Информационная модель в проектировании: требования, состав и алгоритм выполнения.

Информационная модель (ИМ) является ключевым элементом современного проектирования, обеспечивая всестороннее управление информацией и процессами на всех этапах жизненного цикла проекта. Информационная модель успешно применяется в различных отраслях, таких как строительство, машиностроение, энергетика и транспорт. В каждой из них ИМ позволяет оптимизировать процессы проектирования, управления и контроля выполнения работ. Внедрение ИМ становится обязательным условием для успешного развития современных предприятий и организаций.

История развития информационной модели в инженерном проектировании насчитывает десятилетия постоянных преобразований и усовершенствований. С самого начала её появления концепция информационной модели ставила перед собой задачу улучшить взаимодействие между участниками строительного проекта, обеспечить централизованное хранилище данных, упростить координацию и синхронизацию процессов проектирования. С появлением новых технологий и программ моделирования информационные модели стали значительно эффективнее и функциональнее.

Сегодня информационная модель проекта является неотъемлемой частью работы проектировщика, облегчая и автоматизируя многие задачи. Она улучшает взаимодействие между участниками, позволяет оперативно вносить изменения, обеспечивает «цифрового двойника» проектируемого объекта.

Одним из ключевых понятий в рамках информационного моделирования является деление моделей на высокополигональные и низкополигональные. Высокополигональные модели содержат более детальную информацию о конструкции и материалах объекта, в то время как низкополигональные используются для оптимизации процессов и упрощения визуализации.

Основы информационной модели:

ИМ представляет собой цифровое представление объекта проектирования, включая его физические и функциональные характеристики, а также взаимосвязи между элементами системы. Она создаётся с помощью специализированных программных продуктов и служит основой для разработки проектной документации, проведения расчётов и контроля качества выполнения работ.

Преимущества информационной модели:

· Упрощение процесса согласования и утверждения проектов. Все участники процесса имеют доступ к актуальной информации, что сокращает время на согласование и принятие решений.

· Повышение точности и достоверности данных. ИМ обеспечивает хранение и обработку информации в едином формате, исключая ошибки и несоответствия.

· Возможность оперативного внесения изменений. Внесение корректировок в ИМ происходит быстрее и проще, чем в бумажную документацию, что снижает риск возникновения ошибок и задержек в реализации проекта.

· Улучшение коммуникации между участниками проекта. ИМ предоставляет общий язык и инструменты для взаимодействия между различными специалистами, что способствует более эффективному сотрудничеству.

Информационная модель в проектировании должна соответствовать ряду строгих требований, чтобы обеспечивать эффективность и точность проектирования. Одним из ключевых требований является полнота и точность информации, содержащейся в модели. Вся информация о конструкции, материалах, технических характеристиках объекта должна быть представлена максимально детально и корректно.

Другим важным требованием является согласованность и совместимость модели с другими системами и программами, используемыми в процессе проектирования, например, с системами автоматизации проектирования или программами для анализа строительных конструкций. Это позволяет избежать конфликтов и ошибок при работе над проектом.

Кроме того, требования к информационной модели включают в себя удобство использования и обновления модели, возможность быстрого доступа к нужной информации, а также её гибкость и масштабируемость для адаптации к изменяющимся требованиям проекта.

Требования к информационной модели зависят от:

· поставленных целей и задач
· вида строительного объекта
· задач применения информационного моделирования
· требований заказчика
· действующего законодательства к составу и содержанию технической и иной документации соответствующей стадии жизненного цикла.

Некоторые общие требования:

ИСТОЧНИК СП333.1325800.2020 .ИНФОРМАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ.ПРАВИЛА ФОРМИРОВАНИЯ ИНФОРМАЦИОННОЙ МОДЕЛИ ОБЪЕКТОВ НА РАЗЛИЧНЫХ СТАДИЯХ ЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА (скачать)

• Разработка элементов информационной модели должна выполняться с помощью соответствующего программного обеспечения, реализующего функционал информационного моделирования.
• Цифровые модели и произведённая на их основе техническая документация должны соответствовать друг другу.
• Информационные модели должны иметь согласованные системы координат.
• Моделирование всех объёмных элементов модели следует проводить в масштабе 1:1.
• Моделирование должно осуществляться в метрической системе единиц.
• Структура информационной модели должна определяться с учётом вида строительного объекта и структуры технической документации на соответствующей стадии жизненного цикла.
• Каждый элемент информационной модели должен относиться к соответствующей категории. Элементы модели должны быть классифицированы и однозначно идентифицированы.
• Элементы информационной модели должны содержать необходимый набор атрибутов и их значений. Значения атрибутов должны совпадать с их представлением в документации.
• Все элементы информационной модели должны иметь габаритные размеры, соответствующие фактическим.
• Элементы оборудования инженерных систем должны содержать фиксированные точки подключения к инженерным сетям.

Информационная проектировочная модель включает в себя разнообразные типы данных, описывающих все аспекты проектируемого объекта. В её состав обычно входят следующие элементы:

- Геометрическая модель представляет собой цифровое изображение объекта, включающее в себя все конструктивные элементы, форму, размеры и расположение. В ней содержится схематическая геометрия объекта, описание взаимодействия составных элементов объекта строительства.

- Основное облако точек. Это результат лазерного сканирования или фотограмметрической обработки объекта, который является носителем реальных данных о геометрии объекта

- Информация о строительных материалах: характеристики материалов, используемых в конструкции, их физические и технические свойства. Она может как непосредственно включаться в модель (например, свойства материалов, коды по классификатору, характеристики оборудования и т. п.), так и присоединяться ко всей модели или конкретному элементу ссылками (например, схема крепления, инструкции по эксплуатации оборудования, нормативные документы и т. п.).

- Структурные данные: описание конструктивных элементов, связей между ними, спецификации деталей и узлов.

- Инженерные системы: информация о сетях электроснабжения, вентиляции, отопления, водоснабжения и других инженерных коммуникациях.

- Информация об инженерных расчетах и анализах: результаты статических, динамических, теплотехнических расчетов, анализ прочности конструкций.

Дополнительная информация. Исторические, разрешительные, имущественные и прочие документы, относящиеся к зданию, которые могут храниться отдельно.

Состав информационной модели может отличаться в зависимости от функционального назначения объекта строительства, а также от значений его технико-экономических показателей.

Информационная модель объекта строительства — это совокупность взаимосвязанных сведений, документов и материалов об объекте, формируемых в электронном виде на этапах выполнения инженерных изысканий, осуществления архитектурно-строительного проектирования, строительства, реконструкции, капитального ремонта, эксплуатации и (или) сноса объекта строительства.

Для создания информационной проектировочной модели необходимо следовать нескольким этапам, каждый из которых играет важную роль в формировании целостной и точной модели объекта:

1. СБОР И АНАЛИЗ ДАННЫХ проектировщики должны собрать всю доступную информацию о проекте, включая планы, чертежи, технические условия, требования заказчика. Начальный этап подготовки модели требует тщательной подготовки и планирования.
o Геодезические работы
Геодезические работы являются одним из важнейших этапов создания информационной модели. Они включают в себя съёмку местности, определение координат и высот, а также создание трёхмерных моделей объектов. Геодезические работы позволяют получить точную информацию о рельефе, расположении зданий и сооружений, а также о коммуникациях на участке.
o Обмерные работы
Обмерные работы проводятся для получения точных размеров и характеристик существующих объектов на участке. Это могут быть здания, сооружения, инженерные сети и другие объекты. Обмерные работы необходимы для создания корректной информационной модели, так как они позволяют учесть все особенности существующих объектов при разработке проекта строительства.
o Картографические работы
Картографические работы включают в себя создание планов и карт участка, на которых отображаются все объекты, коммуникации и инфраструктура. Карты должны быть точными и подробными, чтобы проектировщики могли правильно оценить расположение объектов и разработать оптимальный план строительства.
o 3D моделирование территории
3D моделирование территории позволяет визуализировать участок и объекты на нём в трёхмерном пространстве. Это даёт возможность увидеть объект со всех сторон, оценить его размеры и пропорции, а также определить оптимальное расположение зданий и сооружений.
o Оцифровка карт и геоподосновы
Оцифровка карт и геоподосновы заключается в переводе бумажных документов в электронный формат. Это позволяет использовать информацию в электронном виде, что упрощает работу с данными и ускоряет процесс проектирования.
o Экологические и геологические исследования
Экологические и геологические исследования проводятся для изучения состояния окружающей среды и грунтов на участке. Это необходимо для определения возможных рисков и проблем, связанных с строительством, а также для выбора оптимальных методов строительства и материалов.
o Кадастровые работы
Кадастровые работы включают в себя межевание земельного участка, оформление документов и регистрацию прав собственности. Это необходимо для юридического оформления участка и обеспечения законности строительства объекта.
o Межевание земельного участка
Межевание земельного участка проводится для определения границ участка и его площади. Это необходимо для правильного расчёта стоимости строительства и определения размера налогов и сборов.
o Технические планы и чертежи
Технические планы и чертежи содержат подробную информацию об объектах строительства, их размерах, материалах и конструкции. Они необходимы для выполнения строительных работ и контроля качества строительства.

2. СОЗДАНИЕ ГЕОМЕТРИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ на основе исходных данных создается цифровая модель объекта с учетом всех конструктивных составляющих.

3. ДОБАВЛЕНИЕ АТРИБУТИВНЫХ ДАННЫХ к геометрической модели добавляется информация о материалах, конструктивных решениях, технических характеристиках объекта.

4. ИНТЕГРАЦИЯ ИНЖЕНЕРНЫХ СИСТЕМ к модели добавляются данные об инженерных сетях, системах и расчетах.

5. ПРОВЕРКА И СОГЛАСОВАНИЕ МОДЕЛИ модель проходит несколько этапов проверки на соответствие требованиям проекта, исправление ошибок и согласование с участниками проекта.

6. ОРГАНИЗАЦИЯЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО ДОСТУПА К МОДЕЛИ: модель должна быть доступна всем участникам проекта для совместной работы и внесения изменений.

Соблюдение данного алгоритма позволяет создать полноценную и информативную модель проектируемого объекта, которая будет служить основой для всех этапов проектирования и строительства.

вернуться НА САЙТ👈