Наблюдения в русле общей информатизации

Картинка к посту про информационные модели. Мартин Кляйн, MIT, 1961. Источник

Изложу свой взгляд (на самом деле, отрывочные наблюдения) на происходящее в сфере информатизации проектирования и строительства в контексте очень поучительного опыта BIM-задания в магистратуре МАРШ и крайне интенсивного интенсива «BIM для архитекторов» (и по тому, и по другому планируются публикации). Этот взгляд, местами критический, не означает, что я отрицаю прогресс или настаиваю на заблуждении остальных. Но и не попытаться сказать о своих наблюдениях будет неверным.

101-е определение BIM

В первую очередь, для меня важно сузить границы понятия BIM и дать, пускай свое, но понятное мне определение. Иначе становится уже слишком тошно от попыток впихнуть в BIM всевозможные возможности использования.

На данном этапе развития (а именно так нужно начинать определение любого BIM-термина) BIM – это совокупность процессов по созданию и управлению машиночитаемой, общепринятой и очень определенной структуры (модели) данных, которая содержит сведения о строительных элементах проектируемого здания.

Сравнение IFC-моделей в Solibri. Источник

IFC отражает нейтральный образец этой структуры, предназначенный в первую очередь для хранения/передачи данных, а не для живого моделирования.

Структура IFC. Источник

Да, проектирование сейчас является самой большой сферой применения BIM. Эта же отрасль и родила эту технологию, несмотря на то, что в других областях (например, теплотехнике, ГИС или эксплуатации) могут существовать собственные традиции описания объектов строительства. В AEC мы получили IFC – эсперанто для всех BIM-систем.

Я бы добавил, что изменения в одной части модели совершенно не предполагают автоматического изменения в другой части. Все правила, описанные Истманом, более или менее работают внутри программы типа Revit или ARCHICAD. Например, чертежи сразу же "отваливаются" от IFC и "живут" отдельно. Изменения в конструктивной схеме не приводят к мгновенному и автоматическому пересчету сечений, что есть благо, иначе работать с такими моделями было бы очень трудно.

Строительная модель

Если вы попробуете найти в стандартном BIM-инструменте для проектирования кнопку «сделай вход», или «вертикальная связь», то ваши поиски будут безуспешны. Конечно, в Solibri можно назначить свойство «входа» для помещения, но это узкая функция. Тесная связь с производством у Tekla сразу снимает все вопросы – это программа для конструирования и изготовления.

В случае лидеров BIM-программ опять же слабо выражено понятие самого здания – чаще всего это будет некая ссылка на другой файл. В ARCHICAD же попытки свести в одном файле разные здания с разной структурой этажей приводят к сильной головной боли. Это не означает, что есть какие-то непреодолимые ограничения, или что все разработчики глупые.

К примеру, взять тот же Revit - среда, вобравшая в себя и автоматизировавшая множество методик решения проектных задач. Почти что знаниевая система (knowledge system), по словам Фила Бернстайна (Phil Bernstein), вице-президента Autodesk на Smartgeometry 2016.

Фил Бернстайн, Smartgeometry 2016

Просто все виды автоматизации (не буду брать сейчас пользовательскую автоматизацию) лежат в одной плоскости проектирования, кульминация которого – это стадия «П». «РД» на данном этапе развития больше претерпевает доработок в 2D.

Короче говоря, сейчас BIM больше всего связан с гражданским проектированием и строительной моделью. В проме и инфраструктуре, как мне кажется, есть своя сложившаяся специфика.

Усложненность BIM

И когда под зонтик BIM пытаются вполне закономерно вместить другие технологии, возникает усложненность. Уже сейчас количество функций, кнопочек, тонкостей настолько расширилось, а сами цифровые прототипы зданий, состоящие из комплекса моделей (будь-то одноплатформенное решение, или составное с федерированной моделью), требуют какого-то шаманского знания и попросту в некоторых случаях убивают проектирование своей трудоемкостью. Очень наглядно сравнение интерактивной модели на игровом движке и обычным кадром рендера – количество работы возрастает в разы. Правда, все проблемы сложности уходят, как только возникают типовые процессы. Кстати, вот не думал, что голландцы из MVRDV (как и в UNStudio, ZHA и, наверное, многих других компаниях) сначала примеряют типовые решения из своей «библиотеки» к любому новому проекту, чтобы снизить издержки на творческие поиски.

Сейчас я стал понимать специалистов, которые всячески пытаются исключить человеческий фактор из процесса моделирования (начиная от строгих стандартов предприятия и заканчивая автоматизацией всего и вся в Dynamo).

Можно ли упростить BIM?

Но и без BIM-технологий мы себя представить не можем: все же на эти рельсы встали и вроде как даже поехали. Мое острое желание состоит в том, чтобы упростить информационное моделирование зданий - т.е. само создание модели - сделать его более понятным и прозрачным. Что для этого нужно сделать? Подсмотреть что-то у ГИС (например, у ESRI)? Что-то перенять из PLM? Отказаться от традиционной документации к более «модель-ориентированным» формам – например, интерактивным инструкциям из машиностроения? Не знаю.

Подсветка элементов в интерактивном документе SW Composer. Источник

Мысли о "простом" BIM меня начали преследовать после технического сопровождения работ по реставрации Русской посольской церкви в Софии (очень красивая церковь, кстати).

Занимался я презентационными материалами и проверкой строительных объемов по штукатурным работам. В двух словах: эксперименты моделирования в Revit (ARCHICAD даже не брал) настолько усложняли работу и вынуждали пренебрегать особенностями старинной геометрии, что намного проще оказалось взять Rhino и смоделировать все, что нужно.

Результат импорта из Rhino в Revit.

Исторические постройки очень плохо вписываются в «шаблоны» современных конструкций, коими оперирует проектный BIM. Часто важна кривизна, деформация объекта (например, ), и это создает большие проблемы для логики Revit или ARCHICAD. Сделать можно, а вот как хранить, как пользоваться этой моделью? Кто и как должен обновлять модель и что делать со стоимостью ПО? Вот такие вопросы сразу же отрезвляли.

Ниже ссылки по теме:

Выдержка из методички ЦНРПМ

Скриншоты экспериментов с геометрией в Revit и Rhino

Результаты лазерного сканирования куполов для оценки стоимости позолоты

В конце концов в голове родилась почти крамольная идея с передачей канцелярии церкви вместе с pdf модели с вставленными в нее внешними ссылками чертежей и облаков точек. Но до дела так и не дошло.

Трехмерные блоки в AutoCAD с атрибутами. Источник 

Статья Дмитрия Куликовского «BIM для всех» более обстоятельно раскрывает потенциал этой не только моей идеи, хотя кто-то может это назвать извращением, да и в моем понимании лучше не называть это BIM во избежании путаницы. Хотя такие методы вполне могут развиваться в ряде случаев. Не всегда же стрелять из пушки по воробьям!

BIM позволил сэкономить много денег

Самая феерическая история про экономию денег, которую приносит BIM, была связана с башней Газпрома в Минске. "Из моих любимых за последние месяцы примеров - сокращение стоимости строительства на 1.5М долларов за 10 дней работы (были оптимизировано количество панелей)" – так был охарактеризован эффект от BIM одним известным топменеджером Autodesk CIS. Видеоиллюстрация этой оптимизации в исполнении Кшиштофа Поморски.

Тот самый небоскреб. Источник

Будучи абсолютно согласным с необходимостью применения программ типа Revit в проектировании небоскребов, я поставил под сомнение, что всю работу по оптимизации выполнил BIM-инструмент. 

Процесс моделирования панелей в Rhino. Источник

Развертки - работа в плоскости. Источник

Я оказался прав: лавры достались 1000-евровому Rhino, который относить к BIM, если говорить строго, будет не совсем честно. Ознакомиться с подробным рассказом об экономии кучи денег на фасадных панелях можно в блоге Никиты Попова.

Для меня эта история - показатель необходимости универсального понимания цифровых технологий. С тем же успехом можно было бы взять Blender, BricsCAD, nanoCAD и решить какую-нибудь подобную другую задачу.

BIM-инструмент, помимо автоматизации рутинных операций в проектировании, дает возможность создания прозрачной структуры для хранения и обмена информацией. А это лишь предпосылка для экономии денег.

Goodbye BIM… Hello digital

Мифология BIM ветвится и требует все новых манускриптов и сказителей. Пост BIM-специалиста Бена Робертса под названием «Goodbye BIM… Hello digital» предлагает нам отказаться от перегруженного смыслами BIM и смотреть шире: «So beyond the UK government’s level 2 BIM deadline in April 2016 there is no «level 3 BIM»; instead it is «digital built Britain». And the industry is following suit; let’s remove this acronym with too much baggage and stigma and get down to what it really means: sensible data management, better quality communication of design intent, easier and more effective collaboration, and many opportunities to do things more quickly and accurately.»

Действительно, мы имеем дело с множеством цифровых технологий, и совсем необязательно, что именно BIM принесет максимальную пользу архитектуре и строительству. Более того, возможно, что будут современные аксиомы будут трансформироваться и изменяться во времени, или же попросту угасать с приходом новых трендов.

Общая информатизация, в т.ч. и города в целом, претендует на реальность завтрашнего дня. Понимание сути информатизации и ее закономерностей не только определяет место BIM в технологической сфере и снимает излишние лавры (как говорят наши западные партнеры – BIM-hype), но и делает применение принципов информационного моделирования зданий, как мне кажется, более осмысленным и эффективным.