную трудоемкость и отсутствие средств у заказчика. Все авторы работ уже находятся в проектных организациях.

Расчеты технико-экономических показателей объекта.

Это – самые простые из осуществляемых в BIM расчетов. Но они от этого не менее важны, поскольку позволяют иметь точную техническую и стоимостную характеристику (даже общую стоимость) объекта на любой стадии его проектирования, что обеспечивает своевременную корректировку проекта. В большинстве своем выполняются автоматически по заранее созданным шаблонам и спецификациям и отслеживают все изменения модели.

Рис. 1. Екатерина Копылова. Проект многоэтажного жилого дома. Работа выполнена в Revit Architecture. НГАСУ(Сибстрин), 2011.

Расчеты конструктивных элементов здания.

Единство архитектурной и конструкторской моделей – это не миф, а реальность.

Рис. 2. Галина Соболева. Проект 25-этажного жилого дома. Застройка участка разными вариантами дома. Работа выполнена в Revit Architecture, Revit Structure и Robot Structural Analysis. НГАСУ(Сибстрин), 2011.

Первоначально созданная как архитектурная, модель затем была уточнена несущими конструкциями, связями и нагрузками и передана на расчет.

Рис. 3. Галина Соболева. Проект 25-этажного жилого дома. Задание конструктивных элементов и нагрузок. Расчет армирования колонны. Работа выполнена в Revit Architecture, Revit Structure и Robot Structural Analysis. НГАСУ(Сибстрин), 2011.

Другой пример – типовой проект котельной. Тот самый случай, когда работу начинает не архитектор, а технолог – габариты здания определяются устанавливаемым оборудованием. Затем создается и рассчитывается несущий каркас из максимально унифицированных деталей.

Рис. 4. Александр Кириллов, Николай Шпац. Типовой проект котельного комплекса. Металлический каркас из элементов замкнутого профиля. Работа выполнена в Revit Architecture, Revit Structure и Robot Structural Analysis. НГАСУ(Сибстрин), 2011.

И только потом подключается архитектор. На самом деле, конечно, большинство работ велось параллельно с единой моделью. Результат – созданы модели (с рабочей документацией) шестидесяти зданий, а за время выполнения работы две котельные даже успели возвести.

Рис. 5. Александр Кириллов, Николай Шпац. Типовой проект котельного комплекса. Различные варианты решений фасада. Работа выполнена в Revit Architecture, Revit Structure и Robot Structural Analysis. НГАСУ(Сибстрин), 2011.

Энергоэффективность.

При проектировании зданий, обеспечиваемых солнечной энергией, ключевое значение имеет правильная ориентация объекта по солнцу. Причем не всегда это требует детальных вычислений – в большинстве случаев для проекта хватает визуализации расчетов.

Рис. 6. Святослав Пальчунов. Проект комплекса зданий с нулевым энергопотреблением. Работа выполнена в Revit Architecture. НГАСУ(Сибстрин), 2011.

Акустика концертных залов.

Эта тема для сегодняшних проектировщиков почти не доступна. А ведь все выполнимо. Проектировщики по всем правилам создают информационную модель здания, которая затем уточняется уже по результатам акустических расчетов.

Рис. 7. Зоя Мишенова. Многофункциональный концертный зал. Внешний вид здания и интерьер зала. Работа выполнена в Revit Architecture и Ecotect Analysis. НГАСУ(Сибстрин), 2011.

Многосложные акустические расчеты (требования к таким залам содержат множество параметров) позволяют как оптимизировать геометрию зала, так и оптимизировать его характеристики подбором материалов, которые, находясь в единой модели, сразу попадают в технико-экономические разделы проекта.

Рис. 8. Зоя Мишенова. Многофункциональный концертный зал. Оптимизация акустических характеристик изменением геометрии и материалов. Работа выполнена в Revit Architecture и Ecotect Analysis. НГАСУ(Сибстрин), 2011.

Обтекание здания воздушным потоком.

Эта задача, имеющая большое архитектурное значение, обычно решается на макетах в аэродинамических трубах и относится к разряду весьма трудоемких и дорогостоящих. За основу проведения исследований была взята модель комплекса зданий, выполненная Галиной Соболевой. Упрощенная модель (чтобы не перегружать компьютер второстепенными деталями) передавалась в расчетную программу, где и производились дальнейшие действия.

Рис. 9. Светлана Вальгер. Обтекание комплекса зданий воздушным потоком. Линии тока, распределение скоростей и поле завихрений. Работа выполнена в ANSYS CFX. НГАСУ(Сибстрин), 2012.

Выводы.

Приведенные здесь примеры иллюстрируют разные разделы проекта и решаемые задачи. Но у них есть общее - работа по технологии BIM с единой моделью здания. Почти всегда они выполнялись одним человеком, внешне не отличающимся от окружающих, но умным, трудолюбивым и хорошо подготовленным.

Рис. 10. Галина Соболева. Защита дипломной работы. НГАСУ(Сибстрин), декабрь 2011.

Были у всех студентов и руководители – энтузиасты своего дела: профессор Наталья Федорова, доцент Виктор Геронимус, инженер Валерий Деревягин, архитектор Юлия Курнаева, энциклопедист Игорь Козлов и мы с архитектором Анатолием Чеботаревым.

Рис. 11. Анатолий Чеботарев и Владимир Талапов. Мы довольны содеянным, но в голове уже зреют новые планы.

Психологи знают, что все люди делятся на оптимистов и пессимистов: если у первых стакан наполовину полный, то у вторых тот же стакан – наполовину пустой. Могу сказать, что если пессимизм затянется, то стакан вообще пустым станет. Давайте же так работать по освоению новых технологий, чтобы наш стакан всегда был полным!
Источник.