IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

Благодаря внедрению технологий BIM в масштабах государства можно на треть сократить стоимость и вдвое уменьшить сроки строительства, а также обеспечить сохранность и достоверность проектной информации на протяжении всего жизненного цикла здания или сооружения.В российской строительной отрасли современные цифровые технологии применяются не особенно широко, чаще используется традиционное 2D-проектирование и бумажная документация. Подобный подход создает серьезные трудности, поскольку именно сейчас в строительстве происходят коренные изменения. Проекты усложняются, объем взаимосвязанных данных растет и это приводит к существенному увеличению объемов бумажной работы – традиционные подходы становятся неэффективными, если речь идет о более или менее крупных объектах. Любой строительной организации необходимо контролировать сроки работы над проектом, сокращать стоимость строительства и минимизировать риски. Для решения этих задач используются технологии информационного моделирования (от англ. BIM – Building Information Modeling).

Информационное моделирование или BIM (Building Information Modeling) – это подход к проектированию, возведению, оснащению, эксплуатации и ремонту строительных объектов на основе единой базы данных. Здание или сооружение проектируется как единое целое, этот процесс предполагает сбор архитектурно-конструкторской, технологической, экономической или иной информации о нем со всеми взаимосвязями и зависимостями. Изменение одного параметра влечет автоматическое изменение связанных с ним объектов, а чертежи и архитектурная визуализация являются второстепенными продуктами.

Бюджеты, сроки и рискиДеньги в течение жизненного цикла здания или сооружения расходуются неравномерно. Мировой опыт показывает, что на этап проектирования приходится примерно 3% затрат, а на само строительство – только 17%. Около 80% всех затрат – это расходы на обслуживание (при этом 18% денег уходит на запуск объекта в эксплуатацию). Немалую часть этих средств могут составлять государственные инвестиции и потому государство должно стать более эффективным заказчиком, качественно улучшив технические требования к проектированию и обслуживанию объектов, а также изменив процессы взаимодействия всех участников строительства.Методы информационного моделирования используются во многих странах мира и часто поддерживаются на государственном уровне, общепризнанным лидером в этой области считается Великобритания – здесь технологии BIM активно внедряются с 2011 года. Правительство стремится к тому, чтобы затраты уменьшились на треть, сроки строительства сократились вдвое, а строительные объекты стали более экологичными. Оказалось, BIM является идеальной концепцией для достижения этих целей.

Уровни зрелости BIM (опыт Великобритании)Если принять традиционное 2D-проектирование за нулевой уровень, то первый уровень BIM – это 3D-модели и 2D-чертежи, но модели не передаются другим участникам процесса. Второй уровень помимо наличия 3D-модели предполагает обмен информацией. Здесь уже идет речь о взаимодействии с использованием нескольких информационных моделей объекта и файлов разных форматов. Третий уровень – это интегрированная информационная модель объекта, в которой одно изменение проходит по всем участникам. Последний уровень не реализован ни в одной стране мира – к примеру, в Великобритании пока внедряют технологии BIM уровня 2.

В строительной отрасли Соединенного Королевства занято более трех миллионов человек, а список новых объектов на ближайшие два года публикуется ежеквартально. Размер инвестиций в развитие индустрии составит примерно 30 миллиардов фунтов стерлингов, из которых 11 миллиардов правительство уже выделило на текущие проекты в этом году. К апрелю 2016 года основная часть государственных затрат приходилась на строительные объекты BIM уровня 2. Окончательно верифицировать проекты по BIM 2 планируется к октябрю 2016 года.

BIM уровня 2 уже сегодня позволяет снизить расходы бюджета, уменьшить количество вредных выбросов и повысить качество передаваемых данных. Как показывает практика, оптимизация на этапе проектирования позволяет сэкономить до 20% стоимости проекта. В будущем BIM уровня 3 позволит связывать данные через интернет и сделает процессы строительства и эксплуатации ещё более эффективными.Развитие BIM в Великобритании подкрепляется разработкой восьми основных стандартов, в которых приводятся юридические и технические требования. Их можно назвать столпами, на которых держится развитие BIM. Эти стандарты определяют правила взаимодействия для правительства и всех остальных участников процесса, а также требования к правилам оформления документации, качеству документации, степени проработки моделей и будущих данных.Стандарты охватывают основные положения взаимодействия между участниками рынка. Если кратко, то вся документация должна подаваться в формате PDF, а все консультанты должны выдавать 3D-модель в исходном формате. И наконец данные упаковываются в базу, которая дает менеджерам по эксплуатации возможность получить любую информацию об элементах, установленных в здании – это позволит эксплуатировать объект намного проще, быстрее и, в результате, более эффективно.Почему OPEN BIM и формат IFC?Некоторые разработчики специализированного ПО ориентируются на собственные закрытые форматы и стандарты. Они удобны для передачи данных между продуктами одного вендора, но кроссплатформенные форматы поддерживаются практически любым популярным АИС-приложением, что существенно упрощает взаимодействие между участниками проекта.Закрытый формат – это всегда монополия одной компании и применять его в качестве государственного отраслевого стандарта не стоит. Здания и сооружения эксплуатируются десятилетиями, сегодня невозможно предсказать, что произойдет с компанией-разработчиком через 20-30 лет – это еще одна причина не связываться с монополистом. Третья причина связана с мировой политической нестабильностью – поставка и обслуживание ПО для проектирования могут быть запрещены иностранными санкциями.К счастью, существуют открытые стандарты OPEN BIM и формат IFC, не зависящий от одного разработчика программного обеспечения. Весь мир работает с этим форматом, он достаточно гибкий и непрерывно развивается.

OPEN BIM – это универсальный подход к совместному проектированию, возведению и эксплуатации зданий и сооружений, использующий открытые рабочие процессы и стандарты. К инициативе OPEN BIM присоединились такие компании, как GRAPHISOFT, Tekla, Nemetschek, Allplan, SCIA, Vectorworks, Trimbleи Data Design System.В основе подхода OPEN BIM лежит открытая модель данных building SMART. Члены альянса инициировали глобальную программу продвижения OPEN BIM в АИС-отрасли. Industry Foundation Classes (IFC) – открытый формат информационной модели здания, разработанный building SMARTдля упрощения взаимодействия в строительной отрасли. Его развитие не контролируется одной компанией или группой компаний.

Государственная поддержка OPEN BIMВ России существует план поэтапного внедрения технологий информационного моделирования в проектировании: в марте 2015 года экспертный совет при правительстве завершил отбор пилотных проектов и к концу года провел их экспертизу. Минстроем России были сформулированы требования для применения технологий BIM, также был подготовлен и направлен на утверждение в правительство перечень документов, которые необходимо разработать или изменить. Сейчас комитеты отраслевого министерства обсуждают использование стандартов OPEN BIM и открытого формата IFC, который скорее всего и будет взят за основу государственными структурами РФ.В состав рабочей группы при Минстрое входит АНО «Аси», ФАУ «Главгосэкспертиза России», Национальное объединение изыскателей и проектировщиков, другие крупные компании и организации, а также ведущие игроки АИС-рынка, такие как российский партнер GRAPHISOFT–компания «Системный софт». Кроме того, 11 июня 2016 года был опубликован «Перечень поручений по итогам заседания Государственного совета», в котором президент России определил ближайшие перспективы развития строительной политики страны.В этот перечень входит внедрение в строительстве технологий информационного моделирования, полноценный переход на которые планируется к 2025 году.

В мае 2016 года на выставке «АрхМосква» решения для информационного моделирования представила компания GRAPHISOFT – один из ведущих разработчиков ПО для архитектурного проектирования, поддерживающего BIM, прежде всего, ArchiCAD.Специалисты GRAPHISOFT отмечают: чтобы начать использовать технологии BIM, необходимо внедрить специализированные приложения, изменить рабочие процессы и провести обучение сотрудников компании.Это может потребовать серьезных единовременных затрат, окупающихся за счет более эффективного проектирования и упрощения взаимодействия с другими участниками процесса строительства и эксплуатации объекта.Как правило, в проекте по внедрению ПО участвует вендор – разработчик ПО, который предоставляет продукт и обеспечивает техническую поддержку, системный интегратор, который внедряет ПО у клиента, проводит обучение и консультации пользователей, и проектная команда со стороны клиента.

Примеры использования BIMНесмотря на серьезную государственную поддержку, использование технологий BIM на российском проектном и строительном рынках еще не получило широкого распространения. Сейчас информационные модели строятся только для немногочисленных крупных объектов, таких как станции московского метрополитена, транспортные развязки столицы, некоторые башни комплекса «Москва Сити» или объекты сочинской Олимпиады.В мировой практике технологии BIM применяются гораздо шире и не только на этапе проектирования. Компания John Gilbert Architects использует для взаимодействия с заказчиками программный продукт BIMx, с помощью которого можно проводить презентации BIM-проектов в формате гипермоделей на мобильных устройствах. Приложение позволяет клиентам получать актуальные данные от подрядчика через облачное хранилище и обеспечивает одновременную навигацию по 2D-документации и 3D-модели здания.

Код для цитирования: Скопировать