IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

Одной из наиболее важных и фундаментальных инноваций, которую начинают внедрять в современное проектирование и строительство, является технология информационного моделирования зданий BIM (Building Information Modeling). Принимая во внимание Приказ Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации от 29.12.2014 №926 о / и т.д. "Об утверждении поэтапного внедрения BIM в области промышленного и гражданского строительства"¹, а также весьма возрастающий интерес общества к теме BIM, вопрос внедрения программных комплексов проектирования весьма актуален в настоящее время. Инновационные системы BIM объединяют в одной программе весь процесс от проектирования до строительства объекта недвижимости [1, 2, 3] (рис. 1).

Рисунок 1 – Building Information Modeling [10]

Такое решение широко распространено в зарубежных проектных компаниях пока в России мы можем наблюдать только реализацию первых пилотных проектов (рис. 2).

Рисунок 2 Распространение BIM–технологии в различных государствах:

а) страны, где BIM–технологии поддерживаются на государственном уровне;

б) страны, где BIM–технологии внедряются по коммерческой инициативе;

в) страны, внедряющие BIM–технологии с 2014 года

Самые инновационные российские компании активно продвигают инновационные технологии и уже ощутили преимущества от использования новшеств [4, 5, 6, 7]. Большинство из тех, кто еще не перешел на BIM, выявили необратимость изменений, которые происходят в архитектурно-строительной деятельности, и сегодня выбирают наилучший метод реализации проектов основанных на технологиях информационного моделирования зданий. Уже распространена такая практика, что во время процесса архитектурно-строительного проектирования создается и формируется компьютерная модель нового здания, которая несет в себе всю необходимую информацию о будущем объекте. В 3D-формате визуализируют любые системы и элементы здания, рассчитывают всевозможные варианты их компоновки, приводят их в соответствие с действующими стандартами и нормами и производят анализ эксплуатационных свойств зданий, построенных в будущем, тем самым упрощая выбор оптимального решения, все эти действия совершают благодаря системе автоматизированного проектирования по технологии BIM.

Россия впервые фактически не отстает от мирового сообщества в использовании этой технологии. Существует мнение, что с 2017 года некоторые объекты государственного заказа будут строиться именно с применением BIM, а обязательное требование по полному использованию во всех работах этой технологии может войти в силу с 2019 года. Поэтому, именно сейчас, на площадке Правительства вызывает большие споры и рассуждения разработанная Минстроем России дорожная карта по поэтапному внедрению технологий информационного моделирования².

«Технология BIM (Информационное Моделирование Зданий) предполагает построение одной или нескольких точных виртуальных моделей здания в цифровом виде. Использование моделей облегчает процесс проектирования на всех его этапах, обеспечивая более тщательные анализ и контроль. Будучи завершёнными, эти компьютерные модели содержат точную геометрию конструкции и все необходимые данные для закупки материалов, изготовления конструкций и производства строительных работ». Это ёмкое определение Информационного Моделирования Зданий (BIM), взятое из книги Handbook of BIM (Истман, Тайхольц, Сакс и Листон, 2011 г.), достаточно точно отображает сущность данной технологии, охватывающей все аспекты строительства³.

Классификация инноваций, которая определенно разграничивает их на виды, зафиксированна в международном согласительном документе «Руководство Осло»⁴, в котором указываются разграничения нововведений на четыре типа: процессные, продуктовые, организационные, маркетинговые. Комбинация процессных и продуктовых новаций, нередко имеющих связь между собой в цикле внедрения, именуется как «технологические». Видимое разнообразие методов менеджмента и показателей оценивания эффектов для всевозможных видов новаций является основным достоинством "Руководство Осло".

В ходе проведения изучения значимости инноваций на различных этапах ИСЦ при поддержке РГНФ в рамках научного проекта «Исследование инвестиционно-строительного комплекса: теоретические, методологические и практические аспекты» №13-02-0065 (2013–2014 гг.) (руководитель докт. экон. наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ А. Н. Асаул) выявлены семь важнейших инноваций в рамках ИСЦ (табл. 1) [8, 9, 10, 11].

Таблица 1

Идентификация ключевых инноваций в рамках ИСЦ

Этапы	Технологические		Mar.	Org.
	Prod.	Proc.
Этап А. Прединвестиционный		Proc. A
Этап B. Проектно-изыскательский	Tech. B			Org. B
Этап С. Строительный	Prod. C	Proc. C		Org. C
Этап D. Эксплуатационный			Mar. D

Важность инноваций по видам и этапам инвестиционно-строительного цикла по результатам экспертизы определяет конкретную последовательность значимости внедрения новшеств: в строительном, проектно-изыскательном, эксплуатационном и прединвестиционным этапах ИСЦ [12, 13, 14, 15] (граф. 1).

График 1Значимость (вес) инноваций по видам и этапам инвестиционно-строительного цикла (Обозначение в соответствии с согласительным документом «Руководство Осло»)

Ключевые инновации на всех этапах инвестиционно-строительного цикла осуществимы с применением технологии BIM.

Процессные инновации BIM на прединвестиционном этапе (Proc. A). В наши дни ситуация принуждает заказчиков пересмотреть отношение к процессу разработки и реализации проекта. При помощи инновационных BIM-технологий возможно улучшение организации комплексной модели территорий и визуализации процессов проектирования и планирования.

Программный продукт Autodesk Navisworks предлагает решения, предназначенные для управления проектами, объединения и публикации моделей всевозможных сооружений. Благодаря использованию инструментов и процессов информационного моделирования собственник будущего объекта недвижимости получает существенные преимущества:

• снижение финансовых рисков проекта на основе действительных данных для оценки его стоимости на ранних этапах проекта;

• оценка различных характеристик объекта на стадии концепции – функциональный анализ, анализ объемно-планировочных решений;

• возможность разобрать и изучить различные сценарии альтернативных вариантов проекта, оценить энергоэффективность и потребление в будущем различных видов ресурсов на стадии эксплуатации.

Технологические инновации BIM на проектно-изыскательском этапе (Tech. B). Архитекторы и инженеры-проектировщики различных специальностей первыми среди всех заинтересованных участников инвестиционно-строительного процесса приступили от традиционных процессов разработки проектов к эпохальному переходу на информационное моделирование. Положительные аспекты использования BIM при проектировании различных сооружений:

• создание и разработка информационной модели объекта, объединяющей архитектурно-планировочные, конструктивные и инженерные решения с отображением всех технико-экономических показателей;

• выявление нестыковок, наслоений и прочих коллизий инженерных систем и коммуникаций на этапе проектирования, а не при возведении здания или после заселения жильцов;

• наглядный расчет металло-, железобетонных конструкций и инженерных систем с использованием баз типовых узлов и постоянно обновляемых решений;

• автоматизированная выгрузка в электронном виде проектной документации, результатов инженерных и прочих изысканий, отчётных документов по запросам контролирующих органов.

В ходе исследования эффективности применения BIM-технологий в инвестиционно-строительных проектах российских компаний, проведенному НИУ МГСУ совместно с ООО «КОНКУРАТОР», были получены результаты:

• длительность этапа проектирования сокращается до 30%.;

• продолжительность процесса формирования рабочей документации уменьшается до 3-х раз;

• сокращение сроков подсчета объемов строительных работ и последующей корректировки сметных расчетов в 2-3 раза⁵.

Организационные инновации BIM на проектно-изыскательском этапе (Org. B). Суть организационных инноваций изложена в работах [16, 17, 18, 19]. Буква «I» в аббревиатуре BIM, которая является первой буквой слова Information (информация), передает существенный смысл, отражающий суть модели зданий как совместно используемый ресурс информации об объекте, базовой функцией которого является обеспечение возможности коллективной работы над проектом всех заинтересованных лиц⁶. Эффективное взаимодействие проектировщиков разных специальностей позволяет снизить административные расходы, связанных с выполнением рутинных функций инженеров (подлежащих автоматизации), процессами обмена информацией, организацией и проведением совещаний и др., до 40% ⁷.

Продуктовые инновации BIM на строительном этапе (Prod. C). Современные станки с числовым программным управлением мгновенно перестраиваются, эффективно выпуская железобетонные, арматурные и другие изделия в том числе единичной серией. Управлять этими станками можно непосредственно с компьютера проектировщика. Прямо от системы автоматизированного проектирования Allplan принимаются данные для выпуска набора уникальных по своему виду изделий по проекту. Благодаря этому достигается как рентабельность, так и индивидуальность. Своеобразную архитектурную модель можно представить в разделенном виде, состоящем из отдельных нестандартных изделий, либо в собранном из доборных изделий. При этом каждое произведенное изделие гарантированно может быть изготовлено на конкретном заводе.

Allplan выпускает чертежи изделий и монтажные планы по ГОСТ с рекордной скоростью - до 1 тыс. м² бетонной поверхности нестандартных изделий в смену⁸. Все подсчеты спецификаций автоматизированы. Allplan передает данные ЧПУ на все основные станки современных производств ЖБК:

• лазер и плоттер для разметки;

• роботы опалубочный и арматурный;

• раздельные шнеки бетоноукладчик;

• резчик пустотной плиты;

• сварка индивидуальных арматурных сеток;

• роботы укладки фасадных камней и плиток, утеплителя и установки поперечных связей сэндвич-панелей;

• модификаторы контуров бортоснастки.

Отдельные модули обеспечат рабочий процесс логистикой и передадут данные для расчета себестоимости на учетную систему завода.

Такие компании как Мортон, СУ-155 являются передовиками крупнопанельного домостроения, внедряющими инновационные автоматизированные производственные линии с ЧПУ, задание которым формируется на основе BIM-моделей⁹. Благодаря CAD/CAM интеграции возможно легко реформировать строительное производство и практически переходить к индустриальному домостроению «под заказ». Таким образом, реализуется многообразие форм и содержания объектов жилищного строительства, ранее попадавших в разряд типовых объектов крупнопанельного домостроения. Данного рода подход применяется также к строительству социальных и других объектов, финансируемых из госбюджета.

Процессные инновации BIM на строительном этапе (Proс. C). Оптимизация организации стройплощадки и процесса строительства была достигнута в специально разработанной для этого информационной модели при создании сложнейшего по форме и внутреннему оснащению нового корпуса Музея искусств в американском городе Денвере для организации взаимодействия субподрядчиков при проектировании и возведении каркаса здания (металл и железобетон) и разработке и монтаже сантехнических и электрических систем.

По данным генерального подрядчика, только чисто организационное применение BIM (модель была создана для отработки взаимодействия субподрядчиков и оптимизации графика работ) сократило срок строительства на 14 месяцев и привело к экономии примерно 400 тысяч долларов при сметной стоимости объекта в 70 миллионов долларов¹⁰.

Организационные инновации BIM на строительном этапе (Org. C). На этапе строительства с помощью виртуальной модели контролируются сроки выполнения работ, кроме того, специалисты по охране труда используют цифровую модель для сбора информации и оценки уровня безопасности строительных площадок.

Возможности информационного моделирования при менеджменте и организации контроля строительных работ позволяют:

• снизить риск долгостроя и разбирательств с дольщиками благодаря постоянному мониторингу текущего состояния строящегося объекта;

• мгновенно выгружать полный пакет документов о ходе строительства, визуализировать реальную ситуацию на объекте для сравнения с планом;

• создать полную прозрачность всех работ для генерального подрядчика, управляющей компании, контролирующих и регулирующих органов.

Маркетинговые инновации BIM на эксплуатационном этапе (Mar. D). Полная прозрачность всех работ, проведение виртуального тура по объекту с использованием 3D-визуализации для будущих жильцов – несомненно передовые методы продвижения и продажи строительного продукта. Внешняя визуализация объектов из модели может быть использована для сайта, буклета, рекламы в СМИ. Внутренняя визуализация помещений и квартир в презентациях проектов является одним из преимуществ предпродажных работ.

Для зарубежной и отечественной практики равнозначно характерна инновационная активность в инвестиционно-строительной сфере, определяющая актуальным внедрение инноваций в инвестиционно-строительный цикл и применение методов оценки инновационного потенциала инвестиционно-строительного проекта.

Список используемых источников

1. Щербина Г.Ф. Инновационные комплексы BIM на этапе проектно-изыскательских работ // Проблемы предпринимательской и инвестиционно-строительной деятельности: материалы XVII научно-практической конференции под ред. заслуженного деятеля науки РФ, заслуженного строителя РФ, д-ра экон. наук, профессора А.Н. Асаула. Санкт-Петербург: Изд-во АНО «ИПЭВ», 2015.

2. Снижение трансакционных затрат в строительстве за счёт оптимизации информационного пространства. Асаул А.Н., Иванов С.Н. Научное и учебно-методическое справочное пособие / Под редакцией А.Н. Асаула. СПб.: АНО ИПЭВ, 2008. – 253с.

3. Асаул А.Н., Иванов С.Н. Организационно-экономическая модель сетевой информационной системы регионального инвестиционно-строительного комплекса // Экономическое возрождение России. 2012. № 3. С. 43.

4. Мамедов Ш.М.О. Исследование потенциала конкурентоспособности российских предприятий строительного комплекса // Вестник гражданских инженеров. 2010. № 3. С. 146-150.

5. Мамедов Ш.М.О. Влияние модернизации материально-технической базы на конкурентоспособность строительной организации // Саморазвитие, самоуправление и трансформационные изменения в инвестиционно-строительной сфере. Материалы XV Международной научной конференции. 2013. - С. 169-184.

6. Металлодеревянные фермы. Гурьев А.Ю., Каратеев Л.П., Мамедов Ш.М., Лабудин Б.В. СПб.: Своё издательство, 2015. – 206с.

7. Мамедов Ш.М. Роль инновационной культуры в повышении заинтересованности общества в инновационной деятельности // Вестник гражданских инженеров. 2016. № 4 (57). С. 217-224.

8. Современные проблемы инноватики: учебное издание / А. Н. Асаул, Д. А. Заварин, С. Н. Иванов, Е. И. Рыбнов; под ред. заслуженного деятеля науки РФ, д-ра экон. наук, проф. А. Н. Асаула. — СПб.: АНО ИПЭВ, 2016. — 208 с.

9. Основные направления формирования экономических эффектов от внедрения инноваций в инвестиционно-строительный цикл. Асаул А.Н., Заварин Д.А., Иванов С.Н.// Вестник гражданских инженеров. 2015. № 3 (50). С. 254-261.

10. Асаул А.Н. Деятельность научной школы – как условие реализации мобильности отечественной экономики строительства // Саморазвитие, самоуправление и трансформационные изменения в инвестиционно-строительной сфере. Материалы XV Международной научной конференции. 2013. С. 9-14.

11. Асаул А.Н., Иванов А.С. Сущность девелопмента как институциональной единицы // Современные проблемы науки и образования. 2012. № 6. С. 407.

12. Асаул А.Н. Практическая направленность инновационной деятельности в строительстве // Научные труды Вольного экономического общества России. 2015. Т. 192.

13. Асаул А.Н., Горбунов А.А., Заварин Д.А. Особенности инвестиционного планирования инновационных инвестиционно-строительных проектов (Часть 1) // Экономика строительства. 2015. № 5. С. 30-39.

14. Асаул А.Н., Заварин Д.А. Основные направления инновационного совершенствования процессов и механизмов инвестиционно-строительного цикла // Вестник Института экономики и управления Новгородского государственного университета им. Ярослава Мудрого. 2014. № 2. С. 15-16.

15. Асаул А.Н., Горбунов А.А., Заварин Д.А. Особенности инвестиционного планирования инновационных инвестиционно-строительных проектов (Часть 2) // Экономика строительства. 2016. № 1 (37). С. 32-43.

16. Мещеряков И.Г., Асаул М.А. Методические приёмы по использованию организационных инноваций различных типологических групп // Вестник гражданских инженеров. 2014. № 3 (44). С. 213-220

17. Асаул М.А., Мещеряков И.Г. Инновационная экономика и организационные нововведения // Транспортное дело России. 2014. № 2. С. 107-109.

18. Асаул М.А., Мещеряков И.Г. Мотивы и стимулы к развитию организационных нововведений в инновационно-ориентированных компаниях // Фундаментальные исследования. 2014. № 9-1. С. 134-138.

19. Асаул А.Н., Мещеряков И.Г. Управление организационными инновациями в компаниях различного профиля // Вiсник Хмельницького нацiонального унiверситету. Економiчнi науки. 2014. Т. 1. С. 30.

1 Приказ – 926/пр [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.minstroyrf.ru/upload/iblock/383/prikaz-926pr.pdf. – Заглавие с экрана. – (Дата обращения: 25.02.2017).

2 Применение BIM-технологий на строительство по госзаказу [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://omorrss.ru/press_center/legislation_news/primenenie-bim-tehnologij-na-stroitelstvo-po-goszakazu-mozhet-stat-obyazatelnym-v-2019-godu. – Заглавие с экрана. – (Дата обращения: 25.02.2017).

3 BIM Handbook [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.amazon.com/BIM-Handbook-Information-Designers-Contractors/dp/0470541377

4 Руководство Осло. Рекомендации по сбору и анализу данных по инновациям. Организация Экономического Сотрудничества и Развития Статистическое Бюро Европейских Сообществ, Перевод на русский язык, издание второе исправленное. М.,2010.

5 Оценка применения BIM-технологий в строительстве [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.nopriz.ru/upload/iblock/2cc/4.7_bim_rf_otchot.pdf. – Заглавие с экрана. – (Дата обращения: 25.02.2017).

6 Что такое BIM? [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.tekla.com/ru/%D0%BE-%D0%BD%D0%B0%D1%81/%D1%87%D1%82%D0%BE%D1%82%D0%B0%D0%BA%D0%BE%D0%B5-bim. – Заглавие с экрана. – (Дата обращения: 25.02.2017).

7 Оценка применения BIM-технологий в строительстве [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.nopriz.ru/upload/iblock/2cc/4.7_bim_rf_otchot.pdf. – Заглавие с экрана. – (Дата обращения: 25.02.2017).

8 Заводам ЖБК [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.allbau software.com/index.php/resheniya/zavodam-zhbk.html. – Заглавие с экрана. – (Дата обращения: 25.02.2017).

9 IV Межотраслевой форум [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://agpmeridian.ru/image_content/collection-reports-2015.pdf. – Заглавие с экрана. – (Дата обращения: 25.02.2017).

10 Информационное моделирование зданий — современное понимание [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.cadmaster.ru/magazin/articles/cm_54_info_model_build.html. – Заглавие с экрана. – (Дата обращения: 25.02.2017).

 

9

 

Код для цитирования: Скопировать