Софтуер

To BIM or not to BIM или какво е “информационен модел на сграда” и има ли той почва у нас

CIO Media

През последните десетина години в архитектурно-строителният бранш се използва понятието BIM (Building Information Modeling или строителен информационен модел). То доби масовост и популярност покрай фамилията REVIT на фирма Autodesk Inc. За първи път обаче понятието се споменава през 1992 г. в статия от Ван Недервен и Толман [1]. В края на 2007 год в САЩ се публикува National Building Information Modeling Standard [2]. В този документ на Националния институт за строителни науки на САЩ се описва подробно съдържанието на понятието BIM. През последните години се появиха и доста други публикации по темата – с претенции за дефиниране на понятието.

Ако се върнем към 1995 година ще установим, че още тогава група експерти основават Международното сдружение за координация – International Alliance for Interoperability (IAI), и започват работата по IFC - International Foundation Classes - стандарт за описание на сградата с оглед обмен на информация между различни програмни продукти в областта на архитектурно-строителното проектиране, строително изпълнение и управление на собствеността [3].

През 2008 г. това сдружение стартира проектът Building SMART и продължава активно да работи по проблемите на координирането на информацията в строителния бранш. Предвид широката научна общност стояща зад тази организация може би следва да приемем публикуваната там дефиниция за съкращението BIM за най-адекватна [4].

Определения

И така, BIM е съкращение което обединява три различни, но взаимосвързани понятия

Building Information Modelling: Това е ПРОЦЕС на създаване и обменяне на данни за сграда по време на нейното проектиране, строителство, ползване, поддръжка и разрушаване, тоест през пълният и жизнен цикъл. BIM позволява на участниците в тези процеси достъп до една и съща информация чрез взаимодействие на различни технологични платформи.

Building Information Model : Е ЦИФРОВО ОПИСАНИЕ на физически и функционални характеристики на съоръжение (сграда), което служи като споделен източник на данни и информация за него. То формира надеждна база за взимане на решения по време на нейното съществуване, от създаването до разрушаването и.

Building Information Management : Представлява ОРГАНИЗАЦИЯ И КОНТРОЛ на бизнес процеси използващи информация от цифров модел за осъществяване на обмен на информация през целия жизнен цикъл на изделието. Ползите включват – централизирана и визуализирана информация, предварително изследване на възможности, устойчивост на решенията, ефективно проектиране, интеграция на специалности и инсталации, пълна строително-техническа документация, и др.

Развитие на понятието

Описаната концепция не може да бъде реализирана в рамките само на отделна софтуерна платформа. В строителството и експлоатацията на една сграда участват множество по-малки и по-големи фирми – проектантски, строителни, производствени, държавни и общински институции, финансови организации и др. Те формират различни конфигурации по време на жизнения цикъл на сградата. Всички работят със свои специфични продукти и технологии в своята област и е крайно неефективно ако следва постоянно да ги променят. Ето защо естествено се налага отварянето на платформата.

OPEN BIM е универсалният подход към сътрудничество по време на проектирането, изграждането и ползването на сградите основаващо се на отворени стандарти и процеси. OPEN BIM е инициатива на buildingSMART International (bSI) и различни водещи производители на програмни продукти, които използват отворен модел за описание на сградата. Така е възможно да се поддържат прозрачни, отворени процеси на обмен на информация, в които да участват всички партньори в проектно строителния процес, без значение на програмните средства които те използват. Отворените процеси могат да се създадат на базата на общ език на описанието на сградата гарантиращ сравнимост на резултатите и осигуряващ по добро качество на проектите. Отвореното описание осигурява дълготрайност на проектните данни по време на целия жизнен цикъл на сградата, избягване на многократно въвеждане на едни и същи данни и допускането на грешки в информацията. То позволява коректно съгласуване на информацията за сградата обменяна между всички участници в процесите.

Ползата от BIM

Създаването и поддържането на BIM (СИМ) следва да се разглежда в три аспекта – като продукт, като процес на сътрудничество и като изискване за управление на пълния жизнен цикъл на една сграда или съоръжение.

Продуктът BIM съдържа описанието на сградата в най-малки подробности и взаимовръзки с оглед на нейното създаване и функциониране. Това описание следва да може да бъда прочетено, редактирано и допълвано от различни софтуерни продукти.


За разлика от машиностроенето например, където при проектирането и изработката на едно ново изделие – автомобил или самолет - основния производител може да наложи на всички подизпълнители в процеса на проектиране и изпълнение да работят с определен софтуерен продукт, то при строителството това е почти невъзможно. Така се налага всички участници в процеса на проектиране, съгласуване, одобряване, строителство и експлоатация на сградата да обменят информация или да я въвеждат ръчно в ползваните от тях системи. Това води до загуба на усилия, време и в крайна сметка на пари. Според публикувани анализи в САЩ за 2002 г. тези загуби възлизат на $15,8 млрд. – т.е. около 2% от стоиността на капиталното строителство за същата година възлизащо на $374 млрд. [5]



Open BIM и IFC

Развитието на IFC International Foundation Classes достигна през тази година до публикуването на версия IFC 4. Това е само началото на един дълъг процес на развитие и прилагане на тази версия.

Към месец март 2013 г. в процес на тестване за експортиране и импортиране на информация в предходната версия IFC 2х3 са 26 програмни продукта. Между тях са добре познатите и у нас – Autodesk с AutoCAD Architecture, AutoCAD MEP, Revit Architecture, Revit MEP, Revit Structure, Bentley Systems с AECOsim Building Designer, Gehry Technologies с Digital Project, Graphisoft с ArchiCAD, NEMETSCHEK с Allplan, Vectorworks и Scia Engineer и други.

Отношението към BIM - по света

През последните години в Обединеното кралство понятието BIM е в основата на държавна политика. В началото на 2008 г. е публикуван стандартът BS 1192 Съвместно създаване на архитектурна, инженерна и строителна информация. Практически кодекс. Чрез него се установява методология за управление на производството, разпределението и качеството на информация в строителството, включително и генерираната чрез CAD системи, като се използва един дисциплиниращ процес за сътрудничество и определена политика за именуване. BS 1192 е приложим за всички страни, участващи в подготовката и използването на информация по време на проектирането, изграждането, експлоатацията и разрушаването - целия жизнен цикъл на сградата.

Кралският институт на британските архитекти RIBA чрез своето поделение NBS (National Building Specification – Национални строителни спецификации) започва активна политика на въвеждане на BIM. Поставената цел е през 2016 г. в строителната промишленост да се достигне ниво 2 на BIM (фиг.1.)

Проведените от 2010 г. досега 3 национални проучвания в Обединеното кралство показват засилващ се интерес към прилагането на BIM. Ако в графата – “наясно с и използващи BIM” през 2010 г. попадат само 13% от отговорите на участващите фирми, то през 2012 те са 39% [6].


To BIM or not to BIM или какво е “информационен модел на сграда” и има ли той почва у нас

© CIO Media, Cio.bg


Работата по въвеждането на BIM не само се проучва, но и активно подпомага от RIBA и нейните организации и фирми. NBS поддържа и развива Национална BIM библиотека в която производители на строителни изделия се подкрепят да публикуват описания на своите изделия и системи в различни формати за директно използване (фиг.2). В сайта на NBS има достъп до информация за пилотни проекти и обекти, видеофилми по темата, редовно се организират срещи, дискусии, семинари.

Водещата роля на Обединеното кралство се отчита позитивно от Европейската комисия. В края на октомври 2013 г. се планира конференция за обсъждане на Директива на ЕС за прилагането на BIM в евросъюза. Първата стъпка в това направление вече е направена. От края на март 2013 г е в сила ISO 16739:2013 Industry Foundation Classes (IFC) for data sharing in the construction and facility management industries.
В момента държави като Германия и Франция не прилагат общи директиви или стратегии за въвеждането на тези технологии в строителството. В същото време водещите германски софтуерни производители, като NEMETSCHEK, RIB и др. активно тестват и сертифицират продуктите си с всяка нова версия на IFC. Показателно е, че членове на организацията buildingSMART International (bSI) освен по-горе споменатите, са и множество средни и малки фирми в областта на специализираните програмни продукти, водещи строителни фирми и производители на изделия за строителството. Списъкът съдържа и имената на над 20 изследователски лаборатории и висши училища, между които Техническите университети в Мюнхен, Берлин, Дрезден, Аахен и др.

В Нидерландия през 2012 е публикувана втора версия на стандарт определящ параметрите на документацията и форматите за прилагане на BIM в строителството.

В САЩ без да има специална организация или структура за използването на BIM големите проектантски фирми активно прилагат този тип технологии. Сред тях са и водещите фирми за програмни продукти, които прилагат концепцията за BIM и активно съдействат на частни фирми и държавни институции за прилагането и.

В Азиатските държави също се отбелязва развитие на отношението към BIM. В Сингапур са приети нормативи за задължително въвеждане на тези технологии. Южна Корея върви по същия път. Индия развива голям потенциал от фирми за аутсорсинг на тези технологии в помощ на развитите индустриални държави.

....и у нас

Без да навлизаме в схоластични спорове следва на първо място да решим въпроса за превода на понятието BIM на български. Досега в различни публикации се използва предимно Строителен информационен модел - СИМ. Според нас в превода следва думата Building да се приеме като Сграда, а не като Строителство. Очевидно информационният модел е свързан основно с обекта (сградата), а не с процеса (строителството). Така Building Information Model следва да стане – Информационен модел на сграда – ИМС. Ако приемем и другите две вариации на скращението, Building Information Modeling може да се преведе като Информационно моделиране на сграда – ИМС. Третият вариант Building Information Management може отново да се асоциира със съкращението ИМС - Информационен мениджмънт на сграда. Ако искаме да избягаме от чуждиците, ще трябва да го преведем като Информационно управление на сграда - ИУС. За благозвучие на съкращението на основното понятие, може би все пак е по-добре да се приеме - Сграден информационен модел - СИМ.

Що се отнася до приложението на подхода BIM, то е в началната си фаза. Множеството от архитектурните бюра активно използват BIM продуктите в работата си. И нещата спират дотук. Подходът за интеграция и предаване на цялостен модел за обработка от специалистите по конструкции и инсталации са по-скоро изключение отколкото практика. Да не говорим за общински администрации или утвърждаващи органи – процесите са на ниво – папки, хартиени чертежи, подписи и син печат. Да се надяваме, че институциите, които се грижат за качеството на проектантския труд – КАБ и КИИП и новосъздаденото Министерство на Инвестиционното Проектиране, ще се погрижат и Българската строителна индустрия да влезе в 21 век.

Доц. д-р арх. Боян Георгиев е дългогодишен преподавател в Архитектурния факултет на УАСГ. Професионалните му интереси са фокусирани в областта на приложението на информационните технологии в архитектурата.

Използвана литература:

1. van Nederveen, G. A. and F. P. Tolman (1992). "Modelling multiple views on buildings." Automation in Construction 1(3): 215-224.

2. National Institute of Building Sciences, USA, National Building Information Modeling Standard™ ©, 2007

3. Георгиев, Б. ,Обектноориентираните ИТ и приложението им в строителството, CAD/CAM CIO 3/2003)

4. http://www.buildingsmart.org/organization/

5. Michael P. Gallaher, Alan C. O’Connor, John L. Dettbarn, Jr., and Linda T. Gilday, Cost Analysis of Inadequate Interoperability in the U.S. Capital Facilities Industry, National Institute of Standards and Technology, U.S. Department of Commerce Technology Administration, 2004

6. National BIM Report 2013, NBS, RIBA, 2013


X