Пол Брайан София Антонопулу BIM для культурного наследия Разработка информационной модели исторического здания Издательские решения По лицензии Ridero 2019 УДК 62 ББК 3 Б87 Шрифты предоставлены компанией «ПараТайп» Б87 Брайан Пол BIM для культурного наследия : Разработка информационной модели исторического здания / Пол Брайан, София Антонопулу. — [б. м.] : Издательские решения, 2019. — 106 с. ISBN 978-5-4496-5142-6 Издание посвящено информационному моделированию объектов культурного наследия и является руководством для профессионалов в области наследия и строительства, владельцев зданий и конечных пользователей. В книге рассматриваются вопросы разработки и использования информационного моделирования для исторических зданий, а также предоставлена информация об имеющихся руководящих принципах и стандартах для эффективного управления всем жизненным циклом здания. УДК 62 ББК 3 0+ В соответствии с ФЗ от 29.12.2010 №436-ФЗ ISBN 978-5-4496-5142-6 © Пол Брайан, 2019 © София Антонопулу, 2019 © Т.П. Швец, перевод, 2019 Оглавление Предисловие редактора 1. Введение 1.1 Информационное моделирование зданий 1.2 Информационная модель исторического здания 1.3 Что не считается информационной моделью здания? 1.4 Требования к информационной модели здания 2. Как работает информационная модель здания? 2.1 Применение информационных моделей исторических зданий 2.2 Сбор данных для BIM 2.3 Подходы к BIM-моделированию 2.4 BIM как способ улучшения доступа к информации 3. Управление данными информационной модели здания 3.1 Инфраструктура информационной модели здания 3.2 Стандарты и протоколы BIM 3.3. Работа с данными 4. Ввод BIM в эксплуатацию 4.1 Цели и задачи BIM 4.2 Разработка стратегии BIM 4.3 Оценка возможностей поставщиков 4.4 Юридическая правомерность 5. Как принять решение? 5.1 Должны ли вы использовать BIM в проекте? 5.2 Как можно извлечь выгоду из использования BIM в проекте сохранения наследия? 5.3 Кто несет ответственность за обеспечение архитектурной информационной модели? 5.4 Можно ли выполнить BIM-моделирование самостоятельно? Пример №1 Автомагистраль A1 Лиминг-Бартон: Форт-Бридж Пример №2 Железнодорожная станция Уэйверли в Эдинбурге Пример №3 Особняк Вудсит Холл Пример №4 Восточный клуб Пример №5 Интеграция сетчатых элементов в готовую BIM-модель Пример №6 Исследования измеренных объемов здания для BIM Пример №7 Лазерное сканирование и моделирование общественных зон и внешнего фасада в REVIT Пример №8 Лазерное сканирование и моделирование для Имперского военного музея в Ламберте 5 6 6 8 12 12 17 17 21 25 32 38 38 42 44 46 47 48 49 50 51 51 52 52 53 54 58 62 66 70 75 79 82 6. Где можно больше узнать о BIM? 6.1 Стандарты и руководящие документы 6.2 Организации и специализированные группы 6.3 Профильные источники и литература по теме 6.4 Другие интернет-ресурсы 7. Словарь терминов Список информации в табличной форме 8. Ссылки 9. Благодарности 86 86 87 90 91 92 98 99 102 Предисловие редактора Информационное моделирование зданий (BIM — Building Information Modelling) — сравнительно новая тема для российских специалистов в области музейного дела и охраны памятников. Мы надеемся, что перевод книги наших британских коллег, раскрывающей опыт в сфере применения BIM для исторических зданий в Великобритании, станет востребованным источником информации по теме и дополнит публикации В. В. Талапова, а также вдохновит на дискуссии и конкретные действия сотрудников российских музеев и организации, занимающихся сохранением культурного наследия. Публикация книги особенно актуальна в свете поручения Президента Российской Федерации В. В. Путина о переходе к системе управления жизненным циклом объектов капитального строительства путем внедрения технологий информационного моделирования в срок до 1 июля 2019 года. Перевод и издание книги выполнены при поддержке ООО «МодульТехСтрой». Анна Михайлова, PhD, эксперт в области цифровых технологий в музеях, аналитик управления музейнотуристского развития ГАУК «МОСГОРТУР». 5 1. Введение 1.1 Информационное моделирование зданий Термин «информационное моделирование зданий» (Building Information Modelling — BIM) используется для описания совместного процесса производства и управления структурированной информацией в электронном формате. Технология BIM не нова, ее истоки лежат в объектнопараметрическом моделировании приложений для проектирования механических систем 1980-х гг. BIM использовалось в течение последних 20 лет в сфере архитектуры, инженерии и строительства, и теперь широко применяется в Великобритании и за рубежом, в основном в сфере нового строительства. См.: Технология BIM предполагает использование параметрических объектов, собранных для виртуального представления здания или объекта (актива). К параметрическим объектам BIM относят различные архитектурные детали, структурные элементы, системы, другие компоненты и пространства, а также интеллектуальные носители информации. Параметрические объекты создаются с использованием геометрических определений, связанных данных и правил, определяющих их поведение, т. е. как они взаимодействуют с другими объектами или реагируют на изменения в своих параметрах. В параметрическом моделировании изменения 6 в конструкции автоматически влияют на модель и ее компоненты, поэтому правила и определения объектов всегда являются верными. В среде BIM все виды моделирования [2D, 3D и графики] согласованы между собой; поэтому любые изменения автоматически отражаются во всех видах, что приводит к последовательному производству строительной информации. Таким образом, технология BIM совмещает в себе преимущества цифрового 3D геометрического представления c детальным пониманием того, как строится здание и как оно работает. BIM обеспечивает методологию для лучшего управления информацией по проектированию и строительным проектам, с возможной передачей полной информации, необходимой для строительного этапа. BIM может использоваться в разных сферах, в том числе для: ■ оценки вариантов проектирования; ■ обнаружение коллизий; ■ оценка стоимости; ■ моделирование конструкции [четырехмерное (4D) моделирование]; ■ энергетическое моделирование; ■ производство и строительство; ■ руководство проектом; ■ услуги и управление активами. Применительно к новым зданиям, BIM предлагает надежную основу для совмест- ного междисциплинарного процесса производства и обмена информацией, результатом которого является создание надежного, открытого источника информации, используемого в качестве основы для принятия решений, коммуникации, планирования и консультаций. Проблема плохой строительной информации — неполной, неточной или двусмысленной — является одним из основных факторов дополнительных капитальных затрат, задержек и неэффективности в строительном секторе. Благодаря интеграции цифровых технологий и совместных рабочих процессов, применяемых в различных секторах строительной отрасли с использованием общих стандартов, BIM позволяет лучше управлять информацией. Цель состоит в том, чтобы найти лучшее соотношение цены и качества обслуживания для клиента путем уменьшения риска и увеличения эффективности проекта. Процессы BIM предлагают более эффективные методы для конструирования, поставки и поддержания уже построенных объектов в течение всего их жизненного цикла, от замысла до демонтажа. Таким образом, использование BIM в строительных проектах имеет следующие преимущества: ■ эффективное сотрудничество в рамках многопрофильной проектной команды; ■ улучшенное координирование на стадиях проектирования и строительства; ■ улучшение оценки и планирования затрат; ■ улучшенное планирование строительства, в том числе, возможность заводского изготовления за пределами площадки; ■ снижение затрат во время строительства (сокращение задержек на площадке, сокращение количества переделок, уменьшение количества запросов информации) и эксплуатации (бесперебойная доставка информации для управления объектами на этапах передачи между участниками проекта); ■ повышение осведомленности об уровне выработки углерода. Преимущества BIM для сферы архитектуры, инженерии и строительства хорошо известны, но то, насколько масштабно можно использовать это моделирование применительно к объектам культурного наследия, остается открытым вопросом. Отчасти это так из-за разнообразия проектов применительно к историческим зданиям и объектам: консервация и восстановление, адаптивное повторное использование, профилактическое обслуживание, управление наследием, экскурсионно-просветительская и исследовательская деятельность, а также ведение документации. Опубликованные тематические исследования, такие, как проект консервации здания мэрии Манчестера, показали, что исторические проекты по сохранению зданий, осуществляемые с использованием BIM, могут быть полезны на этапе капитальных и оперативных расходов и аналогичны этапам нового строительства. Результаты академических исследований BIM исторического здания (использование BIM в сферах сохранения наследия и археологии) также очень перспективны в отношении реализации BIM для исследования и обследования наследия. Одна из целей этой публикации заключается в повышении осведомленности о BIM исторических зданий как в области культурного наследия, так и в сфере архитектуры, инженерии и строительства. 7 1.2 Информационная модель исторического здания В отличие от сектора нового строительства, где BIM на международном уровне широко применяется в течение нескольких лет, чему посвящены соответствующие публикации и онлайн-материалы, BIM исторических зданий и объектов является относительно новой областью научных исследований и не так популярен среди профессионалов в сфере сохранения наследия. См.: Термины «BIM для объектов наследия», «информационное моделирование для исторических зданий», «BIM для наследия» и «BIM для исторических зданий» по сути используются как синонимы. Чтобы избежать амбивалентности, в данной публикации термин «BIM исторического здания» будет использоваться в том случае, когда речь идет о любом использовании BIM в сфере наследия и археологии, в том числе, при его использовании для документирования, проведения исследований, консервации и управления активами. См.: В сфере информационного моделирования зданий много аббревиатур, которые, на первый взгляд, могут показаться запутанными и непонятными. Ряд свободных для доступа комплексных интернет-ресурсов, таких, как Глоссарий BIM 2го уровня Британского института стандартов (BSI) и словарь терминов в области BIM (см. разделы 6.1.2 и 6.4.2), могут помочь прояснить терминологию, связанную 8 с BIM. 1.2.1 Управление информацией об объектах культурного наследия Проекты по управлению информацией об объектах культурного наследия, как правило, задействуют специалистов из разных областей: эксперты высказывают свое мнение, обсуждают и трактуют сложную информацию и данные об объекте наследия для информирования о его ценности и значении. Такой подход играет ведущую роль в принятии решений о будущих вмешательствах в культурный объект, его консервации и управлении. Британский стандарт 7913:2013 «Руководство по консервации объектов культурного наследия» (BSI 2013a) гласит, что «исследования объектов наследия и определение их ценности и исторического значения должны проводиться для глубокого понимания данных объектов с целью последующего верного вмешательства в них». Как отмечается в первой части доклада «Общие принципы интеграции BIM» на COTAC BIM4C (Maxwell 2016a, 13— 16), качество информации для этой междисциплинарной базы знаний имеет решающее значение для проектов наследия. Неверная (неточная, неполная или несогласованная с экспертами) информация часто приводит к ошибкам, которые могут нанести ущерб историческому объекту, его ценности и значимости. В настоящее время информация об исторических зданиях и археологических объектах обычно представлена в виде отдельных документов, отчетов, чертежей, файлов автоматизированного проектирования (CAD; 2D или 3D) и различных баз данных, предоставляемых отдельными специалистами, каждый из которых использует разные инструменты и стандарты. Инфор- мация об одном историческом объекте может располагаться в нескольких местах (электронные хранилища данных, базы данных и физические архивы) и в различных форматах (бумажном и электронном). Состояние и качество данных в отдельных источниках может быть неизвестно (данные могут быть заменены, нескоординированы или быть неполными). Во многих случаях единого надежного источника, содержащего полную и достоверную информацию об объекте культурного наследия, не существует. См.: Организации, имеющие дело с большим количеством исторических объектов, или даже владельцы одного объекта и их управляющие могут использовать различные типы корпоративных систем [например, систему управления объектами, систему управления инфрастурктурой, географическую информационную систему (ГИС)] для управления информацией о недвижимости или объекте. Подобные системы должны содержать скоординированную и проверенную информацию об объектах, но не всегда ассоциироваться с 3D-геометрией. стики объекта, как его историческая значимость и ценность в аспекте наследия, могут быть последовательно интегрированы в 3D-модель, что позволяет просто извлекать информацию и проектную документацию. Однако системный подход особенно необходим для принятия решений о степени важности отдельных элементов, что позволяет избежать чрезмерного усложнения ситуации (Maxwell 2016b). Используя цифровые базы данных высокого качества, BIM не только позволяет воссоздать внешний вид исторических строительных материалов, но также позволяет исследовать и комплексно проанализировать предложенное вмешательство в его различных вариантах. BIM представляет собой основу для совместных рабочих процессов и обмена скоординированными базами данных в междисциплинарной команде, что делает эту технологию идеальной для целей сохранения наследия, управленческих и исследовательских задач. Процессы BIM могут применяться для создания надежной базы знаний об объекте наследия. При должном применении, информационная модель исторического объекта может стать бесценным инструментом для принятия решений и управления объектом на протяжении всего его жизненного цикла. 1.2.2 BIM как решение для управления исторической информацией 1.2.3 Применение BIM в сфере сохранения наследия Так как BIM включает в себя как качественную, так и количественную информацию об архитектурном объекте для представления его физических и функциональных характеристик, то с помощью данной технологии можно создать информационную модель внешнего вида, инженерной разработки и технических характеристик объекта. Такие нематериальные характери- BIM показало потенциальные преимущества в секторах нового строительства и инфраструктуры, в рамках проектирования и возведения объектов, что привело к значительным улучшениям на этапе эксплуатации. Ключевыми факторами успеха технологии являются эффективное междисциплинарное сотрудничество специалистов, структурированный обмен информа9 цией и интеграция требований к управлению объектами на ранних стадиях работы. Строительные проекты в сфере сохранения наследия (консервация и восстановление, адаптивное повторное использование, расширение и ремонт) могли бы аналогичным образом выиграть при условии использования BIM и совместных рабочих процессов, чтобы привело бы к повышению эффективности, снижению затрат, улучшению планирования и оптимизации выработки углерода для исторических зданий и других объектов. Технология BIM позволяет улучшить пространственную координацию и оценку вариантов проектирования в различных сценариях. Возможно, это имеет особую важность в случае значимых исторических объектов, где любое изменение исторической структуры должно быть тщательно обдумано и обосновано. См.: Задача отчасти заключается в интеграции BIM с существующими, хорошо понятыми критериями консервации для определения значения и важности архитектурного объекта. Не менее важна и связь с другими смежными инициативами, такими как различные профессиональные архитектурные схемы аккредитации процесса консервации и соблюдение этих схем агентствами по вопросам сохранения наследия. Сектор сохранения наследия включает в себя не только строительство, но и планирование, управление историческими объектами, профилактическое обслуживание, ведение документации, обследования и научное изучение зданий. BIM может предложить новые инструменты для данного сектора, чтобы поддержать все эти 10 мероприятия посредством цифрового сотрудничества и эффективного управления информацией. Возможности трехмерного (геометрического) и 4D-моделирования (с привязкой ко времени) в технологии BIM могут быть полезны для использования при анализе объектов наследия, для презентаций и моделирования. Самое современное программное обеспечение BIM включает в себя следующие характеристики, которые, в частности, могут быть полезны в ряде проектов в области наследия: ■ множественные варианты проектирования для анализа предлагаемых вмешательств; ■ обнаружение коллизий конструкций; ■ для высокоточной пространственной координации новых вмешательств в существующие материалы; ■ поэтапное и 4D-моделирование, анализ исторической застройки; ■ интеграция разнородных источников данных, таких как исторические источники, данные в устаревшем формате, фотоснимки и чертежи, геопространственные данные, геофизические данные и данные дистанционного зондирования; ■ нематериальные данные: значимость и ценность определенных деталей и пространств; ■ совместимость данных, позволяющая делиться и повторно использовать их в междисциплинарной команде; ■ потенциал для взаимодействия с такими корпоративными системами, как ГИС и CAFM и архивами. 1.2.4 Центральное хранилище всей исторической информации об объектах BIM позволяет объединить как геометрическую, так и негеометрическую информацию (включая материальные и нематериальные ценности), а также внешние документы в единую модель. Таким образом, BIM становится центральным узлом для всей информации, относящейся к историческому объекту. BIM также может создать имитационную модель здания в различных сценариях и визуализировать различные варианты дизайна. Применительно к историческим зданиям, в BIM также можно включить информацию о строительных дефектах, оригинальных материалах, в том числе исторических, и методах строительства, ухудшении состояния и износе материалов. BIM исторических объектов может быть использовано для следующих целей: ■ чтобы давать сведения во время консервации; ■ как инструмент управления объектом наследия; ■ как архивный и информационный ресурс, для содействия будущим обследованиям и научному изучению объекта. Потенциальные области применения BIM в сфере сохранения наследия меняются в зависимости от объема и цели проекта и включают в себя: ■ формирование информационного хранилища для деятельности по документированию и регистрации; ■ мониторинг состояния объекта; ■ планирование действий по консервации объекта; ■ профилактическое обслуживание; ■ управление активами (как на стратегическом, так и на повседневном уровне); ■ управление наследием; ■ анализ объектов наследия; ■ управление посещением объекта; ■ оценка вариантов вмешательства в объект; ■ информационное моделирование разных видов работ (консервации, ремонта, обслуживания и повторного использования); ■ моделирование процесса строительства; ■ руководство проектом; ■ общая безопасность, пожарная безопасность, безопасность посетителей и планирование мероприятий по поддержанию здоровья и безопасности; ■ готовность к чрезвычайным ситуациям. BIM и совместные рабочие процессы могут использоваться применительно к широкому диапазону проектов в области наследия, включающих в себя исторические объекты разных эпох, стиля и типа. С точки зрения процесса моделирования, некоторые типы зданий и архитектурные стили лучше поддаются информационному моделированию. Это происходит в том случае, когда они включают повторяющиеся компоненты или различные геометрические формы, и когда информация о материалах, конструкциях и технических характеристиках легко доступна. К таким примерам можно отнести различные здания неоклассической архитектуры, модернистской архитектуры XX века и объекты промышленного наследия. BIM для таких типов исторических объектов, как сооружения средневековой или народной архитектуры, а также археологические памятники, могут представлять большую сложность. Эти вопросы подробно рассматриваются в Разделе 2. 11 1.3 Что не считается информационной моделью здания? BIM иногда неправильно ассоциируют со специальным пакетом компьютерных программ или типом цифрового 3D-моделирования. Однако BIM — это не просто новая версия 3D CAD-программы или инструмент 3D-визуализации; данная технология предлагает больше, чем 3D-моделирование или программы цифровой документации. Представление внешнего вида объекта в цифровом виде с помощью методов 3Dмоделирования не решает проблему полноты и последовательности информации, что является главной проблемой и представляет собой барьер в строительной отрасли (включая работы по консервации исторического здания). BIM представляет собой технологический, совместный процесс для координированного и структурированного управления информацией. BIM вводит новые процессы в практику проектирования и строительства, что может стать вызовом традиционным рабочим процессам по проектированию и реализации проекта. В то же время, BIM позволяет модернизировать, увеличить эффективность и интегрировать сектор наследия в остальные составляющие сферы архитектуры, инженерии, строительства и управления зданиями. 1.4 Требования к информационной модели здания Правительство Великобритании отметило преимущества совместных цифровых рабочих процессов и BIM для строительного 12 сектора первоначально в Государственной стратегии строительства (Кабинет министров, 2011 г.) и впоследствии в документе «Строительство 2025» (правительство Великобритании, 2013 г.). В Стратегии государственного строительства (СГС) 2011 г. была отмечена особая важность эффективности строительного сектора для экономики Великобритании. В том же документе было задано направление на снижение стоимости активов государственного сектора до 20% к 2016 г. (СГС также доступна на сайте рабочей группы BIM; см. раздел 6.2.3). В СГС отмечаются планы правительства запросить полностью совместимые 3D-модели зданий со всей проектной информацией и данных об активах в электронной форме для всех своих объектов как минимум к 2016 г. с целью сокращения дополнительных затрат в строительных проектах, вызванных плохим управлением информацией, примерно на 20—25%. Это требование к BIM 2-го уровня (см. раздел 1.4.1) для всех централизованно приобретаемых государственных проектов обычно называют Требованием правительства Великобритании в области BIM. Требование в области BIM относится только к строительным проектам государственного сектора, но также поддерживает использование BIM в частном секторе. В СГС не указана минимальная стоимость проекта в государственном секторе для внедрения BIM, однако это правило действует только при условии, что прогнозируется положительная отдача от инвестиций (ROI) и ценность данных, которые будут созданы. Никакого различия между проектами нового строительства и проектами, задействующими объекты наследия или существующие исторические объекты, не проводится. В этом смысле, Требования к BIM в Великобритании применимы к со- хранению наследия в контексте проектов государственных закупок (консервации исторических зданий). См.: Требование в области BIM применяется только в отношении основного Правительства Соединенного Королевства: в Шотландии и Северной Ирландии проводится иная политика, а в Уэльсе четких требований в этой области не существует. Шотландское правительство объявило о своей цели внедрять при необходимости использования BIM 2-го уровня для проектов общественного сектора к апрелю 2017 г. (APS Group Scotland 2013). Соответствующий уровень зрелости BIM достигается с помощью онлайн квалификационной шкалы BIM и калькулятора рентабельности инвестиций (см. раздел 6.2.12). В Северной Ирландии BIM 2го уровня является обязательным условием для проведения государственных централизованных закупок выше порога закупок Европейского союза, где есть потенциал для экономии расходов. 1.4.1 Модель зрелости BIM Концепция уровней зрелости BIM используется для описания сложности процесса управления информацией в рамках проектов по BIM. Согласно модели зрелости, предложенной Бью-Ричардсом (Bew-Richards), существует четыре уровня зрелости BIM (0—3) (Рис. 1), которые описывает весь спектр практических методов, начиная от несогласованных бумажных чертежей до полностью интегрированных цифровых и сов- местных рабочих процессов. Модель зрелости отражает развитие строительной отрасли в отношении применения совместной информации с вехами в процессе, которые определяются как уровни зрелости. Существует определенные расхождения относительно точного определения каждого уровня зрелости BIM, но следующие определения широко используются. ■ На нулевом уровне BIM информация собирается из разрозненных источников, в большинстве случаев используется 2Dи CAD-моделирование с предоставлением информации в виде отдельных бумажных и электронных документов. ■ BIM 1-го уровня включает в себя сбор информации по каждой дисциплине с использованием элементов 2D-, 3D- и CADмоделирования. Информация в электронном виде является общей средой данных (ОСД), управляемой с использованием британского стандарта BS 1192:2007 (BSI 2007). ■ BIM 2-го уровня подразумевает совместный процесс создания интегрированных специализированных моделей, состоящих из данных в форме 3D, геометрических и неграфических данных и соответствующей документации. Обмен информацией осуществляется с использованием непатентованных форматов, например, форматов IFC и COBie. Для BIM 2-го уровня требуется весь объем проектной и сметной информации, документации и данных, которые должны предоставляться в электронной форме и управляться с помощью среды параллельного проектирования CDE. ■ 3-й уровень BIM, также называемый открытым BIM, представляет собой полностью интегрированный метод для взаимодействия всех дисциплин в рамках единого общего централизованного проекта моделирования. Это последний шаг в процессе 13 Рис. 1. Модель зрелости информационного моделирования зданий (BIM) по Бью-Ричардсону. Вертикальная красная линия соответствует целевому показателю правительства Великобритании на 2016 год к производству совместной информации. На 3-м уровне BIM единый источник информации (общая модель) предотвращает риск противоречивой информации. 1.4.2 BIM и сектор наследия Великобритании См.: После успешной реализации BIM 2-го уровня, правительство Великобритании объявило о своем намерении перейти к BIM 3-го уровня для его использования в сфере госзакупок и в строительной отрасли. Переход к этой стадии компьютерного моделирования в отношении объектов госзакупок будет осуществлен в период с 2016 по 2025 гг. Более подробная информация доступна на сайте Интерес заказчиков и промышленных предприятий к использованию BIM в процессе строительных работ в отношении исторических зданий, частично вызван Требованиями к BIM, разработанными британским правительством. В результате этого, интерес к данной технологии и ее использованию также возрос в научных кругах, профессиональных учреждениях и среди практикующих специалистов в области сохранения наследия. 14 Digital Built Britain (см. раздел 6.4.3). Успешное применение BIM для исторических зданий было доказано рядом опубликованных тематических исследований (как академических, так и из индустрии). Документ «Строительство 2025», изданный правительством Ее Величества в 2013 г., включил проект по консервации Манчестерской ратуши в качестве одного из экспериментальных государственных проектов BIM в раздел «умного» строительства и цифрового проектирования (Рис. 2). Другие примеры применения BIM в проектах по сохранению наследия можно увидеть в разделе «Примеры». Пример Проект здания Манчестерской ратуши является одним из пилотных проектов правительства в области информационного моделирования зданий. Он доказал, насколько ценной является цифровая инженерия на этапах предварительного строительства и доставки материалов: экономия денег на ненужных временных работах, общее сокращение длительности программы на срок в 9 месяцев и демонстрация клиенту потенциала BIM для будущих целей управления объектами. Виртуальные 3D-туры стали своего рода образовательным ресурсом для ключевых заинтересованных сторон, а также предоставили благотворительной организации «Английское наследие» (English Heritage) гарантии того, что историческое здание будет находиться под необходимой опекой и защитой. 15 Рис. 2. Проект сохранения мэрии Манчестера демонстрирует потенциальные преимущества информационного моделирования зданий (BIM) для проектирования, строительства и управления объектами в контексте сохранения наследия 16 2. Как работает информационная модель здания? В этой главе описываются процессы, связанные с созданием информационной модели исторического объекта (ИМИО). 2.1 Применение информационных моделей исторических зданий BIM можно описать как процесс цифровой иллюстрации всех элементов, которые составляют здание, в то время, как в технические терминах оно определяется как объектоориентированное параметрическое моделирование. Другими словами, процесс BIM включает в себя сборку «интеллектуальных» объектов (строительных компонентов и пространств) в виртуальную модель здания или инфраструктуры (Рис. 3). Данные объекты представлены в виде геометрической (2D и или 3D) и релевантной (негеометрической) информации. Объекты информационного моделирования зданий являются параметрическими, определяются правилами и автоматически подстраиваются под изменения в определенном контексте. Информация интегрируется в модель в структурированном виде путем добавления определенных сведений в соответствующую BIM. Таким образом, BIM представляет собой цифровой информационный ресурс для объекта строительства. См.: Согласно общедоступной спецификации (PAS) 1192—2:2013 (BSI 2013b), компьютерная (цифровая) модель — это модель, содержащая документацию, неграфическую и графическую информацию. В частности, термин «компьютерная модель объекта» (КМО) относится к модели, используемой для управления, обслуживания и эксплуатации объекта. Компьютерная модель проекта (КМП) — это модель, разработанная в ходе фазы проектирования и строительства проекта, часто составляющая основу компьютерной архитектурной модели. BIM (и в частности BIM исторического здания) состоит из: ■ документов и данных в виде геометрической (2D и 3D); ■ и негеометрической информации; ■ связанных документов и данных. Геометрическая модель и связанная с ней информация представлена в программной среде BIM в виде 2D и 3D визуализаций, графиков и чертежных листов. Виды модели взаимокоординируются, т. е. все виды постоянно обновляются для отражения изменений в модели. Это гарантирует то, что выходные данные модели (в виде чертежей, графиков и визуализаций) всегда скоординированы. Негеометрическая информация может относиться к таким физическим характеристикам объекта, как материалы, внешний вид и состояние. 17 Рис. 3. Объекты информационного моделирования зданий (BIM) являются параметрическими интеллектуальными компонентами. Они содержат как геометрию (двух — или трехмерную), так и связанную с ней информацию. Определение объекта основано на ряде параметров и правил, определяющих функциональные возможности объекта. Источник: Национальная библиотека строительных спецификаций (NBS) (см. раздел 6.1.4) Рис. 4. Пример списка параметров для информационного моделирования исторических зданий 18 Этот тип информации может включать в себя сведения о коммерческой ценности объекта и данные об управлении и обслуживании, например, имена изготовителей и названия моделей, гарантийные обязательства, инструкции по обслуживанию и ремонту, требования к квалификации сотрудников, руководства, даты осмотров, стоимость замены и требования по H&E. Негеометрическая информация может также относиться к экологическим, структурным и механическим характеристикам, например, потреблению энергии и инструкциям по переработке материалов, грузоподъемности и соответствию стандартам. Применительно к области сохранения наследия в информационную модель можно включить нематериальную информацию, такую как сведения о культурной, исторической и архитектурной ценности объекта, а также о стиле, времени создания и значении конкретного здания, компонентах (например, двери) или помещения (например, комнаты). См.: Четкого списка параметров для объектов BIM в области сохранения наследия не существует (Рис. 4). Некоторые из упомянутых выше свойств в ряде случаев не будут уместны, а другие, не включенные в этот список, могут иметь большое значение. Решения по требуемым параметрам должны приниматься в каждом конкретном случае в соответствии с типом активов, объемом проекта и его целями. BIM дает возможность организовать всю информацию, относящуюся к историческому объекту (например, архивные рисунки, исторические фотографии и эстампы, письменные источники, записи или любой другой тип цифровых / оцифрованных файлов) в пространственную иерархию. Информацию можно соединить с помещениями или конструктивными элементами здания, которые вместе образуют полную 3D-модель здания. Таким образом, BIM играет роль «концентратора» всей информации, относящейся к историческому объекту, которую можно использовать для дальнейшего изучения и исследования здания, его консервации и управления. Возможности программного обеспечения BIM также позволяют пользователям провести анализ и принять оптимальное решение путем моделирования того, как выглядит здание при разных сценариях и визуализации различных вариантов конструкции, при условии использования релевантной информации. BIM также поддерживает интеграцию геопространственных данных, которые будут использоваться в качестве основы для моделирования или в качестве базовой записи существующих материалов. Использование общей системы координат обеспечивает пространственную координацию объекта. Геопространственные данные обычно имеют вид облака точек или (реже) треугольную сетку объекта (Рис. 5). Информация из других источников и исследования места расположения объекта также могут быть интегрированы в модель или добавлены в виде внешних вложений. Помимо интегрированных данных, с моделью может быть связан любой тип внешнего цифрового файла, имеющий отношение к конструктивным элементам или помещениям в определенной пространственной иерархии. К ним можно отнести архивные данные, технические характеристики изделий, руководства по эксплуатации и техническому обслуживанию, отчеты, 19 Рис. 5. Геопространственные данные, такие как облака точек, могут интегрироваться в информационную модель исторического здания для того чтобы представить использованные строительные, материалы и / или для использования в качестве основы для моделирования обследования состояния объекта, аудиои видеозаписи (например, задокументированный опыт посетителя), журналы проверки технического состояния или любой другой тип цифрового файла. Формат внешних файлов не ограничивается возможностями программного обеспечения BIM; связанные файлы [с помощью определения параметра унифицированного локатора ресурсов (URL)] открываются в соответствующих внешних приложениях в соответствии с настройками операционной системы и/или предпочтениями пользователя. Это чрезвычайно важный аспект: требуемые результаты и приложения (выходные 20 данные) определяют требования к информации (входным данным). Требования к информации в свою очередь, определяют подходы к приобретению данных и стратегии моделирования объекта. Этот процесс (результаты/потребности определяют требования, которые в свою очередь определяют стратегию) иногда упоминается как «начало с представлением конечного результата». См.: Тип информации, ее формат и время предоставления зависят от сферы охвата, цели индивидуального проекта и любых организа- ционных требований со стороны клиента. Включение излишней информации, чем это уместно или полезно для проекта, расточительно: с точки зрения информационных технологий (ИТ) и требований к управлению информацией, дополнительный объем данных также имеет значение. Включение руководств и типовых документов в необходимый объем информации может быть полезно, но решения должны приниматься индивидуально в каждом из случаев. 2.2 Сбор данных для BIM В сфере культурного наследия проект BIM неизбежно начнется в промежуточной точке жизненного цикла объекта (Рис. 6). Проект может быть гораздо сложнее, чем относительно простая модель полного цикла, описывающая строительство нового здания, как это отмечается в отчете по компьютерному моделированию исторических зданий, опубликованном Советом по обучению консервации архитектурных объектов (COTAC; Maxwell 2014) (также см. раздел 6.2.8). Отправной точкой для процесса информационного моделирования исторического здания является многостороннее изучение существующего объекта. Это объясняется не дополнительными требованиями BIM, а скорее является характерным подходом для работы с объектами исторического наследия вне зависимости от используемых процессов управления информацией. В практическом плане необходимость понимания исторического объекта в его нынешнем состоянии выливается в требо- вание об обязательном первоначальном внесении сведений в информационную модель исторического здания. В то время, как в секторе первичного строительства новая информация постепенно генерируется путем проектирования и внесения технической информации, в проекты, связанные с существующими объектами, информация должна быть извлечена из различных источников, организована и проверена, или создана различными специалистами. Применительно к историческому объекту необходимая информация может: ■ быть общедоступной или извлекаться из различных источников (например, архивная информация, оперативные данные, планы технического обслуживания); ■ требовать проведения изучения объекта, исследований и замеров (метрических изысканий, специальных обследований, осмотра местности, докладов о наследии и оценке объекта); ■ быть недоступной (из-за ограничений в бюджете, времени, доступа к информации или других факторов). 21 Рис. 6. Принцип жизненного цикла информационного моделирования исторических зданий, заимствованный из циклической диаграммы BIM Отраслевого совета по строительству (CIC), лучше отражает процессы консервации объектов 22 2.2.1 Метрические обследования Документирование существующей структуры, при котором особое внимание уделяется точным метрическим данным, является необходимым условием для объектов сохранения наследия. Представление существующей геометрии в BIM также требует подробного и точного знания физических аспектов исторического объекта. Информационное моделирование исторического объекта должно быть основано на точных и реальных наборах данных метрических измерений (предпочтительно в форме 3D-модели), которые фиксируют расположение, размер и объемы всех видимых поверхностей, строительных элементов и особенностей, характерных для исторического объекта, на которые ссылаются местная или национальная система координат. Метрическая программа обследования, как правило, используется на ранней стадии информационного моделирования исторического здания. Трехмерные методы цифровой съемки — это быстрые, надежные, бесконтактные методы для получения метрически точных данных в форме 3D. Они широко используются для документации исторических зданий и окружающей их местности. Лазерное сканирование, фотограмметрия (наземная или установленная на беспилотнике), работа с лидаром (LIDAR англ. Light Identification Detection and Ranging «обнаружение, идентификация и определение дальности с помощью света»), сканирование на близком расстоянии, мобильное картирование или комбинация методов может использоваться для создания 3D наборов данных исторического здания. Обычно они преобразуются в облака точек, которые теперь поддерживаются большинством компьютерных программ для BIM. Наряду с 3D-исследованиями в информационном моделировании зданий могут использоваться такие формы исследования объекта, как проверка размеров зданий, 2D-чертежи или ортофотографии (ортфотоплан — фотографический план местности на точной геодезической опоре, полученный путём аэрофотосъёмки). Такие виды исследований могут применяться для проектов, занимающих небольшую площадь или построенных на относительно простом рельефе, хотя охват и адекватный уровень детализации в этом случае может быть снижен. Организация Historic England опубликовала технические консультационные документы по исследованию и описаниям объектов наследия. В список документов вошло руководство по фотограмметрии, лазерному сканированию, сканирование лидаром, геофизические исследования, проведение замеров, ландшафтная съемка, съемка с помощью глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС) и плоскостная съемка (см. раздел 6.1.3). Такие характеристики объекта, как его функциональная составляющая, время, доступность, бюджетные и другие ограничения, будут определять метод исследования. Факторы, которые необходимо учитывать до начала изыскательских работ или ввода в эксплуатацию исторического объекта информационного моделирования включают в себя: ■ разрешение / плотность точек по отношению к требуемой степени детализации; ■ информацию о цвете; ■ охват; ■ системы управления и координат; ■ формат данных; ■ метаданные. 23 См.: Требования к клиенту относительно процесса обследования и его результатов должны быть задокументированы. Организация Historic England располагает руководством по этой теме (Andrews et al 2015). См.: Процесс обследования должен привести к надежной записи существующей структуры здания: его геометрии, положении и внешнем виде. Наборы данных съемки (облака точек или модель поверхности сетки) не являются информационным моделированием, но они могут быть использованы в качестве эталона и основы для моделирования, как описано в разделе 2.3. 2.2.2 Другие виды обследования В зависимости от объема проекта и требований клиента могут потребоваться дальнейшие обследования объекта, качественные и кабинетные исследования, а также инспекции на местах. Сбор негеометрических данных может включать обследования состояния, археологические исследования, анализ материалов и другие обследования [например, механические и электрические системы (системы мониторинга и оценивания)], которые проводятся соответствующими специалистами. Однако, чтобы полностью реализовать потенциал и выгоду от знания этой информации и помочь в понимании и интерпретации того, что случается за видимой поверхностью, также необходимо полностью понимать, что физически происходит под «поверхностью» обследованного объекта. Эти исследования могут проводиться независимо от программы метрических обследований объекта, однако они могут 24 иметь значение с точки зрения доступности места расположения здания и логистики. Специальные расследования могут проводиться независимо от других обследований, но с учетом требований программы поставки информации. 2.2.3 Информация по наследию Объем и качество информации об историческом объекте может значительно меняться в зависимости от типа здания, его предыдущего использования, права собственности и действующих систем управления. Существующая информация может быть предоставлена в бумажном или электронном формате, на месте или рассредоточена в нескольких местах, и потенциально представлять собой объект интеллектуальной собственности или являться конфиденциальной информацией. Использование унаследованной информации в проекте информационного моделирования исторического здания, главным образом, определяется двумя качествами: доступностью и обоснованностью. Доступность определяется тем, где и в каком формате хранится информация и существуют ли какие-либо ограничения на ее использование (владение, безопасность). Получение информации в устаревших форматах и ее перевод в формат, подходящий для включения в информационную модель (например, оцифровка архитектурных чертежей, созданных в бумажном формате), требует определенного времени и затрат. Информация в устаревших форматах должна быть проверена перед включением в модель или использованием в процессе моделирования. Существующие данные могут быть неполными, неточными, противоречивыми или двусмысленными. Как и в любой новой работе (например, спецификации съемки), важно наладить процесс контроля качества и проверки устаревших данных. Такой процесс гарантирует, что информационная модель исторического объекта всегда согласуется с текущим состоянием физического объекта или, если это представляет собой цель модели, с его состоянием на предыдущем этапе. Часто наборы данных съемки для исторического объекта уже существуют. Однако они не всегда подходят в качестве основы для информационной модели исторического объекта. Такие параметры, как точность, охват, разрешение, степень детализации и системы координат должны будут соответствовать требованиям BIM. Кроме того, любые существующие данные должны быть подтверждены на месте или за счет проведения нового обследования перед использованием в BIM. 2.3 Подходы к BIMмоделированию BIM состоит из геометрической (2D и 3D), негеометрической информации и связанных с ней документов и данных. Обычно создание модели начинается с геометрической модели. В случае информационной модели (ИМ) для существующих объектов, в том числе и для объектов исторического наследия, модель создается в виде сборки соответствующих объектов ИМ, на основе существующих данных обследований. Проще говоря, выбирается соответствующий тип компонента BIM (например, стена, окно), настраивается на нужные размеры (о чем свидетельствуют данные съемки) и ставится в правильное положение. 2.3.1 От сканирования к информационному моделированию здания Преимущества 3D-геопространственных наборов данных (например, облака точек, полученные с помощью лазерного сканирования) для BIM значительны: большие объемы данных с высоким разрешением, охватывающие все видимые поверхности объекта (возможно с информацией о цвете) становятся надежной основой для создания собственной 3D-геометрии в среде BIM. Термин «сканирование для BIM» используется для описания подобных рабочих процессов, которые включают в себя процесс создания, управления и размещения собственных компонентов BIM при непосредственной отсылке к базовому облаку точек. См.: Рабочие процессы сканирования в BIM зависят от способности программного обеспечения ИМ импортировать наборы данных облака точек. Из-за постоянно расширяющейся сферы использования лазерного сканирования в области архитектуры, инженерии и строительства, самые последние версии инструментов разработки BIM в настоящее время включают эту функцию (хотя «легкие» версии одного и того же программного обеспечения могут и не включать ее). Поддерживаемые форматы данных облака точек могут различаться в зависимости от выбора программного обеспечения BIM. Любые проблемы, связанные с поддерживаемыми форматами и версиями программного обеспечения, должны быть решены перед началом разработки. 25 Объем процессов сканирования для BIM может меняться в зависимости от требований проекта. Результат сканирования для BIM иногда называют «готовность к информационному моделированию»: 3D-модель, сформированная как подборка родных компонентов BIM, которая представляет собой геометрию существующих составляющих здания. Впоследствии к этой модели можно добавить информацию и релевантные данные в структурированном виде, связанные с соответствующими элементами BIM (компонентами или помещениями). 2.3.2 Альтернативные подходы BIM для существующих структур не обязательно должно быть основано на данных облака точек. В ряде опубликованных научно-исследовательских проектов по ИМ исторических объектов применяется более традиционный подход создания моделей на основе 2D-чертежей САПР. В некоторых случаях такой подход был выбран даже несмотря на то, что наборы данных лазерного сканирования были доступны и использовались для проверки чертежей. Такой подход обычно применяется в тех случаях, когда существующий объект не представляет сложностей с точки зрения геометрии и надлежащим образом задокументирован в САПР. В том случае, когда данные облака точек не могут быть использованы из-за проблем с ИТ (например, из-за версии программного обеспечения или технических характеристик оборудования), недостаточном навыке моделирования, вопросов бюджета и других ограничений, можно предложить альтернативное решение. Однако уровень геометрической детализации, которого можно достичь с помощью этого метода, может оказаться ниже, чем рабочие про26 цессы сканирования в BIM. 2.3.3 Допустимое значение моделирования и степень детализации Исторические здания часто отличаются сложной геометрией и обилием декоративных элементов, что обычно требует больше времени для их моделирования в деталях по сравнению со зданиями новых архитектурных стилей. Это влияет на сбор данных (технология, время, бюджет), так как сложная геометрия здания обычно требует большего количества измерений и детального изучения в высоком разрешении, чтобы зафиксировать все на уровне, который позволяет их правильно интерпретировать и представлять в виде 3D цифровых моделей. Фрагменты исторических зданий часто отличаются неопределенными формами в результате климатического фактора или деформации конструкции, что делает невозможным (или очень затруднительным) их точное отображение с помощью параметрических объектов BIM. Более того, в архитектуре зданий таких исторических стилей, как народный и средневековый, часто используются органические формы, которые тоже могут представлять затруднения для моделирования и занимают больше времени для точного моделирования с использованием простой геометрии. Эти наблюдения напрямую влияют на ИМ исторического здания. Несмотря на достижения в области инструментов сканирования для ИМ и рабочих процессов (таких, как автоматическое извлечение геометрии), процесс моделирования — это по-прежнему трудный и времязатратный процесс. Временные аспекты и сложность работы увеличиваются в зависимости от степени геометрической детализации модели. Точное детальное представление сложной 3D геометрии обычно приводит к увеличению размера файлов, что затрудняет работу с ними и увеличивает требования к ИТ. Ограничения программного обеспечения BIM также затрудняют или делают невозможными использование родных параметрических предметов неправильной геометрической формы без ограничения функциональности модели. Ниже представлены две полезные концепции, которые позволят профессионалам и заказчикам, имея дело с ИМ исторических зданий, соблюдать соответствующие требования и определить решения: допустимое значение моделирования и степень детализации (СД). Допустимое значение моделирования относится к тому, насколько точно модель соответствует существующему обследованию (обычно набору данных облака точек). Требования к допустимому значению моделирования должны быть определены в начале проекта. Они образуют часть любой спецификации сканирования для BIM. Допустимые значения могут варьироваться для различных сегментов объекта или для определенных строительных систем/компонентов, и могут принимать форму рисунка с погрешностью ±мм. Допустимые значения моделирования определяют максимально возможное отклонение модели от того, что считается основным источником существующей геометрической информации, например, облако точек. Акроним СД [в ориг. LOD — Level of Development — прим. переводчика] обычно используется для описания степени детализации, т. е. того, сколько геометрических деталей входит в компоненты BIM. Объект BIM может быть смоделирован на различных уровнях детализации, в зависимости от требований к проекту. СД относится только к внешнему виду объекта (геометрии), а не к объему связанной с ним информации [иногда называемой уровнем информации. Термин «определение уровня модели» используется в PAS 1192 — 2:2013 (Стандарт BSI 2013b) и обозначает совокупность уровня детализации и уровня информации в BIM]. Например, компонент, смоделированный в самой низкой (символической) СД может включать полную спецификацию продукта. С точки зрения сбора метрических данных, необходимая СД для BIM существующего объекта напрямую зависит от спецификации разрешения (плотности точек для лазерного сканирования). В случае геометрически сложных объектов, что свойственно для объектов наследия, высокая степень детализации и допустимое значение моделирования возможны, но это часто непродуктивно с точки зрения размеров файлов и их производительности, а также с точки зрения требуемых временных затрат. Во избежание чрезмерного моделирования для СД требуется четкая спецификация. Предполагаемые преимущества (с точки зрения качества и полноты информации, требований к визуализации и т.д.) должны быть тщательно обдуманы с учетом функциональности модели, ограничений файлов, времени и прилагаемых усилий. См.: Для того чтобы сохранить рентабельность, необходимо определить минимальный уровень графической детализации, достаточный для цели моделирования конкретного объекта. В настоящее время ведется работа в направлении стандартизации СД. Например, разработана система классификации, пред27 Рис. 7. Степени детализации (СД) определены в Технологическом протоколе по ИМ АИС в версии 2.1.1 (АИС (Великобритания) 2015 г.) ложенная в Технологическом протоколе BIM АИС (Великобритания) в версии 2.1.1 (АИС Великобритании, 2015 г.) и структура СД, предложенная в Спецификациях метрических обследований для культурного наследия (Andrews et al 2015). Система СД, предложенная АИС Великобритании в 2015 г., приведена в соответствие с рекомендациями PAS 1192—2: 2013 (BSI 2013b) и предлагает шесть уровней детализации для компонентов BIM (Рис. 7). Система разработана не только для исторических зданий; ее можно использовать для того чтобы определить и предоставить уровень геометрической детализации, необходимый для моделей, систем, сборок или отдельных компонентов. Технологический протокол AEC (UK) BIM Technology Protocol (AEC (UK) 2015) определяет СД как различные степени создания элемента следующим образом: ■ Степень детализации 1 — символическая: символический объект, который не может быть масштабирован и размеры которого не указаны; ■ Степень детализации 2 — концептуальная: простое заполнение с абсолютно минимальной степенью детализации. Ис28 пользуется, чтобы сделать объект узнаваемым, например, как стул любого типа. Поверхностное размерное представление. Создается из доступного материала; ■ Степень детализации 3 — обобщенная: общая модель, достаточно проработанная для определения типа и материалов элементов здания. Обычно содержит уровень 2D детализации, соответствующий «предпочитаемому» масштабу. Размеры могут быть приблизительными; ■ Степень детализации 4 — детализированная: конкретный объект, достаточно смоделированный для определения типа и использованных в строительстве материалов. Точные размеры. Моделирование или создание предварительной модели «замысла» объекта, представляющего финальную стадию проектирования. Подходит для закупок и анализа затрат; ■ Степень детализации 5 — для работ / обработки: детально проработанный объект, включающий точные требования к строительству и элементам здания, содержащий геометрические сведения. Должен включать все необходимые подкомпоненты, адекватно представленные для обеспечения строительства. Используется только в том случае, когда 3D-вид в достаточном масштабе содержит необходимые детали благодаря близости объекта к камере; ■ Степень детализации 6 — как построено: точная модель построенного объекта. В модели должны присутствовать любые отличительные особенности конструкции (AEC, Великобритания, 2015 г.). См.: PAS 1192—2: 2013 (Стандарт BSI 2013b) предлагает постепенное уточнение геометрии модели и связанной с ней информации на различных уровнях, соответствующих стадиям проекта Cовета строительной отрасли. Соответствие степени определения модели конкретным этапам проекта хорошо применимо к проектам первичного строительства, но не может быть таковым относительно существующих архитектурных объектов. Другой подход для определения степени детализации (СД) специально для использования в сфере сохранения объектов наследия предложен в Спецификации метрического обследования объектов культурного наследия (Andrews et al 2015) (Рис. 8). Этот документ определяет четыре степени детализации. ■ Степень 1: основные контуры здания/ структура, представленная в виде объекта с использованием репрезентативной информации о строительных элементах, но без архитектурных деталей; ■ Степень 2: план здания / структура, представленная как объект с основными архитектурными особенностями, включая использование общих элементов; ■ Степень 3: план здания / структуры, представленный как объект со всеми архитектурными особенностями и основными функциями; ■ Степень 4: детальная съемка здания / сооружения, представленного в виде объекта со всеми архитектурными деталями, функциями и специально разработанными элементами для точного представления об использованных строительных материалах (Andrews et al 2015). Альтернативные решения могут быть использованы для необходимой степени детализации в отношении моделей или отдельных элементов в аспекте применения ИМ исторических объектов. Новый доклад общества Historic England «Использование информационного моделирования зданий (BIM) в контексте научного наследия» (Brookes 2017) предлагает такую систему, которая также связывает модель LOD с требованиями метрической съемки. В случае какого-либо отхода от широко признанных конвенций LOD используемая система должна быть надлежащим образом определена и должна сопровождаться иллюстрированными примерами. См.: Степени детализации отличаются от уровней развития (к которым тоже ошибочно применяется данный термин). Различие между этими понятиями было определено Американским институтом архитекторов (AIA) для формы протокола информационного моделирования здания проекта AIA G202—2013 (AIA 2013). В рамках этих понятий определены уровни развития LOD100LOD500, которые используются для определения степени достоверности информации о модели. 29 Рис. 8. Примеры различных степеней детализации (СД 2—4) представлены в Спецификации метрических обследований культурного наследия (Andrews et al 2015) 2.3.4 Требования к пользовательскому содержимому В отличие от объектов новой архитектуры, которая обычно характеризуется единообразием и повторяемостью, объекты культурного наследия обычно состоят из нестандартных, выполненных на заказ или уникальных строительных элементов. Здания, относящиеся к определенному архитектурному стилю (например, неоклассические) также содержат ряд повторяемых компонентов, которые могут быть смоделированы как параметрические объекты ИМ, и, таким образом, могут стать частью библиотеки контента проекта BIM. Пакеты программного обеспечения ИМ, как правило, включают в себя встроенные библиотеки стандартных объектов, которые, в основном, подходят для моделирования новых зданий. Вы также можете загрузить большое количество объектов ИМ из различных сетевых репозиториев 30 (см. раздел 6). В библиотеках стандартных объектов элементы исторического здания обычно отсутствуют, поэтому, возможно, придется создать элементы в рамках проектов ИМ исторического объекта. Полученная библиотека ИМ может повторно использоваться в проектах, связанных с аналогичными объектами. См.: Несмотря на направленность на новые архитектурные объекты, Национальная строительная спецификация (НСС) Национальная библиотека BIM (см. раздел 6.1.4) может быть полезна для использования по отношению к историческим проектам ИМ. Это постоянно расширяющееся хранилище объектов ИМ, доступное для бесплатной загрузки в специальном формате или формате IFC, полностью аттестованном для соответствия стандарту Национального бюро стандартов США. См.: Ведутся исследования в области развития библиотек исторических элементов. Помимо этого, существуют публикации, в которых подробно описывается, как с помощью программного обеспечения BIM можно смоделировать элементы определенных архитектурных стилей (например, Aubin and Milburn 2013). Они могут быть интересны тем, кто работает над воссозданием внутреннего убранства для зданий, построенных в определенных архитектурных стилях. 2.3.5 Гибридное информационное моделирование Элементы объектов культурного наследия часто уникальны и зависят от интерьера и материалов. Это может снизить пользу параметрического моделирования, которое является ключевым фактором технологии ИМ. Создание детальной модели уникального элемента в качестве объекта ИМ может быть очень трудоемким и дорогостоящим делом. В ряде исследований, связанных с геометрией поверхности (сеткой), созданной из геопространственных данных, использовался альтернативный подход. Он может позволить относительно быстро добавить сложные геометрические элементы к модели без необходимости воссоздавать объект в качестве родной геометрии BIM. Такой подход может быть полезен для визуализаций и возможного анализа, например, для проверки коллизий и параметров проектирования. Однако этот метод неэффективен при наличии большого количества разных элементов. Интеграция сеток значительно увеличивает размер файла модели, что влияет на скорость хранения и обработки. Кроме того, объекты сетки в ИМ имеют ограниченную функциональность: неродная геометрия не является параметрической, и ее редактирование является сложным процессом. Помимо этого, данная геометрия не взаимодействует с другими компонентами ИМ. Также могут быть ограничения по добавлению информации к неродным данным ИМ (в зависимости от выбора программного обеспечения ИМ). См.: Другим подходом, который может быть экономически эффективным для проектов консервации, является использование геопространственных наборов данных в виде облаков точек для визуализации существующих материалов и моделирования только новых вмешательств в качестве изначальных объектов ИМЗ. Этот тип моделирования можно назвать «гибридным информационнным моделированием», так как оно не дает полных возможностей ИМ и ограничивает диапазон возможного анализа объекта (Brookes 2017). 2.3.6 Неполная / недоступная информация При ИМ исторических проектов часть информации может оставаться недоступной из-за ограничения бюджета, времени, доступности или других ресурсов. Например, в большинстве случаев состав существующих исторических материалов (спрятанных за внутренней облицовкой стен и более поздних вмешательств) и их свойства (например, структурные и экологические показатели) можно лишь предположить, если только не проводятся целенаправленные 31 расследования. Это значительно отличается от стандартной практики информационного моделирования нового здания, где вся информация известна (или должна быть известна), по мере того как она создана и уточнена на разных этапах проекта. Пустоты данных (т. е. области, в которых отсутствуют данные обследования) также подпадают под эту категорию. Пустоты данных влияют на процесс моделирования, где могут потребоваться обоснованные предположения насчет некоторых аспектов геометрии объекта. Согласно рекомендуемым процессам BIM, вся информация, которая предоставляется или обменивается, должна быть проверена и подтверждена, что исключает какую-либо двойственность трактовок. Если какая-либо часть модели основана на предположениях из-за отсутствия данных или неполной информации, этот факт должен быть известен для того, чтобы избежать двусмысленности и будущей путаницы, неправильного толкования и принятия решений, основанных на неполной информации. См.: Поэтому модель должна содержать информацию известной степени достоверности. Было бы полезно сформулировать общепроектное cоглашение для обозначения случаев, когда о внешнем виде или свойствах объекта были сделаны предположения. 2.4 BIM как способ улучшения доступа к информации В предыдущих подразделах описывации, передаваемом через программное 32 лись характеристики ИМ как 3D цифровой информационной модели для применения к объектам наследия и объяснялось, что такое информационное моделирование исторических зданий. Тем не менее, BIM — это не просто 3D-модель или тип программного обеспечения; это процесс поддержки междисциплинарного сотрудничества для лучшего управления информацией в рамках строительных проектов. Успешность строительных проектов (строительство, реконструкция, обслуживание, управление) зависит от полной, точной и надежной информации. BIM и совместные рабочие процессы обеспечивают основу для управления обменом информацией и поддержания целостности информации на всех этапах проекта. Одним из основных требований, повышающих эффективность BIM, является то, что информация не дублируется, но совместно и повторно используется в рамках проектной команды. В этом смысле междисциплинарное сотрудничество основывается на взаимодействии и обмене важными данными. Очевидно, что один инструмент BIM не может отвечать всем требованиям процесса проектирования-строительствауправления. Вместо этого проектные группы должны создать более или менее сложные рабочие процессы, включающие несколько взаимосвязанных компьютерных программ. Различные специалисты должны также уметь выбирать цифровые инструменты, наиболее подходящие для их задачи, независимо от выбора программного обеспечения другими членами команды. Подобную программную систему иногда называют «цифровой экологией» или «цифровой программной экологией». «Цифровая экология» основана на совместимости, бесшовном потоке информа- обеспечение платформы. Однако на практике перевод данных из одного цифрового формата в другой происходит не без трудностей. Совместимость обеспечивается с помощью форматов обмена открытыми данными, которые разработаны на международном уровне и применяются во всех отраслях промышленности АИС. 2.4.1 IFC Стандарт IFC является открытым форматом обмена данными для BIM. IFC — это беспатентный формат, который поддерживается большинством поставщиков программного обеспечения BIM. Он может использоваться в строительной отрасли для обмена объектно-ориентированным строительными 3D-данными о здании независимо от программного обеспечения BIM, используемого другими членами проектной группы. См.: Формат IFC признан Международной организацией по стандартизации 16739: 2013 (ISO 2013) для обмена данными в строительстве и индустрии управления архитектурными объектами. В связи с многочисленными обращениями пользователей ряд стандартов IFC находится в стадии разработки. Более подробная информация доступна на сайте BuildingSMART (см. раздел 6.2.5). проектирования и строительства. Информация из файла COBie может отображаться в формате нейтральной таблицы и импортироваться в системы управления объектами / активами. Формат COBie поддерживает обмен информацией как о новых, так и о существующих объектах (зданиях и их инфраструктура) на протяжении всего их жизненного цикла. Независимо от программных приложений, используемых для создания, отправки, получения и интерпретации информация, COBie гарантирует, что информация может быть рассмотрена и проверена на соответствие, непрерывность и полноту. См.: Формат COBie является международным стандартом и схемой обмена информацией, выбранной правительством Великобритании для BIM 2-го уровня, наряду с BIM и связанной с ним документации. Использование COBie в сфере архитектуры, инженерии и строительства в Великобритании изложено в Британском стандарте BS 1192—4:2014 (BSI 2014a). 2.4.2 COBie COBie — это формат обмена данными, определенный как разновидность IFC. В основном, формат COBie предназначен для облегчения передачи информации операторам объекта, созданной во время этапов 33 Рис. 9. Диаграмма о цикле получения информации 2.4.3 Система классификации В отношении информации о строительстве (включая объекты, деятельность, системы, строительные элементы и продукты) системы классификации имеют решающее значение для таких процессов, как извлечение информации. Последовательное использование системы классификации позволяет получать информацию о конкретных типах строительных элементов, которая извлекается из большого набора данных и запрашивается быстро и эффективно. В систему можно интегрировать такой признанный глоссарий терминов в сфере сохранения наследия, как Форум информационных стандартов в области сохранения наследия (FISH; FISH 2017). Как подчеркивается 34 в Британском стандарте BS 1192—4: 2014 (BSI 2014a), использование систем классификации для данных BIM включено в версию COBie-UK-2012. В разных областях промышленности и в разных странах существуют различия в предпочтениях относительно выбора системы классификации. Например, в Великобритании используют систему Uniclass, а в Северной Америке — Omniclass. Uniclass 2015 является рекомендуемым стандартом в Великобритании и предназначен для всех секторов строительства. См.: Последние версии таблицы классификации Uniclass можно загрузить с сайта Национального бюро по стандартизации (см. раздел 6.1.4). 2.4.4 Стандарты BIM В условиях сотрудничества использование общепринятых стандартов имеет решающее значение, поскольку это гарантирует, что производимая и обмениваемая информация будет представлена в определенном формате и качестве, и это позволит избежать двусмысленности в ее толковании и использовании. Ряд международных и британских стандартов определяют использование BIM в строительной отрасли. В Великобритании рекомендуемая практика для совместной работы над BIM изложена в подборке документов (Британский стандарт и Общедоступная спецификация PAS), все из которых доступны для загрузки бесплатно с подраздела сайта 2 BIM (см. раздел 6.1.2). Эти документы предоставляют общие рекомендации в отношении передовой практики применении BIM как в сфере строительства, так и на стадии управления объектами. Общедоступная спецификация PAS 1192—2: 2013 (BSI 2013b) описывает процесс получения информации и обмена ею на всех стандартных этапах проектирования и разработки строительства с последующей передачей информации на этапе эксплуатации объекта (Рис. 9). PAS 1192— 2: 2013 применяется как к новым, так и к существующим объектам. В случае строительства нового здания, процесс получения информации начинается с капитальных затрат в заявлении информационных требований работодателя (ИТД). В случае существующих активов, BIM начинается с процесса оценки (на этапе эксплуатации). На информацию из PAS 1192— 2: 2013 следует ссылаться в случае консер- вации, реконструкции, расширения, адаптивного повторного использования или других строительных проектов, которые связаны с историческими объектами. Особое значение для ИМ исторических зданий, как и любого другого проекта, касающегося существующих объектов, представляет Спецификация по управлению информацией для фазы эксплуатации объектов, PAS1192—3:2014, в которой используется информационное моделирование зданий (BIM) (BSI 2014b) (Рис. 10). Этот документ описывает рекомендуемые практики BIM для управления активами, объясняя процессы, связанные с созданием, поддержанием и использованием архитектурной информационной модели (АИМ) как источника корректной информации о существующем объекте. АИМ может быть создана путем получения информации от компьютерной модели проекта, разработанной в ходе строительства и переданной на стадии эксплуатации, и / или включения информации из других источников (например, из обследования или данных старого образца). Для того чтобы АИМ была полезным инструментом управления на протяжении всего срока эксплуатации объекта, ее необходимо поддерживать, т. е. постоянно обновлять с учетом физических изменений объекта. К PAS 1192—3:2014 следует обращаться в случае возникновения вопросов по управлению историческими объектами, включая профилактическое обслуживание, планирование и другие виды деятельности по управлению наследием. Совместные процессы BIM подкреплены рекомендациями Британского стандарта BS 1192: 2007 (BSI 2007), использующиеся в отрасли архитектуры, инженерии и строительства. Использование общей среды рабочего стола для облегчения совместной работы 35 Рис. 10. Обеспечение управлением данными и информацией: краткое описание процессов, изложенных в PAS 1192—3: 2014 (BSI 2014b) определено в Стандарте BS 1192:2007 и далее более развернуто описано в Спецификациях PAS 1192—2:2013 (BSI 2013b) и PAS 1192—3: 2014 (BSI 2014b). В настоящее время ведется постоянная дискуссия о пригодности и непригодности существующих стандартов BIM, а также системы классификации и форматов обмена данными относительно определенных требований к объектам наследия. Эти стандарты описывают типичные сценарии новых проектов, но также предусматривают их применение в случае существующих объектов. Внедрить существующие стандарты BIM и спецификации в проекты по сохранению объектов наследия не всегда просто. В настоящее время стандарты, специально 36 разработанные для ИМ в сфере сохранения наследия, отсутствуют. Значительная работа по развитию соответствующих стандартов BIM для задач консервации, восстановления и технического обслуживания была проделана Советом по подготовке кадров в области консервации архитектурных объектов (COTAC). Первоначально был представлен доклад COTAC «Интеграция цифровых технологий для поддержки информационного моделирования исторических зданий» (Maxwell, 2014), а затем — публикация двух Отчетов об информационном моделировании исторических объектов (Maxwell 2016a, b). Эти документы направлены на интеграцию стандартов BIM, появляющихся в секторе нового строительства, с ключевыми принципами и руководством в области сохранения наследия, таких как Британский стандарт BS 7913:2013 (BSI 2013a). Консервация влияния отображаются через стандартные процессы BIM, которые пересматриваются с учетом конкретных требований исторических проектов ИМ. Стандарты постоянно обновляются и расширяются, поэтому активное участие сектора сохранения наследия (как академического, так и коммерческого) имеет решающее значение в этом процессе. Работа в этом направлении ведется BIM4Heritage (см. раздел 6.2.2), в научных кругах, профессиональных организациях и других специализированных группах (см. раздел 6). 37 3. Управление данными информационной модели здания BIM и совместные рабочие процессы предлагают значительные преимущества для строительства и управления объектами, которые потенциально будут применимы и полезны для сектора наследия. Их успешная реализация, особенно в случае крупных или сложных проектов, должна основываться на надежной ИТ-инфраструктуре, хорошо продуманных рабочих процессах, регулируемых стандартами и протоколами, и, в некоторых случаях, на устойчивой стратегии долгосрочного управления данными. 3.1 Инфраструктура информационной модели здания Процессы BIM полагаются на соответствующую ИТ-составляющую в виде программного обеспечения, аппаратных средств и сетей, которые соответствуют особым требованиям к проекту. 3.1.1. Программное обеспечение Часто можно услышать мнение, что BIM — это не программное обеспечение, а скорее процесс совместного производства информации. Однако BIM полностью зависит от программного обеспечения на этапах производства, управления, обмена, использования и архивирования информации. Маловероятно, что один программный инструмент BIM может соответ38 ствовать всем требованиям проекта. Для того, чтобы преодолеть ограничения различных цифровых инструментов и использовать их преимущества, можно внедрить в проект так называемую «цифровую экологию», состоящую из многих взаимосвязанных программ BIM. Выбор программного обеспечения BIM определяется рядом факторов, в том числе стоимостью программ, вариантами их лицензирования, возможностями программного обеспечения и требованиям к совместимости. См.: в настоящее время существует несколько коммерческих поставщиков программного обеспечения BIM, охватывающих широкий диапазон цен и возможностей (разработка и координация проекта), доступных как часть наборов программного обеспечения или в качестве автономных программных продуктов. К подобным приложениям относятся Allplan (Nemetschek), ARCHICAD (Nemetschek/Graphisoft), Revit® (Autodesk®), Navisworks (Autodesk®), Digital Project (Gehry Technologies), Solibri (Nemetschek), Vectorworks® (Nemetschek), MicroStation (Bentley®) и AECOsim (Bentley®). Вопросы совместимости следует проверить и решить до начала проекта. Не менее важны версии программного обеспечения, так как многие разработки программного обеспечения ИМ имеют технические особенности: файлы, созданные в одной вер- сии программы, не открываются в предыдущих версиях. Разные версии одной программной платформы могут включать упрощенный и начальный уровень программы. Такие версии могут содержать только часть тех функций, которые заложены в полной версии, но отличаются значительно более доступной ценой. Следует заранее определить, могут ли какие-либо ограничения в инструментах моделирования или других возможностей (например, интеграция данных облака точек) сделать такие программы непригодными для применения BIM исторических объектов. Множество плагинов и дополнительных инструментов способны обеспечить такие области применения, как автоматическое извлечение геометрии (для потоков операций сканирования для BIM), обнаружение коллизий, управление проектом, визуализация, взаимодействие с другими системами и др. Они могут быть доступны как бесплатно, так и в виде платных дополнений к программному обеспечению BIM (обычно доступны через поставщиков программного обеспечения BIM) или в качестве автономных приложений (облачных или установленных на компьютер). Облачные приложения и сервисы становятся все более популярными. Некоторые производители программного обеспечения BIM предоставляют бесплатные автономные или облачные средства просмотра, которые позволяют клиентам и конечным пользователям просто просматривать и комментировать модели. В зависимости от используемого программного обеспечения для разработки модели, эти инструменты должны быть доступны на сайте производителя. См.: Примеры бесплатных программ для просмотра BIM-файлов включают Navisworks® Freedom (Autodesk®), BIMx (Graphisoft®) и Solibri Model Viewer (Nemetschek); более обширный список доступен на сайте целевой группы BIM (см. раздел 6.2.3) Для консультирования клиентов на месте расположения объекта ИМ можно использовать портативные устройства (например, планшеты и смартфоны). В настоящее время существует ряд полезных мобильных приложений для BIM для просмотра и аннотирования моделей и ожидается, что их внедрение получит еще более широкое распространение. 3.1.2. Лицензирование Приобретение программного обеспечения BIM часто включает в себя значительные авансовые инвестиции, в зависимости от количества приобретенных лицензий и их вариантов (бессрочная или подписка). В зависимости от приложения, в рамках проекта может потребоваться дополнительное программное обеспечение или подключаемые модули, например, решения для сканирования в информационную модель, что требует дополнительных затрат. Различные поставщики программного обеспечения могут предлагать разные типы лицензий. Большинство провайдеров переходят от бессрочных лицензий к вариантам подписки, которые предлагают доступ к программному обеспечению на платной основе. Такой подход позволяет большему количеству профессионалов получить доступ к программному обеспечению среднего и высшего класса по более доступной цене благодаря рассрочке оплаты. Такой вариант может быть более гибким с точки 39 зрения обеспечения различных рабочих нагрузок. ИМ с открытым исходным кодом представляет собой все больший интерес для разработчиков программного обеспечения и дизайнеров, которые смотрят на развитие незапатентованных программ для BIM. Можно привести несколько многообещающих примеров, выполненных с применением стандарта IFC, но в настоящее время надежного всестороннего решения для строительных проектов не существует. Ожидается, что по мере развития применения BIM интерес к бесплатным инструментам с открытым исходным кодом тоже увеличится. Примечание: расширяемое информационное моделирование зданий (РИМЗ) является инструментом разработки программного обеспечения со свободным открытым исходным кодом, который позволяет разработчикам создавать на заказ на основе приложения IFC, такие как автономное программное обеспечение или дополнения для коммерческих инструментов BIM (см. раздел6.4.4). Ожидается, что по мере развития применения BIM интерес к бесплатным инструментам с открытым исходным кодом тоже увеличится. 3.1.3 Форматы данных Авторизированное программное обеспечение BIM сохраняет файлы моделей в различных запатентованных форматах, таких как RVT (Revit), PLN (ARCHICAD) и DGN (AECOsim Building Designer). В некоторых случаях файлы могут поддерживаться другим программным обеспечением, на40 пример, если оно входит в состав набора программного обеспечения, но их совместимость в основном зависит от несвободных форматов обмена данными. Формат IFC является стандартом открытого обмена для BIM и поддерживается большинством программного обеспечения BIM. Интеграция различных наборов данных в BIM (облако точек, сетка, изображение, CAD) основана на обмене форматов ASCII (для данных облака точек), TIFF и JPEG (растровые изображения), DXF и DWG (чертежи CAD) и OBJ (модели сетки). Поддерживаемые форматы могут меняться в зависимости от выбора программного обеспечения BIM. Схемы обмена данными необходимы для процессов обмена информацией на 2-м Уровне BIM. Например, формат COBie можно использовать (просматривать, редактировать) в нейтральной форме таблицы. 3.1.4 Общая среда рабочего стола Общая среда рабочего стола обеспечивает возможность поддержки междисциплинарного сотрудничества через BIM. Она определяет единый источник информации для проекта, используемый для сбора, управления и распространения информацией о проекте посредством строго контролируемых процессов. Протокол использования должен быть обменным и должен строго соблюдаться всеми членами проектной группы для обеспечения согласованности и качества информации. Общая среда рабочего стола может быть общим сетевым местоположением, экстрасетью проекта или электронной системой управления документами (ЭСУД). Рис. 11. Схема принципов общей среды данных См.: Общая среда рабочего стола не только применяется в проектах ИМЗ, но и является необходимым условием для ИМЗ 1-го уровня и выше. См.: Британский стандарт BS 1192:2007 (BSI 2007) определяет использование общей среды рабочего стола для производства информации в сфере архитектуры, инженерии и строительства (Рис. 11), в то время как в части 2 и 3 Общедоступной Спецификации PAS 1192 (BSI 2013b, 2014b) объясняется дальнейшее применение общей среды рабочего стола в проектах BIM на капитальном и операционном этапах работы на объектами. Эти документы не имеют прямого отношения к проектам в области наследия, но в большинстве сценариев изложенные в них рекомендации по использованию совместной рабочей среды должны быть приняты во внимание. См.: Соглашения о названиях имеют решающее значение для процессов управления информацией, особенно в ситуации отсутствия системы управления данными, способной поддерживать метаданные. Использование соглашения о названии файлов позволяет пользователям легко находить и извлекать необходимые файлы. Внедрение системы названия файлов — это хорошая практика, 41 и она может быть полезна не только по отношению к проектам ИМЗ. 3.1.5 Оборудование и сети Вес файлов BIM значительно различаются в зависимости от проектов, размера объектов и требований к информации. Как правило, программное обеспечение BIM устанавливается на настольные компьютеры с высокими техническими характеристиками оперативной памяти (RAM) и скорости обработки, хотя можно использовать и ноутбуки с высокой производительностью процессора. Следует сверяться с техническими требованиями оборудования, опубликованными поставщиками программного обеспечения в отношении каждого конкретного варианта программного обеспечения и любых дополнительных требований (например, необходимость обработки или просмотра геопространственных данных). Помимо этого, долгосрочное использование программного обеспечения BIM потребует периодических обновлений оборудования, так как требования к скорости обработки и соединения оперативной памяти, хранения будут только расти. Чрезмерные требования к оборудованию могут обеспечить лучшее соотношение цены и качества в долгосрочной перспективе, так как при этом учитываются дополнительные потребности для будущих версий программного обеспечения. 3.1.6 Сети Сети необходимы для совместной работы либо через локальную сеть, либо в облаке. Вопросы доступности и безопасности, касающиеся использования общей среды рабочего стола, должны строго отслежи42 ваться IT-специалистами. Так как доступность и использование приложений для BIM на облачной основе все время возрастают, увеличиваются требования к скорости соединения. Для совместной работы необходимы соответствующие высокоскоростные конфигурации сети, особенно когда члены проектной группы работают удаленно. См.: Максимальные размеры файлов для BIM определяются сочетанием таких факторов, как требования к программному и аппаратному обеспечению, требованиям к общая среда рабочего стола и возможностями сети. (см. Примеры 1—8). 3.2 Стандарты и протоколы BIM Использование стандартов проекта BIM является важным шагом в обеспечении согласованности и контроля качества, особенно в случае совместных рабочих процессов. Передовая практика BIM требует, чтобы все члены проектной группы следовали предварительно согласованным процедурам. К подобным требованиям относятся спецификации для согласования названий, пространственная координация, моделирование, стандарты CAD, шаблоны, метаданные и процессы обмена информацией. Стандартизация требует от всех членов команды строгой дисциплины. Также необходимо унифицировать все процессы производства информации. Последняя версия Технологического протокола в сфере архитектуры, инженерии и строительства AEC (UK) BIM Technology Protocol от 2015 г. была согласована с рекомендациями Общедоступной спецификации PAS 1192—2:2013 (BSI 2013b) и обеспечивает комплексное руководство по разработке стандартных процедур информационного моделирования зданий. Также специально для применения с наиболее широко используемым программным обеспечением BIM были изданы дополнительные документы (см. раздел 6.1.1). Создание пользовательского контента, как правило, является требованием для исторических проектов BIM, так как встроенные или онлайн-библиотеки объектов, как правило, включают в себя в основном элементы новой архитектуры. При этом в них отсутствуют элементы исторических архитектурных стилей. В проекте информационного моделирования можно частично использовать контент из подобных источников, однако включение объектов BIM из различных источников, созданных разными авторами и с разными целями, может создать трудности с точки зрения согласованности информации. Необходимо утвердить стандарт объектов BIM, который может быть использован для (А) создания любого нового контента конкретного проекта и (Б) для проверки контента, заимствованного из других источников. В библиотеке объектов BIM и, следовательно, в любой модели, следует использовать только тот контент, который был проверен на соответствие принятому проектному стандарту. чивая качество создаваемой информации. Стандарт объектов Национального бюро стандартизации соотносится с форматами файлов COBie и IFC (см. раздел 6.1.4). Он доступен для бесплатного скачивания с сайта НБС. См.: Согласованное определение параметра имеет большое значение для процессов запроса данных и извлечения информации. Стандарт объектов Национального бюро стандартизации не только включает в себя ряд общих определений параметров, но и предоставляет Соглашение для дополнительных параметров, которые полезны для объектов сохранения наследия. Определение параметров может быть частью согласованных стандартных процедур проекта. См.: Объекты из проекта библиотеки объектов BIM в будущем могут быть полезны для других проектов. Имея это в виду, любой потенциально полезный контент может быть скопирован из библиотеки проекта в Центральную библиотеку ресурсов BIM. При запуске нового проекта содержимое центральной библиотеки может быть присвоено, сверено с принятым стандартом для конкретного проекта и скопировано в соответствующую библиотеку проекта. См.: Стандарт объектов Национального бюро стандартизации определяет требования к информации, геометрии, характеристикам и представлению объектов BIM, обеспечивая последовательный подход для всех объектов BIM и обеспе43 3.3. Работа с данными Неоднократно предлагалось, что долгосрочные преимущества BIM должны быть реализованы на этапе эксплуатации, когда BIM используется для управления всей информацией, связанной с эксплуатацией и техническим обслуживанием объекта. Для этого информационная модель должна постоянно обновляться с учетом изменений физических характеристик объекта. Это подразумевает процесс обслуживания модели или «курирование» информационной модели. Должна быть разработана программа проверки, подтверждения и обновления модели в соответствии с физическими изменениями объекта. Из этого следует, что BIM, которое используется для управления объектами, не может быть статическим объектом. Замененные версии модели объектов должны быть заархивированы в соответствии со стандартами, так как в них присутствует аудиторский след и задокументировано состояние объекта на различных этапах его жизненного цикла. Долгосрочное «курирование» модели имеет последствия с точки зрения предоставления ресурсов, требующих наличия либо штатных специалистов, либо привлечения внешних контрактов. Оно может быть связано с существующими процессами управления активами и должно оцениваться в каждом конкретном случае. Помимо этого, продолжается дискуссия о долгосрочных решениях архивирования для BIM. Как указано, они не относятся к текущей цели АИМ, используемой для приложений Facilities management FM и Asset management, но, скорее, представляет собой серию замененных «моментальных снимков во времени». Не прекращаются дискуссии вокруг то44 го, какой из форматов архивации данных считать наиболее подходящим (например, использование формата IFC), и как быть с метаданных и требований к ИТ для обеспечения долгосрочного обслуживания соответствующих данных. Руководство по цифровому архивированию, которое поможет обеспечить принятие решений в отношении объектов наследия, а также их интерпретации и представления доступно на ресурсе Archaeology Data Service (ADS) (см. раздел 6.2.1). Обучение информационному моделированию и развитие навыков в этой области являются важной частью реализации BIM. К каждому члену организации или проектной группы предъявляются свои требования в зависимости от их роли и навыков в области ИМ. Нельзя недооценивать роль самообучения, совместного обучения и развитие навыков между коллегами. Можно выделить две области обучения: ■ программное обеспечение BIM, создание модели и контента; ■ процессы BIM и управление ими. Для использования информационного моделирования в сфере сохранения объектов наследия требуется хорошее понимание программного обеспечения и, возможно, продвинутые навыки моделирования. Знание стандартов проекта и правильных процедур также представляет важность, особенно для совместной работы над информационной моделью. В настоящее время в Великобритании ряд компаний и специалистов проводит обучение BIM. Поставщики программного обеспечения могут предоставлять учебные ресурсы, а некоторые компании публикуют списки аккредитованных учебных центров на сво- их сайтах. Существуют различные виды тренингов: интенсивные курсы, внутрефирменные семинары и различные варианты электронного обучения. Большую роль играет распределение времени. Большинство практиков согласны с тем, что тренинги должны быть спланированы в начале проекта или доступны в течение всего проекта в зависимости от необходимых навыков BIM. Это не всегда просто осуществить, но данное условие гарантирует, что полученные навыки сразу будут применяться на практике и не будут просто забыты. Следует также предусмотреть возможность проведения длительной программы по развитию навыков BIM. Примечание: Услуги по оценке навыков могут быть полезны для выявления пробелов в навыках внутри организации или использоваться для проверки уровня навыков в рамках проектной команды. Примечание: Существуют разные схемы аккредитации для сертификации навыков BIM, например, сертификация менеджера BIM от Королевского института дипломированных оценщиков (RICS) (предназначена для дипломированных оценщиков) (см. Раздел 6.2.11) и схемы сертификации BIM BRE (для частных лиц или организаций). 45 4. Ввод BIM в эксплуатацию Если вы планируете разместить заказ на выполнение BIM, то найдете полезную информацию в данном разделе. В первую очередь это касается организаций и частных лиц, участвующих в проектах по сохранению объектов наследия и управлению активами исторических зданий и объектов. Запросить просто BIM или «все в BIM» недостаточно, если предварительно не оговорить с исполнителем, какие требования должны быть выполнены. Профессионалы и клиенты с опытом размещения заказов на BIM (как в отношении новых зданий, так и в отношении объектов культурного наследия) подчеркивают, что отсутствие четкости в определениях требований к информации является существенным препятствием для успешного BIM-моделирования. Ввод в эксплуатацию услуги BIM требует вложений и коммуникации как от клиента, так и от поставщика. Это двухсторонний процесс: (a) клиенты должны четко определить свои требования к информации, как к части общих требований заказчика для проекта, и (b) поставщики должны разработать стратегию BIM для предоставления информации, в ответ на заявленные требования заказчика. Британское Руководство в виде Общедоступных спецификаций PAS 1192 (например, Британский стандарт BSI 2013b, 2014b; см. также раздел 6.1.2) предоставляет подробные рекомендации по эффективному предоставлению информации для строительных проектов. Предлагаемый процесс начинается с определения информационных требований заказчика, в ответ на которые постав46 щик предоставляет план выполнения BIM, который в простых терминах является стратегией реализации проекта с помощью BIM. Объем, цель и содержание документов, используемых для поддержки процессов управления информацией, детально описаны в Спецификации PAS 1192— 2:2013 (для капитального этапа; BSI 2013b) и далее развиты в PAS 1192—3:2014 (для операционной стадии; BSI 2014b). См.: Рекомендации по созданию EIR в виде шаблона документа доступны на сайте целевой группы BIM (см. раздел 6.2.3). Шаблон Точки максимальной эффективности доступен для загрузки на сайте Комитета строительной проектной информации (CPIC) (см. раздел 6.2.7). Эти типовые документы носят лишь рекомендательный характер и поэтому должны быть адаптированы в соответствии с задачами проекта. См.: Это выходит за рамки данного документа, в котором подробно обсуждается, как можно применить рекомендации Спецификации PAS 1192 (BSI 2013b, 2014b) по отношению к историческим объектам. Однако подобные рекомендации обеспечивают основу для поддержки совместного производства информации для проектов в разных секторах сферы архитектуры, инженерии и строительства. Надлежащее принятие и адаптация Спецификации PAS 1192 в проектах по сохранению объектов наследия будут способ- ствовать развитию междисциплинарного сотрудничества и нивелированию разрыва между сектором сохранения объектов наследия и остальной частью отрасли с точки зрения цифровых рабочих возможностей. 4.1 Цели и задачи BIM Знать, чего вы хотите и четко понимать, для какой цели вы используете информационное моделирование — это первый фундаментальный шаг в начале работы над BIM. Клиент обязан установить область и цель работы и определить информационные требования к заказу. Информационные требования должны определяться на индивидуальной основе с учетом общих организационных требований и параметров проекта. В рамках стандартного подхода к BIM, клиентские требования в части услуг по информационному моделированию могут предоставляться в форме электронного информационного ресурса или документа, содержащего требования по объекту информации (в терминах Спецификаций PAS 1192—2:2013 и 1192—3:2014 соответственно; Британского стандарта BSI 2013b, 2014b). Данные документы должны определять требования к уровням детализации, координации и обнаружению коллизий, управлению моделями, соглашениям о названиях, использованию систем координат, программного обеспечения и форматов, вопросы безопасности и ограничения информации, процессы обмена информацией (включая согласование с этапами программы и результаты работы над проектом), а также стандарты и протоколы, которые должны использоваться в проекте. Их можно объединить в три группы: технические, управленческие и коммерческие. См.: Британский стандарт BS 7913:2013 (BSI 2013a) утверждает, что непосредственной целью сохранения зданий является обеспечение защиты построенных объектов наследия в долгосрочных интересах общества. Вопросы, связанные с сохранением зданий, часто представляются сложными и неоднозначными. Консервация исторических зданий требует решений, основанных на понимании принципов строительства и применения опыта и знаний в данной области. Для закупки AIM, AIR должны описывать то, как данные и информация будут собираться и вводиться в модель (согласно PAS 1192—3:2014; BSI 2014b). См.: Раздел 8 Спецификации метрического обследования общества Historic England (Andrews et al 2015) определяет ключевые требования для закупки готового для применения в BIM набора данных (степень детализации, допустимые ограничения при моделировании, форматы данных и конечные результаты). Требования к наборам геопространственных данных и другим результатам съемки можно выразить в виде спецификации исследования. В издании Andrews et al (2015) предоставлено техническое руководство и шаблоны спецификаций для ряда методов исследований, основанных на изображении, обследовании с замерами здания и лазер47 ном сканировании. Спецификации обзора этого типа могут сформировать часть общих AIR. BIM для существующих/исторических объектов требует ввода значительного объема информации на первоначальном этапе. Требования клиента в рамках проекта BIM исторического здания должны содержать точные требования относительно объема и результатов деятельности по сбору данных, в том числе метрических обследований, осмотра объекта на месте, кабинетных оценок и управления информации об объекте наследия. См.: Согласно Спецификации PAS 1192—2:2013 (BSI 2013b), электронный информационный ресурс используется в случае масштабных проектов. Архитектурный информационный ресурс представляет особое значение для объекта моделирования и не может быть связан с каким-либо строительным / капитальным проектом. AIR может поставлять информацию для электронного информационного ресурса в случае работы над крупными проектами. Оба ресурса опираются на общие требования к организационной информации (OIR). См.: Несколько коммерческих компаний выпускают свои собственные спецификации BIM, которые часто предназначены для приложений сканирования для BIM. Они могут помочь клиентам определить свои требования к закупкам готовых наборов данных для информационного моделирования, но всегда должны рассматриваться в контексте Британских стандартов и Спецификаций в области BIM для обеспечения 48 соответствия конкретным уровням зрелости BIM. 4.2 Разработка стратегии BIM В соответствии с британскими стандартами BIM (в частности, PAS 1192—2:2013; BSI 2013b), ожидается, что в ответ на требования клиента поставщики информации должны предоставить стратегию представления информации в BIM-проекте, в соответствии с более широкими результатами проекта. Это определяется как BEP (The BIM Execution Plan — исполнительный план BIM). В соответствии с требованиями заказчика, BEP должен создаваться перед началом проекта (после заключения договора), обязательно доведен до сведения всей проектной группы и согласован с ней. BEP и связанные с ним документы формируют схему элементов для реализации проекта с помощью BIM. BEP должен объяснить подход к управлению информацией, определить роли, обязанности и этапы проекта с точки зрения предоставления информации в соответствии с общей программой проекта. Содержание BEP подробно описано в PAS 1192—2:2013 (BSI 2013b, раздел 7.2). См.: В спецификации PAS 1192— 2:2013 указывается, что содержание BEP должно быть адаптировано в соответствии с конкретными требованиями исторического BIM, особенно в отношении документации и приобретения существующих наборов данных. Для BIM исторических зданий особенно важно, чтобы стратегия BIM (или BEP) во всех подробностях соответствовала стратегии обследования (если необходимы дополнительные обследования), описывая выбранный подход к сбору метрических данных и использованию существующих данных в устаревших форматах, включая процесс проверки. В проект также следует включать стандартные методы и процедуры (см. раздел 3.2) и IT-решения. Не следует воспринимать четкое определение стратегии BIM как очередное договорное обязательство или простую формальность. Разработка плана доставки информации с использованием BIM — это хорошая профессиональная практика не только для специалистов в области строительства или управления объектами, но и для проведения исследований объектов наследия и научно-исследовательских проектов. Процессы BIM могут представлять сложность даже в рамках небольших проектов, особенно когда подразумевается совместная работа. Таким образом, любой проект BIM независимо от его размера или сферы применения выиграет от четкой формулировки требований и последующей разработки стратегии предоставления BIM. В частности, это может быть полезно при разработке пилотных проектов и тематических исследований. После завершения проекта (или после окончания его значительных этапов), эффективность метода предоставления информации можно оценить путем сравнения реальных и ожидаемых результатов, как указано в документах BEP и AIR/EIR. 4.3 Оценка возможностей поставщиков При вводе в эксплуатацию выполненной информационной модели здания важно, чтобы заказчик был уверен в том, что поставщик данных услуг способен успешно выполнить проект с помощью BIM именно так, как это требовалось. Существующее руководство по информационному моделированию зданий предлагает использование формы оценки поставщика BIM, в которых можно отразить ряд таких важных аспектов, как общее знание и понимание информационного моделирования, использование стандартов в работе, кадровые ресурсы, профессиональная подготовка и соответствующий опыт. Этот тип оценки обычно используется до заключения договора. Тем не менее, оценка возможностей BIM в команде проекта или в организации, независимо от любого запущенного проекта/контракта, также может быть полезным упражнением для планирования BIM на организационном уровне. Примечание: существует несколько доступных онлайн-ресурсов, среди которых шаблоны документов для оценки возможностей поставщика (см. раздел 6.2.7), облачные платные услуги для оценки навыков BIM и бесплатные онлайн-инструменты, ориентированные на знание стандартов и их реализацию, (например, BIM Compass) доступны на портале Scottish Futures Trust BIM (см. раздел 6.2.12). 49 4.4 Юридическая правомерность Внедрение практики совместного BIM изменяет рабочие отношения между различными сторонами, участвующими в проектах в сфере строительства (заказчиком, консультантами, подрядчиками, субподрядчиками и т. д.). Это повлечет значительные правовые последствия, поскольку существующие контракты показывают различные отношения, затронутые в процессе реализации BIM. Текущее решение заключается во включении протокола CIC BIM (Beale и Co 2013) в качестве ряда поправок к существующим формам контрактов. В случае совместного информационного моделирования, модель формируется благодаря работе нескольких сторон. Протокол BIM гарантирует, что все стороны сохраняют права интеллектуальной собственности на свою часть выполненной работы, но предоставляют лицензию на ее использование. Пока остается нерешенным вопрос о том, как это возникающее соглашение может быть использовано в будущих проектах по сохранению наследия, где предполагаемый жизненный цикл объекта наследия может исчисляться веками (и где владельцы и проектные команды будут регулярно меняться). Примечание: тема интеллектуальной собственности и профессиональной ответственности в проектах BIM является сложной. Некоторые руководства по использованию протокола CIC BIM и страхованию профессионального возмещения, подготовленные BIM Task Group, доступны онлайн, а на веб-сайте NBS также предоставлено руководство 50 по правовым вопросам, связанным с внедрением BIM (см. Разделы 6.1.4 и 6.2.3). 5. Как принять решение? В этом разделе даются ответы на ряд вопросов, которые будут иметь отношение к сфере архитектуры, инженерии и строительства и к работе в сфере сохранения наследия. Раздел также будет полезен для специалистов по управлению историческими объектами и клиентов, которые рассматривают возможность включения BIMмоделирования в проекты, связанные с историческими объектами. 5.1 Должны ли вы использовать BIM в проекте? Как объясняется в разделе 1.4 Мандата правительства Великобритании, в данный момент BIM-моделирование 2-го уровня применяется ко всем проектам, централизованно финансируемым государством, независимо от их стоимости. В Шотландии и Северной Ирландии требования к государственным проектам различаются. В государственных технических требованиях в этой сфере различия между новыми и существующими объектами не проводятся, поэтому их можно применять и к проектам сохранения наследия. Использование BIMмоделирования в секторе частных заказов не является обязательным, но может определяться требованиями заказчика или проектной группы (обычно ведущего проектировщика или подрядчика). BIM-моделирование может быть ценным инструментом для управления историческим зданием. Однако без ранее созданного набора данных BIM-моделирования (возможно, в виде PIM), разработка архитектурной информационной модели (AIM) требует значительных денежных вложений, особенно если должны соблюдаться стандарты, ожидаемые для проектов нового строительства (степень детализации, возможные допущения). В этом случае экономически выгодным может быть моделирование с использованием минимального объема графических данных, информации и измерений, что будет достаточным для поддержки технического обслуживания и управления объектами. BIM-моделирование предоставляет надежную систему управления информацией, что может быть крайне полезно для исследований в области наследия. Некоторые примеры приведены в публикации Osello and Rinaudio (2016). См.: Более подробную информацию о технических требованиях правительства можно найти в разделах 6.1.2 и 6.2.12. 51 5.2 Как можно извлечь выгоду из использования BIM в проекте сохранения наследия? Использование BIM в секторе первичного строительства обусловлено значительным ростом эффективности проекта и экономии затрат на его капитальном и эксплуатационном этапах. Подобные преимущества можно ожидать и в отношении проектов в сфере сохранения исторического наследия. В этом случае, использование BIM даст дополнительные преимущества с точки зрения пространственной координации (благодаря интеграции геопространственных наборов данных и обнаружения коллизий), и планирования природоохранной деятельности (благодаря улучшению визуализации, анализа и оценки вариантов). BIM может быть ценным инструментом для управления объектами исторического наследия. Тем не менее, без использования уже существующего набора данных BIM (возможно, в форме PIM — проектной информационной модели), создание AIM (информационной модели объекта) требует значительных инвестиций, особенно если должны быть соблюдены стандарты, ожидаемые для новых проектов (уровень детализации, допустимые значения моделирования). В этом случае экономически эффективный подход может включать в себя указание минимального количества графических данных и информации, измерений и моделирования, которое было бы достаточно для поддержки деятельности по обслуживанию и управлению активами. BIM предлагает надежную систему управления информацией, которая может быть очень полезна для исследований и изуче52 ния наследия; некоторые примеры приведены в Osello и Rinaudo (2016). См.: Шотландский фьючерсный фонд разработал онлайн-калькулятор ROI, оценивающий выгоды и уровень доходности, которые принесет строительному проекту использование BIM-моделирования 2-го уровня (см. раздел 6.2.12). Оценка является как качественной, так и количественной, и основана на конкретной проектной информации. Калькулятор окупаемости ROI был разработан для поддержки шотландского государственного сектора закупок, но он также может быть полезен и для других строительных проектов. 5.3 Кто несет ответственность за обеспечение архитектурной информационной модели? Это важный вопрос для собственников и управляющих историческими архитектурными объектами, так как архитектурную информационную модель можно ввести в эксплуатацию извне, выполнить собственными силами или же она может являться результатом передачи информации от капитального проекта. Для того, чтобы использовать АИМ в качестве эффективного инструмента управления объектами, необходимо, чтобы она поддерживалась, проверялась и обновлялась для отражения изменений в объекте. Этот процесс может осуществляться собственными силами путем назначения руководителя модели, который, по мере необходимости, будет отвечать за рассмотрение, проверку и уточнение модели. Кроме того, эту услугу можно приобрести по внешнему контракту. 5.4 Можно ли выполнить BIMмоделирование самостоятельно? Осуществление проекта с использованием инструментов и процессов BIM, особенно когда он связан со сложными или значительными историческими объектами, может поначалу показаться сложным. Прежде чем принять решение, необходимо учесть потенциальные преимущества BIMмоделирования, например, проанализировав ROI (return on investment — окупаемость инвестиций). BIM-моделирование не всегда выполняется на 2-м уровне детализации. Подобное условие является обязательным только в случае, если таковое требуется в соответствии с правительственными требованиями или другими условиями. Для других заказов может подойти другой метод работы над BIM. Проект по BIM-моделированию начинается с четкого определения требований к информации и к тому, какую стратегию BIM для доставки информации можно развивать. Такой подход (формулирование требований, определение метода BIM-моделирования) рекомендуется не только для закупок услуг BIM-моделирования, но и для любого проекта BIM, в том числе и в области исследования объектов наследия. В Интернете доступно множество информации, стандартов и рекомендаций, которые помогут вам в этом процессе, хотя они редко посвящены именно проектам в области наследия (см. Раздел 6). До начала проекта рекомендуется ознакомление со стандартами BIM, шаблонными доку- ментами и, по крайней мере, базовыми знаниями о технологии BIM. Их следует рассматривать в сочетании с пониманием существующих стандартов, критериев, принципов и практики сохранения культурного наследия. Запуск пилотного проекта является важным шагом на пути к внедрению BIM в организации (с точки зрения как клиента BIM, так и поставщика BIM). Пилотный проект подходящего размера и объема может использоваться для тестирования программного обеспечения и навыков, разработки внутренних протоколов BIM и стандартных процедур, разработки информационных требований (для клиентов) и дополнения организационной стратегии с точки зрения внедрения BIM. После внедрения пилотного проекта стоит провести анализ полученного опыта, чтобы гарантировать, он послужит основой для будущей практики. Внедрение BIM и совместная работа в секторе наследия (как для строительства, так и для управления объектами) требуют, чтобы организации и отдельные лица приняли изменения и согласились с тем, что для успешной реализации проектов с использованием BIM может потребоваться адаптация традиционных ролей и моделей практики. В то же время, BIM предлагает возможность для модернизации и повышения эффективности в секторе путем надлежащего включения цифровых технологий в практику сохранения наследия. 53 Пример №1 Автомагистраль A1 Лиминг-Бартон: Форт-Бридж Введение Реконструкция автомагистрали А1 Лиминг-Бартон (A1L2B) — это проект по обновлению трассы в Северном Йоркшире в соответствии со стандартами автомагистралей. Объем работ включает расширение существующей дороги, а также строительство новых участков трассы, местных проездов и шести новых мостов. На протяжении всего проекта компании AECOM и SWECO, отвечавшие за проектировку, проводили археологические консультации для компании Carillion Morgan–Sindall Joint Venture, так как дорога проходит через местность, где расположены археологические памятники. К известным памятникам можно отнести римские поселения Баинесс и Катарактоний, которые охраняются государством. Ранее незарегистрированные раскопы включают поселение и могильник Железного века и новое римское поселение на Скотч Корнер. Из ранее выявленных участков археологических раскопок самым сложным с инженерной точки зрения оказался Катарактоний: римский город и форт расположен в точке сужения, в которой шоссе A1 пересекает реку Суэйл. Инженерные работы в этой области включали замену моста, известного как Форт Бридж, который обеспечивает пересечение дороги A6136 с автомагистралью А1 возле фермы Сорнброу и ипподрома Кэттерик. Предметом данного тематического исследования стал район Форт-Бридж. 54 Почему было выбрано BIM-моделирование? В начале 2016 г. в Форт-Бридж были найдены остатки древнего поселения. Этот район расположен к юго-западу от римского города Катарактония. Фотографии, сохранившиеся со времен строительства шоссе А1 в конце 1950-х гг. показали, что археологический раскоп, примыкающий к дороге, был серьезно поврежден, и в результате этого ученые не прогнозировали там никаких значительных находок. Однако раскопки 2016 г. показали, что остатки римского города хорошо сохранились. Рис. 1.1. Аэрофотосъемка района ФортБридж. В левом нижнем углу можно увидеть ферму Сорброу, расположенную на месте римского форта. Рядом с желтыми домиками и ипподромом можно увидеть места проводящихся раскопок В связи с этим возник вопрос о том, какое влияние на дорожную схему окажет из- Рис. 1.2. Общий вид раскопок, проводившихся в районе Форт-Бридж менение маршрута прокладки коммуникаций. Так как до этого BIM-моделирование уже использовалось в рамках данного проекта с целью обнаружения коллизий для сооружения общего назначения — дренажных конструкций и зданий — было решено, что BIM-моделирование может быть подходящим инструментом для выявления потенциальных воздействий на археологические памятники. Как осуществлялся проект? Поскольку BIM-моделирование широко использовалось в проекте A1L2B, модель с подробными техническими деталями уже существовала. Когда было принято решение попробовать смоделировать воздействие на археологические объекты вокруг Форт Бридж, проектная группа инжиниринговой компании AECOM должна была добавить археологические данные к модели. Для этого были взяты высшие, визуально доступные точки верхних уровней раскопа возле Форт Бридж. Кроме того, для определения верхних уровней археологического слоя на более широкой территории, вдоль края дороги A6136, в непосредственной близости от предлагаемых инженерных сетей и дренажных работ, был сделан ряд пробных шурфов. Таким образом, можно было смоделировать более точную картину расположения залежей. После того, как данные археологического слоя были добавлены к данным BIM, модель обновили для проектирования вариантов новых изменений маршрута, предоставляемых различными коммуналь55 ными компаниями. Таким образом, эта окончательная модель позволила выявить любые потенциальные нарушения законодательства в отношении мест археологических раскопок. Каков был конечный результат? Финальная модель BIM позволила продемонстрировать широкому кругу пользователей места, где археологические находки могли быть повреждены или утрачены в результате строительства новой системы водоотведения или изменений в прокладке систем коммуникаций. Это позволило заранее минимизировать последствия работ на объекте, а также заранее снизить риск задержек по времени. Необходимо было определить, где будут уместен сбор археологической информации и на каких площадях требуются полноценные раскопки. Все действия проводились совместно с обществом Historic England. Использование BIM также способствовало процессу проектирования. Так, в некоторых ситуациях раннее обнаружение возможного влияния археологических памятников на маршруты коммуникаций позволило проектной группе изменить план работ, чтобы не воздействовать на места археологических находок. С какими проблемами пришлось столкнуться? Хотя конечный результат BIM-моделирования оказался удачным, учитывая возможность выявления потенциальных последствий для археологии, возникли трудности с сопоставлением данных. Как и в любых других проектах, в которых задействовано большое количество заинтересованных сторон и требуется быстрая разработка моде56 ли, в этом случае было трудно договориться об окончательной фиксированной версии дизайна, который можно загрузить в BIMмодель. Дальнейшие задержки также были обусловлены тем, что заинтересованные стороны были вынуждены пересмотреть свои элементы дизайна, когда обнаружились моменты несоответствия или было обнаружено воздействие на археологию. BIM-модель хороша ровно настолько, насколько хороши загруженные в нее данные. В первоначальной модели верхний археологический слой был взят из раскопок в западной части территории. Предполагалось, что слой продолжается на том же уровне на всей изучаемой территории. Позже эти данные были уточнены благодаря сделанным дополнительным пробным отверстиям, которые позволили получить представление о более точном расположении археологических объектов. Наконец, используемое программное обеспечение все еще было относительно новым и необычным, что означало, что немногие люди были обучены работе с ним. Это могло привести к задержкам в обновлении модели с учетом новых конструкций. Все эти обстоятельства означали, что найти человека, способного «собрать» модель, было сложно. В настоящее время модели BIM невозможно отправить по электронной почте, но можно поделиться изображениями, полученными с помощью снимков экрана. Однако существуют вопросы, которые должны быть легко исправимы, так как программное обеспечение становится более доступным для широкой аудитории. Рис. 1.3. Снимок экрана c BIM-моделью, показывающий структуру Форт-Бридж вместе с новой сетью коммуникаций. Верхняя часть археологического слоя показана в фиолетовом цвете Как данные BIM использовались в рамках проекта? Конечная модель была использована проектной группой A1L2B для определения потенциального воздействия на археологические раскопки и помощи в изменении проектного плана, насколько этого было возможно. Финальная модель была использована для демонстрации ключевым заинтересованным сторонам, например, обществу Historic England, потенциальных последствий для археологических раскопок в результате прокладки коммуникаций и системы водоотведения. Это, в свою очередь, позволило разработать подходящую стратегию для минимизации подобных последствий. Не было возможности точно определить время или стоимость создания продукта BIM в качестве окончательной модели, используя существующий пакет BIM-моделирования. Пакет был создан для строительства дороги, с добавлением необходимых археологических данных. В результате был создан подходящий для проекта набор данных о Форт-Бридж, при этом размер файла составил 8 МБ. 57 Пример №2 Железнодорожная станция Уэйверли в Эдинбурге Введение Благодаря опыту работы с информационным моделированием зданий (BIM) в секторе наследия, к исследованию привлекли компанию AHR. Она должна была создать трехмерную модель билетной кассы, являющейся памятником архитектуры, и прилегающих к ней помещений для персонала на станции Уэйверли в Эдинбурге, Шотландия. Заказ включал в себя моделирование двух этажей, крыши и территории зала. Почему было выбрано BIM-моделирование? Решающими факторами в пользу использования BIM-моделирования стали финансовый и временной. BIM-моделирование имеет внушительный список преимуществ, например уменьшение общих капитальных затрат благодаря эффективности и сокращение времени реализации проекта в связи с высоким уровнем взаимодействия между всеми членами команды. Как осуществлялся проект? Компания AHR посчитала необходимым провести встречу исполнителей BIM до того, как начинать какие-либо работы и создавать план выполнения BIM (BEP) на этом этапе. BEP охватывает широкий спектр информации: от обязанностей каждого члена команды до тайминга выгрузки 58 данных и сроков создания этапов проектной документации. Этот план согласован всеми сторонами и является основой всей работы, которую нужно выполнить. BEP, общая среда данных (CDE), которая обеспечивает инфраструктуру для поддержки междисциплинарного сотрудничества и 3D-моделирование, являются наиболее важными элементами любого проекта BIM. Обследование проводилось с использованием традиционных технологий и технологии лазерного сканирования, что обеспечило проекту необходимую точность. Сначала была проведена контрольная теодолитная съемка, благодаря которой была создана основа для всей последующей работы. Первичное исследование включало замеры замкнутого контура с минимальным допустимым значением 1:30 000 (то есть погрешность не более 1 мм на 30 метров). Это было сделано для того, чтобы второе исследование дало ожидаемые результаты. Часть измерений была осуществлена снаружи железнодорожной станции для того, чтобы при необходимости расширить границы исследования. Из-за характера проекта, специфики пространства и сжатых сроков для захвата 3D-данных было решено использовать лазерный сканер FARO®. Чтобы обеспечить уровень точности, указанный в BEP, все цели измерения были скоординированы с использованием тахеометра и местоположений целей, привязанных непосредственно к первичному контрольному кольцу. Ввиду сжатых сроков, отведенных на реализацию проекта, необходимо было Рис. 2.1. Боковая проекция билетного зала, созданная с помощью цветного лазерного сканирования облака точек проявлять определенную гибкость. Для достижения лучших результатов использовались сферы регистрации в сочетании с скоординированными флажками. В течение 10 дней две группы сканирования находились на объекте будущего моделирования для сбора всех данных лазерного сканирования и контрольных точек для замеров. Затем данные сканирования регистрировались ведущими геодезистами каждой группы. Такая задача была вменена геодезистам, поскольку они лучше всех представляли особенности объекта моделирования и знали обо всех проблемах, которые возникали во время сбора данных. Заключительный процесс представляет собой сравнение известных скоординированных точек регистрации, расположенных в общем тахеометре, и теми же точками, что и в облаке точек, чтобы убедиться, что целостность данных осталась неизменной. В итоге объем индексированного облака точек составил 80 ГБ, что укладывается в рамки управляемых файлов. 59 Каков был конечный результат? Встроенная модель 3D Revit® (Autodesk®), адаптированная для BIM-моделирования, должна стать главным результатом совместной работы. Это необходимо было выполнить с использованием зарегистрированного облака цветных точек и программы SCENE WebShare (FARO®), которую компания AHR разместит на своем сервере. Сама модель была достаточно простой и понятной, как и большинство железнодорожных станций, кроме вышеупомянутого билетного зала. В модели присутствовал ряд интересных элементов со сложной геометрией. Особенностью этого объекта было куполообразное окно в крыше, являвшееся доминантой этого района. В итоге, над моделью работали 3 разработчика, им потребовалось 10 дней на выполнение всего объема работ и еще 2 дня для того, чтобы объединить различные компоненты в единую модель и выполнить аудит всей модели. Рис. 2.2 BIM-модель указанного билетного зала 60 С какими проблемами пришлось столкнуться? Несмотря на то, что съемка могла проходить только в строго отведенные интервалы времени, основная проблема была связана не с фактическим сбором данных, а с самим моделированием. Revit является чрезвычайно мощной программой и отлично интегрируется в рабочие процессы BIMмоделирования. Однако его использование для моделирования необычных объектов, к которым относится большинство объектов культурного наследия, подчеркивает недостатки этой программы. Для преодоления этой проблемы использовалось другое программное обеспечение, предназначенное для создания сложной геометрии и сеток. Затем оно было преобразовано в формат, который можно было открыть и распознать в программе Revit. Как правило, такие файлы отличаются большими размерами и увеличивают размер модели, поэтому необходимо найти компромисс между уровнем детализации и удобством использования модели. В целом, размер модели не превысил 50 Мб. Многие проблемы, связанные с этим типом проекта, возникают из-за несоответствия ожиданий клиента реальности визуального облика модели и данных, содержащиеся в нем. Вот почему BEP представляет большую ценность. Он определяет параметры до того, как геодезисты прибыли и наметили планируемое использование информации на каждом этапе проекта. Другой проблемой может стать хранение данных сканирования. Как обычный пользователь и создатель данных сканирования, компания AHR понимает проблемы хранения таких файлов. К сожалению, клиент был не настолько осведомлен в этих вопросах. В результате, AHR согласилась в течение 12 лет хранить исходные данные в своей системе и предоставила клиенту зарегистрированное облако данных на переносном жестком диске. Это решило проблему серверного пространства и предоставило стратегию аварийного восстановления. Как данные BIM использовались в рамках проекта? С точки зрения геодезиста, данные BIM-моделирования в целом были минимальными. Модель включала все ожидаемые геометрические параметры и материалы. Модель было необходимо настроить таким образом, чтобы создать пустые поля, которые в будущем можно будет заполнить метаданными. Дополнительные данные могут относиться к разным сферам: от программирования стадии элементов для их повторного встраивания для технического переоборудования до указания деталей и их цен. При правильной настройке каждый алгоритм может добавлять необходимую информацию по мере необходимости, чтобы модель изначально не заполнялась избыточной информацией. Особо важно, чтобы элементы, содержащиеся в модели, служили определенной цели. Пользователь должен иметь возможность отбирать, упорядочивать и работать с любым элементом, содержащимся в модели. Без этих функций модель есть не что иное, как точное 3D-представление здания, и в этом случае она не имеет ничего общего с BIM-моделированием. Цель данного исследования состояла в размещении всех известных данных вместе с моделью в единой среде коллективной разработки (CDE). CDE позволила команде выйти на более высокий уровень сотрудничества. Все участники имеют доступ к наиболее точным текущим данным, что, в свою очередь, повышает эффективность проекта в условиях постоянного давления с целью сокращения затрат и повышения эффективности. Проекты наследия в целом похожи на другие проекты с использованием BIMмоделирования. Все проекты BIM требуют перспективного планирования, наличия данных и создания модели. Единственное различие заключается в том, что для проектов наследия требуется дополнительный объем исторических данных. Благодаря среде коллективной разработки этот специализированный уровень данных позволяет не только отдельным людям, но и всей команде принять более взвешенные и обдуманные решения. 61 Пример №3 Особняк Вудсит Холл Введение Особняк Вудсит Холл расположен к югозападу от Рочестера, графство Стаффордшир. Он был построен в 1767 г. как дом Верховного шерифа Дербишира по проекту Томаса Бейнбриджа. После смерти владельца особняк стал предметом многих завещаний. Этот факт привел к тому, что в течение 40 лет за зданием никто не ухаживал, и оно пришло в упадок. Дальнейшая смена собственников стала причиной руинирования здания. В 1986 г. Вудсит Холл был приобретен компанией JCB. Особняк построен в георгианском стиле с использованием элементов неоклассического декора. Строгая симметрия все еще читается в сохранившихся северном и южном крыльях здания. Однако основной корпус почти полностью утрачен. Только несколько кирпичей, цоколи из песчаника и заросшая лестница указывают на то, где раньше располагался главный вход. У оранжереи, соединенной с южным крылом особняка, сохранились несущие опоры конструкции и северный фасад. Тем не менее, южная сторона стеклянного фасада и стеклянная крыша в основном провалились, а деревянные оконные рамы распались. Только легкие железные балки помогают представить некогда изысканный интерьер этой комнаты. В ноябре 2016 г. компания JCB выбрала консалтинговую компанию Bridgeway Consulting для проведения изысканий, чтобы помочь проектным работам в планировании процесса подачи заявки на редевелопмент террито62 рии. В проектной заявке Bamford Property Ltd/JCB была предложена комплексная перепланировка территории, включающая восстановление особняка и его преобразование в гольф-клуб. Как осуществлялся проект? Для фиксации трехмерной геометрии здания и прилегающей к нему территории были использованы наземные лазерные сканеры Leica ScanStations P30 и C10. Была установлена и скоординирована сеть контрольных точек для национальной сети картографической съемки Великобритании (OS) с использованием методов траверса и виртуальных опорных станций глобальной системы позиционирования (GPS) (VRS). Трехмерные сканеры были зарегистрированы в программе обработки Leica Cyclone; облако точек экспортировалось в требуемом формате PTS. Перед импортом облака точек в Revit® (Autodesk®) оно было проиндексировано и преобразовано из формата PTS в формат RCS. Все моделирование и работа с графикой осуществлялись в программе Revit 2015. Клиент был заинтересован в том, чтобы в модели были учтены все архитектурные особенности здания, а также любые строительные дефекты, повлиявшие на внешние фасады особняка. Доступ к месту проведения работ был относительно свободным, что позволило провести непрерывное сканирование и собрать максимум данных. Сканирование также позволило безопасно измерять и детализировать Рис. 3.1. BIM-производные виды особняка Вудсил Холлвид нестабильные участки здания. Использование методики сканирования Brodgeway 3D обеспечило высокую точность сбора данных, оперативную обработку и их передачу команде моделирования в течение 1 рабочего дня. Метод лазерного сканирования был выбран из-за требования быстрого цикла обработки модели и наличия сложных архитектурных элементов здания. Традиционные методы обследования значительно увеличили бы время, необходимое для 63 Рис. 3.2. Облако точек после лазерного сканирования работы на месте, и было бы сложно максимально точно запечатлеть все архитектурные особенности здания, учитывая труднодоступность этих элементов. Почему было выбрано BIM-моделирование и как данные BIM использовались в рамках проекта? Клиент сделал выбор в пользу BIM, чтобы облегчить работу по планированию проектных работ. Текущее состояние объекта, зафиксированное в среде BIM-моделирования, было включено в архитектурную модель. Чтобы свести размер файла модели к минимуму, отдельные объекты были созданы в программном обеспечении Revit. Такой подход обеспечил правильное название и логическую организацию всех компонентов в структуре модели, а также удобную навигацию. Этот этап проекта не требовал ввода параметров в компоненты модели, однако 64 потенциал модели превысил ограничения, заданные ее предполагаемым использованием. В модель удалось бы включить весь жизненный цикл объекта, например, его структурные дефекты, присутствующие на момент проведения обследования, материальные характеристики, последние отчеты об осмотре, данные по наследованию, фотоснимки, эскизы, чертежи, будущие предложения и протоколы заседаний, которые могут иметь отношение к конкретным функциям и областям. Это могло бы в значительной степени способствовать эффективному сотрудничеству между владельцем объекта и всеми заинтересованными сторонами. Одна общая виртуальная среда данных также обеспечила бы регулярное обновление всей имеющейся и обновляющейся документации и помогла бы избежать дублирования данных. С какими проблемами пришлось столкнуться? Для целей планирования было важно охватить всю протяженность внешних фасадов здания, включая верхние части стен. Расположение сканеров было тщательно выбрано, чтобы обеспечить минимальное затенение в облаке точек и максимальный захват контуров. Расположение особняка вблизи большого озера и низкая температура и осадки привели к сложным погодным условиям — густому туману и низкой видимости. Это повлияло на расположение систем захвата изображения (VRS). Необходимо было минимизировать расстояния между отдельными сканерами, чтобы лазерные лучи смогли проникать сквозь плотный туман. На этапе моделирования никаких проблем не возникло. Размер облака точек составлял 3,6 ГБ, а размер самой модели — всего 24 Мб. Это позволило осуществлять удобную навигацию и ускорить процессы обмена информацией. сте; полдня ушло на обработку данных в офисе и 3 дня — на моделирование. По заданию заказчика были смоделированы все архитектурные и конструктивные особенности здания, зафиксированные сканером. Модель также включала топографию участка. Каков был конечный результат? С компанией Bridgeway Consulting Ltd был заключен контракт на: ■ 3D-лазерное сканирование в формате облака точек PTS; ■ 3D-модель в формате RVT (в качестве программного обеспечения использовалась программа Revit 2015); ■ создание чертежей фасадов в форматах DWG и PDF. Рис. 3.3. В BIM-модель были интегрированы архитектурные и конструктивные детали Чертежи внешнего экстерьера здания и перспективные виды были созданы и представлены в модели Revit и, по просьбе клиента, также экспортированы в форматах DWG и PDF. Весь процесс, начиная со сбора данных и последующей их обработки до последующего 3D-моделирования и графического представления занял 4,5 дня: 1 день был посвящен изыскательским работам на ме65 Пример №4 Восточный клуб Рис. 4.1 BIM-смоделированный вид на Стретфорд-Хаус в Мэрилебон, Лондон Введение Восточный клуб расположен в особняке Стретфорд-хаус недалеко от Оксфорд стрит, Мэрилебон, Лондон. Он был спроектирован архитектором Робертом Адамом, автором знаменитого моста Палтни в Бате. Стрэтфорд-хаус был построен на месте находившегося здесь в 16 в. зала для приемов главы города. Герцог Веллингтонский основал Восточный клуб в 1824 г., и с 1962 г. он располагался в Стратфорд-Хаусе. Клуб был создан как место встречи джентльменов, вернувшихся из колоний и доминионов Британской империи на Востоке. В клубе они 66 могли «восстановить социальные связи». Среди членов клуба числилось множество именитых британцев. В настоящее время клуб находится в стадии ремонтно-восстановительных работ, для проведения которых была приглашена компания VHH Architects. Почему было выбрано BIM-моделирование? Команда архитекторов из VHH Architects давно использует BIM для проектов наследия, например, при перестройке Лестерского собора для погребения Ричарда III. Именно опыт BIM-моделирования был ключевым в выборе этой компании для проведения реставрационных работ в Восточном клубе. Было высказано мнение, что работа в трехмерной среде BIM-моделирования — это единственный способ полностью понять такую сложную историческую структуру и значительно упростить планирование сложной работы по консервации здания. Как осуществлялся проект? Здание состоит из подвала и четырех этажей и полностью доступной крыши. Многие комнаты в центральной части здания отделаны панелями и богато украшены лепным декором. Каждый из этих элементов необходимо было отсканировать с помощью лазера в полном цвете, чтобы предоставить архитекторам изображения высокой четкости с 360-градусным обзором всех элементов. Проект начался с создания сети точного контроля за проведением обследований с использованием тахеометров. Данные были внесены в национальную энергетическую систему Великобритании с помощью глобальной навигационной спутниковой системы (GNSS) геодезического класса. Для захвата точного облака точек каждой части здания использовались три лазерных сканера. В общей сложности было проведено 960 сканирований, сделанных внутри здания, снаружи и на крыше. Также для того, чтобы показать окружающие топографические детали, были проведены дополнительные исследовательские работы и была проведена замкнутая телевизионная съемка (CCTV). Это позволило получить более полное представление о дренажной системе, расположенной под подвалом. Всего в результате обследований было собрано около 160 Гб данных сканирования, которые ре- гистрировались по мере продвижения работы, а затем были переданы команде inhouse Revit® (Autodesk®) для моделирования. BIM-модель, демонстрирующая существующее состояние здания, была создана командой из пяти моделистов Revit и была выполнена примерно за 600 человеко-часов. Как и при работе над любым проектом такого размера и сложности, в данном случае члены команды максимально взаимодействовали друг с другом, индивидуально работая над каждым из назначенных сегментов модели, а затем, в конце каждого рабочего дня, вся работа синхронизировалась в главном файле. Каков был конечный результат? Окончательная модель была выполнена в программе Revit 2016 и, после проверки, была сведена к файлу размером в 445 Мб. Размер модели подобного здания в актуальном состоянии обычно составляет около 100 Мб. Как видно на примере этого проекта, моделирование сложных архитектурных деталей наследия может существенно увеличить размеры файлов BIM-модели. С какими проблемами пришлось столкнуться? В здании располагались статуи и элементы резного декора, которые было необходимо реалистично отразить в информационной модели. Команда моделирования использована метод создания сетки для репрезентации более «органической» геометрии этих объектов. Было проведено сканирование высокого разрешения, которое было интегрировано с помощью стороннего программного обеспечения, встроенного в модель с помо67 щью стандартных шаблонов семейства Revit, чтобы поддерживать разумный размер модели и избежать необходимости импортировать иные форматы, кроме Revit (например, файлы в формате DWG) непосредственно в пространство модели. Особенно сложным оказалось моделирование главной лестницы с железной ковкой в перилах, большая часть которых имеют причудливую изогнутую форму. Рис. 4.2. Статуи и резьба, как они были показаны в модели Рис. 4.3. Лестницы и перила, как они были показаны в модели Создание панорамной 360-градусной фотографии представляло особую сложность в некоторых частях здания. Яркий солнечный свет, проникающий в темные комнаты, затруднял съёмку, но благодаря сочетанию светодиодного (LED) освещения 68 и использования сбалансированной экспозиции на лазерных сканерах удалось достичь отличных фоторезультатов. Как данные BIM использовались в рамках проекта? Модель должна была быть достаточно детализирована со стороны фасадов и в интерьерах, чтобы с помощью BIM и 3D-плана клиент мог извлечь двухмерный (2D) план, сечение и фасады из любого положения со степенью детализации (LOD), эквивалентной рисунку в масштабе 1:20. Чтобы иметь возможность показать такую высокую степень детализации (LOD), нужно было смоделировать все деревянные панели, архитравы, орнамент, карнизы и любые другие декоративные элементы по всему объему здания. Размер файла может быть проблемой при создании модели сложных структур наследия в среде BIM-моделирования, поэтому при моделировании более богато украшенных зданий необходимо было проявлять особую осторожность, чтобы не выходить за рамки разумного размера файла. Чтобы облегчить выполнения полного запланированного ремонта всех исторических створчатых окон в здании, команда из компании Bury Associates создала набор параметров семейства, которые позволили определить все отдельные части каждого окна таким образом, что их состояние может быть зафиксировано. Каждая группа окон была настроена таким образом, чтобы зафиксировать детальные описания компонентов рам, размеров сводов и каждой форточки. Как и в любом крупном проекте реконструкции здания, крайне важно объяснить клиенту смысл выполняемых работ. Стратфорд-хаус оснащен сложной сетью Рис. 4.4. Параметры типа семейства, которые позволяют идентифицировать отдельные элементы каждого окна отопления, вентиляции и кондиционирование воздуха (ОВК). В особняк проведены электричество, газ, вода и системы отопления, основные элементы которых необходимо включить в BIM-модель. Некоторые из механических, электрических и сантехнических систем (МЭС) были размещены на узком чердаке, и это оказалось непростой задачей для процесса сканирования. МЭС-системы были включены в отдельный объединенный файл модели, на который ссылались в той же системе координат, что и на основную модель, чтобы им могли совместно пользоваться инженеры механического и электрического (M&E) проекта. 69 Пример №5 Интеграция сетчатых элементов в готовую BIMмодель Рис. 5.1. Фрагмент фасада бывшего почтового отделения в Данди Введение Компании Greenhatch Group было предложено провести полное обследование измеренного здания бывшего почтового отделения в Данди, Данди и Ангус, Шотландия, с подробной моделью Revit® (Autodesk®) в качестве окончательного формата. Почтовое здание, построенное в 1898 г., представляет собой трехэтажное здание из серого и кремового тесанного песчаника с множеством впечатляющих двухчастных и трёхчастных окон, с дорической вертикальной стойкой, окру70 женной коринфскими колоннами, и парапетом с балюстрадой под крутой скатной шиферной крышей. Архитекторы требовали высокой степени детализации (LOD) с визуально и пространственно точным представлением большинства архитектурных особенностей. Почему было выбрано BIM-моделирование? На протяжении нескольких лет клиент работал на этим проектом в рамках информационного моделирования зданий (BIM), в частности в программе Revit от этапа разработки концепции до окончательной детализации чертежей. Компания Greenhatch Group провела ряд измеримых обследований зданий и в итоге представила для этого клиента BIM-модель, и теперь клиент очень хорошо разбирается в пространственно правильных моделях и использует их в качестве шаблона для построения моделипредложения с подробным описанием конструкций. Такой рабочий процесс имеет множество преимуществ. Визуально точную обработку для этапов планирования и технической возможности реализации можно создать быстро и легко. Можно создать множественные планы и виды для каждого этапа процесса строительства и рассчитать количество поэтапно необходимых материалов. Модель может выступать в качестве общего центра для подрядчиков всех разделов, позволяя всем участникам создавать детальные чертежи. После завершения сборки окончательный файл представляет собой точную фиксацию проекта на каждом этапе и может быть передан сотрудникам, отвечающим за управление зданием. Как осуществлялся проект? Работа по обследованию объекта была проведена на месте с использованием тахеометра Leica TS15i и фазового сканера Zoller + Fröhlich 5010c. Помимо этого также применялись традиционные эскизы и измерения, выполненные с помощью рулетки и лазерных дальномеров Leica. Все сканеры были подключены к управляющей сети с использованием минимум четырех чернобелых флажков, расположенных в шахматном порядке, с центральными точками, которые координировались тахеометром. Управление процессом осуществлялось с использованием программного обеспече- ния Leica Cyclon, которое позволяло объединять отдельные сканы вместе. Далее файлы в формате e57 экспортировались в программу ReCap (Autodesk) для создания проекта RCP, позволяющего использовать облако точек в программе Revit. Объект был всесторонне отсканирован внутри и снаружи. Помимо этого, были сняты ручные замеры, способствовавшие созданию полной степени детализации модели LOD 350 для использования архитекторами в их проектной работе по планированию и преобразованию здания в новый кампус для близлежащего колледжа. При построении 3D-модели наличие данных облака точек, как правило, представляет особую ценность. Это тем более значимо для подобных проектов, в которых из-за возраста здания, большое количество внутренних стен и полов искажаются и перекашиваются. Кроме того, клиент запросил высокую степени детализации для внешнего архитектурного декора, чтобы произвести точную визуальную обработку модели для ее использования в целях планирования. Для моделирования этих особенностей были необходимы точные данные по руководству производством параметрических семейств, используемых для построения окончательной модели Revit. Каков был конечный результат? Окончательная модель была выпущена для клиента в виде модели Revit, настроенной как с наличием локальной сетки на заранее подготовленный проект, так и с национальная сетью картографической службы Великобритании. В выданном файле для каждого плана этажа были настроены отдельные листы, включая уровень крыши, а также разверстки и визуализированные окна конструирования по всему 71 зданию. Файлы были экспортированы в формате PDF, чтобы их можно было открывать без установки стороннего ПО. Двумерные планы этажей также экспортировались в формате DWG, чтобы планы можно было бы использовать в более традиционной среде — AutoCAD (Autodesk) или аналогичной ей. Для всех проектов важно, чтобы все участвующие стороны заранее согласовали вопрос о рабочей версии программы Revit, и выполняли все работы по моделированию только в ней, так как модели Revit из разных версий ПО несовместимы. Эту информацию удалось уточнить в ходе тендера. Компания Greenhatch Group определяет свои окончательные модели как готовые к BIM-моделированию, а не как продукты BIM-моделирования, потому что в них вводится минимальный объем информации о строительстве. Это делается с целью поддержания небольшого объема файла модели. При настройке проекта для каждого элемента создаются поля, чтобы клиент или любой подрядчик мог вводить необходимую информацию в течение всего срока действия проекта. В обзоре отмечается, что в проекте создаются параметры, позволяющие оставлять отзывы о каком-либо элементе, будь то информация по допустимым ограничениям или информация об ограничениях съемки в определенных местах. Такие заметки могут быть созданы в любое время работы над проектом, чтобы быстро составить список свойств и привлечь внимание клиента. С какими проблемами пришлось столкнуться? В то время как обследование на месте было проведено без существенных сложностей, некоторые элементы здания оказались 72 довольно затруднительными для моделирования с использованием стандартных инструментов из пакета ПО Revit. В частности, на главном фасаде здания находятся две статуи крылатых женщин, которые было бы невозможно изначально смоделировать в Revit. Клиент специально просил, чтобы скульптуры были включены в модель, поскольку они составляют важную часть декора здания. Было принято решение включить сетку, созданную из облака точек в семействе Revit, которая затем может быть помещена в модель с правильными координатами. В результате этого был создан объект, который был геометрически правильным по размеру и местоположению и выглядел графически привлекательным в любых визуализациях. Область точек сканирования для двух статуй была экспортирована из замеров лазерного сканирования. Сетка была создана с помощью программы CloudCompare. Затем, прежде чем уменьшить количество плоских поверхностей, сетка была отредактирована с помощью программы MeshLab, что позволило уменьшить размер файла и не замедлять завершенную модель. Экспорт завершенной сетки в формате DWG позволил импортировать сетку в семейство программ Revit, а файл в новом формате можно было загрузить в окончательную модель. В первый раз сетка оказалась визуально непривлекательной, поскольку края треугольников четко выделялись на фоне резкого контраста с бледным цветом камня, который был выбран для модели внешнего фасада. Модель исправили путем редактирования сетки с помощью 3ds Max® (Autodesk), чтобы сделать края невидимыми перед интеграцией в семейство Revit. В результате получилась модель, которая выглядела графически корректно как при стандартном черчении, так и при рендеринге. Рис. 5.2. Сканирование данных, необходимых для моделирования статуи Рис. 5.4. Окончательная визуализация статуи Рис. 5.3. Сетка, созданная из данных сканирования 73 Рис. 5.5. Окончательная модель бывшего почтового отделения в Данди Как данные BIM использовались в рамках проекта? Используя методы сканирования наряду с проверенными рабочими процессами, компания Greenhatch Group смогла завершить все работы на объекте в течение 5 дней. Все данные были обработаны и готовы к работе в течение дня. Из-за того, что 3D-моделирование требует больше времени и по сравнению с традиционным 2D-моделированием, создается план застройки, который можно быстро выдать клиенту так, что осуществляемое планирование можно было начать параллельно с созданием мо74 дели. В этом случае работа над созданием полной детализированной внутренней и внешней модели с высокой степенью детализации заняла около 20 рабочих дней. Размер окончательного файла составил 75 МБ, а вместе с облаком точек в формате RCP — 5 ГБ. Пример №6 Исследования измеренных объемов здания для BIM Введение Этот пример относится к комплексу зданий в Лондоне, в которых находилась средняя школа. Когда школа переехала во вновь построенные помещения, ряд зданий был продан местной академии. Их планировалось модернизировать и открыть там бесплатную школу. В комплекс зданий входит два трехэтажных школьных дома Викторианской эпохи, современное модульное многоэтажное здание и большой спортивный зал. После того как школа переехала, компании Greenhatch Group было поручено провести полное обследование комплекса зданий и создать BIM-модель, которую можно будет использовать в качестве основы для серии работ, направленных на модернизацию и реконструкцию комплекса зданий существующей школы. В рамках данного задания были созданы трехмерные модели всех зданий, расположенных на участке, проведена топографическая съемка. Итог был представлен в виде 3D-элемента в рамках конечного файла. Почему было выбрано BIM-моделирование? Планировалось, что окончательная модель будет использоваться не только архитекторами, которые работают над проектом, в качестве полностью обследованных объектов, но и выступать в качестве основы для их проектов модернизации. Однако модель также должна была стать общим файлом для всех участников проекта. Разные компании дорабатывали окончательный файл для того, чтобы произвести полную интеграцию модели с использованием данных, полученных от архитекторов, инженеров-строителей и дизайнеров интерьера. После завершения строительных работ модель будет по-прежнему использоваться группой по управлению недвижимостью, работающей в школе, в качестве инструмента управления активами. Заранее было определено, что в рамках первичного файла в проект можно включать ключевые параметры объекта и вложенные семьи объектов, что помогло бы процессу, как только модель будет передана конечному пользователю. Рис. 6.1 Одно из двух школьных зданий Викторианской эпохи Как осуществлялся проект? Компания Greenhatch Group проводила обследования на месте стандартным методом. Помимо этого, использовались лазерные фазовые сканеры для захвата облаков 75 данных точек для внешних областей и основных открытых пространств, и тахеометр для координации местоположений сканирования путем записи центральных точек по крайней мере четырех черно-белых флажков, расположенных в шахматном порядке, для каждого места сканирования. Также для точного позиционирования геометрии был проведен полный обход всех зданий. Помимо обследований были сделаны традиционные эскизы и ручные измерения и подробная фотофиксация. Топосъемка проводилась с использованием тахеометра и детализированного чертежа, что позволило создать полную 3D-поверхность, которую можно было сразу импортировать в Revit® (Autodesk®). ПО Cyclone (Leica) и ReCap (Autodesk) использовались для обработки данных сканирования, чтобы перевести их в формат, совместимый с Revit. Полный пакет данных облегчил создание полного уровня детализации (LOD) 350 моделей всех зданий на объекте. Рис. 6.2. Все здания на территории были обследованы и смоделированы После того, как все данные были обработаны и встроены в национальную сетку UK Ordnance Survey (OS), в AutoCAD (Autodesk) были созданы базовые планы компоновки, которые легли в основу создания модели. Удобнее создавать базовый план для местности, в который можно экс76 портировать модель для подтверждения точности расположения в AutoCAD, поскольку он обрабатывает координаты гораздо точнее, чем Revit. Из-за внутреннего ограничения в 20 км, в Revit были созданы два местоположения объекта: локальная сетка, где физический, постоянный маркер тахеометра на месте был установлен на 0,0, и другая сетка с реальными координатами. Все моделирование проводилось по локальным координатам для обеспечения корректных данных съемки в правильном месте до того, как модель была установлена в координаты национальной сетки для экспорта в AutoCAD и выдана клиенту. Каков был конечный результат? В рамках конечного продукта было несколько выходных данных, включая полную модель в форматах RVT и IFC, а также экспорт 3D в формате DWG. Листы были также настроены в файле RVT, чтобы показать отдельные планы этажей вместе с типичными разделами и разверстками каждого здания объекта. Для обеспечения совместимости с различными системами клиенту выдали копии всех данных сканирования в форматах e57 и RCP. Файл планов этажей в формате HTLM также был настроен со ссылками на вывод в файлы TruView (Leica) для того, чтобы включить просмотр всех собранных данных сторонами, не способными обрабатывать и хранить большие облака точек в формате 3D. Все данные были выданы конечным пользователям через универсальную последовательную шину (USB) и хранятся на внутренних серверах с доступом, настроенным для всех участвующих в проекте сторон. Компанию Greenhatch Group попросили убедиться, что все объекты комплекса зданий можно визуализировать для модели- рования. Особое внимание уделялось окнам и остеклению Викторианской эпохи. Обычно в Revit отдельные окна можно смоделировать довольно быстро и легко, каталогизировав их по типу или другим ограничениям, однако в этом случае клиент просил обратить внимание на каждый стеклянный элемент окон и дверей, чтобы модель можно было использовать для отчета об управлении имуществом и отчетов по состоянию объекта. Для этого была создана семья стеклянных элементов, которую можно интегрировать в каждое пользовательское семейство окон и дверей с общим параметром, который соотносится с основной моделью. После завершения работ каталог оконных элементов состоял из более чем 2300 пронумерованных стекол, что позволило зафиксировать текущее состояние каждого из них. Таким образом, можно легко создать список необходимых работ и технического обслуживания. Рис. 6.3. Отдельно выбранные стеклянные элементы С какими проблемами пришлось столкнуться? Из-за возраста основных школьных зданий, их крыши провалились, что спровоцировало наклон внешних стен наружу. После переговоров с клиентом, были установлены допуски для моделирования любого вертикального отклонения, и эти элементы рассматривались с использованием одного из двух способов. В тех случаях, где отклонение не превышало 30 мм, в текстовые обследования добавлялся комментарий, встроенный в каждый элемент, в котором было выявлено более существенное отклонение. После подобного моделирования стены изображались как вертикальные с допущением в 1500 мм по поверхности стены. В тех случаях, когда отклонение от вертикали составляло больше 30 мм, стена моделировалась с толщиной, равной сумме существующей глубины стены и величины отклонения. Затем на внутренней и внешней поверхности стен создавалась клиновидная пустота, в результате чего образуется стена с геометрией трапеции, которая точно повторяла облако точек. Выполнение моделирования таким образом гарантировало, что стена все еще функционировала как элемент «стена» в Revit, что позволяло размещать в ней архитектурные элементы и осуществлять грамотное планирование. 77 Рис. 6.4. Окончательная визуализированная модель здания школы в Викторианском стиле Как данные BIM использовались в рамках проекта? Учитывая размер проекта и количество зданий, 12 дней ушло на обмеры объекта, чтобы полностью обработать данные сканирования, годные для использования при моделировании. Собранные данные были обработаны и выданы клиенту вместе с основными двухмерными (2D) планами планировки в течение недели. Полное моделирование участка, включая топографическую съемку, заняло около месяца. В работе было задействовано несколько специалистов из Revit. Окончательная выпущенная модель представляла собой файл размером 85 Мб. К нему прилагались данные сканирования в формате RCP, для удобства использования разделенные на отдельные этажи и здания. Общий объем файлов составил 15 ГБ, а объем интерактивного HTML-продукта TruView — 14 ГБ. 78 Пример №7 Лазерное сканирование и моделирование общественных зон и внешнего фасада в REVIT Рис. 7.1. Входная группа Хинтце-холл в Музее естественной истории Введение С целью улучшения существующей строительной документации и информации, отдел управления имуществом Музея естественной истории заказал лазерное сканирование всех общественных зон и внешнего фасада здания в Южном Кенсингтоне, Лондон. В зонах общественного пользования находятся 29 галерей, 4 магазина и 6 кафе. Особняк Уотерхаус, который был открыт для публики в 1881 г., относится к зданиям 1-го класса, и вся его территория находится в пределах охраняемой зоны Куинс Гейт, граничащей с королевским районом Кенсингтон и Челси. 79 Почему было выбрано BIM-моделирование? Одной из целей стратегии музея до 2020 г. является приоритетное развитие в области цифровых технологий и инновационных платформ. BIM-моделирование было выбрано в качестве эффективного инструмента управления как существующей, так и поступающей информацией. Целью проекта было создание базовой архитектурной модели, которую можно использовать для совместного проектирования и для будущих строительных проектов. Другие услуги можно добавить в модель по мере проектирования и воплощения строительных проектов. Наличие трехмерной модели также позволяет извлекать точные двухмерные планы, разделы и фасады любой области, которая моделируется. Ранее музей испытывал сложности при сборе и подаче подобной информации. Как осуществлялся проект? Спецификация проекта была сформирована в сотрудничестве с музеем для обозначения ограничений, прояснения и согласования ожиданий, а также для того, чтобы удостовериться, что те, кто собирал и моделировал данные, полностью поняли планируемое использование информации. Для сбора данных использовались лазерные сканеры Leica и FARO®. Сканер Leica P20 применялся для работы с фасадами зданий и внутренними перекрытиями, а сканер FARO X330 — для внутренних помещений. Цвет был захвачен с помощью панорамного фотоаппарата NCTech iSTAR и дополнительной встроенной камеры сканера. Регистрация всех данных проводилась 80 в ПО Leica Cyclone, преимущественно используя траверсирование и методы регистрации из облака в облако. Последнее оказалось полезным в нескольких отношениях. Этот метод ускорил сбор данных, процессы регистрации и ограничил потребность в расположении контрольных измерителей внутри музея, что волновало хранителей. Несколько постоянных маркеров было установлено на внешней и внутренней стороне здания для того, чтобы содействовать координации любой будущей работы по обследованию. Используя продуктивный метод регистрации данных, можно было легко зарегистрировать интерьер галерей, чтобы управлять им как автономным набором данных или объединять эти данные с данными сканирования по разверстке экстерьера и интерьера. Это позволило облегчить всесторонний управляемый процесс обеспечения качества (QA) / проверки качества (QC). Важным условием при осуществлении данного проекта было предоставление эффективной базы данных сканирования, которая может быть полностью использована клиентом. Музею требовался как можно более полный набор данных с ограниченным затенением. Также заказчик хотел использовать набор данных, поэтому окончательный размер данных должен быть сведен к минимуму. Учитывая более 2000 результатов цветного сканирования, набор данных по-прежнему оказался большим (около 1,4 ТБ) и поэтому был сформирован набор данных для каждого здания в отдельности. То же самое относится к модели Revit® (Autodesk®). Каждое здание было смоделировано отдельно, но они могли быть объединены благодаря базовой точке проекта. Моделирование проводилось в ПО Revit с использованием Leica Cloudworx. Архитектурные элементы были смоделированы как семьи относительно согласованной степени допуска. Более точные детали упрощались для поддержания минимального размера модели. Музей состоит из ряда взаимосвязанных зданий различных эпох и стилей. Для каждого здания было необходимо создать собственную библиотеку семейств, что и было сделано коллективом специалистов Mollenhauer. Каков был конечный результат? Результаты включали облако точек, 3Dмодель и панорамный просмотрщик облаков точек. 3D-модель была выполнена в соответствии с выбранной степенью детализации (LOD) и допустимыми ограничениями (LOD 200 для интерьеров LOD 300 для фасадов). В будущем облако точек и панорамный обозреватель облака точек позволят музею по мере необходимости добавлять в модель более подробную информацию. С какими проблемами пришлось столкнуться? Из-за большого количества посетителей музея сканирование должно было выполняться в нерабочее время. И даже в этом случае работы необходимо было запланировать с учетом вечерних мероприятий, которые могут продлиться до 03.00. При таком сценарии возникают проблемы с освещением. Дополнительная безопасность необходима и при работе в чувствительных зонах. Из-за ограниченного времени работы на объекте, сканирование проводилось в течение 3 недель. Модель должна была включать только архитектуру без учета экспонатов. Несмотря на то, что в большинстве залов архитектурные элементы были достаточно доступны для предоставления необходимой информа- ции для будущего моделирования, в некоторых случаях экспозиция занимала все пространство зала. В этих случаях необходимо было сделать предположения в отношении интерьера и запланировать повторное посещение этих залов, когда выставка завершится. После этого модель следует дополнить соответствующим образом. Как данные BIM использовались в рамках проекта? BIM-готовая модель Revit представляет собой геометрически точную базовую модель, которую можно использовать для управления объектами, координации проекта и будущих проектных работ. Первоначально данные будут использоваться преимущественно отделом управления имуществом, а модели Revit объединят с существующими инструментами управления объектами музея. Другие отделы музея также проявили интерес к использованию данных. Ожидается, что BIM будет успешно использоваться в качестве единого источника точной информации. Среда BIM обеспечит рабочую модель, в которую с течением времени можно дополнить информацией. Когда в галереях завершатся временные выставки, можно будет провести сканирование для изучения ранее скрытых архитектурных особенностей этих музейных пространств. 81 Пример №8 Лазерное сканирование и моделирование для Имперского военного музея в Ламберте Рис. 8.1 Обзор данных модели Revit для Имперского военного музея Введение Компания Fraser Randall, представлявшая интересы Имперского военного музея, обратилась к компании Stanburys Ltd для проведения работ по лазерному сканированию и моделированию в рамках крупного проекта реставрации больших музейных пространств на Ламбет-Роуд в Лондоне с использованием BIM. К пространствам, подлежащим модерни82 зации, были отнесены основные выставочные залы, библиотеки, музейные магазины, образовательные зоны, а также административные и офисные помещения. В частности, для компании Stanburys этот заказ подразумевал проведение лазерного сканирования всех задействованных внутренних помещений и создание первоначальной компьютерной трехмерной модели в соответствии с оговоренной степенью детализации (LOD 300). Подразу- мевалось, что затем модель пройдет доработки и будет использоваться различными консультантами, инженерами и архитекторами в качестве центральной части BIMпроекта. Почему было выбрано BIM-моделирование? BIM-моделирование в рамках этого проекта позволило обеспечить тесную координацию всех сторон, участвующих в реновации, обеспечивая самый актуальный набор данных из всех доступных, минимизируя вероятность коллизий при моделировании и обслуживании. Благодаря BIM архитектурные и структурные изменения могут быть загружены и использованы наиболее эффективным образом. Кроме того, требовалось наличие модели, позволяющей планировать транзитные маршруты перевозок экспонатов внутри музея, так как маршруты, использовавшиеся ранее для перемещения крупных экспонатов, были выведены из эксплуатации и залиты бетоном. Как осуществлялся проект? Топогеодезическая привязка была установлена извне в форме замкнутого теодолитного хода с использованием тахеометра и системы GPS, что позволило ссылаться на данные Национальной сетки Великобритании Ordnance Survey (OS). Далее был совершен обход внутри здания, в ходе которого было произведено внутреннее сканирование расположения флажков, что облегчает привязку данных сканирования. Внутри музея в разных положениях использовали два наземных лазерных сканера FARO® FocusS 3D. Они позволили полностью охватить необходимую зону. В результате было создано около 300 результатов сканирования объекта. Данные в цвете были получены благодаря использованию штатных камер сканеров в дополнение данным по развертке. Позиции сканеров были зафиксированы с помощью флажков, расположенных в шахматном порядке, и калибровочных сфер. Для сбора данных потребовалось три дня. Обработка и сопоставление данных сканирования было предпринято с помощью программного обеспечения FARO SCENE; контроль обследования для улучшения качества регистрации импортировался посредством CSV-файлов. Дальнейшая работа выполнялась с использованием небольших кластеров файлов сканирования, численность которых не превышала 15 для файла регистрации каждого этажа здания. Затем все этажи были импортированы в один большой проект сканирования, включающий все области, в которых был запланирован ремонт. После регистрации данные облака точек были экспортированы в файл форматов e57 и SCENE WebShare (автономное программное обеспечение для просмотра от FARO) и был создан вывод в файлы проекта сканирования. Затем файл в формате e57 был импортирован в программное обеспечение Revit® (Autodesk®). В целом, регистрация и обработка данных сканирования заняла около 3—4 дней. 83 Рис. 8.2. Данные сканирования, показывающие выборку занятых позиций Моделирование в основном проводилось в ПО Revit с использованием зарегистрированного облака точек в качестве шаблона, который можно было разделить на несколько частей или распределить для того чтобы убедиться, что модель сконструирована с соответствующими допусками. Так как все структурные элементы были смоделированы со степенью детализации LOD 300, было решено, что сами экспонаты, где это необходимо, могут быть представлены в форме простых кубов, но общие размеры каждого из них были смоделированы. Сам процесс моделирования занял около 3 недель. Каков был конечный результат? Вывод в файлы WebShare всего проекта сканирования был предоставлен клиенту в качестве визуальной записи музея на Ламбет-Роуд. Это позволило клиенту полностью сверять данные съемки, извлекать измерения или координаты, уровни, аннотировать данные и при необходимости экспортировать снимки экрана. Данные сканирования также были предоставлены в зарегистрированном формате e57, признанном в отрасли стандарте для данных лазерного сканирова84 ния, который должен позволить в будущем импортировать большинство программных решений (а может быть и все) для лазерного сканирования. Модель Revit (формат файла RVT) была предоставлена вместе с пошаговым руководством по визуализации в формате AVI, а также переведена в формат ПО Revit. Как уже упоминалось ранее, он должен был включать все структурные и сервисные детали, где требовалась степень детализации LOD 300, и экспонаты. Данные для модели Revit также были запрошены и доставлены в формате файла IFC для дальнейшей разработки в программе Vectorworks® (Nemetschek) и других программных решениях. Рис. 8.3 Скриншот данных в программе FARO WebShare С точки зрения размера и емкости данных, более крупными элементами оказались зарегистрированные данные сканирования и вывод в файл WebShare, объем которого составил около 70Гб. Экспортированные данные сканирования были собраны для сохранения минимального размера файла e57, но его объем все равно составлял несколько гигабайт. Смоделированные данные были относительно небольшими — менее 200 Мб. Интересно отметить непропорциональное соотношение между размером данных лазерного сканирования и конечным моделируемым результатом. Как данные BIM использовались в рамках проекта? В настоящее время модель доработана заказчиком и членами проектной команды для облегчения обслуживания и архитектурно-строительного дизайна. Модель используется в качестве центрального узла текущего BIM-проекта реконструкции здания, которая должна завершиться в 2021 г. На втором этапе сканирования в плановом порядке было проведено дополнительное моделирование данных. Рис. 8.4. Рендеринг области отображения, показывающей простое блочное представление экспонатов С какими проблемами пришлось столкнуться? Хотя никаких серьезных проблем в ходе обследования не возникло, требование о том, чтобы на сканы накладывалась цветная фотография с использованием встроенной цифровой камеры означало, что время сбора данных значительно увеличилось по сравнению с использованием внутренних данных. Из-за того, что обследование проводилось на протяжении нескольких ночей, существовала вероятность, что уборщики в течение дня уберут самоклеющиеся справочные этикетки, и это будет затягивать процесс работы. Однако предыдущий опыт работы в аналогичных условиях подсказывал, что нужно допускать определенную степень вероятности таких событий, и для нивелирования таких ситуаций дополнительные этикетки были размещены в недоступных для уборщиков местах. С точки зрения моделирования никаких серьезных проблем не возникало. 85 6. Где можно больше узнать о BIM? Информацию о BIM, в том числе консультации и рекомендации по использованию BIM-моделирования в проектах наследия, а также сведения о бесплатном программном обеспечении и инструментах, можно найти в интернете, в книгах, специализированных журналах и группах и через организации. Помимо сайта о моделировании объектов наследия (кроме сайта BIM4Heritage, см. раздел 6.2.2), много информации, найденной в перечисленных ниже ресурсах, можно применить к области культурного наследия и проектам по сохранению, использующих BIM с поддержкой рабочих процессов. 6.1 Стандарты и руководящие документы 6.1.1 Инициатива в области архитектуры, проектирования и строительства (AEC) (Великобритания) Инициатива AEC (Великобритания) предлагает практическое руководство по принятию стандартов BIM в виде Протокола использования AEC в BIM (AEC (UK) 2015). Также доступны дополнительные документы для самых актуальных вариантов программного обеспечения BIM. Все они доступны для загрузки в виде бесплатных PDF-файлов. https://aecuk.wordpress.com/documents/ 6.1.2 BIM-моделирование 2-го уровня Британского института стандартов (BSI) Серия британских стандартов (BS) 86 и публично доступные спецификации (PAS) были разработаны, чтобы помочь строительной отрасли применять в работе BIMмоделирование 2-го уровня. Хотя эти документы не фокусируются только на объектах наследия и связанного с ними BIM-моделирования, они являются важной точкой отсчета для профессионалов и клиентов, реализующих BIM-моделирование в этой сфере. Веб-страницы содержат информацию, рекомендации, стандарты и онлайнинструменты. Документы доступны для бесплатного скачивания. Также доступен полный глоссарий BIM-акронимов и терминов. http://bim-level2.org/ http://bim-level2.org/en/standards/ 6.1.3 Общество Historic England (HE) В руководстве и детальной спецификации по использованию методов записи в последнем издании Спецификаций по проведению метрической съемки для объектов наследия (Andrews et al 2015) содержится короткий раздел о приобретении BIM-готовых наборов данных. Кроме того, благодаря Historic England, доступны технические руководящие документы по целому ряду исследований и методам регистрации культурного наследия. Эти документы доступны для бесплатного скачивания в виде PDF-файлов или печатных копий. https://historicengland.org.uk/advice/ technical-advice/recording-heritage/ https://historicengland.org.uk/research/ approaches/research-methods/terrestrialremote-sensing/specialist-surveytechniques/ 6.1.4 Национальные спецификации (NBS) Руководство по созданию объектов BIM в форме стандарта объекта NBS доступно на сайте NBS. Также доступны интернет-ресурсы, предоставляющие бесплатное руководство, инструменты, плагины, стандарты и многое другое. NBS BIM Toolkit предоставляет пошаговую помощь для определения, управления и проверки ответственности за разработку и доставку информации на каждом этапе жизненного цикла объекта. Это бесплатный инструмент, разработанный, чтобы помочь строительной отрасли Великобритании достичь BIM-моделирования 2-го уровня. Национальная библиотека BIM NBS — это постоянно расширяющийся репозиторий объектов BIM, доступный для загрузки в коммерческом формате или формате IFC, совместимом со стандартом объектов NBS. На сайте также выложена информация о формате COBie и схеме классификации Uniclass 2015. https://www.thenbs.com https://www.thenbs.com/about-nbs/введение-nbs https://www.thenbs.com/services/ourtools/nbs-bim-object-standard https://toolkit.thenbs.com/ https://toolkit.thenbs.com/articles/ classification#classificationtables https://www.nationalbimlibrary.com/ https://www.nationalbimlibrary.com/ about-bim-objects https://www.thenbs.com/knowledge/bimmapping-out-the-legal-issues государственного сектора Великобритании и строительной отрасли для реализации BIM-моделирования. Обширный список бесплатных программных продуктов по BIM-моделированию доступен на сайте целевой группы BIM. Там же можно бесплатно скачать руководство по использова- 6.2 Организации и специализированные группы 6.2.1 Служба археологических данных (ADS) ADS пропагандирует передовую практику использования цифровых данных в археологии, обеспечивает консультирование научно-исследовательского сообщества и поддержку внедрения цифровых технологий. http://archaeologydataservice.ac.uk/ 6.2.2 BIM4Heritage BIM4Heritage — специализированная группа, созданная в BIM4Communities для продвижения практики BIM-моделирования в сфере сохранения наследия. Группа состоит из различных специалистов отрасли AEC, сферы консервации, организаций по сохранению наследия, научных подразделений и конечных пользователей. Целью BIM4Heritage group является создание форума для организаций и профессионалов отрасли для обмена знаниями и опытом применения BIM-моделирования в отношении исторических объектов. Веб-страницы предоставляют собой документы и технические стандарты для применения BIM-моделирования в области наследия, а также обновления информации о деятельности специализированной группы BIM4Heritage (работе в BIM4Communities). http://bim4heritage.org 6.2.3 Целевая группа по BIM-моделированию Целевая группа BIM-моделирования объединяет опыт промышленности, правительства, государственного сектора, институтов и научных кругов с целью поддержки 87 нию протокола CIC BIM и профессиональные страховые гарантии. http://www.bimtaskgroup.org http://www.bimtaskgroup.org/free-bimvewing-tools http://www.bimtaskgroup.org/bim-eirs/ http://www.bimtaskgroup.org/bimprotocol/ http://www.bimtaskgroup.org/ professional-service-indemnity-insuranceguidance/ 6.2.4 Научно-исследовательский институт по строительству (BRE) Сайт BRE предоставляет информацию о схемах сертификации для физических лиц и организаций. http://www.bre.co.uk/ 6.2.5 BuildingSMART BuildingSMART является международным органом по открытым стандартам BIM и IFC. http://buildingsmart.org/ 6.2.6 Совет строительной промышленности (CIC) CIC предоставляет форум для организаций строительной отрасли. http://cic.org.uk/ 6.2.7 Комитет по информации о строительных проектах (CPIC) На сайте CPIC выложен бесплатный для скачивания шаблон BEP. http://www.cpic.org.uk/cpix/cpix-bimexecution-plan/ www.cpic.org.uk/cpix/ 6.2.8 Совет по подготовке кадров в области охраны архитектуры (COTAC) COTAC работает над повышением стандартов, развитием квалификации и созда88 нием сетей в секторе консервации, ремонта и технического обслуживания (CRM) по всей Великобритании. Согласно последним данным, в настоящее время Совет представляет более 40% всех видов деятельности строительной отрасли. После ряда тематических конференций, в 2014 г. COTAC инициировал создание упоминавшейся выше специализированной группы BIM4Conservation, которая в 2016 г. была интегрирована с группой BIM4Heritage. Онлайн-доклады, презентации и публикации по теме BIM-моделирования исторических объектов доступны на сайте COTAC. http://cotac.global ■ Забота о прошлом? BIM-моделирование и реконструкция старых зданий (2012) http://cotac.global/conferences/conf12/ ■ Интеграция цифровых технологий в поддержку информационного моделирования исторических зданий: BIM4Conservation (HBIM) (2014) http://cotac.global/resources/COTACHBIM-Report-Final-A-21-April-2014-2small.pdf ■ Пожар и наводнение в сфере строительства: Как сдержать угрозу (2015) ■ Отчет об интеграции HBIM COTAC BIM4C. Часть 1: Параметры Консервации (2016) http://cotac.global/resources/HBIMFramework-Part-1February-2016.pdf ■ Отчет об интеграции HBIM COTAC BIM4C. Часть 2: Влияние консервации (2016) http://cotac.global/resources/HBIMFramework-Part-2-February-2016.pdf ■ Интеграция HBIM COTAC BIM4C. Библиография отчета: Вариант 1 (по состоянию на 26 июля 2016 г.) http://cotac.global/resources/HBIMFramework-Bibliography-Ver-1-26July-2016.pdf ■ BIM4Heritage: Где мы находимся и куда идем? (2017) 6.2.9 Историческая среда Шотландия (HES). HES является государственным органом, который предоставляет консультации и рекомендации, касающиеся управления наследием. https://www.historicenvironment.scot/ 6.2.10 Королевский институт британских архитекторов (RIBA) RIBA обеспечивает профессиональные стандарты и поддержку своих членов. https://www.architecture.com/RIBA/ Home.aspx 6.2.11 Королевский институт дипломированных оценщиков (RICS) RICS предоставляет руководящие документы и схемы обучения, в том числе занимается сертификацией менеджеров BIMмоделирования. https://www.rics.org ROI-калькулятор позволяет самостоятельно оценивать преимущества использования BIM в строительном проекте. https://www.scottishfuturestrust.org.uk https:// bimportal.scottishfuturestrust.org.uk https:// bimportal.scottishfuturestrust.org.uk/page/ bim-compass 6.2.13 Survey4BIM Survey4BIM — это межотраслевая группа, открытая для всех организаций, участвующих в исследовании, сборе, управлении, обработке и доставке геопространственной информации в контексте BIM-моделирования. Ее поддерживает Целевая группа BIM. http://www.bimtaskgroup.org/ survey4bim/ 6.2.12 Шотландский фьючерсный фонд (SFT) BIM-портал SFT — это интернет-ресурс, предназначенный для поддержки закупок государственного сектора BIM 2-го уровня в Шотландии. BIM-портал предоставляет большой объем информации и бесплатных инструментов, которые будут полезны для клиентов частного сектора и поставщиков BIM по всей Великобритании (например, BIM Compass). Инструмент градуировки BIM-моделирования представляет собой инструмент онлайн-оценки на основе пользовательского ввода, который определяет уровень зрелости BIM, соответствующий проекту, предназначенному для поддержки государственных закупщиков в Шотландии. 89 6.3 Профильные источники и литература по теме in Architecture, Engineering and Construction. Hoboken, NJ: John Wiley & Sons Inc 6.3.1 Книги Klaschka, R 2014 BIM-моделирование небольших объектов: Сборник иллюстрированных кейсов. BIM in Small Practices: Illustrated Case Studies. London: RIBA Enterprises На момент работы над монографией была опубликована только одна книга, посвященная теме BIM-моделирования исторических объектов. Arayici, Y, Counsell, J, Mahdjoubi, L, Nagy, G A, Hawas, S and Dweidar, K 2017 BIM-моделирование исторических зданий (BIMHeritage Building Information Modelling. London: Routledge Однако в перечисленных ниже книгах тоже описывается использование технологии BIM-моделирования в области культурного наследия. Aubin, P and Milburn, A 2013 Renaissance Revit: Создание классической архитектуры с использованием современного Программного обеспечения. Creating Classical Architecture with Modern Software. Oak Lawn, IL: G3B Press Eastman, C 2011 Руководство по BIMмоделированию зданий для владельцев, менеджеров, проектировщиков, инженеров и подрядчиков. BIM Handbook: A Guide to Building Information Modeling for Owners, Managers, Designers, Engineers and Contractors, 2 edn. Hoboken, NJ: John Wiley & Sons Inc Holzer, D 2016 Руководство менеджера по BIM-моделированию. The BIM Manager’s Handbook: Руководство для профессионалов в области архитектуры, инженерии и строительства. Guidance for Professionals 90 Klemisch, J 2011 Поддержание исторических строительных объектов: практическое руководство. Maintenance of Historic Buildings: A Practical Handbook. Shaftesbury: Donhead Publications Mordue, S, Swaddle, P and Philp, D 2016 Информационное моделирование зданий для «чайников». Building Information Modeling for Dummies. Chichester: John Wiley and Sons Inc Osello, A and Rinaudio, F.2016. Инструменты управления культурным наследием: роль GIS и BIM. Cultural heritage management tools: the role of GIS and BIM. в сборнике Stylianidis, E and Remondino, F (eds) 3D-учет, документирование и управление культурным наследием. Dunbeath: Whittles Publishing 6.3.2 Журналы и материалы конференций Предоставление полного списка рецензируемых академических научных исследований по теме BIM, даже при условии ограничения только аспектом BIM-моделирования исторических объектов, не соотносится с тематикой данного документа. Статьи, имеющие отношение к BIM-моделированию исторических объектов, можно найти на сайте Международного обще- ства фотограмметрии и дистанционного зондирования (ISPRS) и в Архиве конференции Международного Комитета по документации культурного наследия (CIPA). Доклады, презентации и публикации по теме BIM-моделирования исторических объектов доступны на сайте COTAC (см. раздел 6.2.7). http://www.isprs.org/publications/ Default.aspx http://cipa.icomos.org/ http://cotac.global Следующие публикации также имеют отношение к BIM-моделированию исторических объектов: ■ AEC Magazine http://www.aecmag.com/ ■ Applied Geomatics http://link.springer.com/journal/12518 ■ Automation in Construction https://www.journals.elsevier.com/ automation-in-construction/ ■ BIM Journal http://www.bimjournal.com/ ■ Engineering, Construction and Architectural Management http://www.emeraldinsight.com/journal/ ecam ■ International Journal of 3-D Information Modeling (IJ3DIM) http://www.igi-global.com/journalcontents/international-journal-informationmodeling-ij3dim/41967 ■ International Journal of Architectural Computing http://www.architecturalcomputing.org/ jour/ ■ Journal of Information Technology in Construction (ITcon) http://www.itcon.org/ ■ The Structural Engineer https://www.istructe.org/ thestructuralengineer 6.4 Другие интернет-ресурсы 6.4.1 B1M Хотя B1M напрямую не относится к сфере наследия, ресурс представляет собой онлайн-библиотеку видео, объясняющих различные темы, связанные с BIM-моделированием. http://www.theb1m.com/ 6.4.2 BIM Dictionary Bim Dictionary — это бесплатный онлайн-ресурс, в котором собраны определения для нескольких сотен терминов и сокращений в области BIM-моделирования. http://bimdictionary.com/# 6.4.3 Digital Built Britain Digital Built Britain предоставляет дополнительную информацию о BIM 3-го уровня. http://www.digital-built-britain.com/ 6.4.4 OpenBIM OpenBIM предоставляет инструментарий xBIM. http://www.openbim.org/ 91 7. Словарь терминов 2D — двухмерное представление объекта с использованием значений координат относительно осей X и Y. 3D — трехмерное представление объекта с использованием значений координат относительно осей X, Y и Z. 4D — трехмерное представление объекта с использованием значений координат относительно осей X, Y и Z и включением информации, связанной со временем. AEC — архитектура, инженерия и строительство AECO — архитектура, инженерия, строительство и эксплуатация (промышленность) AIA — Американский институт архитекторов, который разработал систему уровней развития, чтобы указать степень достоверности информации модели. AIM — информационная модель объекта, относится к информационной модели, используемой для управления, обслуживания и функционирования объекта. Asset Information Requirements (AIR) — требования к информации об активах; определяют информацию, необходимую на этапе передачи проекта для обеспечения безопасной и эффективной эксплуатации объектов. Asset Item — объект имущества, принадлежащий лицу или компании. Building Energy Modeling (BEM) — энергетическое моделирование здания; используется для прогнозирования использования энергии внутри здания. BEP BIM Execution Plan — BIM-смоделированный план выполнения работ BEP; определяет стратегию реализации проекта с использованием BIM. 92 Building Information Modelling (BIM) — информационное моделирование зданий; совместный процесс для производства и управления структурированной электронной информацией и изображениями в цифровом формате. Все элементы, из которых состоит здание. BIM-ready — 3D-модель, сформированная как сочетание встроенных компонентов BIM, которые составляют геометрию существующей ткани моделирования. BSI — Британский институт стандартов; независимый национальный орган, ответственный за подготовку британских стандартов и других публикаций, информации и услуг, связанных со стандартами. CAD Computer-Aided Drawing/Design — автоматизированный CAD-чертеж; используется для описания пакетов графиков, которые, главным образом, применяются в сферах инженерии и проектирования. Так как эти программы требуют высокой степени точности, они идеально подходят для использования в обследовании объектов. Computer-Aided Facility Management (CAFM) — автоматизированное управление объектами, поддержка управления объектами с помощью информационных технологий для отслеживания, управления, отчетов и планирования операций объектов. CAPEX — капитальные затраты; единовременные расходы, которые приводят к приобретению, строительству или модернизации основных средств, включая землю, здания и оборудование. Carbon performance — углеродные показатели; показатели уровня выбросов углерода в результате эксплуатации, ис- пользования, технического обслуживания и использования объекта. CCTV — замкнутая телевизионная система видеонаблюдения; использование видеокамеры для передачи изображений на ограниченное число телевизоров в одной сети или цепи. CDE — общая среда данных; порядок работы, используемый для поддержки междисциплинарного сотрудничества через BIM; определяет единый источник информации для проекта, используется для сбора, управления и распространения информации о проекте посредством строго контролируемых процессов. CIC — Совет строительной промышленности; представительский орган для профессиональных учреждений, исследовательских организаций и специализированных бизнес-ассоциаций в строительной отрасли. Clash Detection Identification — определение, проверка и составление отчетов о коллизиях и сбоях в информационной модели проекта. Closed-loop traverse — замкнутый контур теодолитного хода. Замкнутый теодолитный ход, который начинается и заканчивается в одной точке, создавая, таким образом, замкнутую геометрическую форму многоугольника. Cloud based — облачные приложения; услуги или ресурсы, предоставляемые по запросу через Интернет из облака сервера поставщика вычислений. COBie — Construction Operations Building information exchange — обмен информацией о строительстве здания; формат обмена данными, который поддерживает обмен информацией о новых и существующих зданиях и их инфраструктуре на протяжении всего жизненного цикла. Control points — контрольные точки; точка на земле или здании, которая обла- дает предварительно наблюдаемыми трехмерными координатами. Corinthian — коринфский ордер; последний из трех основных классических ордеров древнегреческой и римской архитектуры, отличается канеллированными колоннами и сложными капителями, украшенными листьями аканта и завитками. COTAC — Совет по обучению архитектурной консервации; благотворительная организация, зарегистрированная в Великобритании c целью повысить уровень образования для специалистов в области защиты, сохранения и устойчивости исторической среды. CRM — консервация, ремонт и обслуживание. CSV — значения, разделенные запятыми; простой текстовый формат файла, используемый для хранения табличных данных в виде электронных таблиц или баз данных. Deliverable Goods or Services — конечные товары или услуги, которые будут предоставлены после завершения проекта. Desk-based assessment — кабинетная оценка; сопоставление и/или обобщение существующих исследований, оценок и управления информацией о наследии. DGN — собственный формат чертежей CAD, используемый программным обеспечением Bently Systems MicroStation. Doric — дорический ордер; один из трех основных классических ордеров древнегреческой и римской архитектуры; отличается простыми круглыми капителями в верхней части колонн. Drone — беспилотный летательный аппарат, также известный как дистанционно пилотируемая авиационная система (RPAS), небольшой беспилотный самолет (SUA) или беспилотный летательный аппарат (БПЛА), которые обычно управляются пилотом 93 с расстояния при помощи пульта дистанционного управления. DWG — собственный формат файла чертежа CAD, используемый программным обеспечением AutoCAD. DXF — формат обмена чертежами; цифровой формат данных, разработанный Autodesk® и используемый для передачи цифровых карт, планов или данных обследования между различными документами CAD и пакетами графических данных. E57 — универсальный нейтральный формат, названный в честь рабочей группы, которая его разработала; используется для хранения облаков точек, изображений и метаданных, полученных с помощью систем 3D-изображений (например, лазерных сканеров). EIR — требования работодателя к информации; предтендерный документ, определяющий, какую информацию должен предоставить поставщик и какие стандарты и процессы должны быть им приняты как часть процесса выполнения проекта для обеспечения безопасной и эффективной работы объекта. Enterprise system — корпоративная система управления активами, автоматизированное управление объектами (CAFM), географические информационные системы (ГИС), базы данных и архивы, используемые для управления информацией об объекте/имуществе. Family templates — шаблоны семейства; служат в качестве строительных блоков для создания семейств элементов, которые содержат общую информацию, необходимую для запуска проекта моделирования BIM. Federated discipline-specific models — интегрированные отраслевые модели; набор особых отраслевых моделей, содержащих 3D геометрические и неграфические данные и связанную с ними документацию. 94 Geophysics — геофизика; применение физики для изучения Земли и обнаружения фактов прошлой человеческой деятельности под землей; играет очень важную роль в открытии и осмыслении археологических памятников. GIS — Геоинформационная система (ГИС); система в составе справочных компьютерных баз данных и прикладное программное обеспечение для сбора, хранения, проверки, интеграции, анализа и отображения пространственно привязанных к Земле данных. GNSS — глобальная навигационная спутниковая система; общий термин для спутниковых навигационных систем, обеспечивающих глобальный охват, включая GPS, ГЛОНАСС, Galileo и BDS. GPS — глобальная система позиционирования GPS, используется для обозначения созвездия спутников США, но применяется и как общий термин, используемый для описания съемки или навигации на основе спутников. H&S Health and Safety — здоровье и безопасность; законы, правила и принципы, предназначенные для поддержания здоровья и безопасности людей на работе и в общественных местах. HTML — язык разметки гипертекста; стандартный язык разметки для создания и структурирования веб-страниц. HVAC — система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (ОВК); технология внутреннего экологического комфорта, обеспечивает обогрев и охлаждение зданий. Industry Foundation Class (IFC) — объектно-ориентированный открытый стандарт для обмена информацией BIM между различными программами. Разработан «buildingSMART», глобальный альянс, специализирующийся на открытых стандартах для BIM, IFC является официальным стандартом, включен в BS ISO 16739 и содержит геометрические и другие данные. Intangible characteristics — нематериальные характеристики; поддающиеся опознаванию неденежные активы, например, ценность и значение наследия, которые нельзя увидеть, потрогать или физически измерить и которые создаются со временем и при помощи усилий. Intellectual property — интеллектуальная собственность; творческая работа, которая может рассматриваться как актив или физическое свойство. IPR — права интеллектуальной собственности; права, предоставляемые создателям и владельцам произведений, являющихся результатом интеллектуальной деятельности. IT — информационные технологии; использование компьютеров для хранения, изучения, извлечения, передачи и управления данными или информацией. Joint Photographic Experts Group (JPEG) — стандартный формат файла для сжатия изображений, используется для хранения и передачи изображений. Landscape survey — ландшафтная съемка; учетно-аналитическое исследование участков и территорий на местности. Лазерное сканирование — активная, быстрая автоматическая методика бесконтактного измерения для получения 3D-координат точек на поверхностях в плотном регулярном массиве с помощью лазерного излучения. Legacy information — информация о наследии; уже имеющаяся информация об историческом активе, которая может существовать в бумажном или электронном формате, на месте или и присутствовать в нескольких местах за пределами площадки и потенциально находиться под ограни- чениями со стороны интеллектуальной собственности или безопасности. Lidar Light detection and ranging — лидар, лазерный локатор; система, часто применяющаяся с борта самолета или вертолета, использует лазерные импульсы для измерения расстояния до предмета или поверхности. Обычно определяет расстояние путем измерения задержки по времени между передачей импульса и обнаружением отраженного сигнала. LOD — степень / уровень детализации; определяет, сколько геометрических деталей включено в компоненты BIM, и относится только к внешнему виду геометрии объекта, а не к объему связанной с ним информации. LOI — уровень информации; описание неграфического содержания моделей на каждом из этапов, определенных, например, в сфере услуг CIC. M&E — механические и электрические системы; термин относится к системам, которые включают в себя инфраструктуру, предприятие и оборудование, отопление, сантехнику и вентиляцию. Measured survey — процесс изменений зданий и местности; обеспечивает точную проекцию объекта с указанием необходимых структурных элементов и архитектурных особенностей. Medieval — Средневековье; период в европейской истории с V по XV в. MEP — механические, электрические и сантехнические системы; три инженерных направления, которые обычно рассматриваются в рамках BIM-моделирования. Mesh surface models — модели поверхности сетки; трехмерные модели, содержащие вершины, кромки и грани, определяющие форму поверхности объекта. Meshing — cоздание сетки; процесс создания полигональной или многогранной 95 сетки благодаря взаимосвязи трехмерных вершин. Metadata — метаданные; данные, которые описывают другие данные и облегчают повторное использование и долгосрочное сохранение 3D-наборов данных обследования. Metric survey — метрический обзор; использование точного и контролируемого метода измерения для сбора пространственной информации; воспроизводится с поддержкой масштабирования. Modelling tolerance — допустимое значение моделирования; то, насколько точно модель соответствует существующему обследованию, обычно в виде набора данных облака точек. Mullion — вертикальная черта, которая формирует разделение между отверстиями в окне, двери или экране. Native BIM — встроенное BIM-моделирование; исходный процесс создания компонентов, используемых для представления геометрии существующей ткани объекта. Neoclassical — неоклассический стиль; возрождение классического стиля античной Греция и Рим, которое началось в середине 18 в. Non-geometric information — негеометрическая информация; материальные и нематериальные значения для смоделированной ткани в виде материалов, внешнего вида и состояния объекта, экологических, структурных и механических характеристик, несущая способность и соответствие стандартам. Non-native geometry — невстроенные геометрические данные, полученные вне исходного процесса создания компонента, который не является параметрическим, не может быть легко отредактирован и не взаимодействует с другими компонентами BIM-моделирования. 96 Operation and maintenance (O&M) — эксплуатация и техническое обслуживание; ежедневная деятельность и услуги, необходимые для обеспечения того, чтобы объект выполнял свою функцию по назначению. OBJ — текстовый формат файла, разработанный Wavefront Technologies для определения трехмерной геометрии объекта. OIR — требования к организационной информации; устанавливает и классифицирует требования к информации для удовлетворения потребностей системы управления активами организации. Operational stage/phase — операционный этап/фаза; заключительный этап в развитии активов, когда данные BIM-моделирования используется для управления всей информацией, связанной с эксплуатацией и обслуживанием объекта. OPEX — операционные расходы; доходы и расходы, понесенные в результате повседневной деятельности актива. Orthophotographs — двумерная «фотокарта» изображения объекта, здания или пейзажа, на которой ошибка масштаба, вызванная рельефом местности, автоматически исправляется при помощи ссылки на базовую поверхность 3D-модели. Parametric modelling — параметрическое моделирование; создание цифровой модели на основе ряда предпрограммированных правил с тем, чтобы изменения в конструкции автоматически обновляли сборку и ее компоненты. Parametric objects — параметрические объекты; объекты, созданные с помощью геометрических установлений, связанные с ними данные и правила, определяющие их поведение, способы взаимодействия с другими объектами или реакцию на изменения их параметров. Portable Document Format (PDF) — формат файла, который используется для надежного представления и обмена документами, независимо от программного обеспечения, аппаратного обеспечения или операционной системой. Photogrammetry — фотограмметрия; искусство, наука и техника определения размера, формы и идентификации объектов путем анализа наземных или аэрофотоснимков. Project Information Model (PIM) — информационная модель проекта, разработанная на этапе проектирования и строительства проекта, который часто является основой информационной модели объектов. Plane table survey — планшетная съемка; одна из древнейших форм геодезии, включает штативную чертежную доску и угломер для прицельных угловых наблюдений. PLN — проприетарный формат файла, используемый ArchiCAD BIM authoring software. Plug-ins — подключаемые модули; программный компонент, добавляющий определенную функцию в существующую компьютерную программу. Point cloud — облако точек; набор координат XYZ в общей системе координат, может также включать дополнительную информацию, такую как интенсивность или RGB-значение, которое передает зрителю понимание пространственного распределения поверхности объекта. Professional indemnity — профессиональное возмещение или защита от убытков, ущерба или другого финансового бремени, понесенного другим лицом в результате оказания профессиональных услуг. Professional liability — профессиональная ответственность; юридические обязательства, вытекающие из ошибки, халат- ности или упущений профессионала в процессе его работы. Project north — вид сверху; верхняя часть области рисования в авторизованном программном обеспечении BIM-моделирования PTS — формат файла 3D-точек для хранения и передачи 3D-точек, в котором не сохраняются исходные данные сканирования или регистрации информации. QA/QC — проведение контроля качества; систематический процесс, используемый для того, чтобы измерить желаемые уровень качества и проверки качества продукта, процесс проверки соответствия продукта ожиданиям клиентов. RCP — формат файла проекта, используемый Autodesk Recap, который указывает на отдельные файлы сканирования и содержит информацию о них. RCS — формат файла, используемый Autodesk Recap для одноточечного облачного сканирования. ROI — рентабельность инвестиций; прибыль или убыток, полученный от инвестиций относительно средств, вложенных в них. RVT — проприетарный формат файла, используемый авторизованным ПО Autodesk Revit для BIM-моделирования. Scan-to-BIM — процесс создания, управления и размещения собственных компонентов BIM, непосредственно ссылающихся на базовое облако точек. 97 Список информации в табличной форме Tangible characteristics — материальные характеристики; физические характеристики, поддающиеся количественной оценке, фактические и измеримые. Формат TIFF — формат для хранения и передачи растровых изображений. Total station — тахеометр; электронный теодолит, сочетающий горизонтальное и вертикальное угловое наблюдение с электромагнитным измерением расстояния (EDM). Traverse — метод исследования, требующий выявления отправной точки и ее ориентации для создания общей системы координат, чтобы вести наблюдения из разных станций относительно друг друга. Vernacular — народный исторический стиль; основан на местных потребностях, наличии строительных материалов и отражении местных традиций. Viewports — видовые экраны; одна или несколько видимых пользователям областей страницы, их количество зависит от доступного оборудования для просмотра и выполняемого процесса. VRS — виртуальная справочная станция; воображаемая незанятая справочная станция, для которой создаются данные наблюдения из окружающих опорных станций, как при наблюдении с помощью приемника GNSS. 98 8. Ссылки AIA 2013 AIA® G202™-2013 Project Building Information Modelling Protocol Form. AIA. http://aiad8.prod.acquia-sites.com/sites/ default/files/2016-09/AIA-G202-2013-FreeSample-Preview.pdf AEC (UK) 2015 AEC (UK) BIM Technology Protocol. Practical Implementation of BIM for the UK Architectural, Engineering and Construction (AEC) Industry. AEC (UK). https:// aecuk.files.wordpress.com/2015/06/ aecukbimtechnologyprotocolv2-1-1-201506022.pdf Andrews, D, Bedford, J and Bryan, P 2015 Metric Survey Specifications for Cultural Heritage, 3rd edn. Swindon: Historic England. https://content.historicengland.org.uk/ images-books/publications/metric-surveyspecifications-cultural-heritage/metricsurvey-specifications-for-culturalheritage-3rded. pdf/ APS Group Scotland 2013 Review of Scottish Public Sector Procurement in Construction. Edinburgh: The Scottish Government. http://www.gov.scot/ Resource/0043/00436662.pdf Aubin, P and Milburn, A 2013 Renaissance Revit: Creating Classical Architecture with Modern Software. Oak Lawn, IL: G3B Press Beale and Co 2013 Building Information Model (BIM) Protocol. Standard Protocol for Use in Projects using Building Information Models. London: Construction Industry Council. http://www.bimtaskgroup.org/wpcontent/uploads/2013/02/The-BIMProtocol.pdf Bedford, J and Papworth, H (eds) 2010 Measured and Drawn: Techniques and Practice for the Metric Survey of Historic Buildings, 2nd edn. Swindon: Historic England. https://historicengland.org.uk/imagesbooks/publications/measured-and-drawn/ Brookes, C 2017 The Application of Building Information Modelling (BIM) Within a Heritage Science Context. Swindon: Historic England http://research.historicengland.org.uk/ Report.aspx?i=15603 BSI 2007 Collaborative Production of Architectural, Engineering and Construction Information: Code of Practice. BSI Standards Publication BS 1192:2007. London: BSI. https://www.thenbs.com/PublicationIndex/ documents/details?Pub=BSI&DocId=285074 BSI 2013a Guide to the Conservation of Historic Buildings. BSI Standards Publication BS 7913:2013. London: BSI. https://www.thenbs.com/ PublicationIndex/Documents/Details? DocId=305525 99 BSI 2013b Specification for Information Management for the Capital/Delivery Phase of Construction Projects using Building Information Modelling. PAS 1192—2:2013 Incorporating Corrigendum No. 1. London: BSI. http://bim-level2.org/en/standards/ BSI 2014a Collaborative Production of Information. Fulfilling Employer’s Information Exchange Requirements using COBie. Code of Practice. BSI Standards Publication BS 1192—4:2014. http://bim-level2.org/en/standards/ BSI 2014b Specification for Information Management for the Operational Phase of Assets using Building Information Modelling (BIM). PAS 1192— 3:2014. http://bim-level2.org/en/standards/ Cabinet Office 2011 Government Construction Strategy. London: Cabinet Office. https://www.gov.uk/government/ publications/government-constructionstrategy FISH 2017 Forum on Information Standards in Heritage. http://heritage-standards.org.uk/fishvocabularies/ (accessed March 2017) Historic England 2002 With Alidade and Tape: Graphical and Plane Table Survey of Archaeological Earthworks. Swindon: Historic England. https://historicengland.org.uk/imagesbooks/publications/with-alidade-and-tape/ Historic England 2005 The Presentation of Historic Building Survey in Computer 100 Aided Draughting. Swindon: Historic England. https://historicengland.org.uk/imagesbooks/publications/historic-building-surveyin-cad/ Historic England 2008 Geophysical Survey in Archaeological Field Evaluation. Swindon: Historic England. https://historicengland.org.uk/imagesbooks/publications/geophysical-survey-inarchaeological- field-evaluation/ Historic England 2010 The Light Fantastic: Using Airborne Lidar in Archaeological Survey. Swindon: Historic England. https://historicengland.org.uk/imagesbooks/publications/light-fantastic/ Historic England 2011 3D Laser Scanning for Heritage: Advice and Guidance to Users on Laser Scanning in Archaeology and Architecture, 2nd edn. Swindon: Historic England. https://historicengland.org.uk/imagesbooks/publications/3d-laser-scanningheritage2/ Historic England 2016a Traversing The Past: The Total Station Theodolite In Archaeological Landscape Survey, 2nd end. Swindon: Historic England. https://historicengland.org.uk/imagesbooks/publications/traversingthepast/ Historic England 2016b Where On Earth Are We? The Role of Global Navigation Satellite Systems (GNSS) in Archaeological Field Survey, 2nd edn. Swindon: Historic England. https://historicengland.org.uk/imagesbooks/publications/where-on-earth-gnssarchaeological- field-survey/ Historic England 2017 Photogrammetric Applications for Cultural Heritage. Swindon: Historic England (forthcoming) Osello, A and Rinaudo, F 2016 «Cultural heritage management tools: the role of GIS and BIM, in Stylianidis, E and Remondino, F (eds) 3D Recording, Documentation and Management in Cultural Heritage. Dunbeath: Whittles Publishing HM Government 2013 Construction 2025. Industrial Strategy: Government Industry in Partnership. London: HM Government. https://www.gov.uk/government/ publications/construction-2025-strategy ISO 2013 ISO 16739:2013 Industry Foundation Classes (IFC) for Data Sharing in the Construction and Facility Management Industries. Geneva: ISO. https://www.iso.org/standard/51622.html Maxwell, I 2014 Integrating Digital Technologies in Support of Historic Building Information Modelling: BIM4Conservation (HBIM). A COTAC Report. London: COTAC. http://cotac.global/resources/COTACHBIM-Report-Final-A-21-April-2014-2small.pdf Maxwell, I 2016a COTAC BIM4C Integrating HBIM Framework Report Part 1: Conservation Parameters. London: COTAC. http://cotac.global/resources/HBIMFramework-Part-1-February-2016.pdf Maxwell, I 2016b COTAC BIM4C Integrating HBIM Framework Report Part 1: Conservation Influences. London: COTAC. http://cotac.global/resources/HBIMFramework-Part-2-February-2016.pdf 101 9. Благодарности Примеры Пример №1 Автомагистраль A1 Лиминг-Бартон: Форт-Бридж Supplied by Dr Jonathan Shipley, Senior Archaeology and Heritage Consultant AECOM One Trinity Gardens, Quayside Newcastle upon Tyne NE1 2HF Tel: 0191 224 6658 Email: Jonathan.Shipley@aecom.com Web: www.aecom.com Пример №2 Железнодорожная станция Уэйверли в Эдинбурге Supplied by Lee McDougall, Director AHR Norwich Union House, High Street Huddersfield West Yorkshire HD1 2LF Tel: 01484 537 411 Email: Lee.McDougall@ahr-global.com Web: www.ahr-global.com Пример №3 Особняк Вудсит Холл Supplied by Jana Honkova, BIM Projects Manager Bridgeway Consulting Limited Bridgeway House, 2 Riverside Way Nottingham NG2 1DP Tel: 0115 919 1111 Email: Jana.Honkova@bridgewayconsulting.co.uk Web: www.bridgeway-consulting.co.uk Пример №4 Восточный клуб Supplied by Steve 102 Bury, Managing Director Bury Associates Limited Suite H2, Coventry Place, Blackpole East Worcester WR3 8SG Tel: 01905 930186 Email: Steve@buryassociates.co.uk Web: www.buryassociates.co.uk Пример №5 Интеграция сетчатых элементов в готовую трехмерную BIM-модель Пример №6 Исследования измеренных объемов здания для BIM Both supplied by Charles Blockley, Senior Building Surveyor / Revit Technician Greenhatch Group Ltd Rowan House, Duffield Road, Little Eaton Derby DE21 5DR Tel: 01332 830044 Email: charlesb@greenhatch-group.co.uk Web: www.greenhatch-group.co.uk Пример №7 Лазерное сканирование и моделирование общественных зон и внешнего фасада в Revit Supplied by Jenny Clark, Director, Mollenhauer Group & Fritz Panaligan, Estates Information and Innovation Manager, Natural History Museum Mollenhauer Group Ltd The Glove Factory Studios, Brook Lane Holt BA14 6RL Tel: 01225 784149 Email: jclark@mollenhauergroup.com Web: www.mollenhauergroup.co.uk Пример №8 Лазерное сканирование и моделирование для Имперского военного музея в Ламберте Supplied by Nic Klÿn, CAD/ Survey Manager Stanburys Ltd 25 Church Street Baldock Hertfordshire SG7 5AF Tel: 01462 894144 Email: nklyn@stanburys.com Web: www.stanburys.com Group Ltd Figures CS6.1 — CS6.4: © Greenhatch Group Ltd Figure CS7.1: © Mollenhauer Group Ltd Figures CS8.1 — CS8.2: Stanburys Ltd Every effort has been made to trace the copyright holders and we apologise in advance for any unintentional omissions, which we would be pleased to correct in any subsequent editions. Images Контакты Historic England Front Cover: © Historic England Main Text Figure 1: © Mark Bew and Mervyn Richards Figure 2: Source HM Government (2013) Figure 3: Source National Building Specification (NBS) Library Figures 4 — 5: Source Brookes (2017) © Historic England Figure 6: Source Maxwell (2014) © COTAC Figure 7: Source AEC (UK) 2015 Figure 8: © Historic England Figure 9: Source PAS 1192—2:2013 (BSI 2013b) © Mervyn Richards Figures 10 — 11: Source PAS 1192— 3:2014 (BSI2014b) © The British Standards Institution 2014 East Midlands 2nd Floor, Windsor House Cliftonville Northampton NN1 5BE Tel: 01604 735460 Email: eastmidlands@HistoricEngland.org.uk East of England Brooklands 24 Brooklands Avenue Cambridge CB2 8BU Tel: 01223 582749 Email: eastofengland@HistoricEngland.org.uk Fort Cumberland Fort Cumberland Road Eastney Portsmouth PO4 9LD Tel: 023 9285 6704 Email: fort.cumberland@HistoricEngland.org.uk Case Studies Figure CS1.1: © Highways England Figure CS1.2: © Dr J P Shipley Figure CS1.3: © AECOM/SWECO Figures CS2.1 — CS2.2: © AHR Figures CS3.1 — CS3.3: © Bridgeway Consulting Limited Figures CS4.1 — CS4.4: © Bury Associates Limited Figures CS5.1 — CS5.5: © Greenhatch London 1 Waterhouse Square 138—142 Holborn London EC1N 2ST Tel: 020 7973 3700 Email: london@HistoricEngland.org.uk North East Bessie Surtees House 41—44 Sandhill Newcastle Upon Tyne NE1 3JF Tel: 0191 269 1255 Email: northeast@HistoricEngland.org.uk 103 North West 3rd Floor, Canada House 3 Chepstow Street Manchester M1 5FW Tel: 0161 242 1416 Email: northwest@HistoricEngland.org.uk South East Eastgate Court 195—205 High Street Guildford GU1 3EH Tel: 01483 252020 Email: southeast@HistoricEngland.org.uk South West 29 Queen Square Bristol BS1 4ND Tel: 0117 975 1308 Email: southwest@HistoricEngland.org.uk Swindon The Engine House Fire Fly Avenue Swindon SN2 2EH Tel: 01793 445050 Email: swindon@HistoricEngland.org.uk West Midlands The Axis 10 Holliday Street Birmingham B1 1TG Tel: 0121 625 6870 Email: westmidlands@HistoricEngland.org.uk Yorkshire 37 Tanner Row York YO1 6WP Tel: 01904 601948 Email: yorkshire@HistoricEngland.org.uk Мы являемся общественной организацией, которая заботится об историческом наследии Англии. Мы защищаем исторические места, помогая людям понимать их, ценить и проявлять заботу. 104 По всем вопросам, связанным с этим изданием, обращайтесь, пожалуйста, по адресу guidance@HistoricEngland.org.uk HistoricEngland.org.uk Если вы хотите получить это издание в другом формате, пожалуйста, свяжитесь с нашей клиентской службой: Tel: 0370 333 0607 Fax: 01793 414926 Textphone: 0800 015 0174 Email: customers@HistoricEngland.org.uk Вся информация и ссылки актуальны на момент первой публикации издания в 2017 году. Заметили опечатку или ошибку в русском переводе? Пожалуйста, напишите нам на anna@ideasformuseums.com Пожалуйста, подумайте об окружающей среде, прежде чем напечатать этот документ. HEAG154 Дата публикации: v1.0 Июль 2017 © Historic England Дизайн: Historic England Дизайн обложки для российского издания: Сексенбаев А. К. Изображение для обложки российского издания: © Mollenhauer Group Ltd Пол Брайан София Антонопулу BIM для культурного наследия Разработка информационной модели исторического здания Переводчик Т.П. Швец Редактор А.В. Михайлова Вёрстка А.К. Сексенбаев Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero
