что такое lod применительно к bim технологии
Что такое lod применительно к bim технологии
BIM (Building Information Modeling или Building Information Model) — информационное моделирование здания или информационная модель здания.
Информационное моделирование здания — это подход к возведению, оснащению, обеспечению эксплуатации и ремонту здания (к управлению жизненным циклом объекта), который предполагает сбор и комплексную обработку в процессе проектирования всей архитектурно-конструкторской, технологической, экономической и иной информации о здании со всеми её взаимосвязями и зависимостями, когда здание и все, что имеет к нему отношение, рассматриваются как единый объект.
Трёхмерная модель здания, либо другого строительного объекта, связанная с информационной базой данных, в которой каждому элементу модели можно присвоить дополнительные атрибуты. Особенность такого подхода заключается в том, что строительный объект проектируется фактически как единое целое. И изменение какого-либо одного из его параметров влечёт за собой автоматическое изменение остальных связанных с ним параметров и объектов, вплоть до чертежей, визуализаций, спецификаций и календарного графика.
BIM имеет два главных преимущества перед CAD:
Содержание
Принципы BIM
Принципы BIM, сформулированные Робертом Эйшем в 1986 году:
Задачи BIM
Задачи информационного моделирования на разных стадиях жизненного циклаздания:
Форматы обмена данными
Уровни «зрелости» BIM
Модель Бью-Ричардса демонстрирует принципиальный переход от классических чертежных САПР, которые предусматривали технологию работы по аналогии с работой на кульмане (уровень 0), к некому идеальному iBIM-решению, которое работает в единой среде, объединяющей мультидисциплинарную модель, управление проектом, финансовым анализом и контролем (уровень 3). При этом рассматриваются промежуточные положения: от простейших приложений, которые автоматизируют труд проектировщиков за счет более интеллектуальной работы с объектами (уровень 1), к более интеллектуальным решениям, «заточенным» на дисциплину и трехмерную модель (уровень 2).
Уровни проработки
LOD (Level Of Development) = LOd (Level of Detail) + LOI (Level of Information).
Для организации процесса планирования BIM проекта, осуществления 3D координации и передачи необходимой информации для решения основных проектных задач было определено пять базовых уровней проработки: LOD100, LOD200, LOD300, LOD400 и LOD500
Литература
Размерности BIM-модели
При разработке информационной модели, количество её измерений принято обозначать следующим образом:
План реализации BIM-проекта
План реализации BIM-проекта (BEP, BIM Execution Plan) – технический документ, который разрабатывается, как правило, генпроектной и/или генподрядной организацией для регламентации взаимодействия с субпроектными/субподрядными организациями и согласовывается с техзаказчиком.
Главная задача BEP – планирование и организация эффективной совместной работы всех участников проектной группы на всех этапах BIM-проекта.
BEP является динамичным и периодически изменяющимся документом.
Уровни детализации элементов информационной модели здания
Автор — старший менеджер консалтинговой компании «КОНКУРАТОР», которую сравнительно недавно организовала Марина Король.
BIM и концепция LOD
Очевидно, что уровни детализации должны соответствовать специфичным потребностям всех участников проекта на каждом его этапе. В связи с этим уровень детализации необязательно должен являться мерой информационной и графической «насыщенности» элемента. Так, например, для подготовки сметы и для составления заказной спецификации на элемент инженерного оборудования (например, насос) не нужно точно знать как он выглядит, какие его точные размеры и каковы его технологические характеристики, но совершенно необходимы данные по его маркировке, производителю, каталожной стоимости, весе и др. И наоборот, инженеру нужна детальная геометрия и технологические параметры, смежным дисциплинам нужны габариты для осуществления 3D координации и контроля элементов модели (выявления «жестких» и «мягких» коллизий).
Таким образом, на первое место ставится задача получения минимально необходимой, но достаточной информации каждым участником процесса информационного моделирования для решения специфичных задач на определенном проектном этапе или стадии.
При подготовке технического задания на проектирование с применением BIM технологий техническим заказчиком формулируются цели и задачи использования информационных моделей, и в зависимости от этого предварительно задаются требуемые уровни детализации различных элементов модели. Например, если необходимо использовать модель для оценки экономических показателей или поиска междисциплинарных коллизий, то целесообразным будет не прорабатывать детально узлы металлоконструкций.
Еще один аспект, обосновывающий важность и необходимость применения концепции LOD для информационного моделирования, связан с различными способами отображения информации в традиционном (2D) проекте и BIM проекте. В чертежах, как правило, присутствует множество размерных линий, выносок, таблиц, примечаний, аннотаций, по которым можно судить о количестве информации об объекте, представленном на чертеже. В информационной модели зачастую элементы одинаковой внешности могут содержать очень разные объемы информации. Уровни детализации в этом случае позволяют определить отличия элементов модели без проверки и сравнения свойств (атрибутов) каждого элемента в отдельности.
Для понимания концепции LOD также важно учитывать, что элементы модели в рамках процесса информационного моделирования прогрессируют с разной скоростью. Это прежде всего связано с тем, что все разделы проекта не могут одновременно начать разрабатываться. Отсюда следует, что понятие LOD может быть применено только к отдельным элементам модели, но не к модели в целом и, соответственно, LOD не может строго соответствовать определенной стадии проекта.
Теперь давайте поговорим об истории возникновения этой концепции и рассмотрим конкретные спецификации LOD.
Спецификации LOD
Изначальная трактовка термина “Level of Detail” определяла уровень детализации как степень графической и информационной насыщенности элементов модели, но не затрагивала вопрос минимальной достаточности этой информации для использования другими участниками проекта. Основной задачей было определение стоимости строительного проекта на различных стадиях: от оценки приблизительной стоимости на концептуальной стадии до определения точной стоимости на стадиях выпуска рабочей документации и производства строительно-монтажных работ.
В этих документах уровень детализации был определен как “Level of Development” (уровень проработки) элементов модели. Это переименование термина “Level of Detail”, было обоснованным, но тем не менее внесло некую путаницу в общую BIM-терминологию т.к. аббревиатура осталась такой же – LOD.
Согласно последней версии протокола (E203–2013), LOD определяет минимальный объем геометрических, пространственных, количественных, а также других данных элемента модели, достаточных для реализации основных направлений использования моделей, соответствующих данному уровню детализации.
Для организации процесса планирования BIM проекта, осуществления 3D координации и передачи необходимой информации для решения основных проектных задач было определено пять базовых уровней детализации элементов информационных моделей: LOD100, LOD200, LOD300, LOD400 и LOD500. Описание базовых уровней приведено в Таблице 1.
Рис. 1 Прогрессирование уровней детализации по мере разработки строительного проекта
Для LOD 100 и LOD 200
Оценка стоимости. Модель может быть использована для приблизительной оценки стоимости (на основании расчетных площадей и объемов).
Планирование. Модель может быть использована для планирования процесса информационного моделирования.
Для других целей использования, указанных в требованиях Заказчика.
Для LOD 300
Анализ. Модель может быть использована для проведения различных инженерных расчетов.
Оценка стоимости. Модель может быть использована для получения данных по оборудованию, изделиям и материалам для предварительного подсчета объемов работ.
Координация: Модель может быть использована для анализа коллизий.
Планирование. Модель может быть использована для планирования процесса информационного моделирования.
Для решения других задач, указанных в требованиях Заказчика.
Для LOD 400
Анализ. Модель может быть использована для проведения различных инженерных расчетов.
Оценка стоимости. Модель может быть использована для получения данных по оборудованию, изделиям и материалам для подсчета объемов работ.
Координация: Модель может быть использована для анализа коллизий.
Планирование. Модель может быть использована для планирования процесса информационного моделирования.
Строительство. Модель может быть использована на стадии СМР.
Для решения других задач, указанных в требованиях Заказчика.
Для LOD 500
Следует обратить особое внимание на то, что в документе AIA E202-2008 впервые для каждого LOD были сформулированы основные направления использования моделей. Это, во-первых, способствует принятию более обоснованных и четко сформулированных требований заказчика к информационным моделям, во-вторых, позволяет проектной команде перед началом проекта определить и сформулировать минимальные требования по информационной насыщенности элементов модели для каждого LOD.
Для удобства планирования процесса информационного моделирования была разработана табличная форма “Model Element Table” (спецификация элементов модели). Пример такой табличной формы приведен на Рис. 2.
Рис. 2 Спецификация элементов модели
Стоит обратить особое внимание на систему классификации и кодирования элементов конструкций, изделий, материалов, оборудования. В мире для этих целей обычно применяются классификаторы Uniformat (на ранних стадиях, т.к. он оперирует укрупненными элементами строительных конструкций и оборудования), MasterFormat (на финальных стадиях, т.к. он детально описывает состав элементов конструкций), Omniclass, Uniclass и многие другие.
У нас в стране пока не существует подобных систем кодирования и для выполнения конкретного BIM проекта необходимо создать классификатор используемых в проекте изделий, материалов и оборудования. Корпоративные классификаторы постепенно пополняются и являются неотъемлемой частью внутреннего BIM стандарта организации. На их основе формируются типовые шаблоны для BIM программ и наименования библиотечных элементов (стилей).
Возвращаясь к таблицам LOD и к определениям базовых уровней, стоит отметить, что LOD не изменяется скачкообразно (от 100 к 500), а проходит и промежуточные значения. Поскольку процесс проектирования/моделирования является непрерывным, то требования к LOD являются минимальными и накопительными по отношению к последующему уровню, т.е. элемент модели с определенным LOD подпадает под все требования предыдущих уровней детализации. Например, для элементов, переходящих на уровень LOD 300 должны выполняться все требования LOD 100 и 200.
В 2011 году общественная организация BIMForum инициировала разработку спецификации «Level of Development Specification», которая была опубликована в 2013 году. За основу была взята концепция Американского Института Архитектуры (AIA). В спецификацию был добавлен еще один промежуточный уровень детализации LOD 350. Это было связано с тем, что информационные модели, элементы которых имеют уровень детализации не менее LOD 300, используются в подрядных торгах на строительство для того, чтобы подрядная организация использовала эту модель для выпуска рабочей документации и далее на стадии строительства для формирования 4D моделей (в западных странах рабочую документацию выполняет подрядная строительная организация). Но до стадии строительства LOD 400 еще не существует, а в LOD 300 не хватает информации по связям между элементами модели для осуществления полноценной координации. Так, например, в LOD 300 не хватает данных по способу анкеровки опоры металлической колонны в бетонное основание (см. Рис 3). Таким образом, специально для удобства работы строительных подрядных организаций был введен дополнительный LOD 350.
В Великобритании подходы к определению уровней детализации во многом схожи с американской концепцией LOD. Уровни детализации, также как и в спецификации AIA, увязаны с основными направлениями использования информационных моделей. То есть каждый LOD должен содержать ту надежную информацию, на которую может положиться каждый участник проекта для выполнения своих проектных задач, соответствующих данному уровню детализации.
В спецификации PAS 1192-2:2013 (см. Рис. 4) определено 7 уровней LOD:
1 Brief
2 Concept
3 Developed Design
4 Production
5 Installation
6 As constructed
7 In use
Рис 4. Определение LOD в документе PAS 1192-2:2013
На рис. 5 и 6 представлены примеры, иллюстрирующие минимальные требования, приведенные в руководстве по BIM, подготовленным Управлением проектированием и строительством по программам капиталовложений г. Нью-Йорка (New York City Design And Construction BIM Guideline)
Рис 5. LOD для элемента (сборки) “Стена”
Рис 6. LOD для элемента (сборки) «Воздуховод»
Рис 7. LOD для элемента (сборки) «Столбчатый фундамент»
Также при определении минимально объема графической и атрибутивной информации надо никогда не забывать, что всё cмоделировать невозможно (а самое главное, не нужно) и конечный результат BIM проекта это информационные модели и комплект ПСД. Поэтому много проектной информации содержится в документах. При необходимости, эта документация может быть “привязана” к элементам моделей в виде ссылок. Этот факт надо обязательно учитывать при определении уровней детализации.
LOD это трата времени и сдерживание BIM
Добрый день коллеги, вашему вниманию хочется представить перевод записи автора Donatas Aksomitas, с весьма полемическим названием:
LOD is wasting our time and holding BIM back
Блог появился совсем недавно, но поднятая в его записях проблематика очень интересна и вероятно будет актуальна в контексте формирования отечественного BIM стандарта. Перед тем как перейти непосредственно к тексту записи, хочу отметить, что у поднятой автором темы есть продолжение на том же блоге, если вам это будет интересно мы опубликуем переводы и последующих статей. Ваши мысли можете написать в комментариях к записи.
Публикуем перевод этой записи ниже…
LOD это трата времени и сдерживание BIM
Все с интересом наблюдают за борьбой BIM с LOD. Это касается не только тонкостей трактовки этого термина и непоследовательности его использования: «Что же означает эта аббревиатура – Уровни определений (Levels of Definition) или Уровни проработки (Level of Development) или Уровни детализации (Level of Detail) и как все это отличается от Уровней информации (Level of Information — LOI)?» В большой степени эта борьба происходит при попытке практического применения этого трудоемкого и часто неэффективного подхода к управлению BIM данных.
Этот подход, в конце концов предусмотрен во многих BIM стандартах по всему миру (большие сложные документы, которые, тем не менее часто являются неполными и неоднозначными для специалистов-практиков). Это стандартный протокол. И это приводит к перегрузке информации в BIM модели, путанице и срывов сроков.
BIM, с тех пор как это понятие возникло, всегда подразумевало использование инновации для эффективной работы с данными (сбор, обмен и использование) в проектной и строительной отрасли. Однако то, во что это превратилось сегодня, является бездумным накоплением все большего и большего количества данных, просто ради «галочки» отмечаются все доступные флажки в документе.
Возьмем пример, где мы решили использовать LOD 200. Я буду делать геометрию в соответствии со стандартами. Но гуру, писавшие стандарты говорят, «не-графическая информация также может быть добавлена» Таким образом, наряду с геометрией, я помещу какую-то информацию, важную для меня, в модель, а мои партнеры по проекту будут добавлять информацию необходимую для них в ту же модель. Позже, при развитии проекта, когда понадобится модель доработать до других LODs, все участники проекта будут обязаны добавить больше информации. И это никогда не ясно, кто должен нести ответственность за то, кто какие данные должен вносить и зачем.
Это рутина — противоположность инновациям. И это неэффективно, так как это не дает никакой ясности о том как, когда, кем, и в каком виде данные будут использоваться в проекте. При том что избыток данных создан: каждый получает всю информацию из элемента модели, хотя большинству нужна лишь небольшая часть, и некоторые данные не нужны никому. Часть информации требуется только одному из участников в течение одной короткого периода, но эти данные остается в модели навсегда и доступны всем. Таким образом, большая часть огромного пула данных тратит в пустую людские и системные ресурсы.
Иногда процесс застревает. Во-первых, когда реальные пользователи приходят, скажем, производитель оборудования или строитель, они часто обнаруживают что модель, построенная в соответствии со BIM стандартами, содержит много информации в которой они не нуждаются, но не хватает какой-то информации, которая реально необходима. Затем они пытаются выяснить, как обойти стандарты, чтобы получить то, что им нужно. Или они склонны вообще отказаться от BIM. Другой случай, когда некоторые из участников проекта не работает с BIM и цепочка сбора данных разрывается.
Проблема в том, мы не думаем о том, кто в реальной жизни нуждается в чем и когда в рамках конкретного BIM проекта. Каждый участник нуждается в различной информации, очень специфического типа и формата, на различных этапах проекта. Поэтому необходимо изменение точки зрения на процесс.
Общие нормы, требующие всей полноты данных, которые могли бы быть необходимы в любом проекте, конечно генерируют избыток информации, и приводят к тому, что часто пропускаются вещи, реальной необходимые. Плюс ко всему, чем больше потенциальных вариантов вы рассматриваете, тем больше и сложнее стандарты вы получите.
Должен быть лучший способ. Для генерации и более эффективной передаче данных BIM, на основе реальной потребности, более экономный способ — точно в срок и только то что нужно для каждого участника. Я убежден, что это лучший способ, основанный на моем опыте работы со специалистами-практиками BIM по всему миру и разработчиками программного обеспечения. В моем следующем посте я опишу свое видение новой лучшей методологии BIM.
Продолжение темы можно прочесть в следующей статье.
Под конец хотим добавить маленький опрос, Как вы считаете, такое понятие как LOD нужно или нет?
LOD и LOI: что важно знать заказчику и исполнителю
С понятием LOD — уровень проработки, level of development — проектировщики обычно встречаются, когда получают требования к информационной модели или семействам. Чаще всего выглядят они как LOD300, LOD350, LOD400, но что кроется за этими обозначениями?
Для начала давайте посмотрим на определение и разберемся с нормативной базой. Источника у нас три:
Определения везде по сути идентичные.
LOD — набор требований, определяющий полноту проработки элемента цифровой информационной модели. Уровень проработки задает минимальный объем геометрических, пространственных, количественных, а также любых атрибутивных данных, необходимых для решения задач информационного моделирования на конкретной стадии жизненного цикла объекта.
Иногда LOD разбивают на две категории: LOD G и LOI (level of information). Первый отвечает за уровень геометрической проработки, второй — за информационное наполнение модели, это и есть атрибутивные данные. Например, диаметр подключения — это LOD G, а максимальное рабочее давление и наименование для спецификации — LOI. Чем выше уровни LOD G и LOI, тем больше работы нужно сделать проектировщику, чтобы сдать модель.
Заказчику тоже важно понимать, что это такое, так как от этого зависит качество модели. В результате LOD становится общим языком для разработчика и заказчика. Однако определение LOD довольно обтекаемое и не уточняет, что именно считать уровнем 100, 200, 300, 400 и 500. Эти цифры вообще не участвуют в определении.
Разобраться поможет СП 333. В пункте 6.3 рассказывается, что это за уровни и чем они отличаются друг от друга. Вот таблица из СП:
Также важно понимать, что определённый LOD описывает уровень проработки не для всей информационной модели здания, а только для отдельных её элементов. Когда вас просят выдать проект на уровне LOD 400 — это некорректное обозначение. Для каждой категории должно быть описание, насколько проработана геометрия, какие и как заполняются параметры.
Там же в СП 333, в приложении А, есть таблицы, где приводится пример того, как можно описывать категории для моделирования. Приведём пример такой таблицы для модели отопления.
В таблице нет ничего про LOD 500, потому что по сути это уточнённая модель по результатам монтажа. После завершения строительства проводят лазерное сканирование здания, получают облако точек. Модель и облако накладывают друг на друга, сравнивают, положения элементов корректируются до фактических. Такую BIM-модель можно выдавать в эксплуатацию, теперь в ней всё максимально близко к тому, что есть на самом деле.
В пособии от Autodesk по разработке семейств в приложениях есть примеры семейств и того, как они должны выглядеть на разных уровнях проработки. Это более наглядно и понятно.
Тем не менее системы чётких и конкретных указаний нет, каждый раз пожелания обговариваются между заказчиком и исполнителем. Кроме нормативных рекомендаций, а это именно рекомендации, а не требования, существует и практический опыт, который привязан к российским реалиям.
На иллюстрации выше пример модели на уровне LOD 400. При высокой детализации на шкафу видны все лампочки, переключатели и значки. Это красиво и радует глаз производителя оборудования, но по факту такая модель будет излишне нагруженной. Она не нужна ни проектировщику, ни строителю, ни экспертизе. Разве что дизайнеру интерьера, но обычно они работают в специализированном программном обеспечении, модели для Revit им не пригодятся.
Кроме того, чрезмерные «навороты» утяжеляют информационную модель, она начинает медленнее работать. Поэтому российское BIM-сообщество придерживается мнения, что LOD должен быть минимально достаточным, делать что-то ради красоты просто «чтобы было» бессмысленно и даже чревато неприятностями в работе. Нужно искать золотую середину: геометрия должна быть точной в габаритах и визуально походить на реальный объект, однако стремиться к фотографической точности нет необходимости. Необходимый минимум информация в модели — всё то, что требуется для спецификации по ГОСТ. Остальную информацию всегда можно приложить в виде ссылки на каталог.
Давайте подведём итоги.
Уровень проработки — важная составляющая для BIM-моделирования. Это общий язык между заказчиком и исполнителем, благодаря ему модель будет качественной.
Понятие LOD применимо не ко всей информационной модели, а к отдельным элементам. Например, сантехника может быть выполнена на низком уровне проработки, а технологическое оборудование — на высоком.
Уровни проработки:
LOD 100 — эскизы и наброски, может пригодиться архитекторам на ранних стадиях работы;
LOD 200 — стадия П без привязки к конкретному производителю, положения и размеры точные для основных конструкций;
LOD 300 — стадия П без привязки к конкретному производителю с точными положениями элементов;
LOD 400 — стадия Р, конкретные производители элементов, деталировочные узлы, точные положения и габариты
LOD 500 — актуализированная модель по исполнительной документации и/или облакам точек с уточнением положений возвездённых конструкций и сетей.
Для каждого случая нужно отдельно обговаривать LOD и обходиться минимальным возможным значением для экономии времени разработчиков и машинных ресурсов.