4.3. BIM-технологии в мостостроении

С стема автоматизированного проектирования в мостостроении позволят инженерам применять автоматизацию оформления документа-

ции, производить математическое моделирование проектируемых кон-

струкций и т. п. В комплексе с С ПР также рассматриваются

зданий и сооружений.

BIM-технологии, или технологииДинформационного моделирования

Во многом являясь продуктом и областью САПР, информационная

модель сооружения тем не менее выходитИза границы рамок проектиро-

вания и строительства, подразумевая использование на всех этапах жизненного цикла проекта (рис. 48).

Существуют специальные программы (Autodesk Infraworks и др.) и

программные надстройки (Bridge Structure for Autodesk Revit, midas CIVIL, SOFISTiK, RM Bridge, GSiBridge, Novopoint Bridge), позволяю-

щие получить в первом приближении эскизную информационную мо-

дель предполагаемого сооружения по входящим параметрам (геометри-

ческая ось сооружения, габарит проезжей части, характер пересекаемо-

85

го препятствия). Полученная модель готова к дальнейшей доработке

высококвалифицированной командой инженеров (рис. 49).

СиРбАс. 48. Эск зный проект многоуровневой транспортной развязки Волоколамское–Ильинское шоссе

Д Рис. 49. Модель, выполненная в программномИкомплексе MIDAS

Основной задачей в области информационных технологий в строительстве в настоящее время является внедрение информационных моделей сооружений (BIM). При этом происходит смена формата объ-

екта проектирования: разрабатывается комплекс моделей сооружений целиком, а не отдельных элементов разрабатываемых моделей (виды,

планы, разрезы, спецификации и графики) (рис. 50).

86

Си бАР с. 50. Комплекс моделей сооружений

В современном мостостроении в сравнении с промышленно-

гражданским строительством количество взаимоувязанных между со-

бой разделов проекта значительно меньше, поэтому эффект контроля совместной ра оты при использовании информационной модели менее

заметен. Большие плюсы использованияДинформационной модели ‒

удобство работы над единой моделью, возможность отслеживания не-

вязки, быстрая коррекция документации, последующее изменение мо-

дели (рис. 51). В 1999 г. выпустили программное обеспечение, специа-

лизирующееся на работе с информационными моделями мостов (BrIM).

В дальнейшем активно стали разрабатываться и применяться расчетные

В области мостостроения на первый план выходят такие возмож-

ности использования информационного моделирования, как параметри-

зация ‒ параметрическая оптимизация схем и топологическая оптими-

зация конструкций.

87

заданных условиях. Ввиду значительнойДвариативности расчетных схем сооружений и типов пролетных строений появляется возможность разра-

батывать наиболее экономичные варианты с оптимальными характери-

стиками. На процесс оптимизации необходимо накладывать технологиче-

ские и организационные ограничения, для того чтобы запроектированное сооружение имело шансы на воплощение в реальной жизни с учетом со-

временного развития строительных технологий и материалов, а также процессов организации строительства(рис.53) [30,31].

88

Си б А Д

Рис. 53. Расчетные задачи при проектированииИ

89

Физико-математические модели сооружений, задаваемые инжене-

ром-расчетчиком на основе его видения проекта, в настоящее время эволюционируют в компоненту информационных моделей сооружения в целом. Аналитическая модель сооружения выстраивается программ-

ными средствами с заданным уровнем детализации на основе имеюще-

гося комплекса моделей, учитывая оси элементов, геометрию, прочно-

онного моделированияработыдля наи олее точной передачи модели в проект.

цикла здания или сооруженияА(Total Cost Value – TCV) на основе техно-

Многовариантный оперативный расчет стоимости жизненного

логий информационного моделирования (BIM) является целевой зада-

чей Европейского союза, в рамках которой ЕС в 2017 г. закончил двухлетние прикладные исследования и приступил к организации при-

на этапе эксплуатации мостовых сооружений. Ввиду большого числа подведомственных дорог и мостовых сооружений у профильных управ-

ляющих организаций как на федеральном, так и региональном уровнях возникает необходимость систематизации объектов для их постоянного мониторинга и проведения современных обслуживающих мероприятий.

Базы данных мостов (АИС ИССО и АБДМ) уже существуют. Они ис-

пользуются на федеральной и части региональных дорог. Фактически

90

базы данных являются многоуровневыми информационными моделями

сооружений, но не несут информацию о геометрии сооружения [30].

Си

Рис. 54.бАОсновные этапы, влияющие на качество реализованного проекта

Использование расчетно-программного комплекса Midas civil на

стадии эксплуатации транспортных сооружений:

2.Подбор нагрузки при статическихДи динамических испытаниях мостовых сооружений (рис. 55). И

3.Расчет возможности пропуска сверхнормативных транспортных средств по мостовым сооружениям.

4.Поверочный расчет несущих конструкций мостовых сооруже-

ний при приемочной диагностике и обследовании, при проведении су-

дебно-техническойэкспертизыстроительныхконструкций[31].

91

СиР с. 55. Под ор нагрузки при статических и динамических спытаниях мостовых сооружений

Можно выделить следующие преимущества внедрения

BIM-технологий в о ласть проектирования мостов (рис. 56, 57):

‒рост контроля над расходами, рост точности прогнозов;

‒доступность конкретной информации о производителях материа-

лов, количественныххарактеристикахдля оценкиипроведениятендера;

‒ выходнановыерынкииповышениеконкурентоспособности[31,32].

92

5. Какова предполагаемая модель жизненного цикла типовых до-

рожных проектов?

6. Опишите этапы стратегического планирования при внедрении

BIM-технологий в транспортном строительстве.

7.Назовите уровни проработки моделей автомобильных дорог при внедрении BIM-технологий в транспортном строительстве.

8.Перечислите основные возможности использования информаци-

онногомоделированиявмостостроении.

93

Си б А Д

Рис. 57. Преимущество внедрения BIM-технологий в областиИпроектирования мостов на всех этапах жизненного цикла

94

5. НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ ПО ВНЕДРЕНИЮ ТЕХНОЛОГИИ

ИНФОРМАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ОБЪЕКТОВ КАПИТАЛЬНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

СРоссийские технологии для информационного моделирования в строительстве (РосТИМ) представляют перечень основополагающих норм ISO по нформационному моделированию и нормативные доку-

именты, отражающ е отраслевую специфику (рис. 58, 59) [32, 33, 34].

Рис. 58.бАОсновополагающие нормы ISO по информационному моделированию

Д И

Рис. 59. Нормативные документы, отражающие отраслевую специфику

Разработка национальных стандартов по информационному моде-

лированию, преимущественно идентичных стандартам ИСО в этой об-

ласти, предоставляет методологию реализации технологии информаци-

95

онного моделирования в Российской Федерации в соответствии с пере-

довым мировым опытом. Национальные стандарты ГОСТ Р необходимо актуализировать с учетом пересмотра указанных стандартов ИСО и ут-

верждения новых стандартов ИСО в этой области [32].

ГОСТ1. Р 57563 – 2017 (ISO/TS 12911:2012). Моделирование

информационное в строительстве. Основные положения по разра-

ботке стандартов нформационного моделирования зданий и со-

работкиоружен й. Стандарт устанавливает основополагающие принципы раз-

требован й к результатам работ по информационному модели-

рован ю здан й сооружений (BIM) [35].

2. ГОСТбАР 57310–2016 (ISO 29481-1:2010). Моделирование ин-

формац онное в строительстве. Руководство по доставке информа-

ции. Методолог я формат. Определяет методологию и формат для разработки руководства по доставке информации. Включает в себя: ме-

тодологию, которая о ъединяет потоки строительных процессов с ин-

формацией, предусмотренной этими потоками; форму, в которую ин-

формацию следует сводить; подходящийДспособ для отображения и описания информационных процессов внутри жизненного цикла строи-

тельства. Стандарт обеспечивает совместимость между программными приложениями, используемыми в процессеИстроительства, а также улучшение виртуального взаимодействия между участниками строи-

тельного процесса, что создает основу для точного, надежного, воспро-

изводимого и высококачественного обмена информацией [36].

3. ГОСТ Р ИСО 12006-2 – 2017 (ISO 12006-2:2015). Строительст-

во. Модель организации данных о строительных работах. Часть 2.

Основы классификации информации. Определяет основу для разра-

ботки классификационных систем, применяемых в искусственной сре-

де. В стандарте приведен набор рекомендованных наименований клас-

96

сификационных таблиц для ряда классов информационных предметов в соответствии с рассматриваемым признаком (например, в соответствии с формой или функциональным назначением), а также в соответствии с их определениями. Все это показывает, насколько классы предметов,

ные модели, моделиАо ъектов и модели процессов [38].

5. ГОСТ Р ИСО 22263–2017 (ISO 22263:2008). Модель организа-

ции данных о строительных работах. Структура управления про-

ектной информацией. СтандартДопределяет основу для организации проектной информации (связанной как с процессом, так и с продуктом)

в строительных проектах. Цель – облегчить процесс контроля, обмена,

поиска и использования соответствующейИинформации о проекте и строительном объекте. Стандарт предназначен для всех участников проектной команды – как для управления процессом строительства в целом, так и для координации его подпроцессов и мероприятий [39].

6. ГОСТ Р 57311–2016. Моделирование информационное в

строительстве. Требования к эксплуатационной документации объ-

ектов завершенного строительства. Стандарт устанавливает требова-

ния к эксплуатационной информационной модели (ЭИМ) объекта капи-

тального строительства. Данные требования должны обеспечивать: це-

97

лостность данных и информации, необходимой для реализации всех бизнес-процессов, связанных с управлением активами; эксплуатации за-

вершенного объекта капитального строительства; доступность инфор-

мации для персонала организации, собственника объекта или эксплуа-

кап тального стро тельства. Информационный менеджмент в

стро тельстве с спользованием технологии информационного мо-

фективногобАколлективного производства и использования информации.

дел рован я. Часть 2. Стадия капитального строительства. Стан-

дарт разработан для того, что ы дать возможность заказчикам работ ус-

танавл вать свои тре ования к информации об активах, находящихся на

стадии капитального строительства или стадии эксплуатации, а также

создавать для всех исполнителей работ условия, необходимые для эф-

Д ционально специфике, масштабу и сложностиИактива и/или проекта ка-

Положения стандарта могут применяться к любым типам активов,

управляемых различными организациями, независимо от их размеров и

схем контрактации. Положения стандарта следует применять пропор-

питального строительства, а деятельность исполнителей работ должна

быть максимально интегрирована в общую систему управления инфор-

мацией. Стандарт может быть применен заказчиком работ в отношении любого актива или проекта капитального строительства. Стандарт уточ-

няет или изменяет некоторые основные положения СО 19650-2:2018 в

соответствии с принятыми в Российской Федерации терминами и опре-

делениями, а именно: «жизненный цикл» («Life cycle»), «план реализа-

ции задач информационного моделирования инвестиционно-

98

строительного проекта» («BIM execution plan»), «стадия капитального строительства» («Delivery phase»), «стадия эксплуатации» («Operational phase») и «среда общих данных» («Common data environment»). Кроме того, в текст стандарта не включены нормативные ссылки, использо-

ванные в ИСО 19650-2:2018 на другие стандарты ИСО, не имеющие аналогов в российской нормативно-технической документации [41].

8. 57309– 2016 (ИСО 16354:2013). Руководящие принци-

родного стандартаА, которое преждевременно применять в российской национальной стандартизации в связи с тем, что изложенные сведения не утверждены международным подкомитетом и будут пересмотрены в будущем. Также в стандарт не включено справочное приложение «D»,

содержащее индексный указатель. Указанные приложения, не включен-

ные в основную часть стандарта, приведены в дополнительном прило-

национальных стандартов и сводов правил по технологии информаци-

онного моделирования; 2) охват всех стадий жизненного цикла объектов строительства;

детализацию требований и правил, вытекающих из общей методологии,

содержащейся в национальных стандартах (ГОСТ Р);

99

3) соответствие нормативно-технических документов по техноло-

гии информационного моделирования задачам и нормативно-правовым документам по внедрению оценки эффективности обоснования инве-

стиций;

4) установление специальных требований и правил для решения

требованиябАк информационным моделям объектов массового строитель-

рование в строительстве. Правила формирования информационной

модели на различных этапах жизненного цикла. Содержит базовые

щие подходы к формированиюДинформационных моделей обеспечива-

ства и их разработке на различных стадиях жизненного цикла и направ-

лен на повышение обоснованности и качества проектных решений, по-

вышение уровня безопасности при строительстве и эксплуатации. Об-

ют простоту их использования и повышают эффективность процесса

рование в строительстве. Правила описания компонентов инфор-

мационной модели. Содержит требования для описания компонентов

информационной модели, из которых формируются библиотеки (ката-

логи, базы данных) компонентов [44].

100

3. Свод правил СП 331.1325800.2017. Информационное модели-

рование в строительстве. Правила обмена между информационны-

ми моделями объектов и моделями, используемыми в программных комплексах. Содержит правила организации эффективного обмена ин-

формацией в гетерогенной среде информационных систем, функциони-

рующих в проектных, строительных, эксплуатационных организациях, а

также у заказч ка ( нвестора). Предназначен для решения проблемы

ным видамобеспеченияэтих ра от [46].

строительстве. ПравилаАразработки планов проектов, реализуемых с применением технологии информационногоДмоделирования. Свод правил устанавливает общие правила, порядок разработки и структуру планов проектов, реализуемых с применением технологии информаци-

5. СП 404.1325800.2018. Информационное моделирование в

онного моделирования объектов строительстваИ. Требования свода пра-

вил распространяются на процессы планирования объектов в строитель-

стве, реализуемых при строительстве объектов различного функцио-

нального назначения, их реконструкции и капитальном ремонте [47].

Отраслевой дорожный методический документ – ОДМ 218.3.105–2018.

Методические рекомендации по организации взаимодействия уча-

стников разработки проектной и рабочей документации на пилот-

ных проектах строительства, капитального ремонта и реконструк-

101

ции автомобильных дорог с применением BIM-технологий. ОДМ

содержит рекомендации по организации взаимодействия участников разработки проектной и рабочей документации, требования к дополни-

тельным разделам технического задания на выполнении работ по разра-

ботке проектной и рабочей документации на «пилотных» проектах

Своды правилАи ГОСТы, находящиеся на утверждении:

1. Информационное моделирование в строительстве. Правила раз-

работки планов проектов, реализуемыхДс применением технологии ин-

формационного моделирования.

2. Автомобильные дороги общего пользования. BIM-технологии

3.Дороги автомобильные общего пользованияИ. Правила описания компонентов информационного моделирования.

4.Проект ГОСТ Р 10.0.01–2018 «Система стандартов информаци-

онного моделирования зданий и сооружений. Термины и определения»

(ПТК 705).

102

5. Проект ГОСТ Р 10.0.00–2018 «Система стандартов информацион-

ного моделирования зданий и сооружений. Основные положения. Общие

требованияктехнологииинформационногомоделирования»(ПТК 705).

«Методическое пособие для заказчиков (государственного заказ-

чика, застройщика, технического заказчика) по планированию и реали-

Рис. 60. Организационная схема реализации проекта

c применением технологии информационного моделирования

103