Помощь студентам в учебе
Использование BIM-технологий при проектировании систем водоснабжения и водоотведения индивидуального жилого дома
|
РЕФЕРАТ 2
ВВЕДЕНИЕ 8
Глава 1 Историческая оценка становления и развития технологий информационного моделирования 13
1.1 Целесообразность изучаемого вопроса 13
1.2 Building Information Modeling как ведущая система
автоматизированного проектирования 13
1.3 Первые шаги в развитии BIM-технологий 14
1.4 Российский опыт в вопросах информационного моделирования.. .23
Глава 2 Разработка информационной модели сетей водоснабжения и водоотведения индивидуального жилого
дома 32
2.1 Информационная модель как неотъемлемый элемент современного
проектирования 32
2.2 Дальнейшее применение проектной информационной модели .... 38
Глава 3 Проект дома с использованием BIM-технологии и сравнение его с традиционным способом 42
3.1 Гидравлического расчет сетей внутреннего водопровода 43
3.2 Сравнение параметров систем водоснабжения индивидуального жилого дома разработанных традиционным и с использованием БИМ-технологий
способами 55
Глава 4 BIM технологии в архитектурной, инженерной и строительной отрасли в программе образовательных учреждений 56
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 95
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 96
ВВЕДЕНИЕ 8
Глава 1 Историческая оценка становления и развития технологий информационного моделирования 13
1.1 Целесообразность изучаемого вопроса 13
1.2 Building Information Modeling как ведущая система
автоматизированного проектирования 13
1.3 Первые шаги в развитии BIM-технологий 14
1.4 Российский опыт в вопросах информационного моделирования.. .23
Глава 2 Разработка информационной модели сетей водоснабжения и водоотведения индивидуального жилого
дома 32
2.1 Информационная модель как неотъемлемый элемент современного
проектирования 32
2.2 Дальнейшее применение проектной информационной модели .... 38
Глава 3 Проект дома с использованием BIM-технологии и сравнение его с традиционным способом 42
3.1 Гидравлического расчет сетей внутреннего водопровода 43
3.2 Сравнение параметров систем водоснабжения индивидуального жилого дома разработанных традиционным и с использованием БИМ-технологий
способами 55
Глава 4 BIM технологии в архитектурной, инженерной и строительной отрасли в программе образовательных учреждений 56
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 95
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 96
На протяжении истории человечества промышленность претерпевает непрерывное развитие со сменой темпов и основных принципов характера улучшения в зависимости от стратегического направления конкретного периода жизни общества. В ХХ1 веке области промышленности развиваются активными темпами преимущественно благодаря информационным технологиям. Так, в области строительства данный прогресс воплощается в процессе активного внедрения информационного моделирования — Building Information Modeling (далее — В1М).
В настоящее время скорость изменения технологий очень велика и на смену 2И-проектированию (CAD) пришла новая эра под названием BIM-проектирование. Это принципиально новый подход в проектировании систем коммуникаций, в том числе систем водоснабжения и водоотведения, заключающийся в создании информационной модели объекта, несущего в себе все сведения о нем.
BIM - информационное моделирование объекта. Данным понятием обозначают комплекс мероприятий и работ по управлению жизненным циклом объекта, начиная от проекта и заканчивая его демонтажем. В традиционном проектировании работают с планами, чертежами, технической документацией, что представляют собой двухмерную модель объекта строительства. Технологии BIM базируются на виртуальной трехмерной модели, обладающей реальными физическими свойствами, к которым также присоединяются добавочные измерения: время, планы и стоимость, позволяющие рассчитать и определить параметры процессов строительства еще до начала строительных работ на объекте. Все данные, заложенные в информационную модель объекта, связаны между собой и взаимозависимы, благодаря чему происходит непрерывные сбор и обработка данных об архитектурно-планировочных, конструктивных, технологических, экономических, эксплуатационных характеристиках объекта, объединенных в едином информационном поле (BIM-модели). Управление данными модели помогает сократить сроки реализации проекта, упростить эксплуатацию возведенного объекта и продлит срок его службы.
3В-модель позволяет создавать большое количество вариаций проекта за короткие сроки, что экономит не только временные, но и денежные ресурсы. Также возможность быстрого частичного изменения или дополнения проекта без значительных временных затрат на внесения изменений и перерасчетов каждого раздела вручную позволяют облегчить работу с заказчиком. Расчеты, производимые автоматически, помогают снизить вероятность воздействия человеческого фактора и избежать ошибок в расчетах.
В Российской Федерации Отрасль В1М-проектирования признана на федеральном уровне. На заседании президиума Совета при Президенте Российской Федерации по модернизации экономики и инновационному развитию России №2 в 2014 году Дмитрием Медведевым были приняты решения:
• о подготовке стратегии инновационного развития строительной отрасли;
• разработке плана внедрения технологий информационного моделирования в области промышленного и гражданского строительства;
• подготовке нормативно-правовых актов, предусматривающих обязательные требования в области проектирования и строительства.
В современных реалиях повсеместное внедрение BIM- технологий является вопросом времени, 2 марта 2017 года свет увидел первый из четырех запланированных сводов правил, посвященных информационному моделированию. В СП 301.1325800.2017 «Информационное моделирование в строительстве. Правила организации работ производственно-техническими отделами» приводятся общие принципиальные особенности использования этой современной технологии в структуре производственно-технических отделов, описываются основные требования к модели, которые будут оказывать непосредственное влияние на процедуру приемки заказчиком или органами экспертизы. Обширное введение элементов информационного моделирования в общий механизм строительных работ позволит повсеместно принимать целесообразные решения на всех этапах жизненного цикла объекта - от первичных инвестиционных проектов до эксплуатации и сноса, что, несомненно, является очередным аргументом, доказывающим рентабельность технологии BIM, а также свидетельствующим о ее о широком будущем влиянии на современную строительную отрасль.
Вышеизложенное поясняет актуальность выбранной темы - «Использование BIM-технологий при проектировании систем водоснабжения и водоотведения индивидуального жилого дома»
Цель и задачи магистерской диссертации
Цель научно-исследовательской работы в том, чтобы показать эффективность и необходимость использования BIM-технологий при проектировании систем водоснабжения и водоотведения на примере ИЖС.
Данная технология экономит средства на всех стадиях жизненного цикла объекта, а наибольшую эффективность приносит при комплексном подходе в работе с объектом, инженерными коммуникациями в частности, поскольку, чем правильнее информационная модель создана изначально, тем больше она дает пользы при ее использовании, уменьшает количество ошибок при строительстве или эксплуатации и значительно экономит время проектирования.
Четко определенная цель позволяет выявить основные задачи, направленные на ее реализацию:
• Анализ результатов ручного расчета и программного расчета расчетных расходов воды;
• Разработка информационной модели объекта;
• Проектирование систем ВиК в ПК Revit.
Объектом данной работы является информационная модель индивидуального жилого дома площадью 1440 м2.
Предмет исследования - применяемость информационной модели
для оптимизации процессов проектирования и строительства.
Актуальность работы и ее новизна
С 2019 года применение BIM-технологии станет обязательным для проектов госзаказа, а до конца 2022 года все госструктуры при строительстве зданий и сооружений должны перейти на BIM.
Водоснабжение и водоотведение — это неотъемлемая часть любого жилого объекта строительства. Требования к качеству, в частности этих объектов постоянно растет и необходимо повысить эффективность проектирования сводя к минимуму ошибки и коллизии. Тем самым, совокупность свойств(качество) конечного продукта возрастет и производительность проектировщиков станет выше (возрастет).
Обнаружение пересечений элементов в модели
Необходимо понимать разницу между физическими и интеллектуальными коллизиями. Если физические коллизии можно обнаружить посредством автоматической проверки модели, то интеллектуальные выявляются только в процессе ручной проверки самим специалистом. В качестве простого примера можно привести следующее. Допустим, что труба отопления протянута горизонтально вдоль стены коридора здания. Физически она не пересекает другие элементы здания и не конфликтует с ними. При этом, она может проходить вдоль двери, предназначенной для входа в помещение. Автоматическая проверка программы не выявит никаких ошибок, однако с логической точки зрения труба не должна мешать потоку входящих и выходящих людей, находиться перед дверью или крепиться к ней. Это называется интеллектуальная коллизия.
Проблема интеллектуальных коллизий в том, что они не видны невооруженным взглядом и могут быть скрыты практически по всему зданию. Это простейший пример, который легко обнаружить и исправить, однако на деле такие ошибки могут привести к большим потерям денежных средств и существенно увеличить время работы подрядчика.
Методы проведения исследования
Поставленные задачи были реализованы посредством применения теоретических, расчетных, эмпирических и обще логических методов исследования, таких как идеализация и формализация, метод восхождения от абстрактного к конкретному, исторический и логический методы, расчеты, опосредствованное наблюдение, качественное описание, анализ и синтез, а также моделирование.
Результатом работы является: Проект систем ВиК выполненный с помощью программы Revit.
В настоящее время скорость изменения технологий очень велика и на смену 2И-проектированию (CAD) пришла новая эра под названием BIM-проектирование. Это принципиально новый подход в проектировании систем коммуникаций, в том числе систем водоснабжения и водоотведения, заключающийся в создании информационной модели объекта, несущего в себе все сведения о нем.
BIM - информационное моделирование объекта. Данным понятием обозначают комплекс мероприятий и работ по управлению жизненным циклом объекта, начиная от проекта и заканчивая его демонтажем. В традиционном проектировании работают с планами, чертежами, технической документацией, что представляют собой двухмерную модель объекта строительства. Технологии BIM базируются на виртуальной трехмерной модели, обладающей реальными физическими свойствами, к которым также присоединяются добавочные измерения: время, планы и стоимость, позволяющие рассчитать и определить параметры процессов строительства еще до начала строительных работ на объекте. Все данные, заложенные в информационную модель объекта, связаны между собой и взаимозависимы, благодаря чему происходит непрерывные сбор и обработка данных об архитектурно-планировочных, конструктивных, технологических, экономических, эксплуатационных характеристиках объекта, объединенных в едином информационном поле (BIM-модели). Управление данными модели помогает сократить сроки реализации проекта, упростить эксплуатацию возведенного объекта и продлит срок его службы.
3В-модель позволяет создавать большое количество вариаций проекта за короткие сроки, что экономит не только временные, но и денежные ресурсы. Также возможность быстрого частичного изменения или дополнения проекта без значительных временных затрат на внесения изменений и перерасчетов каждого раздела вручную позволяют облегчить работу с заказчиком. Расчеты, производимые автоматически, помогают снизить вероятность воздействия человеческого фактора и избежать ошибок в расчетах.
В Российской Федерации Отрасль В1М-проектирования признана на федеральном уровне. На заседании президиума Совета при Президенте Российской Федерации по модернизации экономики и инновационному развитию России №2 в 2014 году Дмитрием Медведевым были приняты решения:
• о подготовке стратегии инновационного развития строительной отрасли;
• разработке плана внедрения технологий информационного моделирования в области промышленного и гражданского строительства;
• подготовке нормативно-правовых актов, предусматривающих обязательные требования в области проектирования и строительства.
В современных реалиях повсеместное внедрение BIM- технологий является вопросом времени, 2 марта 2017 года свет увидел первый из четырех запланированных сводов правил, посвященных информационному моделированию. В СП 301.1325800.2017 «Информационное моделирование в строительстве. Правила организации работ производственно-техническими отделами» приводятся общие принципиальные особенности использования этой современной технологии в структуре производственно-технических отделов, описываются основные требования к модели, которые будут оказывать непосредственное влияние на процедуру приемки заказчиком или органами экспертизы. Обширное введение элементов информационного моделирования в общий механизм строительных работ позволит повсеместно принимать целесообразные решения на всех этапах жизненного цикла объекта - от первичных инвестиционных проектов до эксплуатации и сноса, что, несомненно, является очередным аргументом, доказывающим рентабельность технологии BIM, а также свидетельствующим о ее о широком будущем влиянии на современную строительную отрасль.
Вышеизложенное поясняет актуальность выбранной темы - «Использование BIM-технологий при проектировании систем водоснабжения и водоотведения индивидуального жилого дома»
Цель и задачи магистерской диссертации
Цель научно-исследовательской работы в том, чтобы показать эффективность и необходимость использования BIM-технологий при проектировании систем водоснабжения и водоотведения на примере ИЖС.
Данная технология экономит средства на всех стадиях жизненного цикла объекта, а наибольшую эффективность приносит при комплексном подходе в работе с объектом, инженерными коммуникациями в частности, поскольку, чем правильнее информационная модель создана изначально, тем больше она дает пользы при ее использовании, уменьшает количество ошибок при строительстве или эксплуатации и значительно экономит время проектирования.
Четко определенная цель позволяет выявить основные задачи, направленные на ее реализацию:
• Анализ результатов ручного расчета и программного расчета расчетных расходов воды;
• Разработка информационной модели объекта;
• Проектирование систем ВиК в ПК Revit.
Объектом данной работы является информационная модель индивидуального жилого дома площадью 1440 м2.
Предмет исследования - применяемость информационной модели
для оптимизации процессов проектирования и строительства.
Актуальность работы и ее новизна
С 2019 года применение BIM-технологии станет обязательным для проектов госзаказа, а до конца 2022 года все госструктуры при строительстве зданий и сооружений должны перейти на BIM.
Водоснабжение и водоотведение — это неотъемлемая часть любого жилого объекта строительства. Требования к качеству, в частности этих объектов постоянно растет и необходимо повысить эффективность проектирования сводя к минимуму ошибки и коллизии. Тем самым, совокупность свойств(качество) конечного продукта возрастет и производительность проектировщиков станет выше (возрастет).
Обнаружение пересечений элементов в модели
Необходимо понимать разницу между физическими и интеллектуальными коллизиями. Если физические коллизии можно обнаружить посредством автоматической проверки модели, то интеллектуальные выявляются только в процессе ручной проверки самим специалистом. В качестве простого примера можно привести следующее. Допустим, что труба отопления протянута горизонтально вдоль стены коридора здания. Физически она не пересекает другие элементы здания и не конфликтует с ними. При этом, она может проходить вдоль двери, предназначенной для входа в помещение. Автоматическая проверка программы не выявит никаких ошибок, однако с логической точки зрения труба не должна мешать потоку входящих и выходящих людей, находиться перед дверью или крепиться к ней. Это называется интеллектуальная коллизия.
Проблема интеллектуальных коллизий в том, что они не видны невооруженным взглядом и могут быть скрыты практически по всему зданию. Это простейший пример, который легко обнаружить и исправить, однако на деле такие ошибки могут привести к большим потерям денежных средств и существенно увеличить время работы подрядчика.
Методы проведения исследования
Поставленные задачи были реализованы посредством применения теоретических, расчетных, эмпирических и обще логических методов исследования, таких как идеализация и формализация, метод восхождения от абстрактного к конкретному, исторический и логический методы, расчеты, опосредствованное наблюдение, качественное описание, анализ и синтез, а также моделирование.
Результатом работы является: Проект систем ВиК выполненный с помощью программы Revit.
В ходе выполнения научно-исследовательской работы были выполнены основные задачи, поставленные на начальных этапах работы:
1) проанализирован ранее изученный исследовательский опыт сторонних источников с целью выявления текущего положения дел в сфере информационного моделирования зданий как в России, так и за рубежом;
2) в программном комплексе Revit была создана многофакторная информационная модель, служащая площадкой дальнейших действий для адаптации ее к нуждам эксплуатации;
3) выполнен анализ данных получившихся в результате автоматического и ручного расчета.
По итогам достижения поставленной цели, можно судить о целесообразности применения подобной технологии в современных реалиях строительной отрасли. Подобная технология, несомненно, найдет достойное применение в работе проектных организаций.
1) проанализирован ранее изученный исследовательский опыт сторонних источников с целью выявления текущего положения дел в сфере информационного моделирования зданий как в России, так и за рубежом;
2) в программном комплексе Revit была создана многофакторная информационная модель, служащая площадкой дальнейших действий для адаптации ее к нуждам эксплуатации;
3) выполнен анализ данных получившихся в результате автоматического и ручного расчета.
По итогам достижения поставленной цели, можно судить о целесообразности применения подобной технологии в современных реалиях строительной отрасли. Подобная технология, несомненно, найдет достойное применение в работе проектных организаций.
