The Web-site of design Company Chelyabenergoproekt in English   English
Проектные работы в проектной организации Челябэнергопроект Заказать проектные работы в письме к проектной организации Челябэнергопроект Карта сайта
Die Web-seite der Projektorganisation Tscheljabenergoprojekt in Deutsch   Deutsch




Création de site web société française Chelyabenergoproekt   Française

   Облако тегов на сайте проектной организации Челябэнергопроект
Проекты интеллектуального мастерства!
новости компании
30.12.2015 С Новым годом!
Администрация ...
21.12.2015 С Днём Энергетика!
Уважаемые друзья и коллеги! Поздравляю вас с нашим большим праздником – Днем Энергетика! ...



новости отрасли
объекты Ростехнадзора
  Облако тегов
проектирование монтаж ключ котел кран сертификат ГОСТ ремонт заказЧелябинск

Building Information Modeling как способ достижения лидерства в мировом проектировании
Данная статья состоит из двух частей. В первой части перечисляются лидеры мирового проектирования, ставшими таковыми, в частности, благодаря применению в практике проектирования и строительства методики виртуального, или электронного строительства (e-construction), а во второй части рассказывается об информационном моделировании строительства. 

Значительное расширение объемов всех видов строительства в России в последние годы привели к лавинообразному росту количества проектных организаций. Если в СССР насчитывалось их порядка 1500, то в России, по утверждению статистиков, зарегистрировано почти 37500 организаций и индивидуальных предпринимателей, занятых проектированием. Но такой стремительный рост числа проектировщиков не всегда и не везде сопровождался соответствующим ростом квалификации специалистов и качеством выпускаемой ими продукции. С этой точки зрения определенный интерес могут представить некоторые аспекты состояния проектного дела за рубежом.

В первую очередь рассмотрим состояние дел в США, как одной из самых технологически развитых стран в этой специфической области. Как известно, американская статистика оперирует практически всегда стоимостными показателями. Трудно не согласиться с универсальностью подобной оценки и в строительстве. Влиятельный американский журнал «ENR» («Новости строительства») для сравнительной оценки деятельности ведущих мировых проектных организаций использует величину их годовой выручки. Аналогичные подсчеты осуществляются практически во всех промышленно развитых странах.

2007 г. продолжал оставаться для проектных и подрядных организаций США весьма удачным: суммарная выручка 500 крупнейших проектных организаций страны возросла на 15,8% по сравнению с 2006 г. и составила $80,62 млрд, из коих $60,95 млрд составила выручка от выполнения международных проектов, т.е. вне пределов страны. Лидером списка, как и ранее, является компания «URS» с годовой выручкой $4,895 млрд, из коих $671,4 млн. составила выручка от выполнения международных проектов. Замыкающая список компания «Cooper Robertson» заработала $24,5 млн. Лидер списка, компания «URS» из Сан-Франциско насчитывает в своем штате 56000 высококвалифицированных сотрудников, работающих в офисах компании в США и за рубежом.

Среди 150 крупнейших в мире проектных организаций, представленных журналом «ENR» в 2007 г., 27 первых компаний заработали свыше $1,0 млрд каждая, причем подавляющее превосходство имеют здесь американские компании. Так, например, среди первых пятидесяти компаний 22 представляют США, 7 – Великобританию, 4 – Канаду, по 2 – Австралию, Нидерланды, КНР и Францию.

Для сравнения, 400 крупнейших подрядных организаций США выручили в 2007 г. $304,36 млрд, что превысило показатели прошлого года на 15,8 %. Лидером уже в течение многих лет остается компания «Bechtel» с годовой выручкой $17,696 млрд, из коих $11,742 млрд составила выручка от выполнения международных проектов. Высокий авторитет американских специалистов, в сочетании со снижением темпов роста строительства в США и падением курса доллара по отношению к другим валютам, привели к существенному росту объема выполняемых проектных и подрядных работ за пределами США, особенно на Ближнем Востоке.

Для того чтобы иметь более полное представление о картине строительства в мире в целом, представляет определенный интерес рассмотреть список 200 крупнейших подрядных строительных организаций мира в 2006 г., представленный журналом «International Construction» №6, 2007. Список возглавляют два французских гиганта: «Vinci» (выручка $32,22 млрд) и «Bouygues Construction» (выручка $23,85 млрд), в первую десятку входят также по 2 американские и японские компании и по одной от Германии, Испании, Швеции и КНР. Суммарная выручка 200 подрядных компаний за 2006 г. составила $992 млрд (прирост 16%), или почти 25% от стоимости всего мирового строительства. При этом в списке из 200 крупнейших компаний представлены только 30 стран, в т.ч. США – 46 компаний, Япония – 36, Великобритания – 25, Китай – 12, Нидерланды и Южная Корея – по 10, Испания – 8, Франция – 7 и Германия – 6. Существенный интерес представляют данные о производительности труда подрядных организаций, выраженной как годовая выручка на 1 сотрудника организации. Наиболее высока она у израильских компаний – $1,980 тыс., у южно-корейских компаний – $1,292 тыс., у японских – $849 тыс., австралийских – $565 тыс., канадских -$540 тыс., США – $511 тыс. и т.д. На порядок ниже она у мексиканских – $99 тыс. и китайских компаний – $75 тыс. При этом обращает на себя внимание среднее количество сотрудников подрядных организаций в этих же странах: Израиль – 621 чел., Южная Корея – 2 801, Япония – 5 867, Австралия – 10 913, Канада – 7 899, США – 10 365, Мексика – 15 825 и Китай – 123 922 чел. Почти, что обратная картина: чем больше количество сотрудников, тем ниже выработка на одного работающего.

Возвращаясь к американской практике проектирования и строительства, нельзя не коснуться происходящих там существенных изменений в деле передачи завершенной проектной документации. Процессы инфляции, сопровождаемые ростом стоимости рабочей силы и строительных материалов, давно вынудили участников процесса «заказчик – проектировщик – подрядчик» искать наиболее быстрые и эффективные способы выполнения работы, позволяющие не выходить из рамок плановых сроков и бюджета. В конце 90-х годов, в противовес традиционной практике конкурсного подбора подрядчика только после выполнения проектных работ (применяемой и ныне примерно в 66 % случаев), в США стали в опытном порядке практиковать выполнение проекта по схеме «Design – Build», т.е. выполнение всего проекта силами объединенной проектно-строительной компании. Естественно, что для этого пришлось вначале пройти согласование антимонопольного комитета и внести изменения в законодательство. Был создан институт «Design – Build» в виде ассоциации заинтересованных организаций, который разрабатывает всю необходимую техническую и согласовывает законодательную базу такого способа осуществления строительства. В 2001 г. суммарная выручка компаний «Design – Build» уже составила почти $55 млрд, в 2005 – почти $58 млрд, а в 2007 – уже $83 млрд. В опубликованном в июне 2008 г. списке 100 американских компаний, практикующих схему «Design – Build», числятся все крупнейшие подрядные организации, в т.ч. «Fluor», «Bechtel», «Jacobs» и другие, причем, если у «Fluor» выручка от выполнения такого рода контрактов составила $11,23 млрд, то у последней в списке «Ames Construction» она достигла $104 млн. Неудовлетворенность общим состоянием дел в строительстве вынуждает американские компании искать и другие альтернативные способы выполнения работ, в т.ч. с привлечением специальных РМ (Program Management) или CM (Construction Management) фирм, разрабатывающих и контролирующих выполнение программы и весь ход строительства. Задачей таких фирм является эффективный контроль графика выполнения работ и соблюдения сметы расходов. По мнению некоторых специалистов, привлечение к работе таких фирм или отдельных специалистов приносит заказчику заметную экономию времени и средств (от 5 до 20% от стоимости проекта). Высокий авторитет американских фирм-менеджеров, в сочетании с удешевлением стоимости их услуг в связи с девальвацией доллара сделали их появление в крупнейших мировых строительных проектах весьма ощутимым, в частности в странах Персидского залива. Так, например, фирма «Hill International» была приглашена для разработки программы и контроля всего хода строительства искусственного острова «Palm Jumeirah» в Дубай, включая создание на нём всей необходимой инфраструктуры, включая дополнительно 60 км пляжей.

В зарубежной практике проектирования и строительства обычными становятся такие понятия, как виртуальное, или электронное строительство (e-construction), именуемое также обменом электронных данных или информационным моделированием строительства (BIM – Building Information Modeling). Под этими понятиями подразумевается процесс проектирования и строительства, который специалистами считается наиболее многообещающим как с точки зрения экономии времени и ресурсов, так и с точки зрения эффективного согласования взаимодействия всех участвующих в проектировании и строительстве партнеров. При этом, естественно, достигается и повышение качества возводимых объектов, особенно объектов сложных в архитектурно-планировочном плане. В отличие от традиционных систем компьютерного проектирования AutoCAD, ArchiCAD и др.:, информационное моделирование представляет собой объектно-ориентированную цифровую модель всего процесса строительства. Эта модель может иметь разную степень наполнения, в идеале она должна содержать в себе информационные ресурсы всех участников проекта (включая изготовителей конструкций и оборудования) и быть доступной в ходе всего периода его исполнения, начиная от начала проектирования и заканчивая введением объекта в эксплуатацию.

BIM имеет два основных преимущества по сравнению с CAD:
1. Модели и объекты управления BIM – это база данных и знаний, позволяющая автоматически генерировать чертежи и отчеты, проводить анализ проекта, моделировать график выполнения работ, эксплуатации объектов и т. д., предоставляющая неограниченные возможности для принятия наилучшего решения с учетом всех имеющихся данных.
2. BIM поддерживает т.н. распределенные группы, поэтому люди, инструменты и задачи могут совместно и эффективно использовать эти данные и знания на протяжении всего жизненного цикла, от проекта до реализации, что исключает избыточность, повторный ввод и потерю данных, ошибки при их передаче и преобразовании.

Следует отметить, что использование модели BIM в практике американского строительства пока не стало повсеместным: проведенные опросы выявили, что только 16 % проектных (архитектурных) организаций освоили их в достаточной степени, и только 10 % применяют их в реальной практике проектирования и строительства.

Внедрению в практику строительства системы BIM предшествовало создание в США, так называемого международного альянса по интероперабельности IAI (International Alliance for Interoperability), объединивший специалистов строительства и разработчиков программ из 17 стран. Альянс занялся разработкой стандартов по созданию среды, позволяющей пользователям программ возможность беспрепятственного переноса своих проектных данных или объектов из одной независимой программы в другие в течение всего срока жизни проекта, что позволяет, в частности, проектировщикам и строителям сводить воедино свои концепции строительства. Такая совместимость, или интероперабельность, весьма важны для стран с тесно кооперированной строительной или другими отраслями промышленности, что существенно повышает экономическую эффективность этих отраслей. Аналогичные работы ведутся и в некоторых других странах в частности, в Сингапуре, где создана проверочная система трехмерных объектов для автоматизированного контроля выполненных проектов на соответствие их требованиям региональных норм проектирования. Причем выполненный проект или его часть могут быть одно- или многократно транслированы для соответствующей автоматической проверки и перепроверки через интернет. Руководители департамента строительства Сингапура уверены, что внедрение информационных технологий для проверки принимаемых проектных решений будет способствовать повышению качества и надежности возводимых проектов, а также повышению производительности труда специалистов. Интероперабельность разрабатываемых программ, позволяющая легкий перенос проектных данных из одной программы в другую с обширным диапазоном функций, имеет многообещающие перспективы в таких областях, как архитектурное проектирование, инженерное конструирование, машиностроение, электротехника, участие в конкурсах и подрядных торгах, эксплуатация сооружений, обеспечение мер безопасности и т.д.

Американский институт стальных конструкций AISC является лидером в продвижении в строительство трехмерных виртуальных моделей. По его инициативе 7 февраля 2005 г. в Сан-Антонио и 17 апреля 2007 г. в Новом Орлеане были организованы круглые столы с участием специалистов по данной проблеме. В течение последних нескольких лет институт израсходовал более $2 млн. на продвижение трехмерных виртуальных моделей в практику строительства, для чего им был разработан даже новый тип контрактной документации со своим специфическим языком и передан для использования Американскому институту архитекторов (AIA) для создания типовых контрактов для проектов электронного строительства. AISC продвигает трехмерные виртуальные модели не только для проектов строительства из стали, но и для комплексных объектов с использованием, в том числе и железобетонных конструкций. Так, например, при строительстве нового пристраиваемого корпуса музея искусав в г. Денвере стоимостью $70 млн. и имеющего исключительно сложную архитектурную форму, генеральный подрядчик, с помощью разработанной им трехмерной виртуальной модели сумел так скоординировать действия субподрядных проектных и строительных организаций до начала работ по монтажу стальных и железобетонных конструкций, а также работ по монтажу систем канализации и электрики, что принесло в конечном счете сокращение сроков строительства на 14 месяцев и позволило сэкономить $400 тыс.

В качестве другого примера можно сослаться на известную автостроительную компанию «General Motors», которая успешно завершила сооружение двух своих новых предприятий в Мичигане: сборочный завод «LDT» в г. Лансинг площадью 223 тыс. м2 и завод по производству двигателей «Global V6» площадью 41 тыс. м2 в г. Флинт. Впервые в их практике было применено модельное объемное проектирование, частично совмещенное со стадией строительства. Весь проект осуществлялся командой design-build (проектно-строительная команда). Проект по технологии 3-D design выполнялся фирмой «Ghafari Associates LLC», которая сотрудничает с «General Motors» уже 4 года. В обсуждении и корректировке проекта участвовали все члены команды, в т.ч. изготовители металлоконструкций, электротехники, сантехники, пожарные и другие специалисты. На стадии обсуждения модельного проекта были согласованы размеры и местоположение всех строительных конструкций и коммуникаций. Принятая технология выполнения всего проекта позволила значительно сократить сроки строительства, устранить практически все отходы на месте строительства и получить существенный экономический эффект.

Американские архитекторы, хотя и с некоторым опозданием, активно участвуют в продвижении информационных технологий, т.к. видят в этом процессе некое снижение их роли как лидера в осуществлении строительного проекта. Они понимают, что подрядчик начинает брать на себя роль координатора при осуществлении проектов электронного строительства (e-construction). Поэтому AIA, чтобы не отставать, на своем последнем ежегодном собрании принял и утвердил 2 стандартные формы передачи электронных данных между участниками проекта, которые устраняют сомнения проектировщика в возможности неверного толкования передаваемых данных и, что не менее важно, устраняет возможность несанкционированного использования или даже воровства его интеллектуальной собственности.

До повсеместного использования трехмерных виртуальных моделей в строительстве достаточно далеко, но разработчики программ работают интенсивно в этом направлении и начинают предлагать всё новые инструменты интероперабельности для проектировщиков и строителей. Показательно, что наиболее крупная организация-заказчик и владелец федеральной собственности – Администрация общих служб США (GSA) начинает ставить условием получения федерального заказа на проектирование объектов его представление в законченном виде в форме трехмерной (3D) модели.

Рассмотрим понятие BIM.

BIM – система создания и использования скоординированной, последовательной информации о проекте, позволяющая визуализировать проекты в контексте и точно спрогнозировать эксплуатационные характеристики.

В основе BIM лежит параметрическое моделирование зданий.

Параметрическая модель здания объединяет 3D-модель и внешние данные. Модель корректно обновляется при изменении ее отдельных элементов. На ее основании формируется вся рабочая документация. Все элементы модели связаны зависимостями. При изменении модели документация обновляется автоматически.

Использование BIM означает работу непосредственно с моделью здания из любого вида – это могут быть поэтажные планы, разрезы или даже поле в спецификации. Если нужно внести в модель изменения, то инженер может воспользоваться любым видом. Все виды синхронизированы между собой и обновляются автоматически. В этом заключается уникальность технологии.

Рассмотрим возможности одной из САПР, использующую систему BIM (чтобы воздержаться от рекламы коммерческого продукта назовём её BIMS)

Целевая аудитория CAD BIMS – проектная организация, имеющая в своем составе несколько профильных отделов, групп. Но это ни в коем случае не говорит о том, что фрилансеры не смогут воспользоваться преимуществами BIMS, однако максимальная эффективность достигается в большом коллективе.

Работа в проектной организации характеризуется тем, что над одним объектом в параллельном режиме работает несколько разных отделов и очень часто исправления в одной части проекта вызывают эффект лавины, так как касаются всех частей одновременно и много времени уходит на внесение необходимых исправлений.

BIMS лишен подобных недостатков, поскольку все работают в едином проектном пространстве. Действительно, любые изменения, произведенные участниками проекта, становятся доступны соответствующим пользователям в течение нескольких минут и автоматически отображаются на уже скомпонованных чертежах.

При всем разнообразии на рынке строительных САПР, BIMS выделяется в первую очередь своей ориентированностью на проектировщика. Отличается модульностью, т.е. существует базовый модуль, на который в любой комплектации могут добавляться модули по вкусу.

Рассмотрим основные возможности САПР BIMS:
Интеллектуальное проектирование
BIMS – объектно-ориентированная система. Например, дверь «знает», что она дверь, знает свои параметры, а также то, что она находится в стене и ей требуется проем. При вставке двери в стену проем для нее создается автоматически. И он также автоматически удаляется в случае удаления двери.

BIMS также предлагает систему пользовательских поверхностей, используемых для задания этажей, потолков, крыш и т.п. Пользовательские поверхности могут иметь как простую, так и сложную форму.

Встроенные средства
BIMS представляет собой комплексную программу, использующую общую трехмерную базу, единую для модели и инструментов. В процессе проектирования Ваша модель расширяется и усовершенствуется. Можно легко оперировать трехмерными телами, каркасами, проекциями, планами, разрезами и визуализацией. При этом практически исключаются ошибки согласования. Другими словами, при внесении изменений в одном из видов BIMS автоматически обновляет базу так, что изменения отражаются во всех остальных видах.

Моделирование 3D-тел
BIMS включает моделер 3D-тел, способный производить булевы операции над телами и полностью интегрированный с системой проектирования архитектурных элементов. Его инструменты позволяют быстро ваять, изменять, разрезать и визуализировать концептуальные замыслы. Создавайте сложные трехмерные формы крыш, кривых, шаблонов и проемов.

Черчение
Превосходные чертежные инструменты BIMS имеют интеллектуальные режимы привязки, простые в использовании инструменты двухмерного черчения и редактирования и средства конвертирования 2D-элементов в 3D-объекты. BIMS владеет автоматическим интеллектуальным образмериванием и штриховкой, автоматически обновляемыми при изменении размеров и форм.
Кроме того, BIMS поддерживает специальные режимы просмотра, позволяющие детальность прорисовки ставить в зависимость от текущего масштаба изображения.

Рендеринг и визуализация
BIMS предлагает сложные инструменты рендеринга с разнообразными параметрами обработки полутонов, включая методы Фонга и Гуро, которые позволяют быстро рассчитать визуализацию 3D-модели для анализа концепции, форм, структур. Также поддерживаются солнечный свет, различные типы источников света и методов рендеринга, включая «быстрый луч». Анимационные ролики могут быть созданы в формате VRML для использования в мультимедиа-презентациях или публикации в интернет.

Анимация
BIMS имеет встроенный модуль анимации. Новое окно анимации в реальном времени позволяет видеть анимацию модели и ее изменение постоянно в процессе работы. Впервые анимация становится действительно частью процесса проектирования. Благодаря простоте ее использования проектировщик может анимировать модели без необходимости специализации и обучения технике анимации. Поддерживается создание солнечной студии – наблюдатель неподвижен, солнце движется.

Спецификации
Модуль спецификаций BIMS предоставляет быстрый и простой способ создания отчетов, включающих спецификации используемых материалов и расчет их стоимости. Спецификации включают графическое изображение элементов. Расширенные спецификации и экспликации генерируются автоматически и могут быть экспортированы в Microsoft Excel. Возможность нумерации помещений позволяет выбирать стандарты отделки для каждого помещения в отдельности. С BIMS поставляются около 100 шаблонов спецификаций по ГОСТ, создающихся в проекте одним нажатием кнопки. Рассмотрим основные особенности BIMS инженерных систем знаний:
- расчет теплопотерь и освещенности непосредственно по архитектурному проекту;
- удобное автоматическое и ручное конструирование систем вентиляции, отопления, водоснабжения, канализации и электрики;
- автоматическая генерация ассоциативных видов, перспектив и разрезов;
- наглядная работа на произвольном виде;
- помощь при конструировании, облегчающая работу: обширная база данных, интеллектуальные символы, автоматическое распознавание систем и т.п. ;
- визуальный контроль коллизий, по всем разделам одновременно, в т.ч. со строительными конструкциями;
- ассоциативное или произвольное надписывание;
- функции изменения и копирования;
- представление в 2D/3D;
- интеллектуальные графические элементы со специфическими свойствами;
- быстрое внесение изменений и создание вариантов проекта благодаря централизованному изменению свойств систем;
- легко проверяемые расчёты, в т.ч. по СНиП;
- автоматическая генерация ведомостей и спецификаций по ГОСТ;
- различные варианты спецификаций, например, спецификация раскроя коробов, спецификация фасонных частей с графическим изображением, протоколы расчетов;
- оптимальный обмен данными внутри семейства продуктов концерна производителя BIMS;
- высокопроизводительные чертежные интерфейсы dxf/dwg/dgn;
- архитектурно-строительный интерфейс IFC;
- интерфейсы данных производителей по VDI 3805 для приборов отопления и сантехники;
- передача данных в сметные системы;
- интерфейсы изготовления (гибочных машин с ЧПУ) для вентиляционных каналов;
- спецификации в формате таблиц Excel.

Локализованным методом Design2Cost от BIMS можно рассчитать строительные объемы и оценку стоимости нажатием кнопки. Основные особенности локализованного метода Design2Cost на базе BIMS:
- интерактивная связь между чертежом и ведомостью работ;
- возможность подсчета не проработанных детально либо отсутствующих на чертеже позиций;
- достоверные графические объемы для любых сметных классификаторов;
- анализ и оценки для поддержки принятия решений пользователя, связанных со стоимостью;
- инструмент для ранней оценки затрат (ТЭО) ;
- переход от конструктивных объемов к сметным по техническим частям;
- обновляемый расчет объемов ведомости работ при изменениях чертежа;
- описание строительства (состав работ);
- задание на тендер подрядчиков/субподрядчиков;
- каталог расценок и фрагментов всех стран СНГ;
- ассистенты для BIMS, настроенные на фрагменты классификаторов СНГ;
- показ на чертеже рассматриваемой сметной строки;
- протокол передачи объемов в смету с автоматическим контролем ошибок;
- ранжирование расценок по вкладу в общую стоимость проекта;
- расчет объемов по специальным формулам, в т.ч. контрольным;
- интерфейсы АРПС, ИБД;
- поддержка нормативных баз;
- интерфейсы к ведущим сметным системам СНГ и др. стран.

Некоторые проекты, выполненные с применением BIMS:
Реконструкция комплекса зданий
ОАО «Сибнефть-Ноябрьск-нефтегаз». г. Ноябрьск, Россия
Реконструкция гостиницы «Москва» с применением BIMS
Комплекс «LUXUS HOUSE», Казахстан ГНИПИ «Химтехнология», Украина
Реставрация Мирского замка.
Воссоздание исторического образа Трапезной.
Строительная часть цеха по производству метанола
Грузовой терминал «Внуково»,
архитектор Иванов В.И., Москва
Дом обрядов. Г. Астана (конкурсное предложение)



Источники:
1. Ивлиев, А.А., Лазаренко, Ю.В., Миленин, М.Г. Лидеры мирового проектирования// Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. – №11, 2008 (20.02.2009) [http://www.stroinauka.ru/d26dr9557m123.html]
2. BIM – Building Information Modeling [http://www.oaopmp.ru/seminars/17-12-2008-bims.html]

Автор: Челябэнергопроект
Дата: 24.07.2009

Комментарии специалистов Челябэнергопроект:
Нет
Статьи

смета проектных работ
©Челябэнергопроект – проектные работыinfo@chepr.ru, 2007-2013
DRA.RU - проектирование сайта под ключ; системный администратор ООО «Челябэнергопроект»
Главная|О компании|Стратегия|
Компетенция / услуги|Контакты
Сертификат качества