Кейс

BIM-проект дома 253 м² + гараж на 2 м/м

Как создаётся проект дома: от концепции до конструктивных решений

Многие представляют себе проектирование дома как набор красивых картинок и чертежей. На деле это поэтапный процесс, где одно решение вытекает из другого, а каждый шаг влияет на последующий.
В этой статье мы показываем, как выглядит реальная работа над проектом — начиная с архитектурной концепции и заканчивая конструктивными решениями и инженерными сетями. Здесь нет ничего «типового»: всё создаётся с нуля под конкретный участок, конкретные условия и конкретного заказчика.
Вы увидите, как из первых набросков и таблицы с мебелью постепенно рождается BIM-модель (цифровая модель дома) — с рельефом участка, фундаментом, несущим каркасом, инженерией и всеми расчётами. На основе BIM-модели создаются альбомы чертежей, по которым уже идет реальное строительство.

Концепция архитектурных решений

Концепция — это основа всех дальнейших действий и первый обязательный этап при создании любого дома.
В начале работы над концепцией мы вместе с заказчиком собрали исходные данные: перечень сооружений на участке, состав помещений и обязательно наполнение каждого помещения. То есть где и какая мебель будет стоять, с конкретными размерами, какая сантехника будет установлена в санузлах. Без этого работа над планировками не имеет смысла.
Мы составили таблицу, и здесь сработал важный момент: когда заказчика озадачиваешь такими вопросами, он сразу не готов дать ответы, но именно это заставляет его задуматься и проработать всё серьёзно, а не «накидать наугад».
Мы не публикуем наполнение помещений в индивидуальных проектах — из соображений конфиденциальности.
У заказчика была топосъёмка. Она оказалась неполной, но для концепции подходила.
Мы использовали её на этом этапе, а позже сделали полноценную топосъёмку для дальнейшего проектирования.

Также мы посоветовали заказчику получить ГПЗУ (бесплатная госуслуга), чтобы сразу знать все ограничения по застройке и учитывать их в работе.
Работа над концепцией делится на три этапа:

1. Подготовка и согласование планировки дома и его расположения на участке.
Архитектор, даже когда рисует только планировку, всегда держит в голове внешний вид дома. Отдельно одно от другого не делается. На этом этапе появляются первые наброски — поиск функциональной схемы, пока ещё без мебели, иногда от руки, которые дорабатываются на компьютере.
Мы не публикуем наполнение помещений в индивидуальных проектах — из соображений конфиденциальности.
Планы этажей и схема участка.
2. Создание модели и согласование внешнего вида.
На этом этапе формируются объёмные решения. Эта модель посажена на модель участка, построенную на основе топосъёмки.
3. Оформление альбома концепции.
Финальный результат — PDF-альбом с планами этажей, схемой расположения дома на участке, фасадами и разрезами.
Альбом дома.
Альбом гаража.
Опционально могут быть сделаны визуализации.

Подготовительный этап

На подготовительном этапе мы выехали на участок, осмотрели важные для проектирования детали и зафиксировали их на фото: электрический столб, оголовок скважины и другие элементы.
Это нужно, чтобы сопоставить топосъёмку, модель участка и реальную ситуацию на месте.
Мы порекомендовали подрядчика, который выполнил топосъёмку. На ней отражены рельеф участка, все сооружения, деревья, подземные коммуникации и прочие объекты.
Далее на основе схемы участка из архитектурной концепции конструктор подготовил план расположения скважин для инженерно-геологических изысканий.
Это важно, чтобы геологи не выбирали места бурения сами, а работали по конкретным привязкам. Результаты геологии в дальнейшем понадобятся для расчёта и проектирования фундамента, а также наружных инженерных сетей.
Мы проверили все поступившие отчёты по геологии и топосъёмке — убедились в их полноте и пригодности для работы. В данном случае отчёты подготовили наши партнёры, но бывает, что заказчик приносит документы от сторонних исполнителей — и тогда нередко встречаются недочёты и неполные данные, которых недостаточно для полноценного проектирования.

Самая объёмная часть подготовительного этапа — составление технического задания (ТЗ) на вторую стадию проекта архитектурных решений. В его основу легла архитектурная концепция, в ТЗ мы описали все параметры ограждающих конструкций будущего дома, чтобы на основе этих параметров можно было построить этот дом сначала на компьютере.

Параметры зависят от бюджета заказчика, выбранных строительных технологий и, в конечном счёте, от того, кто будет строить.
В этом случае заказчик осознанно выбрал схему с монолитным железобетонным каркасом. Он понимал примерную стоимость реализации и знал, какая компания возьмётся за работу, ведь безбалочный монолитный каркас могут выполнить далеко не все строители.
На этом этапе мы проконсультировались с конструктором по расположению несущих элементов каркаса и уже понимали, где на плане будут стоять пилоны (прямоугольные колонны).
Отдельное решение приняли по перекрытию гаража. Его ширина — 7 метров. Монолитная плита возможна, но расчёты армирования были бы слишком сложными. Проще и надёжнее использовать заводские плиты, т.н. сборное перекрытие. Этот вариант обсудили с заказчиком, исходя из возможностей конкретной строительной бригады. Было ясно, что они смогут выполнить задачу, а кран на участок подъедет без проблем.
Результат подготовительного этапа:
  • фотографии участка,
  • отчёты об изысканиях (геология и топосъёмка),
  • заполненное техническое задание на вторую стадию проекта архитектурных решений.

Вторая стадия проекта архитектурных решений

На второй стадии проекта архитектурных решений не разрабатываются заново планировка, внешний вид дома и его положение на участке — всё это уже проработано и согласовано на этапе концепции.

Здесь начинается техническая работа.

К этому моменту у нас есть детальная топосъёмка (выполненная на подготовительном этапе) и подробное техническое задание на вторую стадию проекта архитектурных решений.

На основе топосъёмки мы создали уточнённую BIM-модель участка со всеми элементами, а по техническому заданию — BIM-модель дома со всеми слоями конструкций.
Если посмотреть 3D-сечение, видно, что стены, кровля, полы и перекрытия разбиты по слоям — с учётом всех конструктивных «пирогов».
На этом этапе выполняются точные корректировки: меняются габариты помещений на считанные сантиметры, уточняются размеры и положение оконных и дверных проёмов, высоты, уклоны кровли и расположение водосточных труб.

Разница между первой и второй стадией архитектурных решений лучше всего видна на разрезах по дому — именно там отражается уровень проработки деталей.
Передвигайте ползунок в центре изображения влево и вправо, чтобы увидеть разницу между разрезами на этапе концепции (слева) и этапе второй стадии проекта архитектурных решений (справа).
На основе итоговой BIM-модели создаётся альбом проекта архитектурных решений.

Конструктивные решения

Исходные данные для работы конструктора:
  1. модель проекта архитектурных решений;
  2. техническое задание на проектирование конструктивных решений;
  3. отчет об инженерно-геологических изысканиях (геология).
BIM-модель проекта архитектурных решений уже содержит все объемно-планировочные решения и большую часть информации о материалах, толщинах ограждающих конструкций.
Составляется техническое задание на проект конструктивных решений.
Ключевой момент — работа с файлами. Особенность BIM-технологии в том, что конструктор берёт архитектурную модель и на её основе строит собственную — так называемую, расчётную модель. Расчетная модель не строится с нуля или вручную: архитектурная модель автоматически переводится в расчетную.
Здесь важно понимать: архитектор на стадии концепции определяет размеры помещений, а на второй стадии уточняет их с учётом толщины стен, полов, перекрытий и потолков. Конструктор затем берёт из этих «пирогов» только несущие конструкции, выполняет расчёты и подбирает их параметры. Остальные ненесущие конструкции заменяются на эквивалентные нагрузки. Кроме нагрузок от самих конструкций, прикладываются нагрузки, которые возникают при эксплуатации сооружения.
Использование BIM-модели в связке «архитектор–конструктор» позволяет обеспечить точную и прозрачную передачу информации от архитектурного проекта к расчётной модели. Архитектор задаёт планировочную структуру и определяет «пироги» конструкций, а конструктор на их основе формирует расчётную модель, учитывая только несущие элементы и эквивалентные нагрузки. Дополняя это данными инженерно-геологических изысканий и техническим заданием, удаётся минимизировать ошибки и гарантировать, что проектировщики работают в едином цифровом пространстве с согласованными размерами и параметрами.

Только после сборки такой расчетной модели и проведения самих расчетов конструктор принимает решения в проекте. Без этого этапа решения в проекте можно взять только с потолка.
Все элементы моделируются на основе уже готовой модели участка, построенной по топосъёмке.

Вся модель конструктивных решений строится от фундамента до крыши: несущий монолитный каркас и лестница, включая всю арматуру, стены и перемычки. Например, модель котлована со всеми слоями — песком, бетонной подготовкой и прочими элементами проекта.
Так выглядят отдельные детали BIM-модели.
На основе такой модели создается альбом проекта конструктивных решений.

Проект наружных инженерных сетей

Это часть проекта наружных инженерных сетей, которая нужна перед началом строительства коробки дома.

Здесь показаны контуры дренажа, необходимые для осушения песчаной подушки под плитным фундаментом. Дренаж проектируется по заданию конструктора.

В архитектурной модели уже предусмотрены водосточные трубы, водосборный лоток в гараже и на террасе. От этих точек инженер проектирует ливневую канализацию — со сбросом воды в коллекторный колодец и далее в канаву.

Кроме того, под фундаментной плитой проектируются вводы и выводы инженерных сетей. В данном случае это выводы канализации — участки под плитой с отводом за её периметр и подключением к локальному очистному сооружению.

Также предусмотрены закладные под ввод водопровода и электрики — это трубы, через которые затем протягиваются водопроводные трубы и кабели. Добавлены резервные закладные — для интернета и возможных дополнительных коммуникаций.
Отдельно запроектирована теплотрасса между домом и гаражом, поскольку гараж будет отапливаемым.

Как и в других разделах, все сети выполнены в виде BIM-модели, согласованной с архитектурой, конструктивом и моделью участка.
На иллюстрациях показаны фрагменты расположения сетей внутри дома и гаража.
Все эти решения основаны на расчётах — например, здесь приведён расчёт ливневой системы.
На основе BIM-модели создаётся альбом чертежей, по которому впоследствии выполняются строительные работы.