В основании BIM лежит кит

В базе технологии BIM лежит концепция объектно-ориентированного параметрического проектирования (моделирования) спостроек. И это параметрическое моделирование является одной из тех принципиальных необыкновенностей, которые различают BIM-программы от всех других CAD-систем проектирования, как бы они при этом не величались.

Таковой подход издавна уже получил обширное распространение в машиностроении и в заключительнее десятилетие необыкновенно активно внедряется в архитектурно-строительном расчете.

Классические CAD-системы сначало не были параметрическими. Возведённые в их модели больше подсказывали твердые компьютерные макеты из картона – вся информация носила лишь геометрический нрав (никаких материалов и прочностных

В базе технологии BIM лежит концепция объектно-ориентированного параметрического проектирования (моделирования) спостроек. И это параметрическое моделирование является одной из тех принципиальных необыкновенностей, которые различают BIM-программы от всех других CAD-систем проектирования, как бы они при этом не величались.

Таковой подход издавна уже получил обширное распространение в машиностроении и в заключительнее десятилетие необыкновенно активно внедряется в архитектурно-строительном расчете.

Классические CAD-системы сначало не были параметрическими. Возведённые в их модели больше подсказывали твердые компьютерные макеты из картона – вся информация носила лишь геометрический нрав (никаких материалов и прочностных черт, при этом все размеры модели (фигуры) были агрессивно определены и фактически не поддавались редактированию — нужные модификации подразумевали переделку объекта практически «с нуля».

При таковой системе моделирования конфигурации в уже изготовленной работе проводились фактически вручную, когда юзер перемещал отдельные ребра либо грани объекта, а то и просто строил его поновой, и таковая рутина отнимала у проектировщиков много медли.

Ежели добавить к этому, что при сходственных корректировках часто вырастает возможность проектных ошибок, а все конфигурации в чертежах надобно позже также вносить вручную, то станет понятно, что параметризация компьютерного проектирования издавна уже назрела.

Пробы применения параметрических способов в расчете начались еще в 1980-х годах, в первую очередь в области технического моделирования, необыкновенно в машиностроении. И к истинному медли достигли в собственном развитии веских высот.

К примеру, возникли даже средства симуляции (компьютерной имитации) работы узлов и устройств до производства их физических прототипов.

А картонная стадия проекта в машиностроении в наиблежайшей перспективе уже вообщем может быть отброшена за ненадобностью, так как отлаженные на компе детали, в том числе и проверенные во содействии с иными долями трудного механизма, все-таки можно прямо из моделирующей программы передавать на изготовка станку с ЧПУ, не расходуя время на вычерчивание проекций, разрезов и деталировки.

Таковым образом, еще эффективнее и быстрей становится работать уже не с картонной, а с электронной документацией. При этом не с документацией в ее классическом понимании, а с комплексами программ, которые генерируют модель и все нужные для производства на станках с ЧПУ файлы, а потом сами ними и распоряжаются. Окончательно, стройку – это не машиностроение. Довольно посмотреть на всякую стройку, и станет светло, что тут до комплексной автоматизации и компьютеризации «еще чрезвычайно далековато».

И все же в архитектурно-строительном расчете опыты по использованию параметрического моделирования тоже проводились, и в большинстве собственном они были очень занимательными и действенными. В главном это дотрагивалось неповторимых спостроек и сооружений.

Посреди таковых проектов необыкновенно хотелось бы выделить необыкновенный сверхтехнологичный опыт южноамериканского конструктора Фрэнка Гери (Frank Gehry) и коллектива руководимой им компании.

В 1990 году эта группа энтузиастов приступила к реализации, мягко разговаривая, уникальной идеи — установить очень необыкновенную по форме и размерам статую рыбы у береговой полосы Олимпийской деревни Игр-92 в Барселоне (рис.1).

Рис.1. Статуя рыбы у береговой полосы Олимпийской деревни в Барселоне. Конструктор Фрэнк Гери. 1992.

Умысел был грандиозен — статуя длиной 55 метров и вышиной 35 метров. Для ее не обычной для строения формы было отличительно наличие множества кривых линий и поверхностей, техническое изображение которых несовместимо с традиционной двумерной документацией.

Чрезвычайно живо проектировщикам стало светло, что чертежи на изготовка (отливку) деталей поверхности «рыбы» и всего остального обязаны быть лишь «трехмерными», так как плоские картинки изогнутых поверхностей, какими бы благовидными они не были, все же выполняются в неком приближении, извращая настоящую форму грядущего объекта (рис.2).

Рис.2. Барселонская «рыба», элементы поверхности.

Планирование «рыбы» началось по классической схеме – поначалу был изготовлен макет, точнее, целая серия макетов, многосторонне раскрывающих умысел Фрэнка Гери.

Потом техническим профессионалам приходилось кропотливо измерять эти модели, изготовленные руками творца, исполнять трудные вычисления, и уже по ним творить множественные несущие элементы, изображая бессчетные виды и разрезы для наиболее четкого описания строительной сборки.

Природно, творение таковых чертежей просит громадного труда, и, как итог, они получаются чрезвычайно дорогостоящими. При этом проэкт становится наиболее трудным, чем он есть на самом деле.

В таковой ситуации поставщики, не будучи уверенны в том, какими конкретными методами необыкновенные формы могут быть реализованы, как верховодило дозволяют суровые оплошности в оценке стоимости проекта. В бывшие времена все это принуждало Фрэнка Гери, заинтересованного в взыскательном исполнении бюджета проекта, идти на компромисс, и, тем самым, ставило под опасность воплощение задумок творца в их первозданном виде.

Стало светло, что больше с таковым положением примиряться нельзя, и для реализации плана требуется новейший технологический подход, связанный с параметрическим компьютерным моделированием, которое тогда активно внедрялось в машиностроении как самая передовая и перспективная разработка.

В поисках механизма реализации проекта в 1990 году был проведен сравнительный анализ существовавшего тогда программного обеспечения, более подходящего для решения поставленной задачки.

В итоге выбор архитекторов остановились на програмке CATIA компании Dassault Systemes в качестве главной, так как она была способна задавать всякую поверхность, используя математические формулы (параметрический подход), которые могли бы быть применены литейщиками для производства частей статуи. Другими словами, и архитекторы, и мастера строители способны были найти всякую точку на хоть какой доли фигуры с поддержкою математической модели, сделанной CATIA.

Опосля выбора программного обеспечения началась главная работа над «рыбой». Поначалу была сотворена параметрическая модель объекта, а потом для проверки точности моделирования выстроили картонный макет, изготовив все детали с поддержкою лазерного трехмерного резака, управляемого конкретно по компьютерной модели.

Таковым образом, при новеньком подходе к расчете и изготовлении статуи с самого начала использовались новые на тот момент технологические заслуги из области технического творчества, в архитектурно-строительном расчете ранее не применявшиеся.

Результаты макетирования затмили все ожидания. Из нескольких тыщ смоделированных связей лишь на 2-ух была получена погрешность в 3 мм, другие размеры были абсолютно образцовы. Последующее стройку «рыбы» проходило с дивной скоростью и фактически стопроцентной точностью. От проекта до завершения работы потребовалось всего 6 месяцев.

При этом особо стоит отметить высшую сборочную готовность составных долей «рыбы», так как их изготовка (машиностроительные технологии в конце концов напрямую пришли в стройку управлялось прямо с компа (рис.3).

Рис.3. Барселонская «рыба», вид снизу.

Сама сборка, отлаженная на картонном макете, также проходила по верно составленному графику и суровых заморочек у исполнителей не вызывала. А обычных проектных документов строительных работ либо чертежей при работе потребовалось совершенно немножко.

Забегая вперед, отметим, что «рыба» с тех пор стала одной из знаковых достопримечательностей Барселоны, непрерывно привлекая к себе массу путешественников со всего мира.

И желая Фрэнк Гери в скульптуре изображал карпа (это его любимая рыба), люд уважительно именует его творение «китом». Которому было предначертано стать одним из китов в основании новейшей технологии проектирования — информационного моделирования спостроек (рис.4).

Рис.4. Сверхтехнологичный карп, он же один из китов-основателей технологии BIM. Рядом загорают ничего не подозревающие туристы.

Что же дотрагивается самого творца статуи, то положительный «рыбный» опыт сделал Фрэнка Гери одним из активнейших приверженцев новейшей технологии проектирования, желая о том, что это BIM, он тогда еще не знал (рис.5).

Рис.5. Штаб-квартира компании IAC в Нью-Йорке. Здание спроектировано по технологии BIM. Конструктор Фрэнк Гери. 2007.

Эффект от внедрения новейших компьютерных способов так впечатлил Фрэнка Гери, что он серьезно задумался над совершенствованием компьютерных приборов проектирования, и в 2002 году с его ролью возникла новенькая, нынче всемирно знаменитая, компания Gehry Technologies, в задачку которой входило творение, освоение и применение в архитектурно-строительном расчете самых идущих в ногу со временем компьютерных методик и изобретений (рис.6).

Рис.6. «Танцующий дом» в Праге (источником воодушевления для творца послужил знаменитый дуэт Фрэда Астора и Джинджер Роджерс). Проэкт вполне выполнен по компьютерной модели, уже без начального картонного макета – трехмерное эскизирование сходу исполнялось на компе. Конструктор Фрэнк Гери. 1996.

Тогда же на новейшую технологию работы перешла и строительная компания, конкретно творившая «рыбу». Но в целом в области архитектурно-строительного проектирования параметрические программы ранее широкого фуррора не получили, так как еще значительно уступали CAD-программам в простоте и удобстве работы, да и способности индивидуальной компьютерной техники были маловаты. Правильнее будет сказать, что все это время нарабатывался опыт (в том числе и машиностроительный) и формировалось понимание, что надобно делать.

Широким массам юзеров приходилось ожидать, пока покажутся и разовьются до высочайшего уровня (то есть доступного в понимании и комфортного в использовании) подходящие программные продукты.

И вот, в конце концов, дождались. В наши дни, реализуясь основным образом через технологию BIM, параметрический подход стремительно, практически лавинообразно, завоевывает в автоматизации архитектурно-строительного проектирования главенствующее положение.

Цикл публикаций Владимира Талапова о BIM длится статьей «Зеленоватый BIM входит в нашу жизнь».