4D моделирование: Что такое 4D-моделирование, применение в строительстве|ROSECO

Обычно разработка 4D-модели проводится во время проектирования. Однако эта технология иногда применяется для визуализации непосредственного процесса строительных работ.

Моделирование в формате 4D особенно актуально в случае наличия каких-либо ограничений во время строительства. Ограничения могут быть пространственными (например, стеснённые условия строительства в плотной исторической застройке и т.д.), либо временными – время работ сильно сжато.

Визуально 4D-модель — это подробная анимация процесса строительства. В ней учитывается используемая строительная техника, различные механизмы, места хранения материалов, пути движения техники и рабочих по стройплощадке и т.п.

Основой такой 4D-анимации является 3D-модель, которая возникает по заранее созданному календарному графику проведения работ из последовательно появляющихся элементов. В процессе такой анимации возможны визуальные 4D-коллизии: расположение различных механизмов в одно и то же время в одной точке (наложение), или появление некоторых элементов модели на своих местах раньше, чем это возможно технологически (например, монтаж перекрытия второго этажа до завершения монтажа несущих конструкций первого).

Особенности подготовки данных для 4D моделирования

График проведения работ, линейный или сетевой, подготавливается специалистом заранее, так как программа моделирования сама его составить не может. Сейчас в мире есть задача автоматизировать данный процесс. Например, с помощью технологий искусственного интеллекта (https://www.

В каких программах разрабатывают 4D-модели?

Моделирование строительства может быть реализовано через различные программные продукты. Вот основные из них:

• Autodesk Navisworks
• Synchro Pro
• Bexel Manager

Самый простой вариант – Autodesk Navisworks, где на основе модели из Revit, например, можно сформировать 4D-модель строительства объекта, разделив все элементы на группы, соответствующие позициям в календарном плане строительства.

Такая наглядность может быть оценена, в первую очередь, топ-менеджерами и специалистами заказчика. В большинстве случаев этого бывает достаточно для достижения целей 4D-моделирования. Однако, в случае крупных и сложных проектов может быть недостаточно. В таком случае применяют более сложный инструмент — например, Synchro Pro. В этом программном комплексе созданную в разных BIM-программах модель можно совместить с графиком работ из MS Project или Oracle Primavera. Дополнить полученную анимацию планом стройплощадки с местами движения строительной техники, и создать более качественный и профессиональный прогноз процесса строительства.

Программа BEXEL Manager имеет схожий функционал с перечисленным ПО и также позволяет реализовать 4D моделирование объекта.

После начала строительства 4D-модель позволит визуализировать планируемое и фактическое выполнение работ. Наглядно представлять разницу. В том числе и для тех, кто не очень погружён в процесс строительства (представители заказчика, или, например, покупатели квартир, если речь о жилом многоквартирном доме). Также некоторые программы для 4D-моделирования позволяют идти дальше и заполнять значения ресурсов, необходимых для создания отдельных элементов модели (то есть их стоимость). Для этого типа моделирования уже прижилось понятие 5D, где под пятым «измерением» подразумевают стоимость.

Примеры 4D-визуализации

Наши работы

BIM технологии в проектировании

смотреть

Проектирование торговых центров

смотреть

Проектирование мед.

смотреть

Проектирование пром. зданий

смотреть

BIM проектирование

смотреть

Что такое 4D-моделирование в BIM Building Information Modeling: 4D моделирование объединяет 3D-модель объекта и его календарный план строительства, таким образом, обозначая существование тех или иных элементов в определенном отрезке времени

статья genpro.ru

4D моделирование объединяет 3D-модель объекта и его календарный план строительства, таким образом, обозначая существование тех или иных элементов в определенном отрезке времени. Так формируется визуально подкрепленный календарный график работ, который можно сделать максимально подробным или наоборот укрупненным.

Весь процесс возведения здания показан в виде анимационного ролика с возможностью делать паузы и писать комментарии, выявлять пространственно-временные коллизии, оптимизировать работу техники и строителей.

В 4D модель вносятся данные не только по календарному плану строительства, касающиеся различных элементов здания, но и объекты, принимающие участие в строительстве и значительно влияющие на этот процесс. Расположение крана и площадь его действия, количество и размер машин, способных проехать через стройплощадку за сутки, размещение и размеры строительного городка, вывоз мусора и многое другое – все это можно и нужно учитывать при планировании строительства. А наглядная и подробная визуализация календарного плана позволяет не только исключить различные ошибки, но и оптимизировать процесс еще непосредственно до начала строительства.

Как и переход от проектирования на бумаге к CAD, так и переход от CAD к BIM открывает множество дополнительных и ранее невиданных возможностей. Использование BIM не только снижает количество и критичность ошибок, но и повышает производительность проектировщиков, значительно улучшает качество конечного продукта.

Если кратко и без объяснений перечислить преимущества новой технологии, то получим два достаточно объемных списка.

4D технологии лучше традиционных методов решают следующие задачи:

• Объединение календарного плана строительства и элементов трехмерной модели.
• Наглядный и подробный анализ технологии выполнения работ.
• Наглядный и подробный анализ прогресса выполнения работ.
• Проверка правильности и оптимальности календарного плана строительства.
• Получение физических объемов материалов с привязкой ко времени.
• Оптимизация зон строительной площадки.
• Разработка разделов ПОС и ППР (проект организации строительства и проект производства работ).
• Обособление фронтов работ, разделение элементов конструкции на захватки.
• Проработка траекторий передвижения.
• Оптимизация логистики.
• Выявление и устранение пространственно-временных коллизий.

4D технологии обладают следующими преимуществами в сравнении с традиционными методиками планирования строительства:

• Минимизация рисков, сроков и затрат благодаря своевременному выявлению и устранению ошибок технологического, финансового и управленческого характера.
• Улучшенная координация и взаимодействие участников благодаря работе в единой информационной среде и созданию общей визуальной последовательности реализации всего проекта.
• Планирование в формате 4D – достоверное и реалистичное, модель максимально соответствует будущему объекту.
• Эффективный контроль за ходом выполнения строительных работ посредством использования электронных средств, видеоматериалов, детальных иллюстраций каждого этапа.
• Возможности использования динамических презентационных материалов (видеороликов).

Главным преимуществом визуализации процесса строительства в контексте реального времени на строительной площадке для заказчика является возможность увидеть весь процесс строительства практически «вживую». Это значительно упрощает понимание происходящих событий. В большинстве случаев это отражается на простоте принятия решений, включая логистические задачи. Иными словами, планирование и визуализация строительства в формате 4D способствует интуитивному восприятию и пониманию всего процесса.

Виды коллизий

Прежде всего, давайте определим, какие коллизии могут возникнуть в процессе проектирования и строительства. По характеру пересечения:

• Физические – пересечения в модели статических элементов.
• Интеллектуальные (или логические) – коллизии, при которых элементы распложены неверно с точки зрения процесса взаимодействия с ними. Не могут быть выявлены автоматически (например, труба перекрывающая дверь – не является физической и нигде не будет визуально отображена, как пересечение элементов, однако является грубой ошибкой и должна быть устранена BIM-координатором).
• Пространственно-временные – пересечения между элементами с учетом фактора времени (элементы или один из элементов двигаются). Например, 4D позволяет учитывать даже такие тонкие моменты, как ведение рабочими работ на определенном участке строительной площадки. В это время там не могут располагаться оборудование или строительные конструкции. Если же расположение рабочих и техники в конкретный период времени не учитывается и они пересекаются, мешая строительному процессу — это пространственно-временная коллизия.

Физические и интеллектуальные коллизии зачастую относятся к самому объекту и конструкциям, оборудованию, из которых он состоит. Пространственно-временные же относятся к временным сооружениям, строительной технике, передвижению рабочих по строительной площадке. Такие пересечения сложно учесть при традиционном проектировании и их наличие в проекте полностью зависит от профессионализма специалиста.

По месту обнаружения:

• Внутренние – пересечения между элементами внутри здания.
• Внешние – пересечения между элементами здания и техникой, временными сооружениями и др. в процессе работы на строительной площадке.

Отдельного упоминания заслуживает грамотная проработка загруженности въезда на площадку. Нередки случаи, особенно в Москве, в условиях высокой плотности застройки, когда одна крупногабаритная единица техники может заблокировать въезд на площадку грузовикам с материалами и др., что влечет за собой задержки и простои в строительном процессе. 4D-моделирование позволяет также урегулировать и оптимизировать этот процесс.

4D-моделирование дает возможность практически полностью исключить все виды коллизий, в том числе и такие сложные для восприятия специалистом пространственно-временные – за счет построения динамической визуализации и автоматического выявления пересечений.

Цена коллизии

Как вы могли уже прочитать на странице, посвященной технологиям BIM, проектирование составляет всего 5% бюджета, заложенного на строительство, в то время, как ошибки допущенные на этом этапе приводят к очень дорогостоящим последствиям.

Для наглядности вновь приведем график. Однако необходимо отметить, что обнаружение пространственно-временных коллизий при традиционном проектировании происходит в основном на стадии строительства, когда цена ошибки наиболее высока.  

Специалисты могут моделировать запланированные последовательности строительных работ, выявлять столкновения и проблемы, находить возможности для улучшения календарных планов строительства, отслеживать поставку материалов, управлять цепочкой поставок и многое другое.

В специализированном ПО выполняется BIM-проектирование здания и создается модель, которая в дальнейшем будет использована в Navisworks для создания 4D.

Календарный план строительства разрабатывается нашими специалистами в Microsoft Project. Сам по себе график уже является достаточным для понимания хода работ и полностью соответствует стандартам. Специалисты GENPRO готовят календарный план для импорта в Navisworks, делая его максимально подробным. 

Экономим ваши деньги
За счет устранения физических, интеллектуальных и пространственно-временных коллизий.

Оптимизируем строительный процесс
Не просто устраняем ошибки, но и выявляем возможности ускорения, удешевления процесса строительства.

Максимально подробная модель
Делаем модель предельно детализированной, чтобы каждый элемент был учтен в процессе планирования строительства.

Опытные специалисты
В нашей команде есть настоящие профессионалы 4D, чьи навыки подтверждены сертификатами и множеством завершенных проектов.

Мы в числе первых
GENRPO более 3-х лет успешно практикует BIM, поэтому внедрение 4D-технологий не стало для нас проблемой. Проектные организации, работающие в CAD, не могут дать настолько же качественные решения по проекту и планированию процесса строительства.

Отлажена работа с большинством проектных форматов
Что позволяет не только принимать исходные данные в любом виде, но и эффективно взаимодействовать с подрядчиками в процессе проектирования и строительства.

Список дополняется в зависимости от ПОС и ППР для конкретного вида и условий строительных работ.

Что такое 4D строительство? — VIATechnik

Благодаря тому, что 3D BIM лидирует во всей строительной отрасли в улучшении рабочих процессов проектов, инженеры стремятся к новым измерениям, чтобы оптимизировать процесс и улучшить результаты проекта.

В 4D-модели четвертым измерением является время. Это помогает строительной бригаде визуализировать график проекта, чтобы обеспечить его успех и своевременное завершение.

Все члены строительных бригад, включая инженеров, подрядчиков и руководителей строительных работ, в полной мере используют 4D-модели для обеспечения быстрого, безопасного и успешного завершения крупных и малых проектов.

Короче говоря, 4-D BIM предполагает использование связанной со временем информации в тандеме с различными элементами цифровой информационной модели. Это может включать такие детали, как время выполнения заказа, периоды установки, припуски на сушку, изменение графика рабочего процесса и многое другое.

Целью 4-D BIM является объединение усилий по оптимизации проекта и удовлетворенности клиентов с надлежащим планированием времени.

В то время как 3D BIM уже является неотъемлемой частью строительных проектов во всем мире, 4D-строительство набирает обороты вместе со своим 5D-коллегой. Вот основные преимущества использования 4D BIM для ваших будущих проектов.

С помощью методов планирования 4D BIM вы можете выполнять все свои строительные проекты в соответствии с графиком, независимо от их масштаба. Все этапы планирования, проектирования и строительства зависят от тактики планирования проекта. Помимо планирования, 4D BIM помогает в точном сборе данных для дальнейшего использования.

Методы информационного моделирования зданий 4D помогают создавать информацию о планировании строительных материалов для разработки визуального пошагового метода. Модели планирования 4D могут помочь интегрировать связанные со временем данные, такие как время строительства, периоды сушки и т. д., тем самым устанавливая реалистичные временные рамки для строительного проекта.

Крупномасштабные строительные проекты могут потребовать сложного планирования большого количества материалов, систем и людей. Создание 4D-модели помогает отслеживать ход строительства и планировать дальнейшие шаги. Такое моделирование может помочь руководителям проектов выяснить, когда следует бронировать оборудование, закупать материалы, нанимать специалистов и многое другое.

Тем не менее, небольшие строительные проекты также могут выиграть от 4D-планирования строительства. Четкое представление о расписании может помочь сократить расходы и повысить удовлетворенность клиентов.

Информационное 4D-моделирование здания может быть очень полезным при создании визуальных элементов для планирования проекта. Сравнивая запланированный план с фактическим планом, менеджеры могут улучшить сроки и обеспечить согласованность всех аспектов предстоящих этапов строительства.

Этот тип визуализации особенно полезен, когда необходимо достроить существующее здание. Это может помочь скоординировать действия подрядчиков и остальной команды с работой на существующей площадке. Безупречные результаты таких сложных проектов в значительной степени зависят от правильной визуализации, моделирования и интеллектуального планирования, предлагаемых инструментами 4D BIM.

Ключом к снижению стоимости любого строительного проекта является первоклассное использование ресурсов. Подрядчики постоянно ищут новые способы наиболее оптимального использования материала.

Независимо от того, планируете ли вы построить серию сложных зданий или работаете над небольшим проектом, использование материалов всегда стоит на повестке дня. Воспользовавшись инструментами 4D BIM, вы сможете сэкономить ресурсы и получить дополнительное финансирование для своего проекта.

Помимо оптимизации использования материалов, 4D-информационное моделирование зданий вместе с программным обеспечением Revit позволяет оптимизировать рабочую силу для снижения стоимости проекта.

Благодаря планированию и визуализации 4D BIM менеджерам легче координировать работу команды. Это помогает построить стратегию на основе высококачественной модели и позволяет каждому члену команды понять, как его действия вписываются в общую картину.

Используя последовательность строительства, инженерам проекта будет проще составить план для строительной бригады, что улучшит общий проект, устранит конфликты и упростит работу подрядчиков.

Используя подходящие инструменты, такие как программное обеспечение Revit, для создания 4D-модели, проектировщики и подрядчики могут легче распределять работу, тем самым корректируя график проекта и соблюдая сроки на площадке и за ее пределами.

Когда вам нужно отслеживать каждое действие на строительной площадке, легко запутаться, теряя время и совершая ошибки. Это особенно заметно для крупномасштабных проектов, таких как проекты тяжелой промышленности.

Благодаря программному обеспечению для отслеживания, которое интегрируется с моделями строительства 4D BIM, можно улучшить процесс, тем самым сократить расходы и сэкономить время.

Последовательность построения упрощает планирование и оптимизацию ресурсов, тем самым предотвращая конфликты рабочих процессов. Когда подрядчики, инженеры-проектировщики и другие члены команды находятся на одной волне, гораздо проще сдерживать споры и минимизировать досадные ошибки.

Строительные инструменты 4D BIM помогают всей команде координировать свои действия. В результате вы можете свести к минимуму количество и продолжительность бесчисленных совещаний, которые, как правило, сопровождают строительные проекты.

Используя возможности 4D-строительства, вы можете визуализировать ход проекта и создать симуляцию, тем самым помогая каждому члену команды выполнять свои обязанности и ускоряя процесс. Кроме того, последовательность строительства создает прочный контакт между строительной площадкой и бэк-офисом, помогая инженерам, проектировщикам и подрядчикам обмениваться идеями и отслеживать ход работ.

Когда речь идет о безопасности персонала на строительной площадке и за ее пределами, 4-мерные модели BIM также пригодятся. Вы можете использовать последовательность анимации строительства, чтобы следить за ходом проекта и повышать общую безопасность на стройплощадке.

Благодаря 4D-моделям строительных конструкций у вас есть полное представление о проекте и работающей над ним команде, что повышает его безопасность как для команды, так и для клиента.

4D-модели строительства позволяют оптимизировать услуги, повысить производительность, оптимизировать ресурсы и многое другое. Сегодня 4D BIM является неотъемлемой частью решений, предлагаемых ведущими в отрасли строительными фирмами. Внедрение этого сегодня может помочь вам получить конкурентное преимущество и сделать вашу компанию лидером в этой области.

Услуги 4D BIM | 4D-моделирование и планирование строительства

4D-моделирование и планирование строительства

4D-моделирование: Совокупность виртуальных моделей, связанных с текущим графиком выполнения CPM, который показывает упорядоченный вид элементов/объектов модели в масштабе времени. График выполнения CPM, интегрированный в 3D-модель (4D-модель), должен ежемесячно обновляться (все изменения и обновления). 4D-модель должна содержать одну или несколько виртуальных моделей и хотя бы одну ссылку на расписание CPM.

4D-моделирование может применяться на этапах проектирования и строительства.

4D-моделирование позволяет владельцу максимально эффективно использовать BIM на этапе проектирования, визуализируя этапы строительства, чтобы разработать последовательность этапов для включения в проектную документацию. 4D-моделирование на этапе строительства может обеспечить как Подрядчику, так и Заказчику лучшую визуализацию запланированных последовательностей строительства по сравнению с фактическими последовательностями строительства.

BIM — это не только мощный инструмент проектирования, но и мощный инструмент планирования строительства и управления строительством. Когда BIM сочетается с графиком строительства, он становится инструментом 4D-моделирования, где время является 4-м измерением. Мы обсудим это далее в следующем разделе. Рука об руку с этой ценностью идет возможность использовать функцию обнаружения коллизий на протяжении всего процесса строительства. Поскольку информация BIM дополнительно уточняется с помощью рабочих чертежей и фактических условий строительства, функция обнаружения конфликтов обеспечивает мощный инструмент управления для анализа и устранения причин конфликтов на этапах строительства. Это позволяет владельцу осознать дополнительную ценность времени и усилий, затраченных на разработку BIM. Кроме того, передача BIM-модели в руки подрядчика может значительно сократить количество запросов на изменение и связанных с ними запросов на изменение.

Расширяя BIM до 4-го измерения, владелец получает следующие преимущества:

• Улучшение качества проектной документации за счет проверки проекта на соответствие последовательности строительства и, таким образом, устранение или сокращение сложных вопросов последовательности
• Улучшение планирования использования площадки и координация с текущими операциями
• Улучшенная идентификация времени выполнения заказа, что может сократить общую продолжительность строительства
• Улучшенная технологичность и идентификация проблем безопасности
• Значительно улучшена возможность отслеживания фактического прогресса по сравнению с запланированным прогрессом и, таким образом, более быстрого выявления и решения проблем, что снижает количество претензий

Образцы 4D BIM-моделирования

Modera Luxury Residential in Tampa 4D BIM-моделирование