Проектировщик, который в своей работе практикует создание 3d моделей, получает не только возможность, но и прямую необходимость мыслить об объекте как о целостной трёхмерной конструкции, а не как о наборе чертежей. 3d проектирование к возможности пространственно визуализировать будущий проект добавляет ещё и возможность применить фактор времени – поэтапное воссоздание реального проектного процесса. В результате это даёт реалистичную модель с взаимозависимыми и взаимосвязанными элементами.
3d: базис и преимущества перед двухмерным проектированием
С появлением 3d-проектирования старые методики проектирования в классическом виде отходят на второй план, оставаясь лишь основой для нового подхода. На современном этапе методика создания 3d-модели в строительстве – это понимание того, что здание состоит не только из фундамента, стен, пола и крыши, но из набора систем обеспечения: электроэнергии, водоснабжения, вентиляции, отопления. Активно развиваются и системы типа «умный дом», которые становятся своего рода метасистемой по отношению к остальным и тоже требуют органичного внедрения ещё на стадии проектирования.
У 3d-проектирования по сравнению с 2d есть ряд преимуществ:
- Экономия времени. Двухмерные чертежи, которые делаются вручную, отнимают у проектировщика гораздо больше времени, чем компьютерное конструирование объёмной модели. С 3d нет необходимости в создании отдельных изометрических чертежей, поскольку их распечатка обеспечивается генерацией составляющих из единой трёхмерной модели.
- Отсутствие противоречий в элементах. Трёхмерные модели дают цельное и общее представление об объекте строительства, в то время как двухмерное проектирование представляет объект, сложенный их нескольких отдельных частей. Чтобы обнаружить возможный конфликт этих частей, ранее требовалась длительная и кропотливая проверка, что всё равно не исключало вероятности ошибки. Трёхмерное моделирование ошибки такого рода исключает полностью. А, значит, и исправление обнаруженных неточностей возможно уже на ранних этапах.
- Простота выявления ошибок. Сам факт выявления неувязок и неточностей при двухмерном проектировании представлял значительную сложность и требовал от проектировщика богатого опыта. В 3d перспективы и разрезы позволяют не только быстро и легко выявить ошибку, но и детализировать проблемный узел.
- Командная работа. При использовании программ 3d-моделирования доступен командный формат работы в автоматическом режиме, когда все члены команды проектирования, отвечающие за свой элемент, могут обмениваться моделями между собой.
Кроме того, базы данных специализированных программ постоянно пополняются новыми готовыми моделями. С помощью функции конвертации результат такого трёхмерного проектирования переводится в изометрические чертежи, отличающиеся абсолютной точностью.
Информационное объёмное моделирование
В решении профессиональных задач проектировочными компаниями создаются (или используются готовые) многофункциональные планировочные конфигурации. Среди них, выделяется подход BIM (аббревиатуры расшифровывается как Building Information Modeling, в русском переводе – Информационное моделирование здания).
Отличает этот подход от других возможность создания единой среды для всего комплекса архитектурной, конструкторской, экономической, технологической, эксплуатационной информации. Эту информацию можно собирать, обрабатывать и управлять ею во взаимосвязи с другими элементами среды. В итоге получается полностью управляемый жизненный цикл объекта со всеми этапами его существования: начиная с создания концептуальной модели и заканчивая оценкой объёма строительного мусора.
BIM объединяет все проектные части в единую информационную модель строения. Такая модель создаётся параллельно проектированию. Все части проектной модели объединены в один файл. Как вместе, так и отдельно можно рассмотреть архитектурную часть проекта, конструкторскую часть, водоснабжение, вентиляция, отопление и другие коммуникации. В 3d демонстрируется различные «слои» проекта, которые есть возможность накладывать один на другой с учётом этапов строительства и наглядно воспринимать визуальный образ и возможность согласования конструктивных элементов и различных проектных частей.
Такой подход снижает количество переделок и устраняет несогласованность действий различных подразделений. Каждый из исполнителей на своём экране видит и общий ход реализации проекта, и свою часть: монтажную инструкцию в 3d с узловыми элементами на месте монтажа, точные количества используемых материалов и др.
BIM включает в себя и все общие для 3d-проектирования преимущества, и специфические преимущества технологии, что позволяет:
- видеть будущее строительство в деталях ещё до его начала,
- продемонстрировать заказчику (инвестору) принципиальные строительные решения так, чтобы содержание было понятно без необходимого умения «читать чертежи» заинтересованной стороной проекта,
- осуществлять коммуникацию между всеми исполнителями с приведением понятных, наглядно визуализированных примеров,
- исключить геометрический конфликт узлов,
- исключить ошибки проектировщика («человеческий фактор»),
- осуществлять комплексное проектирование с контролем на всех стадиях проекта.
Технологии BIM 3d предполагают, что для каждого элемента здания в ходе процесса проектирования начинает накапливаться, расширяться и детализироваться.
В отличие от CAD-проектирования, где постадийный перенос информации часто технически неосуществим или связан с потерей целесообразности, в BIM-проектировании 100% информации, полученной на предыдущей стадии, используется на следующей.
Для BIM-подхода в 3d-проектировании характерна разная степень детализации и уровень проработки. Для неграфического контента уровень проработки обозначается аббревиатурой LOI (от Level of Model Information), а для графического контента – аббревиатурой LOD от Level of Model Detail. Начальным уровнем детализации модели считается LOD 100 – уровень концептуального решения – с последующим увеличением детализации LOD 200, 300, 400, 500. LOD 500 здесь – это уже представление модели в виде определённой конкретной сборки с реальными размерами, пространственным положением, ориентацией, формой и другими данными, необходимыми для передачи в эксплуатацию созданной 3d-модели.