BIM: что это такое, расшифровка
Аббревиатура BIM расшифровывается как Building Information Modeling (Информационное моделирование зданий). Чтобы понять суть BIM, нужно разобрать три составляющие этого термина:
Information (Информация) — самый важный компонент. В отличие от обычного 3D-дизайна, где стена — это две параллельные линии или пустой блок, в BIM-модели стена «знает», что она состоит из кирпича марки М150, имеет определенную теплопроводность, стоимость, объем кладки и даже дату последней проверки.
Modeling (Моделирование) — это живая среда взаимодействия, в которой данные обновляются в реальном времени. Если, например, поменять толщину стены на плане первого этажа, она мгновенно меняется на всех разрезах, в сметах и в теплотехнических расчетах.
В классических системах проектирования (CAD) основным элементом являются линии, из которых собирается чертеж. Если изменен размер окна на одном чертеже, нужно вручную найти и исправить его на всех остальных листах проекта.
В BIM-проектировании основным элементом является объект (элемент базы данных). Проектировщик оперирует не линиями, а виртуальными прототипами реальных изделий. Что это дает:
- связывает геометрию и параметры, так как каждая деталь имеет свой «паспорт»;
- помогает видеть проект в объеме, то есть можно мгновенно оценивать эргономику и эстетику;
- исключается человеческий фактор: спецификации генерируются автоматически, это сводит риск ошибки в расчетах к нулю.
Технологии BIM в системе цифрового строительства
Цифровое строительство — это создание единой экосистемы, где данные передаются от архитектора к строителю, а затем к эксплуатирующей организации. В центре этой экосистемы находится информационная модель, но называют ее по-разному в зависимости от контекста. Чтобы не запутаться в профессиональном сленге и нормативной базе, нужно развести следующие понятия:
- BIM — это международно признанный термин и методология. Если говорят: «мы проектируем в BIM», имеется в виду, что используется объектно-ориентированное моделирование и совместная работа над данными.
- ТИМ (Технологии информационного моделирования) — это официальный российский термин-синоним BIM. Он закреплен в Градостроительном кодексе РФ. В профессиональной среде эти понятия часто взаимозаменяемы, но в официальных документах, госконтрактах и экспертизе используется «ТИМ».
- ИМ ОКС (Информационная модель объекта капитального строительства) — это «электронное досье» здания. Согласно российским нормам это совокупность сведений, документов и материалов, которые формируются в электронном виде от инженерных изысканий до сноса. ИМ ОКС — это 3D-модель, плюс текстовые отчеты, сканы сертификатов и графики в цифровом формате.
- ЦИМ (Цифровая информационная модель) — это узкое техническое понятие внутри ИМ ОКС. Это непосредственно «тело» модели — трехмерная геометрия объекта с назначенными ей атрибутами. Если ИМ ОКС — это вся папка с документами, то ЦИМ — это файл с трехмерным зданием внутри этой папки.
- Цифровой двойник (Digital Twin) — наиболее сложная и «продвинутая» форма цифровой копии. Для сравнения: BIM-модель описывает, как здание должно выглядеть и работать. Цифровой двойник через датчики и системы мониторинга знает, как здание работает сейчас. Например, если в подвале прорвало трубу, цифровой двойник сразу отобразит это на схеме. BIM-модель в это время не изменится.
Законодательное регулирование в сфере ТИМ
Переход от добровольного использования BIM-моделирования к обязательному внедрению ТИМ в России закреплен на уровне федеральных законов и постановлений правительства. Законодательная база строится так, чтобы охватить весь жизненный цикл объекта — от инженерных изысканий до эксплуатации.
Нормативные акты:
- Градостроительный кодекс РФ (ФЗ №190), в котором введено само понятие «информационная модель» и закреплен статус ТИМ как легитимного способа ведения проектной и строительной документации. Он определяет, что формирование и ведение модели является обязанностью застройщика в установленных законом случаях.
- Постановление Правительства №331, которое установило «дедлайны» цифровизации:
— С 1 января 2022 года ТИМ стали обязательны для всех объектов капитального строительства, финансируемых из госбюджета, стоимостью более 500 млн рублей (позже порог был снят).
— С 1 июля 2024 года обязанность формировать ТИМ распространилась на застройщиков, работающих в рамках 214-ФЗ (многоквартирные дома в долевом строительстве).
— С 1 января 2025 года произошел переход на ТИМ в сегменте малоэтажного жилого строительства, строящихся по 214-ФЗ. - Постановление Правительства №1431, в котором утверждены правила формирования и ведения информационной модели. Документ определяет «правила игры»: какие форматы файлов допустимы и как данные должны передаваться в органы госэкспертизы.
Что такое BIM-модель и как она создается
Это база данных, представленная в виде трехмерного графического образа. В ней каждый элемент с геометрическими параметрами и интеллектуальными свойствами. Если нужно выделить в модели окно, БИМ-система покажет его высоту и ширину, сопротивление теплопередаче, артикул в каталоге производителя и стоимость монтажа.
Уровни детализации модели (LOD)
В международной и российской практике используется понятие LOD (Level of Development) — уровень проработки. Он определяет, насколько глубоко проработан каждый элемент модели. Чем выше индекс, тем меньше неопределенности в проекте.
| Уровень LOD | Наименование | Описание / Характеристика |
|---|---|---|
| LOD 100 | Концептуальный | Объект представлен в виде объемных формообразующих масс, которые определяют общие габариты, ориентацию по сторонам света и примерную площадь. |
| LOD 200 | Схематичный | Элементы модели приобретают примерные размеры и форму. Например, стены уже с обозначенной толщиной, но без уточнения слоев и армирования. |
| LOD 300 | Проектный | Модель соответствует стадии «П» (Проект). Элементы имеют конкретные размеры, привязки и артикулы. По такой модели можно выпускать основные чертежи. |
| LOD 400 | Рабочий | Здесь появляются все узлы креплений, арматурные стержни в бетоне, метизы, детализация инженерных систем вплоть до каждого фитинга. |
| LOD 500 | Эксплуатационный | В модель вносятся изменения, произошедшие в ходе строительства. Это «паспорт» здания, который передается управляющей компании. |
Алгоритм создания BIM-модели
Создание модели — это последовательность действий, которая исключает хаос при совместной работе десятков специалистов.
Постановка требований
Заказчик составляет EIR (Employer's Information Requirements) — документ, где прописано, зачем ему нужна модель и что в ней должно быть. В ответ проектировщики создают BEP (BIM Execution Plan), где указано, в каких программах ведется работа, кто отвечает за координацию и как часто обновляется модель.
Развёртывание среды данных
Разворачивается облачное или серверное хранилище (Common Data Environment), где будут храниться все версии файлов. Это исключает ситуацию, когда инженер работает с устаревшим планом архитектора.
Параллельное моделирование
Архитекторы создают основу (стены, перекрытия). Конструкторы «наполняют» ее несущим каркасом. Инженеры прокладывают сети. Все эти файлы связаны ссылками: если архитектор передвинет стену, инженер сразу увидит, что его труба теперь висит в воздухе.
Проверка на коллизии
Специальное ПО проверяет модель на пересечения. Например, система выдает отчет: «Труба отопления пересекает балку в осях А-5». Ошибки исправляются в цифре, а не кувалдой на стройке.
Насыщение параметрами
Элементам присваиваются параметры, например, марка бетона, огнестойкость, цена. На этом этапе модель превращается из «картинки» в инструмент для сметчиков и закупщиков.
Выпуск документации
Когда модель готова и проверена, система автоматически генерирует из нее чертежи, ведомости и спецификации. Любое изменение в модели автоматически обновит все связанные с ней чертежи.
Программное обеспечение для работы
Чтобы построить здание в цифре, одной программы недостаточно. Обычно используется комплекс софта, который можно разделить на три группы: «создатели», «контролеры» и «хранители».
В программах-создателях (инструменты моделирования) архитекторы и инженеры «собирают» дом из виртуальных строительных материалов.
Для архитектуры и жилья сегодня используют:
- Renga (Россия). Программа простая в освоении, полностью на русском языке и сразу настроена под российские ГОСТы.
- ArchiCAD. В нем легко делать красивые планировки и фасады.
Для конструкций и чертежей:
- nanoCAD (Россия) — аналог классического AutoCAD, но с «умными» функциями. Удобен, когда нужно сделать детальные чертежи армирования или электрики.
- Revit — универсальный мировой гигант, в котором можно делать все — от стен до сложнейшей вентиляции.
Для заводов и цехов лучше использовать Model Studio CS (Россия).
Когда архитектор, конструктор и инженер закончили свои части, их файлы нужно «склеить» в один, чтобы проверить на коллизии. Для этого используют программы-контролеры (сводные модели и поиск ошибок). Например, Pilot-BIM или Tangl (Россия), которые собирают проект воедино и автоматически подсвечивают ошибки.
Программы-хранители — это облако, где лежит самая свежая версия проекта. Это нужно, чтобы не было ситуации, когда строители строят по версии №1, а архитектор уже нарисовал версию №5. Можно использовать Vitro-CAD или Pilot-BIM.
В BIM-проектировании разные специалисты и программные комплексы должны обмениваться данными без потери информации. Для этого используется открытый формат IFC. В какой бы программе ни был сделан проект, его сохраняют в IFC, чтобы передать заказчику или в Госэкспертизу. Это гарантирует, что данные не потеряются при открытии в другом софте.
Где применяются технологии информационного моделирования в строительстве
Сфера применения BIM охватывает весь жизненный цикл объекта. На каждом этапе модель решает задачи, превращаясь из наброска в цифровой паспорт здания.
BIM начинает работать еще до начала строительства:
- Данные обмерных работ (лазерного сканирования или аэрофотосъемки с дронов) загружаются в BIM-систему, которая точно рассчитывает, сколько грунта нужно вывезти или завезти, чтобы не переплачивать подрядчикам.
- С помощью модели можно имитировать движение солнца и ветровые нагрузки, чтобы правильно расположить здание на участке для понимания энергоэффективности.
При проектировании создается детализированная модель, проектируются инженерные сети в едином пространстве. Это исключает 99% ошибок, связанных с пересечением коммуникаций между собой или с несущими конструкциями. Модель сама считает прочность конструкций, теплопотери и необходимые мощности оборудования.
BIM-моделирование в строительстве меняет работу сметчика. Больше не нужно линейкой мерить чертежи. Программа за секунду выдает точный объем бетона в кубометрах, длину кабеля в метрах и количество розеток в штуках. К элементам модели привязывается их стоимость. Заказчик видит график финансирования: сколько денег потребуется на каждом этапе стройки.
На стройплощадке BIM становится инструментом контроля. Можно запустить визуализацию сборки здания и увидеть, где по графику оно должно быть через месяц. Каждая деталь в модели может иметь статус: «заказана», «на складе», «смонтирована».
Эксплуатация и техническое обслуживание — самый длительный этап жизни здания (до 80% всех расходов приходятся именно на него). Управляющая компания получает модель, где указаны скрытые коммуникации. Если за стеной потекла труба, не нужно ломать всю стену. Модель точно покажет место стыка и марку детали.
Система сама напоминает о необходимости сервисного обслуживания лифтов или замены фильтров в системе вентиляции, основываясь на данных из паспортов оборудования.
Модель помогает и при реконструкции, сносе. Перед началом работ здание сканируют лазером, создавая «облако точек», которое превращается в точную BIM-модель. Так вписываются новые современные системы в старые габариты с точностью до миллиметра. Модель заранее рассчитывает объем строительного мусора и определяет, какие материалы можно отправить на переработку.
Что дает BIM-проектирование участникам проекта
BIM сводит к минимуму внезапное удорожание проекта. Заказчик точно знает объем материалов еще на этапе идеи. Объект сдается на 15–20% быстрее, потому что нет переделок. Заказчик может в любой момент «заглянуть» в модель и увидеть реальный прогресс, а не просто читать отчеты подрядчика. На основе BIM-модели можно продавать площади в здании еще до того, как вырыт котлован.
Для проектных бюро BIM — это способ делать работу качественнее и быстрее. Программа сама считает спецификации и ведомости. Архитектор тратит время на творчество и расчеты, а не на подсчет количества окон или вычерчивание разрезов. Все конфликты решаются внутри программы, что сохраняет репутацию проектировщика. При изменении одного элемента (например, высоты этажа), система автоматически перестраивает все связанные виды, чертежи и таблицы.
Для Генерального подрядчика BIM становится цифровым навигатором. Прораб видит на планшете, какие работы должны быть выполнены сегодня, и какие материалы для этого должны быть на складе. Строителям не придется штробить уже готовые стены из-за того, что кто-то забыл проложить кабель или трубу. Исключаются ситуации с излишками или дефицитом стройматериалов.
Для Службы эксплуатации (Управляющей компании) BIM — это «умная» инструкция. Если произошла авария, инженер за секунды находит в модели нужный узел, видит марку оборудования и контакты поставщика для замены. Модель помогает настраивать системы отопления и вентиляции, экономя до 30% на коммунальных платежах. Она автоматически формирует график технического обслуживания систем здания.
