Применение BIM для аудита проекта

Введение

При выполнении раздела проектной документации мероприятия по обеспечению пожарной безопасности (далее – МОБП) инженер оперирует более 500 требованиями, которые содержаться в более чем 20 документах.

Создание раздела МОПБ характеризуется многозадачностью. Постоянно приходится переключаться между разделами проектной документации: конструктивные решения, инженерия, другие разделы.

Участие в совещаниях, консультирование разработчиков иных разделов проекта, сжатые, либо меняющиеся сроки.

Это приводит к ошибкам и пропускам при оценке соответствия проектной документации. А в дальнейшем финансовым издержкам и дополнительным рискам при возникновении пожара в здании.

Поэтому автоматизация процесса аудита проектной документации кажется полезным и нужным направлением.

В статье расскажем, как BIM технологии в паре с другими IT решениями способный автоматизировать процесс аудита проектов с снизить количество ошибок и пропусков, на примере реального проекта строительства многоэтажного здания из деревянных строительных материалов в городе Квебек, Канада.

Что такое BIM

BIM — это аббревиатура Building Information Modeling, что означает информационная модель здания.

Это технология, которая дает возможность создавать трёхмерные модели зданий и составляющих элементов. Благодаря BIM можно увидеть будущий дом и даже детали интерьера, ещё до постройки, а также изменять и улучшать проект. А в будущем с использованием технологии интернет вещей (IoT) управлять элементами здания.

Для примера, если представить дом как пирог, то у каждого слоя свой набор данных. В BIM информация хранится в одной базе и легко изменяется и корректируются.

BIM в России

Технология появилась в России около 10 лет назад.

Примерно в 2016 – 2017 годах начала закрепляться в нормативном правовом поле, а именно:

• СП 328.1325800.2017 «Информационное моделирование в строительстве. Правила описания компонентов информационной модели»;
• СП 331.1325800.2017 «Информационное моделирование в строительстве. Правила обмена между информационными моделями объектов и моделями, используемыми в программных комплексах»;
• СП 333.1325800.2017 «Информационное моделирование в строительстве. Правила формирования информационной модели объектов на различных стадиях жизненного цикла»

В 2020 году термин «информационная модель» включен в Градостроительный кодекс РФ.

Количество проектов с использованием технологии BIM неуклонно растет, особенно в государственных заказах.

График роста проектов, основанных на BIM технологии, в России

 

Суть метода автоматизации

В международной практике автоматизация проверки технических требований уже используется.

Применяется в машиностроительной сфере, строительстве, при создании электродинамических систем и других сферах.

Для указанных сфер метод не сильно меняется:

1. Нормативный документ анализируется.
2. Структурируется вся информация, которая будет использоваться для проверки.
3. Информация из норм нарезается на кусочки и ей присваиваются значения (классификационные признаки).
4. Создаётся модель объекта в среде BIM моделирования.
5. Модель дополняется информацией, с которой будет работать написанный скрипт.
6. Автоматическая проверка информационной модели.

И для каждой сферы модель BIM создается с учётом специфики проектной области.

 

В статье рассматривается узкоспециализированная сфера, пожарная безопасность высотных зданий, выполненных из деревянных конструкций.

И конкретно под эту сферу создавалась модель, которая позволит организациями с разными подходами моделирования BIM, создавать модели под автоматическую проверку требований пожарной безопасности.

Проблемы при организации работы по BIM моделированию:

• BIM модель должна содержать необходимую информацию для проверки требований пожарной безопасности;
• при этом подготовка BIM модели не должна быть трудоёмкой, то есть на подготовку модели не должно быть затрачено много времени, ввод данных должен быть простым и не требовать большое количество специальных знаний. Иначе весь эффект от BIM моделирования теряется;
• в то же время инструмент автоматической проверки требований пожарной безопасности должен детально и качественно проверять модель на соответствие всем параметрами, которые есть в требованиях пожарной безопасности.

Вот как выглядят этапы создания BIM модели.

Общий обзор метода автоматической проверки

 

Работа с нормативным документом. Анализ и классификация требований.

В первую очередь из текста нормативного документа по пожарной безопасности извлекаются все параметры, которые подлежат нормированию (различные значения, условия и тому подобное).

В настоящий момент в международной практике существуют методы автоматизированного извлечения параметров из текста. Описанные в разных работах.

В данном случае использовался ручной способ извлечения информации. Так как требования пожарной безопасности не всегда имеют однозначное толкование, некоторые значения очень конкретны и могут быть дополнительные нюансы.

Ниже представлена форма таблицы, которая использовалась для извлечения данных из пожарных норм и их классификации.

Таблица 1

Раздел		Классификация пункта	Концепции и атрибуты	Зависимости	Примечания
Номер пункта	Текст пункта	Временный/ Зависимый/ Неоднозначный/ Классический	Извлеченные понятия и атрибуты, содержащиеся в пункте	Номера пунктов, в которых указан текст	–

Все пункты сначала сортируются по определённому признаку (присутствие конкретного параметра, который может быть сопоставлен со значением).

Пункты нормативных документов по пожарной безопасности было решено классифицировать на следующие: содержащие конкретное значение (параметр), содержащие условия или ссылку, неоднозначные пункты и пункты общего содержания.

При разработке инструмента в данный момент рассматривались только пункты, содержащие конкретное значение и пункты содержащие условия.

Построение правил

В рамках нескольких исследований по автоматической проверке требований пожарной безопасности в моделях было установлено, что визуальное программирование позволяет осуществлять наиболее удобный доступ к информации в среде BIM-моделирования.

На сегодняшний день визуальное программирование существует в среде BIM для параметрического проектирования в архитектуре и для автоматической проверки моделей на стадии предпроектных работ.

Наиболее известные продукты для визуального программирования:

• Grasshopper (ссылка на официальный сайт)
• Dynamo (ссылка на официальный сайт)

В данной статье метод иллюстрируется с помощью программы Dynamo для Revit Autodesk.

Скрипты автоматизации. Что такое Dynamo?

Dynamo – это софт для визуального программирования.

«Визуальное» – это программирование, при котором совсем не используется код.

Более подробно о том, как работает Dynamo можно, почитать в статье («Dynamo: инструкция для новичков»). Можно прочитать примерно за 5 минут, написано доступно и понятно.

Структура скрипта (алгоритма), выполняющего оценку соответствия, представлена на рисунке.

Структура скрипта визуального программирования для любой оценки соответствия

 

Сначала в скрипте представлен набор входных данных, в котором пользователю необходимо установить условия.

Для того чтобы скрипт был полезен и адаптировался для работы в различных проектных фирмах, он должен быть достаточно гибким, чтобы работать с различными привычками моделирования.

Поскольку каждая фирма имеет собственные стандарты моделирования, пользователь должен иметь возможность изменять условия ввода.

Это иллюстрируется на рисунке, где перечислены различные названия материалов по классу распространения огня и могут быть адаптированы к разным практикам моделирования.

Пример входных списков для проверки класса горючести. Затем при помощи «Dynamo» извлекаются соответствующие и не соответствующие элементы модели.

 

В зависимости от места расположения конструкции в здании (например, наружная стена, внутренняя стена и т.д.) к ней могут применяться разные требования пожарной безопасности.

Поэтому из модели Revit извлекаются общая информация, например, конструкции.

Информация из модели Revit может извлекаться при помощи Dynamo – в файл в формате IFC.

Далее проводится Анализ пространства модели Revit, с целью определения к чему конкретно относится конструкция к помещению или пожарному отсеку.

В ходе анализа модели Revit основная задача сформулировать исчерпывающий список сценариев соответствия, которые будут использоваться в качестве эталонных для сравнения с фактическими решениями.

Это является самой серьёзной проблемой, с учётом формулировок требований пожарной безопасности в международном законодательстве.

Оценка соответствия требованиям пожарной безопасности для противопожарных стен, например, такое как «непрерывность стены» может быть представлена в объектно-ориентированной модели несколькими способами (сценариями).

Варианты расположения противопожарной стены

 

На основе этого можно составить список истинности и ложности, который может быть связан с уже существующим списком, который надо проверить.В дальнейшем этот список разделится на список соответствующих и несоответствующих элементов.

В дальнейшем это приведёт к созданию более универсальных правил проверки, которые могут быть использованы для проверки соответствия разных требований пожарной безопасности и приведёт к созданию машиночитаемых требований пожарной безопасности, исключив при этом сложные формулировки.

Классификация пространства (объема)

Пожарно-технические нормы Канады были проанализированы с точки зрения способов реализации требований пожарной безопасности. Анализ показал, что требования пожарной безопасности к «пассивной защите» основаны на принципах «замкнутости» и «непрерывности» пространства, а также на его характеристиках огнестойкости (пределах огнестойкости). (например, можно посмотреть требования к пожарному отсеку).

Требования по огнестойкости стен в здании будут отличаться, в зависимости от того, где противопожарная преграда установлена.

Возможно выделить три категории «объёмов», которые будут рассматриваться по-разному, с точки зрения информационной модели:

• Отдельное помещение;
• «Секция» — это группа нескольких комнат, ограниченных одним этажом;
• Вертикальные пространства, ограниченные строительными конструкциями (например, лестничные клетки).

Перед автоматической проверкой требований пожарной безопасности реализуется скрипт, группирующий различные комнаты одного отсека вместе. Это позволяет компоновать строительные конструкции, принадлежащие одной «секции».

Отдельное помещение можно извлечь из модели напрямую, поскольку она представляет собой отдельную «категорию».

Так называемые «секции» из нескольких комнат не представлены непосредственно в модели здания. Это требует предварительной подготовки BIM-модели. Инструмент Area, используется для создания закрытой линии, которая создаёт границы области, представляющей секцию.

При написании скрипта создаётся общий булев параметр “apartment” и устанавливается в значение «true». Разработанный скрипт Dynamo классифицирует отдельные комнаты в набор подсписков по секциям.

Границы площади, нарисованные в фиолетовом цвете в Revit

 

Размеры списка Dynamo и их структурирование

 

Вертикальные пространства являются самым сложным классом пространства, поскольку они проходят через несколько этажей.

Однако в BIM-моделях, например, лестничные клетки представлены как набор комнат, по одной на каждый этаж. Параметры уровня, имени и точки расположения каждого помещения используются для получения набора подсписков, которые группируют объекты по соответствующим вертикальным служебным пространствам.

Алгоритм проверки

 

Представление лестничных клеток в BIM (а); Пересечение геометрии комнаты и вертикальной линии расположения комнаты; (б) Секции для вертикальных служебных пространств.

 

Перечень, представленный на рисунке, получается путём анализа 2 параметров: «имени каждого помещения», геометрически особенностей размещения помещения.

В разработанном скрипте Dynamo комнаты сначала фильтруются с учётом символов, которые содержатся в ID вертикальных помещений.

Далее для группировки помещений вместе и образования целостной лестничной клетки проводится геометрический анализ в среде Dynamo. Например, если вертикальная линия, проходящая через центральную точку первой комнаты (комнаты, расположенной на самом нижнем уровне), геометрически пересекается с вышележащими комнатами снизу вверх или наоборот, то они объединяются в один отсек «секцию» (лестничную клетку. Пример визуализации на рисунке).

Представленный метод классификации «лестничных клеток» достаточно прост и не требует больших трудозатрат для подготовки BIM-модели.

Структурирование информации в требованиях и подготовка модели здания в BIM

Строительные требования более понятные и однозначные по сравнению с пожарными нормами.

Для реализации автоматической проверки требований пожарной безопасности из BIM модели здания необходимо извлечение определённых параметров с помощью инструментов визуального программирования (Dynamo в нашем случае).

Типы параметров для извлечения

Для выполнения отдельного сценария автоматической проверки соответствия требованиям пожарной безопасности требуется оперировать параметрами, связанными с одним или несколькими элементами модели здания. Каждый параметр, необходимый для проверки, можно классифицировать:

Автоматический параметр: элемент и необходимые атрибуты присутствуют в модели здания. Информация заполняется программой при рисовании элемента (например, геометрия стены).

Встроенный параметр: встроенный параметр является частью программного обеспечения для моделирования, но его значение не устанавливается автоматически; возможно, в существующем проекте параметр пуст (например, предел огнестойкости).

Встраиваемый параметр: элемент присутствует, атрибут (параметр) отсутствует, и ни один из них не включён ни в файл с расширением IFC, ни в сам Revit. Необходимо создание параметра.

Производный параметр: параметр может быть сформулирован (получен) на основе уже существующих в модели здания объектов и атрибутов, связанных с ними. Использование производных параметров может требовать математической подготовки и знаний архитектуры программного обеспечения.

Элемент и свойство

Проверка соответствия требованиям по пожарной безопасности одновременно затрагивает как простые задачи, такие как предел огнестойкости, так и более сложные задачи проверки «неразделимости» противопожарных перегородок.

Значение предела огнестойкости элемента возможно определить несколькими способами:

• на основании таблиц нормативных документов (например, в Национальном строительном кодексе Канады – NBCC);
• на основании проведённых испытаний для некоторых строительных конструкций, также расчётов на прочность;
• на основании результатов стандартных испытаний «CAN/ULC-S101 «Испытания строительных конструкций и материалов на огнестойкость» (возможно использовать для оценки огнестойкости таких узлов, как перегородки).

В процессе расчёта пределов огнестойкости должно быть определено сопротивление остаточного сечения конструкции.

Это требует, в частности, обширного исследования конструкции, которое проводится отдельно инженером-конструктором. Рассматриваются данные (такие как нагрузка на каждый элемент), которые потребуются для определения пределов огнестойкости.

Поэтому в случае автоматической проверки пределов огнестойкости строительных конструкций, пределы огнестойкости необходимо вводить ручным способом в BIM модель, во избежание ошибок.

Первый пример автоматической проверки требований пожарной безопасности выполнен на основе доступной информации.

Второй пример основывается на использовании базы данных, так как требуется более сложных манипуляций с моделью.

В ходе изучения Строительного кодекса Канады (NBCC) было выявлено много сложностей в плане предъявления требований к разным помещениям и их элементам.

При анализе отдельно взятых пунктов NBCC (строительный Кодекс Канады) стало понятно, что без чёткого соотнесения требований пожарной безопасности к отдельным комнатам провести автоматическую проверку требований без ошибок будет крайне трудно.

Поэтому рассматриваемые помещения были проанализированы и представлены исчерпывающим образом в Таблице 2 для учёта в процессе подготовки модели здания.

Таблица 2

Списки помещений, упоминаемых в Национальном строительном кодексе Канады (NBCC), классифицированные по трем различным назначениям.

Обмен с Dynamo классификацией пространств	Отдельное помещение в пределах этажа	Пространства пронзающие несколько этажей	Сервисные (служебные) пространства (которых нет в модели)
Пространства (объемы) как они упоминаются в пожарных нормах	Комната для персонала Жилое помещение Электрощитовая Общественный коридор Прачечная Лобби Конструкция кровли Ванная комната Санузел Люкс Прихожая Вторая комната Мезонин Подвал Подвальный этаж	Лестничная клетка Лестничный марш Лестница с выходом наружу Аварийная лестница Вертикальный воздуховод Лифт Бельевой ток Мусоропровод	Горизонтальный воздуховод Чердак Пространство на крыше Запотолочное пространство Технический этаж Вертикальное служебное пространство Сервисное пространство Строительная пустота Санитарная пустота Пространство за двойными полами

Таблица атрибутов модели

Таблица атрибутов модели (Model Attribute Table, MAT) создаётся на основе анализа нормативных требований в отношении элементов здания, обеспечивающих так называемую «пассивную противопожарную защиту».

MAT необходима для определения необходимых данных и, следовательно, для подготовки здания к моделированию.

Таблица (МАТ) была специально адаптирована таким образом, чтобы можно было использовать методы визуального программирования.

В этой таблице интегрированы необходимые объекты и их атрибуты, а также тип их параметра . Это создаёт связь между объектами, к которым предъявляются требования в строительном кодексе и способом их получения из BIM-модели здания c использованием типа параметр.

Наконец, категория необходима потому, что в сценариях программы Dynamo объекты сначала выбираются из модели на основе их категории.

Пример таблицы атрибутов модели (MAT)

 

Реализация проверки правил с оценкой

Как указано в разделе выше реализованный скрипт возвращает два отдельных списка из Dynamo: элементы, соответствующие требованиям пожарной безопасности и элементы, не соответствующие требованиям пожарной безопасности.

Результаты автоматической проверки требований пожарной безопасности, то есть результаты работы скрипта Dynamo должны позволять корректировать получаемые таблицы, а также пересылать их другим пользователям (например, через социальные сети).

Визуализация данных в процессе работы программы Dynamo недостаточна для продуктивной работы нескольких пользователей.

Поэтому информацию лучше извлечь, чтобы можно было использовать данные, например, для общения или сохранения результатов, либо для отслеживания хода выполнения.

Dynamo может экспортировать информацию в таблицы, поэтому экспортируются идентификатор элемента и тип семейства каждого элемента.

Затем в Revit (BIM-модели) можно выполнить поиск по модели, по идентификатору элемента, чтобы индивидуально выявить элементы, которые необходимо исправить с помощью функции “Выбор по идентификатору”.

Тип семейства элемента – это дополнительная информация, которая была добавлена, так как она содержит более явную и удобную для пользователя идентификацию элемента.

Экспорт идентификаторов элементов выполняется с помощью объединения нескольких узлов и конечного вида отчётной таблицы.

Структура визуального программного скрипта для проверки соответствия любого требования пожарной безопасности; Визуализация таблицы экспортированных списков элементов, несоответствующих правилам; пример проверки на соблюдение пределов огнестойкости строительных конструкций

 

Результаты: Подтверждение концепции

При обзоре метода автоматической проверки требований пожарной безопасности были определены основные способы реализации так называемой «пассивной» противопожарной защиты зданий и сооружений.

При автоматической проверке требований пожарной безопасности были реализованы: проверка соответствия пределов огнестойкости, проверка ограничения распространения огня и «неразрывность строительных конструкций».

Скрипты в программной среде Dynamo были выполнены и адаптированы к BIM-модели строительного проекта в реальном масштабе, восьмиэтажному жилому зданию из массивной древесины, расположенному в Монреале, Квебек.

Архитектурная модель здания была подготовлена в соответствии с описанным выше методом.

Автоматическая проверка требований по пределам огнестойкости

Предел огнестойкости – это время, в течение которого строительный элемент или материал может сопротивляться температурному воздействию в условиях стандартного режима пожара (предел огнестойкости фиксируется по 3 состояниям: механическая устойчивость, целостность элемента и теплоизолирующая способность).Значение предела огнестойкости, представленное в BIM-модели здания, сравнивается со значениями, указанными в нормативных документах по пожарной безопасности или полученные расчётным путём.

При этом требования пожарной безопасности к одному и тому же виду конструкций отличаются в зависимости от расположения элемента в объёме здания (например, наружная или внутренняя перегородка)

Выдержка из основных требований по огнестойкости массивных деревянных зданий до 12 этажей из Технического Кодекса Канады
Пункт	Требование пожарной безопасности	Примечание
1.3.1.	Этажи должны образовывать огнезащитное отделение с огнестойкостью не менее 2 часов.
1.3.4.	Стены, колонны, сборочные единицы и крепежные элементы должны иметь огнестойкость не менее 2 часов.
1.3.7.	Огнезащитные отделения между блоками и между общим коридором и блоком должны иметь огнестойкость не менее 1 часа.

Перечисленные требования пожарной безопасности зависят от типа и расположения конструкции в строительном объёме здания.

FRR (Fire-Resistance Rating) (предел огнестойкости) касается как несущих конструкций, так и различных ненесущих элементов.

Оценка пределов огнестойкости находится на стыке между пожарной безопасностью, архитектурой и конструированию.

Это означает, что один параметр может быть извлечён из разных связанных между собой BIM-моделей, которые могут быть выполнены с разными подходами.

В сценарии правила крипта Dynamo предполагается, что информация о параметре FRR содержится либо в параметре имени (содержащем, например, RAF 2 ч. для FRR 2 часа), либо в конкретном параметре «пределе огнестойкости» (автоматически связанном с его эквивалентом формата IFC, называемым FireRating).

При подготовке BIM-модели здания, а также скрипта визуального программирования в Dynamo, обязательно учитывать единицы изменения предела огнестойкости.

Логическое представление примера правила (скрипта) для внутренних стен и структурных колонн огнезащиты

 

Полнота: Защита узлов сопряжения строительных конструкций является важным аспектом так называемой «пассивной» (статической) противопожарной защиты, особенно это актуально в деревянном строительстве, где металлические узлы, вероятно, ухудшат изоляционную способность обугленного слоя (из-за высокой теплопроводности металла) твёрдого деревянного элемента.

Для автоматической проверки узлов сопряжения строительных конструкций требуется уровень детализации модели порядка LOD400 (LOD – Level of Detalization).

Кроме того, того узлы сочленения деревянных строительных конструкций создаются в программном обеспечении (например Cadwork-специальная программа автоматизированного проектирования для деревянного строительства) файлы которой, нельзя использовать в среде написания скриптов Dynamo.

Удобство использования: скрипт в Dynamo способен обнаруживать информацию о FRR (пределах огнестойкости) двумя способами. Это способствует уменьшению потребностей в перепроектировании.

Кроме того, все необходимые параметры для этого правила автоматические или встроенные.

Точность: Результаты, полученные от реализации скрипта Dynamo (Рисунок) показывают, что параметр FRR стены (предел огнестойкости стены), содержащий неверное значение или отсутствующий, будет выведен как «неподходящий».

Стены, которые соответствуют и не соответствуют требованиям, и их соответствующие значения огнестойкости (FRR)

 

Рейтинг горючести

За исключением случаев, когда это иное требуется или разрешено настоящим подразделом, рейтинг горючести внутренних отделочных материалов стен и потолков, включая стёкла и оконные проёмы, не должен превышать 150 и должен соответствовать Таблице 3.

Таблица 3

Наименование пространства	Рейтинг огнестойкости – стены и потолки (со спринклерным тушением)
Высходы	25
Лестничные клетки	25
Вестибюль	25
Другие зальные помещения	150
Раздвижные двери	200

Требования предъявляются к стенам, потолкам, плитам, стёклам, шторам, окнам (оконные проёмы) и двери.

Рейтинг распространения пламени (FSR) связан с материалом и, следовательно, является типовым параметром.

Существует параметр в файле IFC, определённый как Surface Spread Of Flame, но считается нецелесообразным вводить значение FSR вручную для каждого типа семейства.

Параметр материала – это более общий и универсальный параметр в зданиях. FSR можно автоматически получить из параметра материала для общих значений.

Следовательно, проверку соответствия можно выполнять, не добавляя дополнительных данных в модель здания напрямую. Процесс выглядит так, в Скрипт Dynamo прописываются значения рейтинга скорости распространения пламени (эталонные значения) и затем они напрямую, автоматически, сравниваются с уже существующими значениями в BIM-модели здания.

Информация о материалах конкретного элемента (конструкции) хранится либо как параметр материала, либо как параметр имени. Поэтому определение материала отделки будет производиться путём анализа обоих этих параметров.

Цель – ассоциировать каждый материал с соответствующим значением FSR путём манипуляции строковыми списками (рисунок 4). Пользователь может в любое время изменять списки, содержащие разные материалы с тем же значением FSR, если это необходимо.

Свойства материалов в BIM модели не стандартизированы и не одинаковы.

ID материалов из BIM моделей созданные разными людьми могут быть представлены по-разному, в зависимости от системы знаков страны, в которой создавалась модель.

Обычно ID материала приводится в стандартную форму с использованием скрипта Python.

Это делается для более лёгкой идентификации имени в модели здания с соответствующим именем в сценарии Dynamo.

После того как соответствующее значение FSR ассоциируется с каждым отделочным материалом с помощью визуального программирования, необходимо проверить, что значение FSR соответствует требованиям нормативных документов.

Разрабатывается скрипт в Dynamo для сопоставления каждому отдельному помещению (пространству) предписанного значения рейтинга горючести (таблица 3).

Проверка рейтинга горючести отделочных материалов выполняется с помощью скрипта на Python, который необходим для обработки двух списков разного размера. Выход этого узла – список true/false/unknown, в зависимости от статуса материала.

Что касается проверки FSR, нет необходимости в новых параметрах, каждая информация либо автоматически устанавливается во время моделирования (параметр материала), либо параметр может быть получен из доступных данных.

Следует отметить, что существуют специфические потребности с точки зрения моделирования. Всем комнатам должно быть присвоено название, особенно тем, которые подвергаются определённому ограничению, с точки зрения рейтинга горючести (пути эвакуации, лестничные клетки и вестибюли) и которые легко не идентифицируются (вертикальные служебные помещения). Если комнаты каким-либо образом не идентифицированы разработчиком моделей, автоматическая проверка требований пожарной безопасности может выполниться не корректно.

Полнота: Два типа элементов (2 конструкции) не были обнаружены скриптом Dynamo в реальной модели здания, используемой для теста автоматической проверки требований пожарной безопасности – это шахта лифта и мусоропровод.

Мусоропровод (в BIM модели здания мусоропровод был смоделирован, состоял, из нескольких отдельных объёмов). Этим элементам должно быть уделено пристальное внимание, так как они проходят через несколько этажей и, следовательно, создают наиболее опасные условия для распространения опасных факторов пожара.

Удобство использования: сценарий Dynamo способен обнаруживать информацию о FSR (о рейтинге распространения пламени) двумя способами. Кроме того, нет необходимости дополнительно указывать информацию для проверки.

Точность: Фактическая проверка результатов, показала, что автоматическая проверка требований пожарной безопасности работает довольно точно.

Неразрывность противопожарной преграды

Фактически неразрывность противопожарных преград (стены и перекрытия) достигается, примыкание элементов. При этом примыкания должно быть выполнено по определённым условиям.

К противопожарным преградам относятся перекрытия и стены, в нашем случае для упрощения, подвесные потолки не рассматривались как элемент противопожарной преграды.

Продолжение: Следующие категории элементов классифицируются по секции:стены на уровне пола n, плиты перекрытия нижележащего этажа n и плиты перекрытия вышележащего этажа. Верхняя поверхность стены (торец) и нижняя поверхность плиты перекрытия проверяются на пересечение для ассоциирования пары плиты снизу и сверху(рисунок ниже).

Соответствующие уровни подсписков для геометрического изучения на уровне пола n

 

n

Подсвеченные геометрии (синий цвет) проверяются на наличие перекрытия для соблюдения непрерывности огнезащитного разделения. (а) Плита на поверхности уровня n + 1 пола; (б) противопожарные перегородки, подсвеченные на верхней поверхности уровня n, с видимой плитой (уровень пола n).

 

Полнота: Этот сценарий Dynamo проводит сложное геометрическое исследование, выбирая только границы отсеков и проверяя их пересечение.

Сценарий Dynamo смог охватить как несущие конструкции, так и не несущие конструкции.

Однако он не мог учитывать непрерывность подвесных потолков или других вертикальных элементов. Этот сценарий ограничивается проверкой непрерывности границ огнезащитного разделения. Однако в рамках данного сценария не рассматривается наличие огнезадерживающих клапанов и других элементов.

Автоматизация проверки сборки узлов пересечения противопожарных преград требует уровня детализации порядка LOD (Level of Detalization) 400.

Удобство использования: сценарий Dynamo способен обнаруживать, основываясь на геометрии модели, все необходимые параметры для данного правила автоматические или встроенные.

Точность: Детали относительно высоты перегородки иногда не учитываются. Поэтому бывают ситуации, когда гипсокартон, выполняющий функцию защиты деревянной стены, не достигает потолка сверху и, не полностью защищает дерево. Точность проверки правила подтверждается тем, что сценарий обнаруживает даже такие маленькие ошибки.

Итоги оценки предложенного метода автоматизации

Для подтверждения предложенного метода в перспективе дизайна важно оценить полноту, согласованность, удобство использования и точность его основных компонентов.

Основываясь на разработанных критериях, четыре «способа обеспечения пожарной безопасности» были протестированы на двух моделях, чтобы получить соответствующую оценку. Результаты этой оценки, подробно изложенные в предыдущих разделах, суммируются в Таблице 4.

Следует отметить, на 100 % подробно провести автоматическое исследование не получилось, это обусловлено в основном необходимым более высоким уровнем детализации (LOD), чем это обычно принято в практике, и, следовательно, требуется дополнительное исследование в области реализации других правил.

В целом можно сделать вывод, что реализация метода прошла успешно.

Таблица 4

	Негеометрические параметры		Параметры с геометрическим исследованием
Критерии	Предел огнестойкости	Рейтинг распространения пламени	Выделение противопожарных преград	Неразрывность противопожарных преград
Полнота	–	+	+	–
Последовательность	+	+	+	+
Удобство использования	+	+	+	+
Точность	+	+	–	+

Заключение

BIM моделирование дает возможность автоматизировать оценку соответствия проектной документации требованиям пожарной безопасности.Но, для широкого внедрения технологии автоматической проверки требований пожарной безопасности необходимо решить проблемные вопросы:

• Разработка методов извлечения из пожарных норм параметров и значений и дальнейшее представление информации удобным для алгоритмов способом;
• Написание норм и стандартов в «алгоритмизированном формате»;
• Смягчение требований, предъявляемых к процессу создания информационной модели.