LOD (Level of Detail) w projektowaniu 3D

Modele 3D są dziś jednym z podstawowych narzędzi pracy projektantów w niemal każdej branży – od architektury i konstrukcji, przez mechanikę, HVAC, aż po instalacje elektryczne i automatykę. W przypadku tych ostatnich, uwzględnienie elementów kontrolno-pomiarowych w modelu pozwala na precyzyjną weryfikację lokalizacji oraz zapewnienie niezbędnej przestrzeni serwisowej.

Modele 3D mają szereg zastosowań w zależności od stopnia rozwoju projektu oraz celu przedsięwzięcia. W NAVIC wykorzystujemy je przede wszystkim jako podstawę do tworzenia dokumentacji technicznej, ale służą nam one również do:

• zaawansowanych analiz przestrzennych,
• wizualizacji do celów marketingowych klientów,
• tworzenia wydruków 3D (prototypowanie).

Każde z tych zastosowań wymaga innego poziomu szczegółowości. Aby zachować kompromis między potrzebami projektu a pracochłonnością (i kosztem), w ramach komunikacji wewnętrznej jak również z klientami na zewnątrz, stosujemy standard LOD (Level of Detail). Został on zdefiniowany przez American Institute of Architects oraz National Institute of Building Sciences, aby uporządkować etapy rozwoju modelu – od koncepcji po stan powykonawczy.

Dzięki skali LOD wszyscy uczestnicy projektu wiedzą dokładnie, do czego dany model może być wykorzystany oraz jakiej dokładności wykonania, liczby elementów i zaawansowania projektowego mogą się spodziewać.

LOD 100

Jest to najniższy poziom szczegółowości i zwykle wykorzystywany jest na etapie studium wykonalności oraz ogólnej koncepcji. W przypadku modelu mechanicznego na poziomie 100 widoczne są jedynie gabaryty poszczególnych elementów.

W zakresie instalacji rurociągowych na tym etapie rurociągi zwykle w ogóle nie są modelowane. Jednakże możliwe jest uwzględnienie rurociągów lub kanałów gazowych o największych średnicach (np. DN500+), których przebieg może znacząco wpływać na rozplanowanie przestrzenne układu. Często modelowane są również estakady i ciągi wiązek rur skupionych w jednym obszarze. Średnie i małe rurociągi na tym etapie przedstawiane są w formie schematu orurowania i oprzyrządowania (P&ID).

W przypadku konstrukcji elementy modelu przedstawione są w formie uproszczonych brył. Ten poziom używany jest do prezentacji ogólnego zamysłu projektowego bez szczegółowych informacji. Wszystkie dane dostępne na poziomie 100 są wartościami szacunkowymi.

LOD 200

Poziom 200 przedstawia koncept rozwiązania. Elementy modelu mają charakter poglądowy i nie odpowiadają jeszcze w pełni rzeczywistym wymiarom. Mogą reprezentować wizualnie elementy, które mają przedstawiać oraz mieć dodane atrybuty, które nie są przedstawiane graficznie. Głównym zadaniem poziomu 200 jest rezerwacja miejsca.

Instalacje rurociągowe są przedstawione jako cylindry o przybliżonych średnicach i przebiegu. Pozwala to na wstępne rozmieszczenie głównych komponentów i weryfikację, czy przewidziana dla nich przestrzeń jest wystarczająca.

Na poziomie 200 model strukturalny przybiera wstępne kształty, rozmiary oraz lokalizację elementów. Umożliwia to sprawdzenie dostępności wolnego miejsca oraz prezentację wstępnych rozwiązań projektowych.

LOD 300

Na poziomie 300 model przestaje być jedynie koncepcją, a staje się precyzyjnym odwzorowaniem projektowanych systemów i instalacji. Zawiera on dokładne kształty i wymiary poszczególnych elementów – informacja o wymiarach musi wynikać bezpośrednio z geometrii obiektu (graficznej reprezentacji), a nie tylko z opisu w atrybutach.

Rurociągi, kształtki oraz inne elementy rurociągowe na tym poziomie zamodelowane są w formie reprezentującej ich rzeczywisty kształt i umiejscowione w dokładnej lokalizacji. Do rurociągów przypisane są informacje o grubości ścianek.

W branży konstrukcyjnej na poziomie 300 elementy modelu są reprezentowane za pomocą szczegółowych obiektów i systemów umiejscowionych w konkretnych położeniach. Zdefiniowane są kształty i wymiary, w tym grubości elementów.

LOD 350

Poziom 350 rozszerza precyzyjny model o informacje niezbędne do koordynacji projektu. Obiekty są zdefiniowane pod kątem geometrii, lokalizacji, orientacji i przedstawione są punkty kontaktu z innymi instalacjami i branżami. Pokazane są podpory i połączenia.

Instalacje rurociągowe na tym poziomie zostają uzupełnione o podpory. Rurociągi i inne elementy instalacji zamodelowane są w sposób dokładny – zdefiniowana jest ich liczba, rozmiar, kształt, lokalizacja oraz orientacja. To etap, na którym weryfikujemy, czy instalacja „mieści się” w obiekcie wraz z elementami wsporczymi.

Elementy strukturalne zamodelowane są w formie szczegółowych obiektów i systemów umiejscowionych w konkretnych położeniach. Zdefiniowane są ich kształty i wymiary, w tym grubość. Widoczne są też podpory i połączenia elementów.

LOD 400

Poziom 400 dostarcza informacji niezbędnych do wyprodukowania danego elementu. Model na tym etapie jest kompletnym cyfrowym odzwierciedleniem tego, co ma zostać wykonane w warsztacie lub na placu budowy.

Instalacje rurociągowe zamodelowane na poziomie 400 są wystarczające do ich wykonania. Uwzględnione są także elementy takie jak siłowniki, zawory, mierniki z ich dokładnymi wymiarami. Każdy odcinek rury i każda kształtka posiadają przypisane atrybuty niezbędne do prefabrykacji, a model jest gotowy do wykonywania rysunków.

Model strukturalny na tym poziomie posiada zdefiniowane dokładnie wymiary, kształty, grubości elementów, podpory, połączenia i jest gotowy do wykonywania rysunków.

LOD 500

Poziom 500 to finalna reprezentacja obiektu, która odzwierciedla stan faktyczny po zakończeniu budowy i montażu. Na tym etapie model zostaje zweryfikowany pod kątem wszelkich zmian wprowadzonych w trakcie realizacji.

Model rurociągów na tym poziomie odzwierciedla fizycznie wybudowaną instalację. Geometria z poziomu 400 (projektowa) zostaje skonfrontowana ze stanem rzeczywistym. Dodatkowo model zawiera informacje o zachowaniu ruchu instalacji oraz jej zarządzaniu.

Poziom 500 instalacji strukturalnych jest stanem po wybudowaniu i zweryfikowaniu na miejscu budowy. Model zawiera dokładne informacje dotyczące wymiarów, kształtów, grubości elementów oraz podpór i połączeń.

Na koniec warto podkreślić, że LOD (Level of Detail) to parametr określający szczegółowość geometrii i danych, który jest pojęciem odrębnym od poziomu dojrzałości BIM (BIM Levels). Ten drugi określa stopień cyfryzacji, współpracy i wymiany informacji w całym procesie projektowym. To jednak szerokie zagadnienie, które zasługuje na osobny wpis.