Что такое 4D-моделирование в строительстве, зачем и когда оно полезно

Сейчас 4D-модели встречаются значительно реже по сравнению с уже хорошо известными и применяемыми 3D-моделями. 4D моделирование - это добавление в классическое 3D представление ещё одного измерения – времени. Получается наглядная демонстрация строительства объекта с помощью пространственно-временной модели.

4D моделирование особенности и применение

Обычно разработка 4D-модели проводится во время проектирования. Однако эта технология иногда применяется для визуализации непосредственного процесса строительных работ.

Моделирование в формате 4D особенно актуально в случае наличия каких-либо ограничений во время строительства. Ограничения могут быть пространственными (например, стеснённые условия строительства в плотной исторической застройке и т.д.), либо временными – время работ сильно сжато.

Визуально 4D-модель - это подробная анимация процесса строительства. В ней учитывается используемая строительная техника, различные механизмы, места хранения материалов, пути движения техники и рабочих по стройплощадке и т.п.

Основой такой 4D-анимации является 3D-модель, которая возникает по заранее созданному календарному графику проведения работ из последовательно появляющихся элементов. В процессе такой анимации возможны визуальные 4D-коллизии: расположение различных механизмов в одно и то же время в одной точке (наложение), или появление некоторых элементов модели на своих местах раньше, чем это возможно технологически (например, монтаж перекрытия второго этажа до завершения монтажа несущих конструкций первого).

Особенности подготовки данных для 4D моделирования

График проведения работ, линейный или сетевой, подготавливается специалистом заранее, так как программа моделирования сама его составить не может. Сейчас в мире есть задача автоматизировать данный процесс. Например, с помощью технологий искусственного интеллекта (https://www.alicetechnologies.com/). Но такие продукты довольно дороги и поэтому имеют мало примеров реализации (хотя мы активно следим за их развитием). Таким образом, достаточно подробный и грамотно разработанный график строительства обеспечивает качественное моделирование и далее – качественный менеджмент в процессе строительства объекта.

календарный график проектировщиков
календарный график проектировщиков

В каких программах разрабатывают 4D-модели?

Моделирование строительства может быть реализовано через различные программные продукты. Вот основные из них:

  • Autodesk Navisworks autodesk-Navisworks icon
  • Synchro Pro Synchro Pro icon
  • Bexel Manager Bexel Manager icon

Самый простой вариант – Autodesk Navisworks, где на основе модели из Revit, например, можно сформировать 4D-модель строительства объекта, разделив все элементы на группы, соответствующие позициям в календарном плане строительства. Затем для групп элементов заполняется время их появления, и создаётся анимация процесса строительства.

Такая наглядность может быть оценена, в первую очередь, топ-менеджерами и специалистами заказчика. В большинстве случаев этого бывает достаточно для достижения целей 4D-моделирования. Однако, в случае крупных и сложных проектов может быть недостаточно. В таком случае применяют более сложный инструмент - например, Synchro Pro. В этом программном комплексе созданную в разных BIM-программах модель можно совместить с графиком работ из MS Project или Oracle Primavera. Дополнить полученную анимацию планом стройплощадки с местами движения строительной техники, и создать более качественный и профессиональный прогноз процесса строительства.


Программа BEXEL Manager имеет схожий функционал с перечисленным ПО и также позволяет реализовать 4D моделирование объекта.

После начала строительства 4D-модель позволит визуализировать планируемое и фактическое выполнение работ. Наглядно представлять разницу. В том числе и для тех, кто не очень погружён в процесс строительства (представители заказчика, или, например, покупатели квартир, если речь о жилом многоквартирном доме). Также некоторые программы для 4D-моделирования позволяют идти дальше и заполнять значения ресурсов, необходимых для создания отдельных элементов модели (то есть их стоимость). Для этого типа моделирования уже прижилось понятие 5D, где под пятым «измерением» подразумевают стоимость.

Примеры 4D-визуализации

Наши работы