UAB „In Re“ direktorius, Vilniaus Gedimino technikos universiteto Statybos fakulteto Gelžbetoninių ir mūrinių konstrukcijų katedros docentas daktaras Vladimiras Popovas pasakojo, kad BIM koncepcija Lietuvoje žinoma jau gana seniai, maždaug nuo 2002–2003 metų. Per tą laiką Lietuvoje įvykdytas ne vienas sėkmingas projektas, kai statiniai ir statinių kompleksai buvo suprojektuoti bei pastatyti naudojant BIM technologijas. Su dr. V. Popovu kalbėjomės apie BIM raidos istoriją ir apie statybos informacinio modeliavimo taikymą Lietuvoje.
Nuo modelio iki modeliavimo
BIM kompiuterinio projektavimo koncepcijos tyrimai prasidėjo prieš kelis dešimtmečius, tačiau ši sąvoka iki šiol vis dar neturi nusistovėjusio apibrėžimo. Akronimu BIM skirtingais laikais buvo žymimi keli ne visai tie patys dalykai. BIM, kaip statinio informacinio modeliavimo apibrėžimo, ribos keitėsi dar nespėjus jų pritaikyti pramonėje.
„Trimačio kompiuterinio modelio panaudojimo inžineriniam projektavimui idėja gimė, kai atsirado automatizuoto projektavimo kompiuteriu technologijos. Jau tada šios praktikos ir teorijos plėtotojai tvirtino, kad brėžiniai turi būti kuriami iš trimačio projektuojamo objekto (detalės, mechanizmo ar pastato) modelio – virtualaus objekto prototipo, papildyto tam tikru intelektu. Tai reiškia, kad modelio elementams turi būti priskirtos tam tikros realių objektų savybės, per kurias jie pažintų save – pradedant pavadinimu, medžiaga, baigiant asociatyvia informacija apie jo gamybos technologiją, eksploatacines savybes. Pradėjus plėtoti turinio modeliavimo technologijas, šios idėjos buvo panaudotos statybos srityje“, – aiškino dr. V. Popovas.
Iš pradžių BIM buvo suvokiamas kaip grafi nis informacinis modelis, t. y. grafi ka, suderinta su informacija. Jo pagrindinis tikslas buvo pagal esamą modelį sukurti dvimačius vaizdus (brėžinius) ir apskaičiuoti kiekius, išlaikant jų ryšį su modeliu. Vadinasi, jeigu prireiktų kažką pakeisti, šie pokyčiai būtų įvedami ne į brėžinį, o į modelį, kad pavyktų išvengti daugkartinio galimų pokyčių taisymo. Pradžioje BIM buvo vadinamas pastato informaciniu modeliu. Dabar tai būtų tikslinga vadinti statybos informaciniu modeliavimu. Toks terminas ofi cialiai jau vartojamas Lietuvoje ir, pasaulio ekspertų nuomone, jis tiksliausiai nusako BIM esmę.
Taigi BIM modelio sąvoka apima du pagrindinius objekto požymius: tris dimensijas, kitaip sakant, trimatį grafi nį pastato atvaizdavimą ir objekto arba objektų intelektą – gebėjimą susieti atributinę informaciją su grafi niais elementais. Toks grafi nio informacinio modelio suvokimas iki šiol išlieka tikrąja BIM esme.
Bendarbiavimo idėja
Tobulėjant programinei įrangai, kai technika leido apdoroti didesnius informacijos kiekius, greičiau dirbti, taip pat kai atsirado galimybė dirbti kompiuterių tinkle, kilo mintis architektūrinius BIM grafi nio ir informacinio modelio bazinius principus pabandyti pritaikyti kitiems projekto dalyviams: konstruktoriams, inžinerinių sistemų projektuotojams, technologams, sąmatininkams ir kitiems. Taip gimė bendradarbiavimo idėja, modelis tapo bendru plėtros objektu visiems projekto dalyviams, kurie turėjo išmokti įkelti informaciją į modelį ir pasiimti tai, kas padaryta kitų.
Išsirutuliojo bendro pastato modelio visiems projekto dalyviams idėja, kurią pradėjus įgyvendinti paaiškėjo, kad milžiniškiems informacijos kiekiams apdoroti reikia galingesnio techninio ir programinio lygio. Be to, skirtingų specializacijų projekto dalyviai naudojo sau tinkamas programines įrangas, o universalios, tinkamos visiems, kaip paaiškėjo, nebuvo ir, mūsų žiniomis, dar nėra.
„Atsirado suvokimas, kad, norint užtikrinti programinės įrangos, o kartu ir darbo rezultatų su ja suderinimą, reikia išmokti bendradarbiauti pagal tam tikras taisykles. Todėl reikia tam tikrų priemonių, nes vienos programos ar programinės platformos nepakanka. Taip atsirado bendradarbiavimo priemonių tiesioginio ir neutralaus duomenų apsikeitimo formatų programinei įrangai (projekto dalyviams) sukūrimo stadija, kurioje pasaulis dabar ir yra“, – pastebėjo docentas.
Dar anksčiau kilo idėja BIM, kuri yra puiki bendradarbiavimo ir projektavimo priemonė bei geras informacijos apie pastato elementus šaltinis, panaudoti statybos, gamybos, pastato eksploatavimo srityje ir taip toliau. Per pastaruosius metus buvo dedamos nuoseklios pastangos BIM technologijoms ištobulinti visam statybos procesui, kad informacija, projektuojant sukaupta intelektualiajame BIM modelyje, galėtų būti kuo išsamiau panaudota kituose objekto gyvavimo ciklo etapuose – statyboje ir eksploatacijoje.
Taip vis labiau išryškėja BIM, kaip universalaus apibrėžimo – statybos informacinio modeliavimo, bazinė koncepcija, pagrįsta įgyvendinamo statybos objekto intelektualaus turinio modelio sukūrimu ir su šiuo procesu susijusiu valdymu – statybos objekto planavimo, projektavimo, ekonominio vertinimo, statybos organizavimo, eksploatacijos, rekonstrukcijos ir utilizavimo.
Bim dimensijos
Kalbant apie BIM minimas ne tik trimatis ar dvimatis modelis, bet reikia suvokti ir kitas dimensijas: ką jos reiškia ir kam gali būti panaudotos?
Sekant šiuolaikine BIM koncepcijos paradigma, statinio arba pastato gyvavimo ciklo modeliavimas pasideda projektuojant, kai interaktyvios prieigos režimu projektuotojų komandos kuriamas bendras (integruotas) arba paskirstytas (federalizuotas) trimatis pastato modelis, susidedantis iš komponentų (tūrinių parametrinių objektų) – pastato elementų, turinčių visą būtiną ir tinkamai organizuotą, valdyti galimą informaciją. Projekto dalyvių bendro darbo procese formuojamas projektinis pastato BIM modelis (BIM 3D + 2D modelis), kurį sudaro: architektūrinis modelis, konstrukcinis ir inžinerinis (MEP) modeliai.
Statybinis pastato BIM modelis (vadinamasis 4D modelis) naudojamas statybų procesams planuoti ir darbų atlikimui valdyti, panaudojant informaciją, sukauptą projektinio modelio (3D) BIM saugykloje. Be to, jo reikia papildomai specifi nei informacijai gauti iš rangovo, subrangovų, tiekėjų, gamintojų duomenų bazių apie statomas arba montuojamas statybines konstrukcijas, pastato elementus ir inžinerines sistemas.
Penkiamačiu (5D) modeliu vadinamas kainos BIM modelis. Čia penktoji dimensija yra pinigai. Anot pašnekovo, tai pagal medžiagų ir konstrukcijų kiekius nustatyti statybos ekonominiai rodikliai, gaunami iš projektinio modelio (3D) elementų, kartu su išteklių – darbo jėgos ir mašinų bei mechanizmų kaina, paskirstyta pagal gamybos laiką ir susieta su gamybos technologijomis iš statybos modelio (4D).
„Sujungus pagal laiką suplanuotą trimatį modelį su ekonominiais rodikliais, galima numatyti piniginius srautus visose statybų stadijose ir dalyse. Medžiagų ir gaminių kainos, sujungtos su parametriniais objektais, bet kuriuo metu, bet kokioje plokštumoje, pagal bet kokį rodiklį leidžia padaryti fi nansinį informacijos pjūvį. Taip sąmatos formavimo procedūra gali būti atlikta bet kurioje projekto stadijoje: konceptualaus, bazinio ir detalaus projekto, statybos vykdymo etapuose ir pasibaigus statybai“, – pasakojo dr. V. Popovas.
Perduotas eksploatuoti BIM pastato modelis gali būti naudojamas statiniui valdyti visuose jo gyvavimo ciklo etapuose: eksploatacijos, remonto, rekonstrukcijos ir išmontavimo. Eksploatacinis pastato modelis dažnai vadinamas šešiamačiu (6D) modeliu. Dėl kokybinių rodiklių įvedimo (energinio efektyvumo, gyvenimo komforto, išlaidų optimizavimo kriterijų įvertinimo) tai yra pastato techninės eksploatavimo sistemos pagrindas, naudojantis BIM projektinį (3D) ir statybos bei kainos (4D ir 5D) modelių informacinius blokus, papildytus informaciniais duomenimis iš pastato priežiūros ir eksploatacijos valdymo procesų srities.
Eksploatacinis pastato modelis skirtas visoms pastato komunikacinėms sistemoms valdyti ir prižiūrėti, pastato priežiūros išlaidoms planuoti, įrenginių būsenai stebėti ir periodiškai apžiūrėti, kad būtų palaikoma techninė būklė, siekiant užtikrinti būtiną komforto ir pastato energinės pusiausvyros lygį.
Lietuvoje BIM – ne naujiena
Lietuvoje apie BIM daugiausia kalbama dabar, nors šią technologiją UAB „In Re“ su partneriais pradėjo plėtoti dar 2002– 2003 metais. Pirmasis Lietuvos objektas, sukurtas pagal BIM technologiją, buvo nedidelis biurų pastatas Klaipėdoje, kurį statė tuometė UAB „Skanska statyba“. Užsakovo pageidavimu, į tą palyginti nedidelio pastato modelį buvo suvesta ne tik visa pastato architektūra bei konstrukcijos, bet ir inžinerinė sistema.
Vėliau, naudojantis projektinio BIM modelio technologijomis, buvo ruošiamas Vilniaus savivaldybės projektas, kurio statybai pasibaigus visa išpildomoji projekto dokumentacija irgi buvo susieta su modeliu. „Tai nebuvo tikras šešiamačio BIM pavyzdys, bet daugiau vaizdinė duomenų bazė, kai paspaudus ant tam tikrų objektų buvo galima atidaryti informaciją iš projekto apie elementus, susijusius su pastato dalimi“, – prisiminė dr. V. Popovas.
Neilgai trukus Vilniuje esančiame „MG Valdos“ verslo centre „Verslo trikampis“ buvo pastatytas pastatas „Victoria“. Įmonės „Constructus“, kuri susikūrė iš UAB „Skanska statyba“, projekto valdytojų grupė pagal dvimatę dokumentaciją sukūrė erdvinį modelį, kurį panaudojo šio pastato statybai valdyti, t. y. modelį susiejo su grafi ku ir imitavo įvairiausius statybos procesus, valdė statybą, skaičiavo kiekius, tikrino kolizijas ir leido aptikti neatitikimus tarp dvimačio projekto informacijos ir virtualaus trimačio modelio. Anot dr. V. Popovo, tai buvo beveik keturmatis įsikūnijimas, t. y. statybinis pastato BIM modelis.
„Tame pačiame projekte buvo išbandyta sąmatos sudarymo technologija, kartu su UAB „Statybos ekonominiai skaičiavimai“ ir UAB „Constructus“ sukūrėme penkiamatį modelio prototipą bendrų statybinių darbų sąmatoms skaičiuoti. 2005 m. šis projektas buvo pristatytas parodoje „Infobalt“ ir „Geriausio lietuviško ITTE produkto“ nominacijoje gavo apdovanojimą“, – prisiminė dr. V. Popovas.
Dar vienas efektyvaus statybos valdymo technologijų panaudojimo pavyzdys – gamyklos „Klai-PET“ statybos, kurių projekto plėtotoja buvo UAB „Constructus“. Anot pašnekovo, tai buvo intensyvi statyba, kai objektą teko pastatyti per labai trumpą laiką. Kadangi vienu metu reikėjo valdyti daug statybos procesų, nuspręsta visus juos simuliuoti – pradedant statyba, baigiant įrangos montavimu.
Vėliau prasidėjo ekonominė krizė, pristabdžiusi pažangą statybos industrijoje. Tačiau būtent per krizę atsirado naujas požiūris į BIM, nes iškilo būtinybė rasti priemonių, kaip projektuoti ir statyti efektyviau, ekonomiškiau ir išlikti konkurencingiems rinkoje.