Gehe durch die Zukunft. Wie moderne Wolkenkratzer gestaltet sind

    Kann man durch die Fußböden eines unbebauten Gebäudes schlendern? Können Designer effektiv zusammenarbeiten und Tausende von Kilometern voneinander entfernt sein? Ist es in wenigen Minuten möglich, einen kritischen Fehler in der Engineering-Kommunikation zu finden und zu korrigieren, um künftig kolossale Kosten zu vermeiden? Die Antwort „Ja“ zu all diesen Fragen ermöglicht die BIM-Technologie - Informationsmodellierung des Gebäudes, das beim Bau des Lakhta Centers verwendet wird. Wir lernen, wie es geht.

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    Wie man eine Zeichnung liest, ist kein Ingenieur. Mission erfüllt


    Auf die Frage, warum BIM benötigt wird, sprechen Designer und Bauherren darüber, wie viel Arbeitsaufwand, Kosten und Produktivität erforderlich sind. All dies ist eine Folge eines der Hauptvorteile der Technologie - ihrer Klarheit.

    Vereinfachend können Sie ein Informationsmodell als dreidimensionale Zeichnung einreichen, die auch Personen lesen können, die sich nicht mit technischer Dokumentation befasst haben. Hier ist das einfachste Beispiel für die 3D-Modellierung. Die Vorteile liegen auf der Hand.

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    Lassen Sie uns die Aufgabe komplizieren:

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    Standardzeichnung

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    UND dreidimensionales Modell. Eine andere Sache: plus hundert Punkte für Klarheit. Auf dem Modell ist der Bogen des Haupteingangs des Lakhta Centers zu sehen, dessen konstruktiver Aufbau hier nachzulesen ist .

    Und selbst wenn die Angelegenheit ziemlich kompliziert ist, wird unser hypothetischer Nicht-Ingenieur, der das 3D-Modell studiert hat, bald herausfinden, was was ist. Es können sogar einige Schnittpunkte und Inkonsistenzen gefunden werden.

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    BIM ermöglicht es Ihnen, das Projekt der gesamten Struktur zu sehen, das Scrollen auf dem Computerbildschirm zu verweigern oder - auf dem Papier - eine riesige Anzahl von Plänen, Schnitten, Fassaden und das Durchschauen der Spezifikationstabellen auf dem Papier - da das digitale Modell mit Informationen über das Material gefüllt ist, auf dem oder über das Material ein anderes Element
    In keinem Fall sollte ein BIM-Modell einfach als Satz von 2D-Projektionen betrachtet werden - diese Technologie ist viel umfangreicher und komplexer, und das Informationsmodell kann die Quelle für jede andere Art von Projektion sein.

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    Arten der grafischen Darstellung des Gebäudeinformationsmodells. Tatjana Kozlova Das Denkmal der Architektur "House of Composers" in Nowosibirsk. Das Modell wird in Revit Architecture erstellt. NGASU (Sibstrin), 2009.

    Natürlich wird das BIM-Modell nicht erstellt, um denjenigen zu helfen, die die Zeichnungen verstehen möchten. Dennoch sollte das Gebäck das Gebäck backen, und die Stiefel sollten mit einem Schuster vollgestopft werden. Für die BIM-Modellierung sind Ingenieure, Designer, Bauherren und Architekten erforderlich. Und ein Modell eines bestimmten Objekts hilft ihnen auf einmal. Dies liegt an den Besonderheiten seiner Konstruktion.

    Wie geht es dem Modellierer?


    Zunächst wird eine Projektvorlage erstellt und konfiguriert, die alles bis zur Dicke jeder Zeile und Schriftgröße gemäß der offiziellen russischen PDRS festlegt. Schließlich wird die Designdokumentation aus dem BIM-Modell zur Genehmigung und Freigabe „in die Produktion“ exportiert.

    Dann werden Familien von strukturellen und architektonischen Elementen des Gebäudes erstellt - Wände, Bodenplatten, Türen, Fenster usw. Der Fachmann macht Informationen zu Größe, Material und Zubehör für den Raum. Aus diesen im Detail beschriebenen Elementen, wie aus Lego-Würfeln, wird zukünftig ein Modell zusammengestellt.

    Um die "Würfel" - Elemente zu beschreiben, verwenden Sie verschiedene Detailgrade, die mit der Abkürzung LOD bezeichnet werden. Die LOD hängt von der Phase des Lebenszyklus des Gebäudes und den sich daraus ergebenden Aufgaben ab, um ein Konzept zu erstellen, zu planen, zu bauen oder in den Betrieb zu wechseln.

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    Mit der Entwicklung des Lebenszyklus eines Gebäudes steigt der Detaillierungsgrad:

    In der Anfangsphase wird die LOD 100 gefunden - dies ist die Ebene der konzeptionellen Lösungen. Oben auf der Detailebene befindet sich LOD 500 mit den im Element enthaltenen Informationen zu seinen tatsächlichen Abmessungen, Form, Position, Ausrichtung und einer Vielzahl anderer Informationen. Dieses "Maximum" -Modell wird beim Betrieb des Gebäudes, bei dessen Wartung und Reparatur verwendet.

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    Auch wenn das Gebäude fertiggestellt ist, ist das BIM-Modell für routinemäßige Wartungs- und Reparaturarbeiten hilfreich.

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    Kommunikationsplan mit bewaffnetem Aussehen

    Das Informationsmodell Lakhta Center verfügt über eine Detailgenauigkeit von LOD 300. Eine solche LOD eignet sich für die Gestaltung des Komplexes und seine Konstruktion. Dann kann der Detaillierungsgrad zunehmen, und Service-Ingenieure, die mit Modell-Tablets bewaffnet sind, werden durch die Korridore des Lakhta Center gehen.

    Modelle von großen Gebäuden sind in der Regel in mehrere Blöcke unterteilt, ansonsten sind sie zu schwer und unbequem in ihrer Arbeit. Das Modell des MFZ Lakhta-Zentrums ist in vier Blöcke unterteilt, die Türme in zwei.

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    Model Arch Haupteingang . Erkennst du es?

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    Und hier - MFZ mit einer Planetariumskugel und einem Atrium zwischen den Bausteinen

    BIM: Wir arbeiten synchron und kollektiv


    Nachdem alle "Cubes" -Elemente in die Datenbank eingegeben wurden, wird eine zentrale Modelldatei erstellt, in der die Arbeitssätze konfiguriert werden. Die verbleibenden Dateien sind mit der zentralen Datei verbunden, mit der verschiedene Ingenieure arbeiten. Zu verbinden ist ein spezieller BIM-Server.

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    Das Projekt der Betonarbeiten des Turms

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    Das Projekt der Metallkonstruktionen des Turms

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    Diese und andere Dateien werden von den Teilnehmern des Entwurfs auf die zentrale Datei des Modells reduziert.

    Jeder am Prozess beteiligte Teilnehmer hat das Recht, nur den Teil des Modells zu bearbeiten, für den er verantwortlich ist. Wenn der Lüftungsdesigner ein Loch in die Wand einfügen muss, hinterlässt er seinen Kommentar im System und ein anderer Ingenieur, der für die Stahlbetonkonstruktionen verantwortlich ist, entscheidet, wie und wie das Loch zu verlegen ist. Die gleichzeitige Zusammenarbeit mehrerer Spezialisten gleichzeitig ist ein weiterer wichtiger Vorteil des BIM-Designs. Dank des Informationsaustauschs über einen BIM-Server können diese Spezialisten in verschiedenen Teilen der Welt angesiedelt sein und die Anzahl der Teammitglieder ist theoretisch unbegrenzt.

    Umfassendes BIM


    In der zentralen Datei werden also alle Informationen zum aktuell verfügbaren Objekt zusammengefasst. Sie können es nach Belieben verwenden. Mit Hilfe der BIM-Modellierung ist es möglich, die Tragfähigkeit oder, unter Berücksichtigung der Eigenschaften bestimmter Räume, die Parameter Lüftung, Heizung und Abholung zu berechnen. Selbst die Lösung einer so kleinen Aufgabe wie der Suche nach für jeden Raum optimalen Leuchten, basierend auf ihrem Erscheinungsbild und ihren Merkmalen, kann auch eine funktionale Informationsmodellierung sein.

    Wenn das allgemeine Modell einschließlich aller Elemente und Systeme fertiggestellt ist, wird auf seiner Grundlage ein vollständiger Satz „zweidimensionaler Konstruktionsdokumentation“ zur Prüfung und Genehmigung durch die Aufsichtsbehörden erstellt.

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    2015 begann der Glavgosexpertise, BIM-Modelle zu akzeptieren. Richtig, zusätzlich zu Papiervolumen. In Lakhta ging das Zentrum für die GGE sowohl traditionell als auch als Modell vor

    Veränderbare BIM


    Gibt es ein Leben nach der Prüfung? Natürlich! Ein BIM-Modell wird nicht nur zum Erstellen eines Projekts benötigt. Koordination misst nur eine neue Phase in ihrem Leben.

    Es ist nicht sicher bekannt, ob jemand das Gebäude in der ursprünglich geplanten Form in Betrieb nehmen konnte. Es scheint nein. Bau ist ein lebendiger Prozess. Der Kunde hat neue Ideen für die Planung, es wird etwas optimiert, die Spezifikationen ändern sich, die Liste der Systeme und Geräte wird angepasst. Aufgrund der langen Bauzeit hängen große Projekte nur von einer Vielzahl von Faktoren ab, die nicht unbedingt mit dem Bau zusammenhängen - in der Zeitspanne von 5-10 Jahren ist es unmöglich, alles vorherzusehen. In Lakhta Center zum Beispiel sollten Lagersäulen ursprünglich aus Stahl sein und aus Verbundwerkstoffen bestehen. Preis und Geschwindigkeit mit verbesserten Designmerkmalen gewonnen.

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    Zusammengesetzte Säulen - eine nützliche Änderung im Design

    Kurz gesagt, Veränderung ist mehr die Regel. Sie sollten sofort zum Projekt gemacht werden. In unserem Fall aktualisiert der Designer Gorproekt alle zwei Wochen das Informationsmodell des Lakhta Centers.

    Die Korrektur eines Parameters bewirkt eine automatische Änderung der damit verbundenen Ruhe. Daher prüfen Ingenieure von Samsung C & T Corporation, die an der Entwicklung und Optimierung von Konstruktionslösungen sowie der Konstruktionsstrategie beteiligt waren, das angepasste Modell auf Kollisionen und Schnittpunkte von Konstruktionssystemen. Und es gibt viele davon. Die Rohre der Feuerlöschanlage können sich über einen halben Meter über der abgehängten Decke oder einem Kanal aus der Wand treffen. In jedem einzelnen Abschnitt des Designs wurde alles richtig gemacht - in Übereinstimmung mit den Normen, aber insgesamt und bei Änderungen kann ein Fehler auftreten. Glücklicherweise ist es im BIM-Modell einfacher zu finden als mit alternativen Werkzeugen und billiger als während des Konstruktionsprozesses.

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    BIM 4D: Synchronisation von 3.000 Arbeitstypen bis zu Minuten


    Die Ingenieure von Renaissance Construction - Bauunternehmer Lakhta Center - haben andere Aufgaben. Auf der Synchro-Software-BIM-Plattform stellen sie "Puzzleteile" zu einem einzigen Modell zusammen, das Hersteller von Strukturelementen in verschiedenen Formaten zur Verfügung stellen. Der italienische Cimolai stellt zum Beispiel Modelle von Metallstrukturen im Tekla-Programm her. Josef Gartner - der wichtigste an der Fassade, schickt aus Deutschland autokadovskie Dateien. Kranmodelle eines anderen Deutschen - Liebherr - müssen aus dem STP-Format konvertiert werden.

    Durch die Kombination des resultierenden 3D-Modells mit den geplanten und tatsächlichen Zeitplänen, die aus dem Primavera-Projektverwaltungsprogramm in Synchro geladen werden, ist es möglich, in die „vierte Dimension“ zu gelangen - um den Baufortschritt und die Minute zu visualisieren! Dadurch werden Fehler bei der Planung der Bauarbeiten vermieden. Und die Arbeit dieser rund 3.000 Arten.

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    Interessanterweise wird heute die Beschreibung der Merkmale von Waren im 3D-Format für die Aufnahme in BIM-Projekte nicht nur von großen Liebherr-Unternehmen, sondern auch von vielen anderen fortgeschrittenen Anbietern erstellt. Neben Standard-Produktkatalogen auf Websites wie Sanitärinstallationen oder Vorrichtungen legen sie Dateien zum Modellieren ab - laden Sie sie herunter und fügen Sie sie dem Modell hinzu. Sehr bequem

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    Hier ist ein Beispiel mit Installationsdaten, die vom Hersteller des Produkts geliefert werden. Im BIM-Modell des Projekts steht jetzt: Ort und Installation. Abbildung - Shapetrace- und BIM-TEK- Ausrüstung für

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    Farb- und Werkstofftechnik

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    sowie andere Spezifikationen

    Eine weitere Anwendung von BIM ist die Gebäudesteuerung. Um die Arbeit an den Listen der Designer-Supervision zu überprüfen, machten sich die Samsung C & T-Ingenieure mit Smartphones auf den Weg zur Baustelle. Auf Smartphones dokumentiert das Autodesk BIM 360 die Anwendung und den Zugriff auf den Cloud-Speicher mit dem Modell Lakhta Center. Auf dem Gelände entdeckt ein Ingenieur die Grundrisse und findet im Voraus Punkte zu diesen Plänen für weitere Untersuchungen, Umfragen und Fotos. Rückkehr zum Arbeitsplatz - arbeitet mit dem Modell und den daraus resultierenden Bildern.

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    Haupt-BIM


    Am Beispiel des Lakhta Centers haben wir alle Grundprinzipien des BIM-Designs kennen gelernt.
    Es gibt fünf davon: die Konstruktion eines Objekts im dreidimensionalen Raum; die Möglichkeit der automatischen Ausgabe von Zeichnungen und Spezifikationen; das Vorhandensein aller Entwurfsdaten des Objekts und der intellektuellen Parametrisierung im Modell und das Überschreiten des Umfangs des dreidimensionalen Raums durch die Verknüpfung des Modells mit dem Bauplan des Kalenders.

    Interessanterweise wurden diese Prinzipien in den späten achtziger Jahren während des Wiederaufbaus von Heathrow Terminal 3 abgeleitet. Der Autor ist der Entwickler von Softwaresystemen für Autodesk und Bentley Systems, Robert Eysham. Und da hat sich, wie Sie sehen können, nichts geändert - formuliert "seit Jahrhunderten".

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    BIM-Pionier Flughafen Heathrow, London. Terminal 3.

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    Er

    Einsparungstool


    Laut Autodesk betrachten russische Unternehmen das Wachstum der ursprünglichen Schätzung für den Bau als Norm von 20%. In der Realität steigt sie normalerweise um 50%. Damit musst du etwas tun. Und BIM ist hier, um zu helfen.

    Die Technologie ist ein gutes Werkzeug zur Optimierung von Kosten und Timing. Laut Lakhta Center ist es noch zu früh, um es zusammenzufassen, aber hier sind einige historische Beispiele.

    Durch die Organisation der Interaktion verschiedener Auftragnehmer, die an ein einzelnes Netzwerk gebunden waren, das auf einem digitalen Modell beruhte, erwies sich der Bau des Kunstmuseums in Denver im Jahr 2006 als $ 400.000 billiger und 14 Monate kürzer als geplant. Nicht schlecht!

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    Denver Museum of Art (USA), Frederick S.Hamilton Corps. Architekt Daniel Libeskind, 2006

    Ein anderes Beispiel wurde von Rossiiskaya Gazeta, Andrei Belyuchenko (er arbeitete im Bauministerium) angeführt: Mit Hilfe von BIM wurden beim Bau von Atomkraftwerken 1.687 Milliarden Rubel eingespart: 1 Milliarde Rubel - durch Reduzierung der Bauzeit um 5 Monate, 687 Millionen Rubel - durch Optimierung der organisatorischen und technologischen Lösungen . Leider werden die Objektdaten nicht angegeben.

    Was weiter?


    Es ist früh, BIM-Design als etablierte Technologie zu bezeichnen, mit einem ausgereiften Konzept. Vor 20 Jahren wurde die Internationale Allianz für Interoperabilität (IAI) gegründet - eine Allianz, die Hersteller verschiedener Grafikplattformen für den Bau, wie Autodesk (Revit, Autocad), Tekla, Graphisoft (Archicad), Trimble (Sketchup), in einem einzigen IFC-Format (Industry Foundation) zusammenbringt Klassen) mit offener Spezifikation. Aber auch das hat es noch nicht möglich gemacht, die BIM-Welt wirklich zu machen. Obwohl der Vektor gesetzt ist.

    Russland unternimmt auch Schritte in die globale Richtung.

    Im Dezember 2014 genehmigte das Ministerium für Bauwesen der Russischen Föderation ein Programm zur Einführung einer Informationsmodellierung für das Bauwesen. Dazu gehörte die Entwicklung eines BIM-Klassifikators mit etwa 70.000 Baumaterialien, die Aktualisierung der Bauvorschriften und sogar die verpflichtende Verwendung von BIM bei der Umsetzung staatlich finanzierter Bauvorhaben.

    Noch weiter


    Natürlich ist der Einsatz von Designern und Konstrukteuren neuer Technologien wie Augmented Reality. Hier zum Beispiel ein Helm von Augmented Reality DAQRI. Ohne Helme auf einer Baustelle und so ist es unmöglich, und auch hier ist die Softwareanwendung Autodesk BIM 360 in die vorgeschriebene persönliche Schutzausrüstung integriert. Der Preis für das Gerät liegt zwar bei 15.000 Dollar, aber einmal waren Handys etwas günstiger als ein Auto.

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    In die Zukunft gehen


    Kehren wir aber in die nicht allzu ferne Zukunft zurück - wir werden ein wenig das Lakhta Center entlanggehen, das bereits 2018 fertiggestellt sein wird.

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    Die Designer und Bauherren gehen also das noch nicht errichtete Gebäude entlang. Natürlich in rein geschäftlichen Fällen.

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    Die Geschichte über BIM wurde wahrscheinlich in überhöhten Tönen veröffentlicht. Dies ist jedoch die Meinung, die Technologie über sich selbst formt. Mängel für heute, wie sie sagen, sind nicht aufgedeckt worden.

    Und hier ist ein Bonus für Interessierte:
    lakhta.center/download/lakhta3D/Lakhta.Center_3D-print.stl

    Dies ist eine STL-Datei für den 3D-Druck. Sie können Ihr Lakhta Center ausdrucken, es stellt sich wie folgt dar:

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    Sie halfen, die Feinheiten des BIM-Modellierens Stanislav Krinitsky, Ingenieur bei Samsung C & T, und Rustam Doschanov, Ingenieur bei Renaissance Construction, zu verstehen.

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