IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

BIM (Building Information Modeling или Building Information Model) — информационное моделирование здания или информационная модель здания.

Информационное моделирование здания — это подход к возведению, оснащению, обеспечению эксплуатации и ремонту здания (к управлению жизненным циклом объекта), который предполагает сбор и комплексную обработку в процессе проектирования всей архитектурно-конструкторской, технологической, экономической и иной информации о здании со всеми её взаимосвязями и зависимостями, когда здание и все, что имеет к нему отношение, рассматриваются как единый объект.

Трёхмерная модель здания, либо другого строительного объекта, связанная с информационной базой данных, в которой каждому элементу модели можно присвоить дополнительные атрибуты. Особенность такого подхода заключается в том, что строительный объект проектируется фактически как единое целое. И изменение какого-либо одного из его параметров влечёт за собой автоматическое изменение остальных связанных с ним параметров и объектов, вплоть до чертежей, визуализаций, спецификаций и календарного графика.

Что дает нам внедрение BIM технологии:1. Эксперт быстро вникает в проект с BIM моделью, в сравнении с проектной документацией выполненной в обычном формате2. Позволяет наглядно увидеть взаимосвязь конструктивных, архитектурных, объемно-планировочных и других решений в разделах проектной документации3. Можно просмотреть иные проекции чертежей, просмотреть любые желаемые ракурсы, которые не указаны в проектной документации, а также просмотреть любую дополнительную необходимую информацию4. Устранять все возможные потенциальные недочеты, недоработки и ошибки до процесса начала строительства5. Повышение оперативности взаимодействия участников процесса

Основные преимущества ВIM проектирования:- Сокращение времени проектирования- Упрощение возможности модификации проекта- Возможность быстрого расчета наиболее приемлемого, улучшенного варианта проекта- Повышение качества проектной документации- Сокращение издержек на этапе строительного процесс- Автоматизированный подсчет объемов выполненных работ- Увязка норм и расценок с элементами модели- Возможность сформировать любой чертеж из информационной модели

Отличие проекта разработанного по BIM моделированию в проведении экспертизы:1. Сокращение времени прохождения экспертизы, повышение качества и обоснованности экспертных заключений2. Автоматизированная проверка модели на соответствие строительным нормам и правилам, проверка правильности применения расценок и подсчетов объемов работ3. Оценка соответствия проектной документации действующим нормативно-правовым актам с применением BIM моделей.

Информация как основа BIM

Данные добавляются в информационную 3D-модель на протяжении всего жизненного цикла сооружения. Они необходимы для планирования бизнеса, проектирования, закупки материалов, координации работы на различных участках проекта, логистики, монтажных работ и сборки, строительства, передачи в эксплуатацию. BIM-технология позволяет объединить информацию, которой уже владеет организация, с новыми знаниями, которые появляются у компании при переходе на BIM. Она обеспечивает обмен данными между существующими системами предприятия и BIM-моделью. Информационная модель становится поставщиком данных для системы закупок, системы календарного планирования, системы управления проектами, внутренней ERP-системы и других систем предприятия. Определение уровня детализации BIM-модели на каждом этапе жизненного цикла является одним из ключевых элементов внедрения технологии BIM. Проблемой может стать как нехватка информации, так и ее избыток. Модель должна содержать ровно тот объем данных, который позволит принимать необходимые и заранее определенные управленческие решения именно в тот момент, в который это необходимо. Кто и в какой момент закладывает информацию в BIM- модель или получает ее, каким образом информация перемещается с одного этапа проекта на другой, описывается в BIM-процессах.

Взаимодействие между ключевыми участниками проекта может выстраиваться по-разному в зависимости от выполняемых функций. Сплошные и пунктирные линии в строке «Ключевые участники» показывают возможное участие ключевых участников на разных стадиях проекта.

Например, если у инвестора/заказчика есть свой проектный отдел, то концепт-проект может быть выполнен на стороне заказчика, с последующей передачей ген. проектировщику, который будет осуществлять проектирование и выпуск РД, возможно, при участии субподрядчиков, выполняющих часть работ (см. голубую пунктирную линию).

Если у инвестора/заказчика нет своего проектного отдела, то ген. проектировщик берет на себя разработку концепт-проекта, стадии «предпроект», «проект» и РД, проводит согласование всех стадий с заказчиком, ген. проектировщик выполняет авторский надзор.

Обычно ген. подрядчик отвечает только за строительство, но при наличии собственного проектного подразделения может выступать и в роли ген. проектировщика.

ПРЕДПРОЕКТ — решение, которое разрабатывается на основе технического задания с учетом норм и правил проектирования, характеристик объекта строительства. На этой стадии ведется разработка нескольких вариантов проекта, проводится анализ и поиск оптимального решения.

ПРОЕКТ — конкретное техническое воплощение объекта строительства с общим описанием объекта. По сути, стадия «проект» дает полное представление о том, каким будет объект. После завершения этой стадии проект сдается в экспертизу. При положительном заключении экспертизы выдается разрешение на строительство и начинается стадия разработки РД. РАБОЧАЯ

ДОКУМЕНТАЦИЯ — описывает процесс реализации проекта.

По сути, такие участники, этапы и документы присутствуют в работе практически любой компании строительного сектора, вне зависимости от того, внедрен или нет в их производственный процесс BIM. Однако информационное моделирование позволяет принципиально другим образом управлять этими компонентами.

Во-первых, модель является базой данных, имитирующей реальный объект. Данные из модели можно извлекать, сортировать, обрабатывать и менять одновременно с процессом проектирования. Графические изменения автоматически меняют базу данных — это важное свойство BIM-модели.

Во-вторых, BIM помогает всем участникам проекта (заказчику, проектировщику, строителю, поставщику, эксплуатирующей организации) лучше воспринимать объект строительства на ранних стадиях. Вовлеченность становится залогом высокого качества проекта, так как позволяет с самого начала учесть бесценные знания и опыт экспертов.

В-третьих, в существующей технологии все дисциплины включаются последовательно, что удлиняет процесс проектирования и строительства и увеличивает время внесения изменений и реагирования на них. Технология BIM позволяет организовать коллективную работу на более высоком уровне с отслеживанием изменений.

Нельзя упустить тот факт, что технология BIM открывает дополнительные возможности за счет высокой интеллектуальности программных средств по сравнению с традиционными 2D-cистемами. Например, разработанная с помощью современных продуктов стадия «предпроект» позволяет перенести на стадию «проект» до 30% информации, в то время как при использовании старой технологии работа на стадии «проект» начинается практически с нуля.

И, конечно же, стоит сказать о качестве проекта в целом. Нестыковки и ошибки при работе с BIM видны сразу благодаря и 3D-моделям, и специальным инструментам, осуществляющим проверку на пересечения и логистические нестыковки.

После окончания строительства «исполнительная документация», оформленная соответствующим образом, облегчает процесс эксплуатации, отражая техническое состояние, давая четкое представление об ответственных производителях работ по любому из ее видов и сокращая стоимость эксплуатации.

ЦЕНА ОШИБКИ: С BIM И БЕЗ BIM

Если посмотреть на стоимость жизненного цикла здания от проектирования к строительству и эксплуатации, то на проектирование приходится самая незначительная доля инвестиций — около 5%. При этом ошибки, сделанные компанией на стадии проектирования, в результате приводят к значительным незапланированным затратам на более поздних этапах и особенно на стадии строительства. В результате, по опыту клиентов Autodesk, российские компании считают приемлемым 20%-ое удорожание проекта в процессе строительства относительно его плановой сметы, а в среднем расхождение бюджета и реальной стоимости проекта на рынке составляет около 50%.

Наиболее частые ошибки — это коллизии между конструкциями здания и его инженерными сетями, отсутствие технологических отверстий для инженерных систем, неправильный расчет объема материалов. Такие ошибки вызваны в первую очередь непродуктивным взаимодействием между специалистами, занимающимися проектированием различных разделов, — архитекторами и конструкторами, архитекторами и инженерами, инженерами и конструкторами.

Как c помощью технологии BIM уменьшить разницу между «планом» и «фактом», сократить затраты на этапе строительства и эксплуатации?

• На базе BIM-модели может быть организована совместная работа всех специалистов, работающих над проектом.

• Технология BIM позволяет автоматически распознавать коллизии и вносить изменения в проект на более ранних стадиях. Тем самым значительно повышается качество проектной и рабочей документации.

• Использование информационной модели позволяет точно планировать работу на площадке строительной техники, создавать корректные графики закупки материалов и улучшать все ключевые логистические процессы строительства и эксплуатации.

КАК МЕНЯЕТСЯ СТОИМОСТЬ ВНЕСЕНИЯ ИЗМЕНЕНИЙ В ПРОЕКТ НА КАЖДОМ ЭТАПЕ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ТРАДИЦИОННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ПРОЕКТИРОВАНИЯ НА ОСНОВЕ ТЕХНОЛОГИИ BIM

В отличие от традиционного подхода, BIM дает возможность сместить основной объем работ по внесению изменений на стадии эскизного проектирования и разработки проектной документации, сократив таким образом стоимость каждой проектной ошибки. В то время как при использовании традиционной технологии основная масса коллизий обнаруживается и исправляется лишь на стадиях рабочей документации или строительства.

Внедрение BIM в отечественной индустрии строительства

Говоря о внедрении и перспективах развития информационного моделирования в России, необходимо выделить несколько основных факторов, которые влияют на этот процесс. С одной стороны имеется ряд заинтересованных в развитии компаний, которые продвигая BIM технологии на своих объектах, стремятся оказаться в авангарде строительных технологий.

С другой стороны, есть централизованные программы властей, направленные на поэтапный переход к более прогрессивным системам проектирования и строительства. При этом существуют определенные силы и обстоятельства, препятствующие этим позитивным процессам. Давайте рассмотрим каждый из этих пунктов более подробно.

Кто продвигает технологии BIM проектирования в России

Так или иначе, большинство проектировщиков и строителей, хоть что-то, но слышали об информационном моделировании. Для многих BIM проектирование ассоциируется в первую очередь с трехмерным проектированием. При этом дальше осознания, что за новой технологией – будущее, дело часто не заходит. Тем не менее, уже сегодня на отечественном рынке имеется ядро заинтересованных компаний, которые активно продвигают внедрение инноваций.

Одним из пионеров использования BIM в России является КБ Высотных и Подземных сооружений (г. Санкт-Петербург). Используя методы моделирования бюро разработало свыше 70 объектов различной степени сложности. Среди них комплексные проекты сцены Мариинского театра, 120-этажного небоскреба в Азербайджане, торгового центра в Минске и другие.

Один из крупнейших отечественных застройщиков, ГК «Мортон» (г. Москва) использует BIM технологии не только для оптимизации СМР, но и для планирования всего жизненного цикла возводимых объектов. Одним из пилотных проектов компании было строительство детского сада.

Группа компаний «Эталон» (г. Санкт-Петербург) в настоящее время внедрила систему информационного моделирования на всех своих стройках. Активными сторонниками внедрения BIM технологий являются зарубежные фирмы, имеющие свои представительства в России. Среди них – NCC (Швеция), YIT (Финляндия) и ряд других.

Государственное регулирование и экспертиза

Программа внедрения информационного моделирования строительства утверждена Минстроем РФ в декабре 2014 года. В соответствии с данным документом развитие технологии состоит из следующих этапов:

разработка 23 пилотных BIM-проектов. В настоящее время модели находятся на экспертизе;

экспертиза пилотных проектов и анализ результатов. Срок выполнения - до конца 2015 года (работа в стадии завершения);

разработка BIM-классификатора, содержащего около 70 тысяч наименований строительных материалов;

создание перечня нормативной базы, нуждающейся в корректировке при внедрении информационного моделирования, до конца 2015 года;

корректировка строительных норм и правил – в течение 2016 год;

начиная с 2017 года - обязательное требование к использованию BIM при реализации части государственных заказов на проектирование;

начиная с 2018 года – Минстрой будет давать рекомендации по использованию BIM-технологий подрядными строительными организациями;

дальнейшее увеличение процента моделирования при проектировании и строительстве объектов.

В настоящее время в рамках пилотных BIM проектов идет наладка взаимодействия между их разработчиками и экспертами. С апреля 2015 года государственная экспертиза наряду с классической технической документацией в бумажном виде принимает на рассмотрение и модели объектов. Для этих целей в штате госструктуры имеются подготовленные специалисты, а также оборудованные рабочие места. Основным инструментом проектировщиков и экспертов в настоящее время выступает комплекс Revit Autodesk.

Особенности внедрения BIM технологии проектирования в России

При изучении вопроса внедрения BIM технологий чаще всего попадаются положительные отзывы и детальное описание преимуществ более совершенной системы. Тем не менее, среди отечественных специалистов (проектировщиков и строителей) имеется и достаточное количество скептиков. И поводы для негативного восприятия процесса действительно есть.

Несмотря на провозглашенный разработчиками программного обеспечения единый подход к основам BIM и свободный обмен информацией между платформами Autodesk, Bentley, Tekla, Graphisoft и другими, фактически выполнить это условие без потери значительной части данных сегодня не представляется возможным. По сути, проектная организация, принявшая на вооружение тот или иной программный комплекс, становится заложником его производителя.

На данном этапе развития во многих случаях отсутствует налаженная связь между расчетными комплексами и визуальным построением модели. В единую BIM систему весьма проблематично вписывается информация о дефектах строительных конструкций существующих зданий и сооружений, требующих ремонта и усиления. Поэтому сегодня говорить о всеобъемлющем процессе моделирования объекта не приходится.

Определенный скепсис вызывает и утверждение о том, что комплекты рабочей документации «нарезаются» автоматически с готовой модели без участия «человеческого фактора», а возможность появления ошибки в этом процессе минимальна. Практика использования того же Revit Autodesk свидетельствует о необходимости значительной «ручной» доработки чертежей в части их приведения к нормам СПДС. Пользователи утверждают, что версия программного комплекса «из коробки» требует значительных временных затрат на ее настройку под свои нужды, создание собственных баз данных, штампов и форм.

Несмотря на уверения разработчиков, применение BIM технологии оправдано не во всех случаях. Построение информационной модели – достаточно трудоемкий и длительный процесс, который можно обосновать в масштабных проектах. Разработка дизайна небольших объектов с применением BIM попросту увеличит сроки и стоимость выполнения работ. Видимо для того, чтобы оправдать случаи неэффективного использования технологии, девелоперы активно продвигают идею использования модели на всех стадиях жизненного цикла объекта, вплоть до его сноса.

Кроме этих «подводных камней», процесс внедрения BIM в отечественных проектных и строительных организациях сталкивается с такими проблемами:

высокая стоимость перехода с CAD-систем на информационное моделирование. Зачастую менеджмент предприятия не осознает необходимость использования лицензионных продуктов и специализированного обучения персонала;

отрицательная реакция сотрудников компании при навязывании дополнительных обязанностей. В большинстве случаев процесс обучения специалистов моделированию происходит в нерабочее время и без дополнительной оплаты;

снижение производительности труда и потеря времени при разработке пилотных проектов в среде BIM.

Работа в условиях санкций и импортозамещения

Так уж сложились обстоятельства, что кроме внутренних проблем внедрения передовых технологий сегодня проектировщики испытывают и влияние внешнеполитических факторов. По большому счету, вложив немалое количество денег и труда в свое развитие на базе импортной технологии, организация может остаться ни с чем.

В связи с этим Минстрой рассматривает предложения трех отечественных разработчиков программного обеспечения в рамках проекта импортозамещения. Требования к потенциальным претендентам – обеспечение полной совместимости с мировыми BIM технологиями и сопровождение внедрения программного продукта в среде проектных и экспертных организаций.

Выводы

Подытожив вые перечисленное выше, можно отметить, что:

развитие BIM технологий – логичный и необратимый процесс эволюции технологии проектирования и строительства;

наряду с безусловными достоинствами, процесс внедрения информационного моделирования в России, имеет ряд «подводных камней», наличие которых игнорировать нельзя;

к внедрению BIM систем необходимо подходить избирательно, учитывая особенности конкретного проекта. Подход «все или ничего» не является правильным. В некоторых случаях более эффективными оказываются CAD-системы, а применение BIM может осуществляться в ограниченном виде (например – трехмерное моделирование).

Код для цитирования: Скопировать