統合された建物情報モデル：OpenBIMテクノロジーに関する実践的なレッスン

2016年の夏に、ヤロスラブリのマルチアパート住宅プロジェクトの例を使用して、OpenBIMテクノロジー（情報モデルのオープンな相互作用）を示す注目すべき記事が公開されました。 ）-Tekla Structures（構造エンジニア向けの強力なBIMソリューション）。 この記事は、かなり大きなオブジェクトでの共同作業のフレームワークで、いくつかの独立したソリューションを組み合わせることの実際的な可能性を示しました。



Nanosoftの専門家は、プロジェクトのエンジニアリング部分（従来の2Dテクノロジーを使用して実行）に関するワーキングドキュメントの記事の著者にリクエストし、2016年9月にリリースされた新しいnanoCADエンジニアリングBIMソフトウェアパッケージで最新の情報モデリングテクノロジーを使用してそれを再現しました。 そして、彼らは以前に作成された建築設計モデルにエンジニアリングセクションを追加しました。 その結果、7つの設計セクションを組み合わせた統合BIMモデルが得られます。建築、鉄筋コンクリート構造の構造、電気/照明の部分のエンジニアリングネットワーク、低電流、セキュリティシステム、暖房、給水、下水です。

私の意見では、これはロシア市場にとって確かな成果です。個人的には、3つ以上のセクションを1つのモデルに組み合わせたBIMプロジェクトはあまり見ていません。 そして、独立した開発者からのソフトウェア製品で作成された7つのセクションを組み合わせた複合情報モデルがあります。そのうちの1つはロシア語です。 したがって、この実践的および技術的な記事では、データを共有することを決定しました。これにより、複合BIMモデルを独立して組み立てることができ、実際には、情報モデルの本質を感じ、詳細を理解し、自分自身のすべての利点を見つけて、この知識を実際に適用します また、記事へのコメントでは、テーマに近い問題について議論することをお勧めします。

はじめに

プロジェクト自体（図1）は、投資会社ProfStroy LLCによって提供されたものであり、その活動は、ヤロスラブリとヤロスラブリの地方で、経済クラスを中心とした手頃な価格の快適な住宅の建設を目的としていることを思い出してください。


図 1.住宅の情報（BIM）モデル：建築および設計部分

プロジェクトの作成者およびARCHICADプログラムで作成された建築モデルは、建築家A.リソコンです。 すべての耐荷重構造は、設計者V. SizovおよびD. RoikによるTekla Structuresプログラムで完成しました。 プロジェクトのチーフエンジニアはA. Medvedevです。

BIMテクノロジー（Building Information Modeling-建物/構造の情報モデリング）を使用したエンジニアリング部分（図2）は、Nanosoftの専門家による2Dドキュメントに従って再作成されました：電気部品-D. Schurov、加熱、給水、下水-N. Suvorov、低電流およびセキュリティシステム-M.バダエフ、統合モデルおよび全体的な調整-D.オジギン。


図 2.電気、照明、低電流、セキュリティシステム、暖房、給水、下水に関する2Dドキュメントに従って再構築された住宅の情報（BIM）モデル

初期データ：建物の構造を理解しています

建物の資料を受け取ったところ、次のことがわかりました。
まず、建物は実際には2つの建物で構成されています（図3）-800 mmの高さで互いにオフセットされた独立した部品。 これは予想外のことであり、プロジェクトをどのように編成するか少し疑問に思いました。2つの別々の建物、または建物の1つのモデルです。 最終的に、（各セクション内で）単一のモデルを作成することにしました。将来、建物全体でエンジニアリング計算を実行できるようになったため、このソリューションは成果を上げました。

第二に、建築プロジェクトの開始は軸グリッドの原点と一致しません。A1軸の交点は座標x = 19454.1、y = -271.4、z = 0にあります。それにもかかわらず、ポイントA1にエンジニアリングプロジェクトの座標の原点を配置しました。複合モデルのコレクションでは、このバイアスを考慮しました。


図 3.プロジェクトは2つの建物で構成され、A1軸の交差点は座標x = 19454.1、y = -271.4、z = 0にあります。

第三に、アーキテクトからの次の初期データがありました。

• ARCHICADプロジェクトからダウンロードした* .dwg形式のフロアプラン-これらの材料をエンジニアリング設計およびセクションの作業文書の準備の基礎（基板）として使用し、
• IFC形式の単一の建築モデル-このモデルを基板として使用して、3次元の機器レイアウトを調整し、モデルの一般的なアイデアを取得しました。
• * .dwg形式の作業ドキュメント-（ゼロから設計するのではなく）プロジェクトを再現したため、これらの資料を使用してエンジニアリングソリューションを理解しました。

また、プロジェクトを変更しなかったため、実際には使用していなかったIFC形式の単一の設計モデルがありました。 しかし、設計モデルを複合モデルにロードすると、いくつかの競合が見られました。 たとえば、エンジニアと鉄筋の間。

実際の割り当ての出力（IFCモデル）

ソフトウェア製品のフレームワーク内で作業文書、計算、プロジェクト仕様を取得します。特に、エンジニアリングセクション-nanoCAD Engineering BIMから取得します。 どのくらい正確に？ これは記事の範囲をわずかに超えているため、詳細についてはセミナーとウェビナーをご覧ください。 または、YouTubeチャンネル（ https://www.youtube.com/playlist?list=PLaWJ5dzYEDosgGNi7SH3xtxZWaqDc4y4_ ）のプレイリスト「Information Modeling Technology（BIM）およびnanoCAD CADプラットフォーム」をご覧ください 。 この実用的なタスクのフレームワークでは、統合されたBIMモデルのみを組み立てます。

使用されているすべてのソフトウェア製品の中で、いつでもIFC形式の情報モデルをダウンロードでき、最新の情報が含まれています。 実際の作業では、nanoCAD Electro、SKS、OPS、VK、およびHeatingソフトウェア製品を使用して、別々のIFCモデルを作成し、 rarアーカイブに収集しました。

MKZHD.AS.ifcファイルもアーカイブにあることに注意してください-これはプロジェクトのアーキテクチャ部分です（ARCHICADから形成されたIFCモデル）。 自動モードでARCHICAD BIMモデルから取得され、メインモデルが更新されると更新される* .dwgファイルがあります-これは1階の2次元図面ジョブと1階の3次元モデルです（建物1と建物2）。 実際、これは工学設計の1階の初期データです。 これらを使用して、複合モデルのコレクションを説明します。

ソフトウェア

実際の作業には、nanoCAD Plus 8.1プラットフォームという1つのプログラムが必要です。これは、開発者のWebサイトwww.nanocad.ru/products/detail.php?ID=606057からダウンロードできます。

ただし、実験として、他のIFCビューアーを使用できます。

• Solibriモデルチェッカー
• Tekla BIMsight

ソフトウェア製品をインストールし、nanoCAD Plus 8.1を起動します。

ステップ1：基板の形成

このステップは、準備が必要であり、何が起きているかを明確に理解するために必要です。 nanoCAD Plus（新しいチーム）で新しいプロジェクトを作成し、 BIM Consolidated Model.dwgという名前で保存します。

次に、2次元基板を挿入します。 これを行うには、ATTACHコマンド（メニュー挿入 / 外部リンク... ）を使用して、ダウンロードした資料からファイル01グラウンドフロア2D.dwgを接続します（図4）。 挿入するとき、素材の相対パスを使用して（ 外部リンクの挿入ダイアログのパスを定義するセクション）、挿入の座標を指定することに注意してください：x = -19454.1、y = 271.4、z = 0（つまり、A1軸の交点に原点を配置します） ）


図 4.基板を配置するとき、挿入ポイントの座標を指定し、相対挿入パスを使用します

ドキュメントフィールドに背景が表示されたら、カーソルを画面の中央に移動し、Shiftキーを押しながらマウスホイールを押しながら、3D空間に斜めに図面を回転させます。 または、標準のSEアイソメ図 （_SEISOコマンド）に展開します。

2次元プロジェクトと同じ挿入座標を持つファイル01 1階3D（パート01）.dwgおよび01 1階3D（パート02）.dwgに対して貼り付けコマンドを繰り返します-1階アーキテクチャの3次元ジオメトリがプロジェクトに追加されます。 結果のジオメトリには要素に関する情報が含まれていないため、これはまだBIMモデルではありません。 * .dwgファイルはジオメトリのみを提供し、実際のBIMモデルとの違いを理解するために使用します。

最後に、3次元空間の表示方法を設定します。[ 表示 / 表示 スタイル ]メニューで、[ エッジで高速 ]または[ 高速 ]を選択します。

すべてが正しく行われると、図に示す結果が得られます。 5。

図 5. BIMプロジェクトの収集プロセスを視覚的に確認するために、nanoCADプロジェクトに2次元および3次元の基板を配置します

ヒント1：Shiftキーを使用し、マウスホイールを同時に押してモデルを回転します。これにより、プロジェクトをすべての側面から表示できます。

ヒント2：強力なコンピューターを使用しているが、モデルを「点滅」させてフェイスペイントをオフにすると、プログラム設定（ ツール / 設定 ）で、 三角形レンダリング最適化 （ グラフィックサブシステム / レンダリング最適化 ）をオフにできます-その後、nanoCADはモデルを完全にレンダリングします回転しているときでも。 目にとってずっと快適です。

ステップ2：BIMモデルを追加する

統合BIMモデルを組み立てる準備は万全です。 ここで、IFCVIEW3Dコマンドを使用して、 MKZD.O_korpus1.ifcファイルをダウンロードします。 他のファイルを選択することもできますが、このファイルから始めることをお勧めします。サイズが小さく、すぐにロードされ、非常に視覚的です。 すべてが正しく行われていれば、建物1の建物の暖房システムがあります-図を参照してください。 6。

ヒント3：IFCファイルの読み込み後にモデルが表示されない場合は、ファイルをハードドライブに保存します。

ロードされたIFCファイルの構造がIFC機能パネルに表示されていることに注意してください（パネルはプロパティパネルの隣にあり、 表示 / パネル / 機能パネル / IFC ...メニューで有効/無効になります）：床、要素クラス、高さなど。 このパネルを使用すると、クラスごとに要素をすばやく見つけることができ、オブジェクトの可視性を即座にオフにすることができます。たとえば、上階のオブジェクトをオフにすることができます。


図 6. * .dwgおよびIFCデータを含むプロジェクトの3次元モデル

また、BIMモデルにはオブジェクトに関する情報が含まれていることに注意してください。たとえば、ラジエーターを選択すると、オブジェクトの情報がプロパティウィンドウに表示されます-ボリューム、熱負荷、床に対する設置高さ、電力、名前、メーカーのWebサイトへのリンクなど。 。 これらの情報はすべて、nanoCAD Heatingソフトウェア製品に埋め込まれ、プログラム間で情報を転送するために正確に設計されたIFCフォーマットのおかげで、nanoCAD Plus環境に正確に転送されました。 たとえば、* .dwgファイルのオブジェクトのプロパティと比較してください。このファイルには、色、レイヤー、線の太さなどの一般情報のみが含まれています（図7を参照）。


図 7. IFCオブジェクトには、DWGブロックと比較してはるかに多くのパラメーターが含まれています

IFCオブジェクトからの情報は、プロジェクトのサンプルを設定するときの選択パネルと、自動形成可能な仕様（たとえば、機器の仕様）の両方で使用できます。図を参照してください。 8。


図 8. IFCオブジェクトのパラメーターと情報は、テーブルと選択で使用できます

ステップ3：統合されたBIMモデルを形成する

他のIFCモデルについて手順2を順番に繰り返して、複合BIMモデルを組み立てることができます（図9）。

セクションごとに、オブジェクトのリストがIFCパネルに作成されます。 追加された各セクションには、特定のデータ（対応するソフトウェア製品に埋め込まれています）を含むIFCオブジェクトが含まれます。これらのデータは、手動で設定するか、データベースから取得するか、計算の結果として計算できます。

同時に、追加された各セクションはコンピューターに大きな負荷をかけます。完全なモデルを組み立てるには、強力なリソースが必要です。 このプロジェクトで最も難しいモデルは給水モデルです。おそらく、その積載はしばらく待たなければなりません。 したがって、実際の作業では、モデル全体を結合することはできませんが、特定のセクションまたはフロアのみを結合することができます。これにより、コンピューターのリソースを大幅に増やすことなく実際の問題を解決できます。


図 9.統合されたBIMモデルにより、専門家は単一の情報スペースで作業できます。

ビューアーとしてのnanoCAD Plusは、モデル表示、平行移動（SHIFT +マウスホイール）およびパースビュー（3D FLIGHTコマンドと制御用のWSADキー）の両方を提供します。 これにより、プロジェクトの内部に入り、問題のある領域、競合、欠点を視覚的に見つけることができます。 さらに、自動仕様を使用して、目的のIFCオブジェクトをすばやく選択し、エンジニアリングネットワークのパラメーターを制御できます。 一般に、これにより、関連するセクションの状況を考慮して、プロジェクト全体を提示し、専門家間でさらに作業を分散し、単一の情報スペースで作業を行うことができます（図10および11）。


図 10. nanoCAD Plusプラットフォームのナビゲーション機能により、あらゆる角度から統合BIMモデルを検討できます


図 11. nanoCAD Plus 8.1の作業ウィンドウ内のさまざまなタイプの統合BIMモデル

ステップ5：IFCモデルの更新

現在、nanoCAD Plus 8.1は、 IFCパネルからIFCモデルを削除し、モデルの新しいバージョンをリロードすることによりモデルを更新します。 ここで、プロセスを最適化する必要があります-将来、IFCデータの読み込みを基板として実装する必要があります。 その後、IFCファイルを変更した後、それらは個別に更新されます。

ステップ6：BIMモデルを他のソリューションに統合する

追加のタスクとして、Tekla BIMsight（無料ソリューション）（図12）およびSolibriモデルチェッカー（有料ソリューション。SolibriModel Viewerの無料バージョンでは1つのIFCモデルのみを開くことができます）で複合モデルを組み立てることができます。 これらの製品は、IFCを表示するための汎用ソリューションとして開発されており、自動衝突検索、変更のレポート、および広範なモデル視覚化ツールの機能によって拡張されています。


図 12. IFCビューアTekla BIMsightの統合BIMモデルを使用すると、システム間の衝突を自動的に検出できます。

おわりに

BIMテクノロジーは開発中であり、デザイナーは毎日、高品質のプロジェクトを作成するための追加ツールを持っています。 数年前、同じスペース内で建築とエンジニアリングを備えた高層住宅のモデルを組み立てることは困難でしたが、現在では非常に一般的な実用的なタスクです。

ただし、さらに開発が必要です。 IFCデータの作業速度を開発し、統合BIMモデルのフレームワーク内で更新ツールを改善し、情報転送レベルでソリューション間の統合を改善し、計算を自動化し、プロジェクトとセクション間で変更を転送するために、建物構造と材料のパラメーター、クラス、階層を標準化する必要があります。 これはすべて、近い将来の作業です。

Nanosoftの専門家が協力し、エンジニアリングネットワークのBIMモデルの作成とBIM相互作用の組織化について助言する準備ができています。

デニス・オジギン、
テクニカルディレクターNanosoft