Реконструкция промышленного объекта по технологии BIM

Роман Митин
Начальник отдела информационного сопровождения проектов компании «Проектный портал»

В 2014 году компания «Проектный портал» за четыре месяца подготовила рабочую документацию для реконструкции крупного объекта площадью свыше 30 тыс. м2. Перед специалистами стояла задача разработать сложные инженерные коммуникации и при этом не пропустить ни одной коллизии на стадию строительства.

Промышленные объекты: уникальные задачи и подходящие BIM­решения

Реконструкция промышленного объекта — это сложный проект, при работе над которым необходимо решить ряд специфических задач. Среди них:

• поиск оптимального архитектурного и конструктивного решения с учетом частично изменившегося функционала здания и норм проектирования;
• замена технологического и сопутствующего инженерного оборудования на современное и использование преимущественно существующих отверстий и шахт для прокладки магистралей инженерных систем здания;
• решения по демонтажу и замене части строительных конструкций. Однако наиболее сложной задачей для проектировщика, работающего с промышленным объектом, является необходимость совместить многочисленные инженерные сети, в частности, обеспечивающие работу оборудования, сети вентиляции, пожарной сигнализации и пожаротушения, кондиционирования воздуха, внутренние сети электроснабжения, внутренние линии связи и др. Пересечения таких сетей, обнаруженные на этапе строительства, влекут за собой переделку документации, дополнительные расходы материалов, рост бюджета, а иногда и штрафы, которые по контракту могут налагаться на проектировщиков.

Сегодня всё чаще проектные и строительные компании выбирают для работы над подобными проектами технологию информационного моделирования зданий (Building Information Modeling, BIM), которая помогает справляться с этими задачами более точно, дешево и быстро.

Одним из отечественных промышленных проектов, реализованных на основе технологии BIM, стала реконструкция крупного промышленного объекта, выполненная компанией «Проектный портал». Согласно техническому заданию, на территории, составляющей более 30 тыс. м2, должны были разместиться технологическое оборудование связи, холодильный центр, мощная трансформаторная подстанция, учебно­тренировочный комплекс и административно­бытовая часть.

Информационная 3D­модель за три дня

Технология информационного моделирования позволяет оперативно воссоздать исходное здание в формате 3D, в автоматическом режиме получить ведомости и чертежи по частичному демонтажу объекта. На основе модели проектировщик может получить различные дополнительные данные, в том числе — объем работ по демонтажу с расчетом стоимости. Впоследствии на базе единой трехмерной модели будут осуществляться сотни различных проверок, которые невозможно выполнить при работе с разрозненными плоскими чертежами.

Начальная стадия проекта реконструкции объекта заняла у нашей компании всего три дня и была реализована силами двух проектировщиков. На основе архивной документации в ПО Autodesk Revit была создана информационная трехмерная модель здания со сборным железобетонным каркасом. Параллельно были проведены обмеры и обследование технического состояния здания и на их основе вносились необходимые корректировки модели.

Также за несколько дней тем же составом специалистов были получены ведомости и чертежи по частичному демонтажу ряда строительных элементов. Эта задача выполнялась в той же модели базовым функционалом Autodesk Revit — стадийностью модели. Всем элементам модели были заданы стадии возведения и сноса и в дальнейшем чертежи принимали требуемый вид по заданным условиям, а в ведомости элементов, подлежащих демонтажу, попадали обозначенные элементы.

Наглядная демонстрация сложных решений

Одно из главных преимуществ работы с BIM — возможность точного и при этом простого для понимания отображения проектной идеи на каждой стадии. Специалист, работающий с информационной 3D­моделью, может без труда объяснить и аргументировать каждое свое решение заказчику.

После того как наши сотрудники воссоздали 3D­модель объекта, им предстояло разработать и утвердить с заказчиком план реконструкции. На этом этапе наше видение во многом не совпадало с желаниями заказчика. Так, заказчик предложил уменьшить площадь здания, уверяя, что это возможно сделать при сохранении функционала объекта. Благодаря наглядности BIM­модели нашим специалистам удалось убедить клиента в обратном в течение одного общего совещания — мы продемонстрировали, что объект и при имеющейся площади максимально насыщен инженерными сетями и оборудованием. Если бы проектировщики оперировали исключительно плоскими чертежами по каждой отдельной специальности, то принятие решения могло занять гораздо больше времени.

Впоследствии каждая стадия проекта согласовывалась с заказчиком на базе трехмерной BIM­модели. Благодаря наглядности модели заказчик был глубоко вовлечен в проект на каждом его этапе — таким образом, проектировщики имели с ним регулярную обратную связь и все принципиальные решения были окончательно приняты в срок в соответствии со стадийностью проекта.

Ошибки: поиск и ликвидация

После того как мы согласовали с заказчиком проект реконструкции, разместили в модели оборудование и инженерные сети, настало время переходить к наиболее трудоемкой и сложной части проекта — увязке многочисленных инженерных сетей. При традиционной работе с плоскими чертежами переход части коллизий на стадию строительства на подобных проектах практически неизбежен, в то время как при наличии информационной модели все коллизии возможно отследить уже на этапе проектирования. Для промышленных зданий эта возможность имеет особо важное значение, поскольку плотность инженерных сетей здесь гораздо выше, чем в объектах гражданского строительства.

На то, чтобы устранить все коллизии, у нашей компании ушло около месяца. В связи с высокой плотностью сетей — они занимали всё пространство потолков, в том числе и в коридорах, — на стадии проектирования коллизий избежать было невозможно, хотя в 3D­модели проектировщики видят работу всех смежных специальностей. В результате проведенной работы были исключены все пересечения между инженерными сетями и строительными конструкциями, а также пересечения инженерных сетей между собой. Работа по исправлению коллизий велась параллельно с подготовкой документации к выпуску. Важно, что модель анализировалась и на предмет пересечения зон обслуживания различного оборудования элементами модели.

Использование BIM помогло предотвратить переход коллизий на стадию строительства. Модель дала возможность работать с неограниченным числом разрезов, строить их по любому направлению, анализировать модель на пересечения в автоматизированном формате и визуально обследовать в 3D­режиме.

Изменения: автоматизация обновлений от раздела к разделу

Быстро исправлять коллизии нам позволили адаптивные качества трехмерной модели. Все части модели взаимосвязаны, поэтому при внесении изменения в одну из них другая автоматически получает обновление. Это же касается и оборудования. Если какие­то данные по оборудованию меняются, это автоматически отражается во всех разделах. Например, перенос вентилятора или изменение его электротехнических характеристик не пройдет незамеченным для специалистов раздела электроснабжения. В то же время, при традиционном проектировании задачи, связанные с внесением изменений, решались бы путем обмена текстовыми заданиями, табличными данными и графическими материалами.

Кроме того, сквозная передача информации между элементами минимизировала ошибки в расчетах и ускоряла работу над проектом. Например, расход воздуха воздухораспределителей суммировался в воздуховодах, передавался к вентиляционной установке, где определялась ее необходимость в потреблении тепла и задавалось энергопотребление. Далее установка подключалась к сетям электро­ и теплоснабжения. Тепловая и электрическая нагрузка оборудования собиралась по сетям вплоть до узлов ввода инженерных сетей.

Документация в автоматическом режиме

По завершении работы над моделью оставалось выпустить рабочую документацию и передать ее заказчику. На основе BIM­модели были составлены спецификации и ведомости, получены детальные планы и разрезы, оформлена в соответствии с ГОСТ и для наглядности дополнена изометрическими видами рабочая документация. На этапе стройки на площадке будет присутствовать работающий с BIM­моделью специалист компании «Проектный портал». Его задача — в рамках авторского надзора разъяснять участникам строительства, в первую очередь монтажникам, проектные решения.

Заключение

Итак, можно говорить о следующих ключевых преимуществах технологии BIM, которые проявляют себя при работе над проектами реконструкции промышленных объектов:

• коллизии сложного и объемного инженерного проекта, характерного для промышленных зданий, можно обнаружить и исправить до его передачи на стадию фактической реконструкции, сэкономив время и бюджет. Адаптивные свойства информационной модели позволяют автоматически обновлять все связанные разделы проекта при внесении исправлений в любой из них;
• информационная 3D­модель дает возможность сравнить исходный объект с проектом реконструкции, наглядно продемонстрировать архитектурные и инженерные решения заказчику, быстро провести согласования на каждом этапе проекта.

В ближайшее время интерес к теме BIM со стороны проектировщиков промышленных объектов будет возрастать. Этому способствуют поиск точек роста проектными и строительными компаниями, государственная поддержка технологии, а также BIM­практика, которую уже наработали отечественные предприятия, и положительные результаты первых российских BIM­проектов.

САПР и графика 6`2015