15.07.2022

4D моделирование в строительстве: программы, требования к моделям

4D моделирование в строительстве: программы, требования к моделям

В предыдущей статье мы рассмотрели характеристики 4D модели, цели создания и типичные ошибки при составлении четырехмерной строительной информационной модели (СИМ), взаимосвязанной с графиками работ. В настоящем материале мы рассмотрим программы 4D моделирования в строительстве на разных этапах и требования к этапам.

Содержание:

  1. Программы 4D моделирования
  2. Требования к моделям
  3. Мнение эксперта

Исходя из задач, которые требуют визуализации строительных процессов, становятся понятны сценарии использования четырехмерной строительной информационной модели.

Сценарии объединяются в группы: проектирование, верификация цифровой информационной модели ЦИМ, моделирование стройгенплана (включая ситуационный план), моделирование строительной ЦИМ (пространственная модель), моделирование строительной ЦИМ (временная модель с ресурсным обеспечением), организационное моделирование, материально-техническое обеспечение, финансово-экономическое моделирование.

Для разработки каждого этапа может потребоваться отдельное программное обеспечение.

Схема создания строительной информационной модели
Схема создания строительной информационной модели

Программы 4D моделирования

Для 1-го этапа создания проектной ЦИМ используются программы: Allplan, Graphisoft ArchiCAD, Autodesk Revit, их отечественные аналоги NanoCAD, Renga, Model Studio CS и др.

На 2-м этапе создаются календарные и сетевые графики, распределение трудовых и материальных ресурсов, территориальные возможности размещения ресурсов, расчет бюджета строительства. Стройпроцесс делится на объемы и виды работ, этапы, захватки, циклы. Затем производится соотношение видов работ и наличия трудовых, материально-технических ресурсов (график проведения работ подготавливается инженером самостоятельно). Для автоматизации расчета объемов работ проектной информационной модели специалисты пользуются программами Dynamo+Excel, Navisworks и другими дополнительными приложениями. Результаты проделанной работы оформляются в календарно-сетевые графики строительства (диаграмма Ганта).

Календарно-сетевой график
Календарно-сетевой график

На 3-ем этапе происходит объединение календарно-сетевых графиков и 3D модели. К каждому элементу конструкции привязываются задачи, типы ресурсов, пространственно-временные характеристики, траектории перемещения, происходит увязка строительного процесса и ресурсов. Объединение первых двух этапов создает базовый план на основе проектной модели.

Синхронизация календарно-сетевого графика и строительной модели
Синхронизация календарно-сетевого графика и строительной модели
Визуализация строительства: “TimeLiner” в программе Autodesk Navisworks
Визуализация строительства: “TimeLiner” в программе Autodesk Navisworks

Объединение и разработка 2-го и 3-го этапов зачастую происходит в программах:

  • Microsoft Project, PowerProject (разработка КСГ);
  • Synchro Pro, 4D Virtual Builder, BEXEL Manager, Navisworks (объединение КСГ и модели);
  • дополнительные плагины к Autodesk Revit;
  • отечественные аналоги: Plan-R, Multi-D, NS Project, GanttPRO, Vitro PLANNER, “1C:PM Управление проектами”, “1С:ERP. Управление строительной организацией 2” и др.

К 4-му этапу относятся работы по внесению в проектную модель изменений объемно-планировочных, конструктивных решений, сроков, подвижки в организации строительного процесса и отображение реальной ситуации на строительной площадке, а также содержание отчетной и аналитической информации по проекту.

Объединение и разработка 2-го и 3-го этапов происходит в программах: Microsoft Project, Synchro Pro, 4D Virtual Builder, PowerProject, BEXEL Manager Navisworks, дополнительных плагинов к Autodesk Revit или отечественных аналогах: Plan-R, Multi-D, NS Project, GanttPRO, Vitro PLANNER, “1C:PM Управление проектами” и др.

Некоторые программы 3-го этапа (например, Synchro Pro) включают разработку 2-го и 4-го этапов, т. е. есть возможность создавать, корректировать календарно-сетевые графики в ходе строительства, отображать фактические сроки работ, сравнивать реальный процесс организации строительства с базовым планом внутри одной программы, что значительно облегчает работу.

Следующим этапом может наполнение модели атрибутами стоимости, то есть параллельная работа в программах 5D-смет.

Требования к моделям

Основные требования к информационному моделированию приводятся в СП 301.1 325 800.2017 «Информационное моделирование в строительстве. Правила организации работ производственно-техническими отделами», СП 331.1 325 800.2017 «Информационное моделирование в строительстве. Правила обмена между информационными моделями объектов и моделями, используемыми в программных комплексах». На стадии подготовки к выпуску находится ГОСТ Р «ЕСИМ. Строительная информационная модель. Правила построения», где наиболее полно представлен весь процесс разработки 4D модели, есть описание узкоспециализированной терминологии.

Для каждого этапа создания и ведения СИМ существуют свои требования.

Требования к 3D модели (1-й этап)

Для 1-го этапа важна качественно разработанная 3D модель. Уровень проработки модели должен соответствовать LOD 300 или LOD 400.

Уровни проработки информационной модели
Уровни проработки информационной модели

Требования к календарно-сетевым графикам (КСГ) (2-й этап)

Графики должны содержать:

  • код или номер, наименование работы;
  • привязка к пакету работ;
  • даты начала и окончания работ;
  • продолжительность работ;
  • используемый календарь;
  • связи с предшествующими и последующими работами (за исключением первой и последней работы в КСГ);
  • физический объем с единицей измерения;
  • код нормы расхода трудовых ресурсов и материалов.

На строительные работы календарно-сетевых графиков должны быть назначены:

  • трудовые ресурсы в виде звена с указанием трудозатрат;
  • наименование организации и ответственной за работу организационной единицы (например, номер бригады);
  • ведущие машины и механизмы, с указанием машино-часов, затрачиваемых для выполнения рабочего процесса.

    Подпишитесь на рассылку
    Раз в неделю будем присылать вам самые интересные материалы

    Требования к созданию модели базового плана (3-й этап)

    • КСГ должен быть построен на основании ведомости объемов работ, сформированной строго из проектной информационной модели;
    • рабочие процессы должны соответствовать рамкам захваток;
    • основные технические решения должны быть проверены на строительную технологичность и организационно-технологическую надежность;
    • проведенный анализ проектной схемы организации строительного процесса на наличие и устранение пространственно-временных коллизий (увязка материально-технических, трудовых, энергетических ресурсов и запас времени);
    • логистические модели (увязка строительства с обеспечением материально-техническими ресурсами) должны быть целесообразными.

    Требования к созданию строительной информационной модели (4-й этап)

    Основным требованием к строительной информационной модели является актуализация модели строго в соответствии с записями строительного производства.

    Планирование объемов работ при помощи плагина SIGNAL Tools — программы для 4D моделирования
    Планирование объемов работ при помощи плагина SIGNAL Tools — программы для 4D моделирования

    Мнение эксперта

    Сергей Казанцев делится опытом.

    Ведение строительной информационной модели (СИМ) значительно облегчает планирование и контроль работ на стройке, проверку финансовых вложений, а также делает прозрачными взаимодействия Заказчика и Генподрядчика. Существует несколько сценариев практического применения СИМ:

    1. Выгрузка объемов работ из модели, на любом этапе реализации строительства.

    • Заказчик использует выгрузки объемов работ для расчета Бюджета строительства.
    • Техзаказчик проверяет соответствие объемов работ, которые Генподрядчик подает в КС-2 с объемами, выгруженными из СИМ.
    • Генподрядчик контролирует объемы работ с целью контрактации со своими субподрядчиками и приемки выполненных ими работ.

    2. Фиксация выполнения работ.

    • Специалисты Генподрядчика или Техзаказчика выделяют элементы в СИМ и отмечают выполнение работы, указав дату выполнения, позицию работы по смете или вид работ, а также подрядчика, который данную работу выполнил.
    • После ежедневной отметки всех выполненных элементов в конце месяца Генподрядчик получает автоматическую выгрузку КС-2 из модели с помощью соответствующего ПО.

    3. Визуализация выполнения работ.

    • СИМ, на которой отмечается выполнение работ, загружается в Среду Общих Данных (СОД) и публикуется в DASHBOARD.
    • Заказчик получает оповещение о публикации нового отчета на свой смартфон и может визуально наглядно на BIM-модели видеть, какие работы были выполнены, используя только смартфон.

    Для работы с СИМ существует плагин SIGNAL TOOLS, который устанавливается на все основные программные продукты по созданию BIM-моделей.

    Плагин помогает выявлять неточности и ошибки в проектной информационной модели, проверить BIM-модели от проектировщика на соответствие Техническому заданию, позволяет получить тендерные объемы, нарезать модель на захватки, отметить фактическое выполнение (3D отчеты) с последующим подтверждением выполненных объемов.

    Для управления и организации строительства на удаленных строительных площадках мы создали Личный кабинет Заказчика в виде платформы SIGNAL DASHBOARD. Вся необходимая информация всегда под рукой: ТЭПы, риски, объемы, сроки, темпы, деньги, отображение BIM-модели, интеграция с BIM 360 Docs и Autodesk Docs.

    Также есть модуль дистанционного строительного контроля SIGNAL INSPECTION, который включает создание точек съемки, ассоциацию их со структурой здания и отображение фотографий 360º, по которым можно визуально определить, что происходит на объекте и сравнить с проектными планами в удаленном режиме.

    Прозрачность строительного процесса позволяет Заказчику сократить расходы на строительной площадке и окупить расходы, связанные с покупкой программ и обучением сотрудников.

    Сергей Казанцев, специалист по цифровому строительству