Аналіз будівель за допомогою 3D-моделей

Аналіз моделі важливий для успіху всього проекту

Члени команди проводять віртуальний огляд проекту через Fuzor Project. Фото: VIATechnik

Будівництво це ризикований бізнес. Значна сума капіталу, яка необхідна для кожного проекту означає, що один провал може становити величезні фінансові ризики. Багато хто чув трагічну історію про руйнування Hard Rock Cafe, що спричинило смерть та каліцтва минулого року в Новому Орлеані через погане проектування. Розслідування виявило потенційні проблеми безпеки в будівлі через нездатність інженера належним чином розробити компоновку сталевої рами і горизонтальних балок для підтримки конструкції. Втрата в 6 мільйонів доларів, стала уроком для всіх у цій історії – будь-який будівельний проект, незалежно від його розміру, без належного планування, огляду, інспекції та координації, наражає себе на різні ризики.

АНАЛІЗ МОДЕЛЕЙ

Розроблені креслення в ручному режимі це вже майже забута історія в новому десятилітті. Цифрові 2D-кресленя є галузевим стандартом більшості компаній, і для уточнення деталей проекту його зазвичай розробляють повністю деталізованим для подальшого розроблення макетів. Дана практика надає всім зацікавленим сторонам можливість зворотнього зв’язку для поліпшення характеристик будівлі як естетично, так і функціонально.

У порівнянні зі створенням повного макета, метод аналізу 2D-проектування досить простий, а початкові витрати являються низькими. Проте, 2D-креслення об’єкту можуть бути досить складними в презентації, що вимагає глибокого досвіду «читання» 2D-креслень. Тому деякі моменти можуть бути пропущені інженерами та викликати великі проблеми в майбутньому. Більше того, процес вирішення та перегляду цих проблем часто затримується, через незрозумілу подачу інформації.

Огляд проекту на основі моделі

Аналіз проекту на основі моделі може зменшити недоліки при перевірці, в порівнянні з 2D- кресленнями, застосувавши при цьому всі етапи проектування і пошуку колізій. Використовуючи BIM-проектування будівель для аналізу та узгодження проектних рішень, проектний задум ніколи не залишає без уваги виробництво та конструктивні рішення. Це дозволяє проводити всебічний і точний аналіз проекту, включаючи атрибути компонентів, що в свою чергу знижує вартість і час перевірки проекту. Різні варіанти дизайну можуть бути легко змодельовані і змінені в режимі реального часу під час перевірки проекту, на основі побажань кінцевих користувачів або власників. Аналіз та коригування 2D- креслень раніше займало багато тижнів, а зараз можливо це все зробити протягом одного тижня.

СТАДІЇ ОГЛЯДУ ПРОЕКТУВАННЯ

Традиційний метод BIM розділяє моделювання від фази до фази, який не включає загального планування або комунікації між усіма зацікавленими сторонами, що є основною причиною повторюваного моделювання або перепроектування. Власники будівель рідко беруть участь в процесі моделювання і отже не знають про значення 3D-моделі та її даних. Як результат, більшість моделей які передаються власникам, зберігаються в архіві і ніколи не використовуються.

3D-моделі, які використовуються в цьому новому методі, більш детально розробляються по мірі розробки проекту. Коли приймаються більш складні рішення стосовно проекту, команда розробників може опиратися на те, що вже було змодельовано. Наприклад, початкова модель проекту може бути достатньо простою. На цьому етапі більш важливо, щоб змодельований простір було легко показати в 3D, щоб виявити колізії і дозволяти зацікавленим сторонам розподілити площі. При розробці проекту, різні варіанти планування повинні бути представлені в режимі реального часу замовнику та для всіх зацікавлених осіб. Цей процес створення варіантів є більш економічно вигідним у рамках певних обмежень 3D-моделі.

На етапі конструкторської документації розширюється співпраця між архітекторами, інженерами, генеральними підрядниками, субпідрядниками та власниками. Зробивши аналіз проекту з використанням 3D-моделі, інженер зможе краще зрозуміти весь простір і швидко скоригувати дизайн та планування з урахуванням всіх обмежень. В кінцевому рахунку, модель буде розроблена відповідно до стандарту LOD 400, який дозволить підрядникам та субпідрядникам безпосередньо використовувати її в виробничих цілях. Таким чином, ми можемо просто побудувати макет на основі моделі, тим самим зменшуючи кількість змін і рішень, які необхідно приймати на місцях.

На етапі експлуатації власникам буде надана можливість використовувати або модифікувати моделі, які були розроблені на більш ранніх етапах для управління об’єктом. Цей процес перевірки проекту на основі моделі використовує цілісний підхід із залученням всіх зацікавлених сторін на початковому етапі планування проекту, і цикл зворотного зв’язку може бути повторно застосований з урахуванням відгуків всіх зацікавлених сторін, особливо власників.

Старий підхід проти нового підходу BIM моделювання. Фото: VIATechnik

 

ТЕМАТИЧНІ ДОСЛІДЖЕННЯ

Підвищена швидкість і точність перевірки на основі моделей також можуть відігравати важливу роль на етапі перевірки креслень в цеху, значно скорочуючи процес затвердження креслень інженером і полегшуючи процес виявлення помилок. Внизу праворуч – затверджене інженером-будівельником креслення сталеливарного цеху, в якому зазначено, що всі сталеві фасади були перевірені, але зліва в моделі, є дві похибки між врізками і посадковим місцем балки. Якби інженер візуально перевірив модель, ця проблема цілісності була б легко виявлена і вирішена.

Стандартне креслення та модель в BIM360 Viewer, Фото: VIATechnik

 

 

 

 

 

 

Нижче наведено приклад того, як аналіз на основі моделі може допомогти виявити потенційні проблеми конструктивності. Як видно на зображені, балка під нахилом пронизує панель. Конструктивно кажучи, це відповідає проектним вимогам, але на будівельному майданчику команді будівельників буде дуже складно це реалізувати. Якщо дану проблему можна виявити на ранній стадії проекту, команда інженерів змогла б вирішити це питання та почати аналізувати інші потенційні проблеми.

Виявлення проблеми з конструктивністю в BIM360 Viewer, Фото: VIATechnik

 

 

 

 

 

 

Коли архітектор / інженер відхиляє певні поправки до проекту та вимагає «переглянути та повторно подати запит», аналіз проекту на основі моделі дозволяє легко та швидко це зробити. Субпідрядники отримують більш повну візуальну інформацію, що допомагає їм зрозуміти задум проекту і запитати зміни до нього, що вносилися. Нижче наведено два зображення, що показують, як потрібно регулювати нахил панелі та її потенційний вплив на сталь, щоб зберегти конструкцію ліній даху.

Коментарі показуються в реальному часі для аналізу проекта в Navisworks Manage, Фото: VIATechnik

 

 

 

 

 

Іноді проблеми конструктивності вимагають ідентифікувати кінцевого користувача; архітектори та інженери в багатьох випадках не можуть зрозуміти всі нюанси того, як буде використовуватися будівля після завершення будівництва. Як зображено на малюнку нижче, в лабораторній кімнаті встановлені стелажні системи, і очевидного конфлікту на перший погляд немає. Але при розгляді проекту, замовник вказав на те, що відстань між стелажами менше ніж ширина у типового вилочного навантажувача, що вплине на роботу в майбутньому. У цьому випадку, аналіз конструкції на основі моделі дозволив кінцевим користувачам, які зазвичай не так добре розбираються в «читанні» 2D креслень, виявити просторовий конфлікт, який не спливав при будь-якому пошуку колізій.

Замовник виявив проблему в проекті за допомогою ПО Fuzor, Фото: VIATechnik

 

РИЗИК І ПОВЕРНЕННЯ ІНВЕСТИЦІЙ

Хоча вищезгадані вигоди пов’язані з накладними витратами, окупність інвестицій очевидна. Те, що ми витрачаємо на накладні витрати, може бути повернуто за рахунок скорочення часу та ресурсів, що витрачаються на традиційні перевірки проекту. Накладні витрати на перевірку проектування на основі 3D-моделей включають в себе підписку на програмне забезпечення для проектування, простір для інтерактивного перегляду і будь-які оновлення апаратного забезпечення, які дозволяють обробляти великі файли. Наповнення моделі має важливе значення та повинно контролюватися, щоб перевірка на основі 3D-моделі чітко працювала. Члени команди, включаючи підрядників / субпідрядників, повинні мати чітке відчуття координації і розуміти, як будівлі і споруди інтегруються один з одним. Хоча деякі хмарні рішення для моделей можуть допомогти в цьому за допомогою функції контролю версій, субпідрядник все ж повинен переконатися, що модель оновлена до останньої версії змін. Це говорить про додатковий ризик: важливо переконатися, що модель відображає реальний задум проекту та відповідає всім кресленням.

ПОГЛЯД У МАЙБУТНЄ: ОГЛЯД ПРОЕКТУ НА ОСНОВІ 3D-МОДЕЛЕЙ І VR

Інтеграція з віртуальною реальністю є переконливим наступним кроком для аналізу проекту на основі моделей і їх тривимірних візуалізацій. Різні пристрої VR / AR завойовують все більшу популярність в цій галузі і дають багатьох цікавих тестів. Здатність бачити простір на всіх етапах в такому захоплювальному середовищі означає те, що власники можуть бути ще більш залучені в розробку проекту. Далі наведено приклад аналізу проекту за допомогою VR. Замовник використовував модель VR, щоб розглянути будь-які потенційні проблеми дизайну. Команда архітекторів за допомогою VR виявила конфлікти між висотою стелі і верхньою частиною вікна, висотою перемикача, колонами безпосередньо перед вікном і трубами під повітропроводом, що в подальшому унеможливлює будівництво в цілому.

У порівнянні з вигодою, яку це приносить для даної галузі і загальної якості проекту, одноразові інвестиції в необхідне обладнання і програмне забезпечення відносно невеликі. Всі зацікавлені сторони можуть бути запрошені на аналіз за допомогою VR, щоб вказати на потенційні проблеми. При правильному налаштуванні та загальній координації всіх учасників проектування, можливості співпраці стають величезними.

Огляд проекту за допомогою VR , Фото: VIATechnik

Висновок
Основним фактором для цифрових технологій являється зниження ризиків у будівельній галузі. У міру того, як дана галузь стає все більш віртуальною, а проекти – все більш складними, ми повинні знайти можливість використовувати інструменти проектування для реалізації задумів проекту. Ми не можемо продовжувати створювати складні креслення в двомірному середовищі, які приносять складність в їх використанні та роблять збиток кінцевому продукту. Аналіз конструкції на основі моделей допомагає досягти більш економічно вигідних результатів, дозволяючи всім зацікавленим сторонам брати участь в розробці проекту через доступне середовище. В кінцевому рахунку, ми зможемо аналізувати будівлю за її моделлю, оскільки будівля буде такою самою, як і розроблена модель.

logo_MC_dark

___________________________________

Аналіз, експертиза, консалтинг, проектування, будівництво, оснащення та реконцепція медичних закладів у приватному та державному сегменті, відповідно до українських та міжнародних стандартів.

Підписка на новини

ГРОМАДСЬКА ОРГАНІЗАЦІЯ «ЕКСПЕРТНО-АНАЛІТИЧНИЙ ЦЕНТР «МЕДИЧНИЙ КОНСТРУКТОР» (код ЄДРПОУ: 43594300) Copyright by MEDICAL CONSTRUCTOR© 2020. All rights reserved.