8 - 2018

BIM и Интернет вещей: какие технологии применялись для стадионов ЧМ-2018

Матчи FIFA-2018 прошли на 12 стадионах в разных городах России. Среди них были и новые стадионы, построенные специально к чемпионату, и старые, которые необходимо было реконструировать и привести в соответствие с требованиями FIFA. На некоторых из них применялась технология информационного моделирования (BIM). Мы собрали некоторые факты о том, как именно она использовалась.

«Открытие Арена» и AECOM: экспертиза с третьей попытки, жесткие бюджеты и сроки

Международная компания AECOM получила заказ на разработку концепции и стадии «П» проектной документации по стадиону ФК «Спартак» (сейчас — «Открытие Арена») в Москве в 2009 году. На тот момент заказчик уже отклонил два проекта спортивного сооружения, которые не прошли государственную экспертизу из­за технических решений и несоответствия нормативам по противопожарной безопасности. Было очевидно, что для успешного прохождения экспертизы при сохранении бюджета необходимо изменить подходы к проектированию.

«Открытие Арена»

По первоначальному плану стадион должен был вмещать 35 тыс. зрителей, однако, когда Россия выиграла право на проведение ЧМ 2018, это число, согласно требованиям FIFA, увеличилось до 42 тыс. «Это не было проблемой, поскольку в концепции мы закладывали дополнительные семь тысяч мест в качестве временных, — объясняет Абу Фадель Раймонд, региональный директор АЕСОМ Россия. — При изменении задачи мы просто фиксировали эти места».

«Открытие Арена»

Для того чтобы гарантированно пройти экспертизу и соблюсти бюджет, стадион проектировался по технологии BIM в Autodesk Revit. «Важно понимать разницу между BIM и Revit, — отмечает г­н Раймонд. — BIM — это не ПО, это поток информации, которым надо управлять, а Revit — один из основных инструментов для работы с этой информацией».

«Открытие Арена»

«Открытие Арена»

В результате никаких проблем с прохождением государственной экспертизы не возникло, а благодаря использованию BIM удалось сэкономить около 20% времени.

«Екатеринбург Арена» («Центральный» — после ЧМ-2018)

«Екатеринбург Арена» («Центральный» — после ЧМ-2018)

ПИ «Арена»: шесть стадионов, три из них в BIM

Проектный институт «Арена» разрабатывал стадионы к FIFA­2018 в шести городах: Самаре, Волгограде, Екатеринбурге, Сочи, Нижнем Новгороде и Санкт­Петербурге. Три из них (в Екатеринбурге, Самаре и Волгограде) разрабатывались в среде BIM. При проектировании стадионов удалось на ранних этапах найти и устранить коллизии, сократить количество потраченного времени и автоматизировать подсчет объема материалов.

В процессе проектирования стадиона в Екатеринбурге, который является памятником архитектуры сталинского неоклассицизма, был сохранен исторический фасад. Фасад нового объема был облицован перфорированными металлическими панелями, которые благодаря BIM­модели были рассчитаны с максимальной точностью.

«Самара Арена» («Космос Арена» — после ЧМ-2018)

«Самара Арена» («Космос Арена» — после ЧМ-2018)

Для стадиона в Самаре была детально спроектирована внешняя оболочка, проработаны планы, разрезы, фасады.

BIM­модель стадиона в Волгограде содержит информацию обо всех использованных материалах. При создании ведомости отделки использовалось специализированное приложение, написанное компанией «Арена». Эта программа учитывает высоты и варианты отделки стен. Обработка данных в среднем занимала 2 часа.

Sodis Lab: BIM­модели и IoT­датчики для эксплуатации и мониторинга безопасности

Компания Sodis Lab оснастила стадионы системами мониторинга конструкций, которые представляют собой сеть датчиков, контролирующих техническое состояние объекта в режиме реального времени, и программного обеспечения, сопровождающего установленное на здании оборудование. По сути, это система Интернета вещей для объектов строительства. Такие системы впервые внедрили на олимпийских объектах в Сочи, а позже масштабировали на стадионы FIFA­2018. Всего Sodis Lab создали BIM­модели семи стадионов — в Екатеринбурге, Саранске, Самаре, Нижнем Новгороде, Калининграде, Москве (инженерные системы стадиона «Лужники») и Сочи.

«Волгоград Арена» («Победа» — после ЧМ-2018)

«Волгоград Арена» («Победа» — после ЧМ-2018)

Работа над системами мониторинга начиналась со сбора имеющейся эксплуатационной информации, чертежей. На этой основе создавали трехмерную информационную модель. Также в модель добавлялась информация по инженерным системам и строительным конструкциям. На этапе строительства на олимпийских объектах были размещены датчики — акселерометры, инклинометры, геодезические датчики, контролирующие абсолютные координаты конструкций. Все данные были интегрированы в трехмерную BIM­модель на платформе Autodesk. Впоследствии, когда здания уже были построены и начался период эксплуатации, данные с этих приборов стали поступать в ту же информационную модель и анализироваться. Так получилось готовое информационное решение для диспетчерской службы и службы эксплуатации здания.

«Открытие Арена»

«Открытие Арена»

«Это как организм человека: вы чувствуете, когда заболеваете. И датчики позволяют зданию “чувствовать”, что у него что­то “заболело”. Тогда загорается красная лампочка у диспетчера, сигнализируя о том, что что­то не в порядке и надо вызвать “врача”. Если говорить профессиональным языком, это различные акселерометры, датчики давления и деформации, наклона и температуры. Они фиксируют все, даже незначительные, изменения. Используется определенный алгоритм принятия решения о деформационном состоянии несущих конструкций, который основывается на сравнении определенных контролируемых параметров. Значения этих параметров рассчитываются на основании данных, полученных с измерительных комплексов, их расчетных значений. Расчетные значения контролируемых параметров, а также диапазоны допустимых отклонений должны быть определены по результатам математического моделирования работы строительных конструкций», — поясняет Андрей Шахраманьян, генеральный директор Sodis Lab.

Согласно концепции наследия чемпионата мира по футболу, подготовленной Министерством спорта РФ, стадионы
ЧМ­2018 должны будут стать основой для развития футбола в России и подготовлены для многофункционального использования. Информационное моделирование может стать в этом подспорьем. Несмотря на завершение чемпионата, BIM­модели девяти стадионов, созданные компаниями AECOM, ПИ «Арена» и Sodis Lab, остались. А значит, в дальнейшем с их помощью можно будет более эффективно осуществлять последующие реконструкции и эксплуатацию объектов.