EXPERIENCE OF IMPLEMENTING BIM TECHNOLOGIES IN THE EDUCATIONAL PROCESS AT THE DEPARTMENT OF STEEL AND TIMBER STRUCTURES OF KNUCA

ISSN 2522-4182 DOI: 10.32347/2522-4182.9.2021.66-78 УДК 624.014 ДОСВІД ВПРОВАДЖЕННЯ BIM-ТЕХНОЛОГІЙ В НАВЧАЛЬНИЙ ПРОЦЕС НА КАФЕДРІ МЕТАЛЕВИХ І ДЕРЕВ'ЯНИХ КОНСТРУКЦІЙ КНУБА Вячеслав АДАМЕНКО Київський національний університет будівництва і архітектури 31, просп. Повітрофлотський, Київ, Україна, 03037 , http://orcid.org/0000-0002-7469-9585 Анотація. Стаття присвячена досвіду впровадження сучасних методів 3D BIM-інформаційного моделювання будівель і споруд в навчальний процес на кафедрі Металевих і дерев'яних конструкцій Київського національного університету будівництва та архітектури. Починаючи із 2016-2017 н.р., в основних навчальних курсах кафедри зроблено акцент на проєктуванні, розрахунку, конструюванні та видачі проєктної документації за допомогою сучасних 3D BIM-інформаційних систем, зокрема зв'язки програмних комплексів ПК Autodesk Revit, ПК Robot Structural Analysis Professional, ПК Tekla Structures, ПК IDEA StatiCa. Приведено загальну характеристику та викладено послідовність роботи із вказаними програмними комплексами щодо створення інформаційної моделі, підбору перерізів сталевих елементів конструкцій, розрахунку і конструювання вузлів, перевірки напружено-деформованого стану вузлів і їх складових елементів, конструювання і деталювання елементів сталевих конструкцій, автоматичного формування необхідних видів, перерізів і специфікацій, підготовки до друку креслень проєктної конструкторської документації сталевого каркасу. Додатково, для ряду дисциплін впроваджено міждисциплінарне наскрізне проєктування і розрахунок сталевих конструкцій із використанням ПК Ліра-САПР та ПК Robot Structural Analysis Professional. На основі отриманого досвіду розроблено методику інтеграції ВІМ-технологій в структуру інших дисциплін, з акцентом на виконання паралельних ручних розрахунків і розрахунків Вячеслав АДАМЕНКО доцент кафедри металевих і дерев'яних конструкцій к.т.н., доцент. за допомогою спеціалізованих програмних комплексів, формування креслень за допомогою ВІМ-інформаційних систем. Ключові слова. BIM; BIM-технології; інформаційне моделювання; 3D моделювання; металеві конструкції; числовий розрахунок;, конструювання сталевих конструкцій. ВСТУП Активний розвиток інформаційних технологій, зокрема 3D BIM-інформаційного моделювання будівель і споруд, дозволяє вивести процеси проєктування, розрахунку та конструювання металевих і дерев'яних конструкцій принципово на інший рівень. Створення 3D інформаційної моделі у інтуїтивно зручному середовищі, узгодження різних розділів проєкту між собою за рахунок використання єдиної інформаційної моделі, та відповідно зменшення кількості проєктних помилок, імпорт збережених моделей практично із будь-яких розрахункових систем, їх розрахунок та підбір перерізів, виконання конструювання та деталювання вузлів в 3D просторі, автоматичне формування © В.АДАМЕНКО 66 Будівельні конструкції. Теорія і практика • 10/2022 ISSN 2522-4182 специфікацій та необхідних виглядів і проєкцій при компонуванні креслень, зменшення об'єму переробок при внесенні змін, ось далеко не повний перелік переваг при роботі з 3D BIM-інформацій-ними системами. АНАЛІЗ ОСТАННІХ ДОСЛІДЖЕНЬ ТА ПУБЛІКАЦІЙ Склад та зміст проєктної документації на будівництво визначений у ДБН А.2.2-3:2014 [1]. Основні вимоги до проєктної та робочої документації, а також правила виконання архітектурно-будівельних робочих креслень регулюються ДСТУ Б А.2.4-4:2009 [2] та ДСТУ Б А.2.4-7:2009[3]. Правила виконання проєктної та робочої документації металевих конструкцій нормується ДСТУ Б А.2.443:2009 [4], креслення конструкцій металевих деталювальних унормовані в ДСТУ-Н Б А.2.4-44:2013 [5]. Впровадження BIM-інформаційного моделювання будівель і споруд в Україні виконується відповідно до концепції [6], яка схвалена розпорядженням Кабінету Міністрів України у лютому 2021 року. Концепцію передбачено реалізувати до 2025 року поетапно з урахуванням застосування рівнів ВІM-технологій (BIM-рівнів). На початковому етапі впровадження ВІМ-технологій (ВІМ-рівень 1) передбачається здійснення нормативно-правового та технічного регулювання, розвиток нормативно-технічного забезпечення, навчання суб’єктів архітектурної діяльності, впровадження пілотних проектів у частині проектування та будівництва об’єктів різного призначення. Надалі заплановано впровадження ВІМ-рівня 2, що охоплює створення та управління ВІМ-моделями об’єкта, які складаються з об’єктноорієнтованих тривимірних геометричних та атрибутивних даних, що створюються різними учасниками будівельного процесу протягом життєвого циклу об’єкта в рамках спільного середовища даних. На наступному етапі, подальше впровадження ВІМтехнологій в Україні до ВІМ-рівня 3, який характеризується повною інтеграцією та взаємодією даних, моделей і процесів з метою управління життєвим циклом об’єкта, а також запровадження практики експлуатації об’єктів з використанням ВІМ-технологій. Таким чином, на даному етапі, проводяться законодавчі зміни в частині правового регулювання застосування ВІМ-технологій у будівництві, виконується актуалізація національних будівельних норм з урахуванням особливостей застосування BIM-технологій. Окрім цього, впроваджується ряд нормативних документів, гармонізованих з міжнародними та європейськими нормативними документами із будівельного інформаційного моделювання (ВІМ-технологій), так зокрема, в Україні введені в дію ряд європейських нормативних документів ДСТУ EN ISO [17 - 20], а також розробляється ряд інших ДСТУ, що відображають переважно європейський досвід. Основні тенденції розвитку металевих конструкцій в Україні і світі, включно із використанням BIM-технологій, зокрема окреслені в роботі [7]. Загалом, сформульовано п'ять основних напрямків розвитку: 1) цифровізація галузі за рахунок використання BIM-технологій у проєктуванні і виробництві металевих конструкцій; 2) автоматизація і роботизація проєктних та виробничих процесів шляхом більш широкого впровадження високоточних верстатів із числовим програмним управлінням; 3) наукоємність галузі, тобто, більш активне застосування високоміцних сталей, композитних матеріалів, товстолистових конструкцій, нових технологій зварювання; 4) екологізація галузі шляхом широкого використання брухту, застосування екологічних технологій плавки сталі, запровадження екологічної сертифікації, податкових стимулів; 5) комплексна оптимізація конструктивних форм на раніше недоступному рівні деталізації і багатокритеріальності за рахунок застосування сучасних комп’ютерних технологій та новітнього програмного забезпечення. Таким чином, сучасні напрямки розвитку металевих конструкцій, що також відноситься і до інших видів будівельних конструкцій, тісно пов'язані із застосуванням комп'ютерних технологій, зокрема впровадженням BIM-інформаційних технологій, автоматизації і роботизації проєктних Будівельні конструкції. Теорія і практика • 10/2022 67 ISSN 2522-4182 та технологічних процесів, залученням до процесу проєктування елементів штучного інтелекту та машинного навчання, та виводять на перший план підготовк (...truncated)