Диссертация (Технология информационного моделирования эксплуатируемых мостов в Республике Мьянма), страница 3

LODопределяет пять уровней проработки элемента: от концептуального до точногосоответствия реальному образцу. При этом элемент, соответствующий какому-тоопределенному LOD, соответствует всем требованиям предыдущих уровнейпроработки. Например, для элементов, разработанных под LOD 300, выполняютсявсе требования LOD 200 и LOD 100.LOD 100 – простейшая категория, необходимая для разработки концепций.На выходе – общая концепция проектируемого объекта, его примерная форма,габариты и условное положение в пространстве.LOD 200 – на данном этапе определяют условную форму и размеры,уточняют позиционирование объекта на территории.

Объект принимает готовуюформу, можно посчитать количество основных элементов, но информации ещенедостаточно.LOD 300 – на данном этапе имеются полные характеристики всех15конструктивных элементов, можно выбрать из модели всю необходимуюинформацию для выпуска проектной документации, при этом исключаютсяошибки в подсчете, так как специфицируются все и только те элементы, которыеприсутствуют в модели. Процесс сбора данных происходит мгновенно и точно(этотрезультатпрактическиневозможенприклассическойсхемепроектирования) .

Также имеются все необходимые данные по смежнымразделам. При внесении любых корректировок в модель спецификацииизменяются автоматически.LOD 400 – на выходе имеется полная модель объекта с высокой степеньюдетализации. Проработан каждый узел, исключены пересечения инженерныхсистем. На этом этапе в модель вносится вся информация об использованныхконструкциях, оборудовании и материалах.LOD 500 – этот уровень проработки модели предназначен для передачи вслужбу эксплуатации.

Это наиболее полная модель со всеми фактическимразмерами, четкими связями, привязками и максимально полными данными поэлементам модели [8, 9].Прииспользованиитехнологииинформационногомоделированияпринципиальные решения по проектированию по-прежнему остаются в рукахчеловека, а специальные программы выполняют техническую функцию по поискуи хранению, по быстрой обработке, анализу или передаче информации. Очевидно,что без использования специальных технологий человек не смог бы справиться втаким объемом информации и выполнить качественный анализ в оотведенныесроки.Вкачествепримераиспользованиятехнологииинформационногомоделирования можно привести проект, реализованный в Гонконге [18]. В 2008году в Гонконге был сдан в эксплуатацию спроектированный за год ипостроенный за два года 308-метровый небоскреб One Island East (рисунок 2).16Рисунок 2 – Небоскреб One Island EastЕго единая информационная модель использовалась для нахождения всехнестыковок и коллизий, появлявшихся при проектировании этого сложнейшегозданиябольшимколлективомразличныхспециалистов.Поданнымгенподрядчика, фирмы Swire Properties Ltd, в процессе работы над проектом былосвоевременно обнаружено и устранено порядка 2000 таких ошибок (рисунок 3).

Вприменявшейся тогда программе Digital Project [33], как и во всех современныхBIM-комплексах,поискколлизийявляетсяследствиемсогласованностиинформации и происходит автоматически, а вот для их устранения уже требуетсяспециалист-проектировщик.Рисунок 3 – Пример коллизий – пересечение несущих конструкцийи коробов воздуховодов17Небоскреб One Island East также продемонстрировал еще одну сильнуюсторонуинформационногомоделировнаия–экономиюсредств:вместозапланированных 300 миллионов долларов он обошелся в 260 миллионовдолларов.Остановимся подробнее на способах организации работы с моделью.Возможно несколько вариантов: иметь единый файл модели или связанноемножествоотдельныхиспользуемогофайлов.программногоСпособорганизацииобеспечения,отработызависит отвычислительныхресурсовкомпьютерной техники и от особенностей взаимодействия исполнителей проекта.Обычно части модели, которые относятся к разным тематическим областям,делают автономными файлами.

Например, электрику не нужно видеть в своемфайле все нагрузки и связи строительных конструкций, ему достаточнопредставлять габариты конструкции. Кроме того, если ведется работа надбольшим проектом, информационная модель будет иметь такие размеры, чтоработать с ней как с единым файлом будет неудобно или невозможно. В этомслучае модель делят на части, организуя их правильную стыковку.В примере на рисунке 4 представлен проект подземной застройки (7 этажейв глубину) и общей реконструкции площади Свердлова в Новосибирске [50].Рисунок 4 – Проект реконструкции площади Свердлова в Новосибирске.Работа выполнена в Revit Architecture (Софья Куликова, Сергей Ульрих).18Данный проект содержал около 800 файлов семейств, вставленных в этумодель, и 48 файлов, формирующих единую модель.

В этом случае разделениеинформационной модели на согласованные логические части позволилоэффективно работать с проектом на обычном персональном компьютере. Такойспособ наиболее распространен в настоящее время.В то же время, если объем файла небольшой, и вычислительные мощностипозволяют, нет необходимости делить информационную модель на несколькочастей. В примере на рисунке 5 общий файл полностью представлял единуюархитектурно-конструкторскуюмодельхрамаипослеопределённойпрофилактической чистки имел объём 50 Мб, и хорошо обрабатывался наобычном компьютере [49, 50].Рисунок 5 – Проект православного храма в Новосибирске. Работа выполнена вRevit Architecture (Евгения Чуприна)Некоторые BIM-программы, например Bentley AECOsim Building Designer,для решения подобной задачи сразу записывают единую модель в несколькотематическиразделённыхассоциированныхфайлов.Другиепрограммыоставляют это на самостоятельную реализацию пользователями.Техннология информационного моделирования позволяет также создавать19информационную модель на разных платформах (в программах с разнымиформатами файлов), а потом собрать общую модель в специальных программах(Autodesk NavisWorks, Bentley Navigator или Tekla BIMsight) [14, 15].

Но в этомслучае вносить изменения можно только через программу, в которой частьсоздавалась, и изменения не приводят к автоматическому изменению в другихчастяхмодели.Моделитакоготипаназываются«федерированными».Использование таких моделей целесообразно только для поиска коллизий,составления спецификаций или для визуализации.Еще один вариант создания информационной модели – интегрированнаямодель. Модели такого типа собираются из разных частей, сохраненных воткрытом формате IFC.

Этот подход реализует концепцию OpenBIM, но так же необеспечивает высокую степень ассоциации частей модели.Очень интересным является подход, реализующий гибридную модель. Этоттип модели объединяет трехмерные и ассоциированнные с ними двумерныечертежи или текстовые документы, ссылки на первоисточники.Когда логично применять гибридную модель? Если в организации имеетсяразработанный давно альбом типовых узлов, которые применяются в проекте, томможно обойтись без перевода этих узлов в трехмерный вид и перегружать имифайлсобщеймоделью.Достаточнобудетвсоответсвующихметахинформационной модели поставить ссылку (гиперссылку) на нужные листы изальбома. В этом случае сами листы могут храниться в векторном или в растровомвиде.Такжелюбуюдокументацию,котораяявляетсямногостраничнымтекстовым документом и не может быть промоделирована, прикрепляют спомощью гиперссылок к соответствующим элементам модели.В качестве примера гибридной модели приведем работу по виртуальномусозданию облика Страстного монастыря (почти полностью разрушен в 1937 году)в Москве [50], выполненную на кафедре Исторической информатики МГУ(рисунок 6).Информационноемоделированиевданномслучаепроводилосьсисторической точки зрения.

От воссоздаваемого внешнего облика зданий20требоваласьисторическаядостоверность,котораяподтверждаласьприкрепляемыми ссылками на документы. При этом внутренняя структура зданийне являлась предметом исследования, но при желании на следующих этапахмоделирования можно добавить и внутрение элементы.Рисунок 6 – Созданная в МГУ информационная модель Страстного монастыряПри степени проработки модели до уровня детализации LOD 500 созданнаяинформационная модель может быть передана организации, обслуживающейобъект.

Такая очень полезна для уже существующих объектов, посколькусодержит всю необходимую информацию о них (для решения конкретныхпоставленных задач), а задача обслуживающих организаций грамотно этойинформацией распоряжаться (рисунок 7).21Рисунок 7 – Работа с информационной моделью на этапе эксплуатацииПроведение мониторинга технического состояния строительного объектапозволяет оперативно контролировать и анализировать данные для правильного иэффективного управления.В настоящее время технология информационного моделирования широкоиспользуется в гражданском проектировании и постепенно внедряется втранспортную инфраструктуру и мостостроение. К сожалению, этот процесс идетмедленно из-за отсутствия единого BIM-стандарта для линейных объектов [21].1.2Обзор методов и программного обеспечения для технологииинформационного моделирования мостовТехнология информационного моделирования мостов требует специальногопрограммного обеспечения, хорошо работающего с линейными объектами.

Вкачестве наиболее удобных можно выделить два решения: программныйкомплекс OpenBridge Modeler компании Bentley и Tekla Structures компанииTrimble [28].22Каждый программный продукт имеет свои особенности. Например,OpenBridge Modeler реализует построение ингформационных моделей мостов врамках общего проекта транспортных коммуникаций. Создание информационноймодели идет с учетом ландшафта, дорог, подъездных путей и другойинфраструктуры.Этодостигаетсяпутемпрямогоиспользованиядругих приложений Bentley для строительства.Программа предлагает простое управление проектом на протяжении всегожизненного цикла с помощью встроенной взаимлосвязи между компонентамимоста и DGN-моделями через ссылки (DGN – сокращение от «design»; можноконвертировать в формат DWG) [22, 23].Легко реализуется формирование отчетов по геометрии моста, а такжеотчетов о секциях моста, монтаже верхних сооружений и балочных опор, обобъеме работ и сметы.

При необходимости можно вывести двумерные чертежидля всех планов, перекрытий, нгеобходимых разрезов, видов и элементов.Решение компании Bentley позволяет выполнять анализа мостовыхконструкций с помощью других приложений Bentley. Например, можно выплнятьрасчеты нагрузки и устойчивости, рассчитывать предельные нагшрузки идопустимые напряжения с помощью модуля LARS Bridge (рисунок 8).23Рисунок 8 – Проектирование и анализ конструкций моста в LARS Bridge24В качестве недостатка можно отметить очень высокую стоимостьпрограммного обеспечения компании Bentley и сложный интерфейс пользователя.Для работы с программными продуктами данной компании от проектнойорганизации потребуются большие финансовые вложения и длительное обучениеперсонала.

Для крупных компаний, обладающими достаточными финансовымиресурсами, решения, предлагаемые Bentley, являются хорошим выбором дляэффективного использования технологии информационного моделирования.В качестве альтернативы можно рассматривать программное обеспечениеTekla Structures компании Trimble. Оно позволяет создавать и управлятьинформационными моделями не только зданий, но и сооружений любойсложности из любого материала.Информационные модели, созданные в TeklaStructuresможноиспользоватьнавсехэтапахстроительства,включаяпроизводство, монтаж и управленияе строительными работами.Tekla Structures позволяет создавать информационные модели конструкцийиз металла, сборных и монолитных железобетонных.