Зачем нужен 4D BIM?

Что такое 4D и зачем нужна эта технология?

4D BIM — это добавление четвертого измерения (времени) к стандартной 3D-модели. Таким образом, 4D-модель содержит в себе элементы 3D-модели, которые привязаны к работам календарно-сетевого графика. В России эту технологию стали применять начиная с 2010-х, но сейчас, на волне развития BIM, интерес строительной отрасли к подобному ПО сильно вырос.

Для компании, которая уже перешла на BIM, использование 4D – это следующий логичный шаг, позволяющий оптимизировать методы формирования и управления календарно-сетевого планирования и повысить рентабельность проектов благодаря обнаружению пространственно-временных коллизий на ранних стадиях.

Основные преимущества использования 4D-технологии:

• Проработка “плоского” табличного календарно-сетевого графика с учетом проведения строительных работ во времени и пространстве. То есть определение пространственно-временных коллизий с использованием визуализации работ на модели.
• Проработка различных сценариев развития событий и визуальное отображение всех монтажных процессов.
• Возможность визуально определять открывающиеся фронты работ.

Оптимизация планирования приводит к сокращению сроков строительства и, как следствие, к снижению стоимости проекта. У заказчика и генподрядчика также появляется возможность контролировать ход строительства в режиме реального времени. Вся актуальная информация о ходе выполнения работ аккумулируется в 4D-модели, где проводится сравнение с планом и выявляются отклонения. Например, в ПО Synchro, можно собирать не только информацию о фактическом ходе строительства, но и создавать / заполнять формы и чек-листы для решения ежедневных задач на строительной площадке. Так существуют заполняемые формы, отображающие ежедневную работу на стройке – свалку мусора в неположенном месте или необходимость освободить проезд для строительной техники. Информация попадает к ответственному лицу, которое своевременно предпринимает необходимые действия.

В промышленной и гражданской отраслях строительства существующий функционал 4D используется максимально. В инфраструктурной отрасли технология 4D применяется не так активно из-за специфики инфраструктурных сооружений. Из-за очень большой протяженности объекта страдает наглядность, и, как следствие, затруднительно смотреть ход строительства на нескольких удаленных участках одновременно. Но потенциал 4D-технологий при строительстве инфраструктурных объектов очень велик. Существующее ПО позволяет смоделировать поэтапное движение техники и воссоздать ПОС (проект организации строительства) в цифровом виде; на всех этапах строительства определить размещение материальных ресурсов, необходимых для выполнения фронта работ на каждом участке. К тому же программные продукты продолжают развиваться. Например, в инструментарии ПО Synchro от Bentley появляются решения для инфраструктурной отрасли: сечение по профилям, сечение по дорожному полотну, деление модели по пикетам.

Внедрение 4D-моделирования в компании

Для внедрения 4D необходимо иметь минимальную базу в виде 3D-модели (разработанную самой компанией или полученную в качестве исходных данных). Помимо этого, потребуется график производства работ, к которому происходит привязка элементов 3D-модели. Инструменты 4D-моделирования имеют функционал для разработки графиков, но если в компании уже внедрена методология календарно-сетевого планирования, то не обязательно переходить только на использование 4D. Можно комбинировать ПО для разработки графика и использовать 4D для визуализации графиков. Перенос файлов между ПО может быть интегрирован в методику выполнения работ и тогда используется сразу два инструмента: один для создания КСГ и второй для создания 4D-модели.

Ответственным за внедрение назначают руководителя группы, способного выстроить процессы взаимодействия между командами из разных отделов для создания единой информационной среды. Это может быть начальник отдела планирования, или BIM-менеджер, или руководитель более высокого уровня.

Установка ПО и проведение ознакомительного обучения сотрудников занимает порядка 2 недель. После этого специалисты заказчика могут использовать базовый функционал программы, постепенно развивая свой навык владения продвинутыми возможностями. Знакомство с продуктом рекомендуется проводить в сопровождении более опытного коллеги или компании-интегратора.

Саму технологию 4D-моделирования обычно обеспечивают такие продукты, как Navisworks от Autodesk или Synchro от Bentley. Сейчас помимо известного софта появляются и новые продукты, в том числе от российский разработчиков.
На наш взгляд, у ПО Synchro есть ряд преимуществ среди аналогичных решений:

• Большое количество интегрируемых форматов графиков и 3D-моделей.Возможность анимировать движение техники, направление роста конструктивных элементов.
• Работа с ресурсами и параметрами графика и модели.
• Построение визуальных отчетов о ходе строительства.
• Возможность выявления и устранения пространственно-временных коллизий.
• Работа команды проекта в единой модели.
• Возможность создания календарно-сетевых графиков.
• Наличие бесплатного модуля для просмотра 4D-модели и для работы с КСГ (Synchro Viewer и Synchro Scheduler).

Среди наших клиентов, использующих это ПО, – компании из разных отраслей: НЛМК, Росатом (промышленность), ГК «Основа», ГК «Горка», Tekta Group, Сити XXI век, Сбербанк Девелопмент, СПБ Реновация (гражданское строительство); ВТМ Дорпроект, Автобан (инфраструктура).

Никита Меньшиков

Эксперт календарно-сетевого планирования

Мнение эксперта

На примере существующих кейсов можно с уверенностью заявить об экономии средств компании за счет применения 4D. Речь идет о десятках миллионов рублей. На одном проекте перед командой стояла сложная задача: в ограниченном пространстве произвести демонтаж и установку крупногабаритного оборудования. В 4D-модели реализовали несколько сценариев выполнения реконструкционных работ. При их визуализации увидели, что можно совместить демонтаж двух комплектов оборудования, чтобы произвести работы параллельно, а не последовательно. Это решение помогло сократить сроки остановочного периода на производстве на 4 дня и сэкономить порядка 60 млн рублей на накладных расходах.