BIM для культурного наследия. Разработка информационной модели исторического здания

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.

1.2.2 BIM как решение для управления исторической информацией

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 характеристики 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.

1.2.3 Применение BIM в сфере сохранения наследия

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 информацией 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 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.

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 3D-моделирования 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 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 сохранению 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 2-го 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 совместных рабочих процессов. Модель зрелости отражает развитие строительной отрасли в отношении применения совместной информации с вехами в процессе, которые определяются как уровни зрелости.