что означает уровень проработки уровень детализации элементов цифровой информационной модели
Детализация модели
Уровни детализации, которым можно придерживаться при BIM-проектировании здания, разбиты на 5 основных частей: LOD 100, LOD 200, LOD 300, LOD 400, LOD 500.
LOD состоит из двух составляющих: геометрической – LOD (G) и атрибутивной – LOD (I).
Низкая детализация: LOD 100, LOD 200.
Высокая детализация: LOD 300, LOD 350, LOD 400.
Цифровая копия здания: LOD 500 — образуется при моделировании здания по исполнительной документации или по результатам цифрового (лазерного) сканирования реального здания. Максимально приближена к фактическим параметрам здания (но, естественно, не на 100%).
Выбор уровня детализации при моделировании обуславливается набором задач, которые ставятся для модели на текущем этапе. Важно соблюсти баланс — выполнить достаточный для строительства/эксплуатации уровень детализации и в то же время не перегрузить модель несущественными атрибутивными параметрами и графическими элементами. Описание модели и её наполнение данными должно исходить из принципов целесообразности и рационализма.
Для конкретного проектируемого объекта нужный уровень детализации элементов здания прописывается в Техническом Задании на проектирование BIM-модели (IER). Причем, для разных элементов или систем здания, требуемый уровень детализации может быть различным, поэтому требования по LOD прописываются, как правило, в матричной (табличной) форме. В такой таблице в одном направлении указываются элементы и системы здания, а в другом — их параметры.
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.
Уровни детализации цифровой модели: стандарт LOD
«…Вполне логично, что уровень детализации BIM-модели обычно определяется целесообразностью при решении поставленной задачи. Например, если модель жилого дома нужна для оценки экономической эффективности проекта, то нет смысла для этого прорабатывать систему крепления подоконников. Вроде бы все понятно. Но понимание уровня проработки модели у всех может быть свое, особенно — у заказчика и исполнителя (даже меняться в процессе взаимоотношений), что создает немалые трудности в работе.
В результате в 2008 году Американским Институтом Архитектуры (AIA) был впервые документально определен LOD (Level of Development) — уровень проработки (детализации) модели. На сегодняшний день для выполнения BIM-моделей действует усовершенствованный протокол AIA G202-2013, в котором для упорядочения взаимоотношений между участниками проектно-строительного процесса прописаны шесть базовых уровней детализации информационных моделей зданий LOD100, LOD200, LOD300, LOD350, LOD400 и наивысший LOD500.
К сожалению, в нашей стране про LOD пока еще мало кто слышал. Тем не менее, всегда, когда речь заходит о внедрении BIM, на первый план выходят вопросы глубины проработки модели, которые в настоящее время решаются у нас просто интуитивно. Часто сами компьютерные программы допускают возможность создавать библиотечные элементы, имеющие несколько уровней детализации, а затем, уже в модели, управлять переключением этих уровней в зависимости от ситуации.
Более сложной ситуация становится тогда, когда в модель вставляются элементы, имеющие только высший (для конкретной ситуации — чрезмерный) уровень геометрической проработки. В этом случае единственный выход — сделать свой, упрощенный элемент и использовать его в модели»
СП 333.1325800.2017 Информационное моделирование в строительстве. Правила формирования информационной модели объектов на различных стадиях жизненного цикла
6.3 Требования к составу и уровням проработки элементов модели для различных стадий жизненного цикла
6.3.1 Назначение системы уровней проработки:
а) Уровнем проработки (LOD) элементов модели следует задавать минимально необходимый объем геометрических, пространственных, количественных, а также любых атрибутивных данных, необходимых для решения задач применения информационного моделирования на конкретном этапе жизненного цикла объекта строительства.
б) Система уровней проработки должна использоваться:
— для оказания содействия всем участникам проекта, для однозначного понимания и конкретизации требуемых результатов работ по информационному моделированию;
— для планирования процесса информационного моделирования.
6.3.2 Система уровней проработки включает в себя пять базовых уровней проработки: LOD 100, LOD 200, LOD 300, LOD 400, LOD 500, характеризующих процесс разработки элемента от концептуального до состояния законченного строительством объекта. Требования к уровням проработки носят уточняющий характер, то есть определение каждого последующего уровня проработки элемента уточняет и дополняет определения всех предыдущих уровней. ЦИМ может содержать элементы в различных уровнях проработки.
6.3.3 Описание базовых уровней проработки приведено в таблице 6.1 с выделением основных задач применения LOD (также возможно применение LOD для решения других задач).
Элемент ЦИМ представлен в виде объемных формообразующих элементов с приблизительными размерами, формой, пространственным положением и ориентацией или в виде двухмерного объекта, а также необходимой атрибутивной информацией
При обосновании инвестиций для разработки архитектурно-градостроительного решения
Элемент ЦИМ представлен в виде трехмерного объекта или сборки с предварительными изменяемыми размерами, формой, пространственным положением, ориентацией и необходимой атрибутивной информацией
Элемент ЦИМ представлен в виде объекта или сборки, с точными фиксированными размерами, формой, точным пространственным положением, ориентацией и необходимой атрибутивной информацией
— для подготовки проектной и рабочей документации;
— для выявления междисциплинарных коллизий
Элемент ЦИМ представлен в виде конкретной сборки с точными фиксированными размерами, включая размеры элементов узловых соединений, формой, пространственным положением, ориентацией, данными по изготовлению и монтажу, а также другой необходимой атрибутивной информацией
— для разработки рабочей документации;
— для решения других задач.
— для разработки проекта производства работ (в частности, для разработки монтажных узлов)
Элемент ЦИМ представлен в виде конкретной сборки с фактическими размерами, формой, пространственным положением, ориентацией и атрибутивной информацией, достаточной для передачи модели в эксплуатацию, в том числе с приложением исполнительной документации
— для формирования цифровой модели «Исполнительная»
6.3.4 Каждый элемент ЦИМ на разных уровнях проработки включает в себя три аспекта: уровень проработки геометрических данных, графическое отображение и уровень проработки атрибутивных данных.
6.3.6 Графическое отображение представляет собой отображение основополагающих геометрических параметров элемента модели (внешний образ/вид, цвет и пр.).
6.3.8 Необходимые графические, геометрические и атрибутивные данные назначаются элементам ЦИМ исходя из следующих требований:
а) цели и требуемые результаты моделирования;
б) задачи применения информационного моделирования;
в) стадия реализации проекта;
г) требуемые данные для подготовки технической документации, в том числе требуемые масштабы производства чертежей;
д) прочие требования.
6.3.9 Состав элементов ЦИМ и требования к их уровням проработки приведены в приложении А.
Уровни детализации LOD
Уровни разработки/ уровни детализации/ LOD
Ниже приведен перевод статьи об уровнях детализации в BIM.
Если вы углубляетесь в мир BIM (Building Information Modeling), вы, скорее всего, столкнетесь с кучей сокращений, включая LOD. Что такое LOD, спросите вы?
Уровень разработки (LOD) решает несколько проблем, возникающих при использовании BIM в качестве инструмента связи или совместной работы, то есть когда кто-то, кроме дизайнера, извлекает из него информацию. В процессе проектирования строительные системы и компоненты переходят от неопределенной концептуальной идеи к точному описанию.
В прошлом не было простого способа указать, где находится элемент модели на этом пути. Дизайнер знает, а другие часто нет. Легко неверно истолковать точность, с которой моделируется элемент. Рукописные чертежи варьируются от штрихов на салфетке до жестких линий с выделенными размерами, и точность чертежа легко определить по его внешнему виду. Тем не менее, в модели общий компонент, размещенный приблизительно, может выглядеть точно так же, как и конкретный компонент, расположенный точно, поэтому нам нужно что-то кроме внешнего вида, чтобы увидеть разницу.
Кроме того, можно получить информацию из BIM, которая не предназначена для разработчика: неуказанные размеры можно измерить с точностью, информация о сборке часто существует до ее окончательной доработки и т. д. В прошлом эта проблема была обойдена всеобъемлющим отказом от ответственности, которые в основном говорят: «Поскольку некоторая информация в модели ненадежна, вы не можете полагаться ни на одну из них».
Инфраструктура LOD позволяет авторам модели четко заявлять о надежности данных элементов модели, поэтому концепция становится «Поскольку некоторая информация в модели ненадежна, вы можете полагаться на нее только в том случае, если я специально говорю, что вы можете». В среде, где люди, отличные от разработчика модели, зависят от информации из модели, чтобы продвинуть свою собственную работу, план работы по проектированию приобретает большое значение – пользователям модели необходимо знать, когда информация будет доступна для планировать свою работу. Структура LOD облегчает это.
Уровень разработки vs. Уровень детализации
LOD иногда упоминается или интерпретируется как уровень детализации, а не уровень разработки.
Есть важные различия. Уровень детализации является мерой количества предоставленной информации. Поскольку это только мера количества, основополагающее предположение состоит в том, что вся предоставленная информация имеет отношение к проекту и на нее можно с уверенностью полагаться.
Уровень разработки – это степень, до которой продумана геометрия элемента и приложенная информация, – степень, в которой члены проектной команды могут полагаться на информацию при использовании модели. По сути, уровень детализации может рассматриваться как вход для элемента, в то время как уровень развития является надежным выходом.
LOD 100: Элемент модели может быть графически представлен в модели с помощью символа или другого общего представления, но не удовлетворяет требованиям для LOD 200. Информация, относящаяся к элементу модели (то есть стоимость за квадратный фут, тоннаж ОВК и т. д.) могут быть получены из других элементов модели.
LOD 200: элемент модели графически представлен в модели как общая система, объект или сборка с приблизительными количествами, размером, формой, местоположением и ориентацией. Неграфическая информация также может быть прикреплена к элементу модели.
LOD 300: Элемент модели графически представлен в модели как конкретная система, объект или сборка с точки зрения количества, размера, формы, местоположения и ориентации. Неграфическая информация также может быть прикреплена к элементу модели.
LOD 350: Элемент модели графически представлен в модели как конкретная система, объект или сборка с точки зрения количества, размера, формы, ориентации и взаимодействия с другими системами здания. Неграфическая информация также может быть прикреплена к элементу модели.
LOD 400: Элемент модели графически представлен в модели в виде конкретной системы, объекта или сборки с точки зрения размера, формы, местоположения, количества и ориентации с подробной информацией, изготовлением, сборкой и информацией по установке. Неграфическая информация также может быть прикреплена к элементу модели.
LOD 500: Модельный элемент является проверенным на месте представлением (то есть, в собранном виде) с точки зрения размера, формы, местоположения, количества и ориентации. Неграфическая информация также может быть прикреплена к элементам модели.
Например – Структурная колонна / опорная плита (как показано выше)
Предостережения:
Нет строгого соответствия между LOD и фазами проектирования. Строительные системы разрабатываются с разной скоростью в процессе проектирования – например, проектирование структурной системы обычно намного опережает проектирование внутреннего строительства. Например, при завершении этапа проектирования схемы модель будет включать в себя множество элементов в LOD 200, но также будет включать много элементов в LOD 100, а также некоторые в LOD 300 и, возможно, даже в LOD 400.
Точно так же не существует такого понятия, как «модель LOD xxx». Как указывалось, ранее, модели проектов на любом этапе представления/выдачи будут неизменно содержать элементы и сборки на разных уровнях разработки. Например, не логично требовать «модель LOD 200» по завершении этапа проектирования схемы. Вместо этого «поставляемая модель схемы проектирования» может содержать смоделированные элементы на разных уровнях разработки.