3D-технологии и строительство. Возможность практического применения информационного моделирования в строительной отрасли Казахстана активно изучает Казахский научно-исследовательский и проектный институт строительства и архитектуры (КазНИИСА). Более того, институт выступил инициатором перехода строительной отрасли на технологию информационного моделирования строительных объектов (ТИМСО, или BIM-технология). Для чего это нужно и что даст строительной отрасли — об этом деловому еженедельнику «Капитал.kz» рассказала Мадина Оспанова, специалист по технологии информационного моделирования КазНИИСА.
— Мадина, что такое BIM-технология?
— Информационное моделирование, или BIM-технология, подразумевает создание цифровой модели объекта, из которой потом получаются как привычная чертежная и расчетно-сметная документация, так и модели для новых этапов создания объекта строительства. Последнее означает, что появляющаяся на каждой стадии работы со зданием информация не сдается в архив на хранение, а используется, модифицируется и пополняется на дальнейших этапах работы.
Данные добавляются в информационную 3D-модель на протяжении всего жизненного цикла сооружения. Они необходимы для планирования и выработки концепций, проектирования, закупок материалов и оборудования, логистики и координации работ на различных участках проекта, эксплуатации и последующих реконструкций здания. Информационная модель становится единственным и самым достоверным источником данных для инвесторов, инжиниринговых компаний, проектных, строительных и эксплуатирующих организаций.
В общем смысле технология информационного моделирования (ТИМСО) обеспечивает правильность процессов управления информацией.
— Какой эффект дает применение таких технологий?
— Мы можем говорить об опыте стран, которые стали лидерами по применению BIM-технологии. Оценки применения оптимистичны, однако пока они ориентируются на разовые пилотные проекты и не предоставляют результаты системных исследований.
По данным Центра комплексного проектирования объектов (CIFE) Стэнфордского университета, применение BIM-технологии позволило повысить точность сметных расчетов до 3%, сократить время разработки смет на 80% и до 7% сократить время выполнения проекта. По данным исследований американского информационно-аналитического агентства McGraw Hill Construction, использование BIM-технологии позволяет достичь снижения затрат на строительство на 20%, а также повысить общее качество проекта на 55%.
— Насколько технология информационного моделирования позволяет избежать ошибки на этапе проектирования?
— Применение 3D-информационной модели здания позволяет собрать воедино, состыковать и согласовать создаваемые разными специалистами и организациями системы здания. Это способствует выявлению любых нестыковок (коллизий) на стадии проектирования и обеспечивает возможность предварительной проверки конструкций на их жизнеспособность, функциональную пригодность и эксплуатационные качества.
Построенная информационная 3D-модель проектируемого объекта затем становится основой для моделирования прочих процессов (4/5/6-D). Она активно используется для создания рабочей документации всех видов, разработки и изготовления строительных конструкций и деталей, комплектации объекта, заказа и монтажа технологического оборудования, экономических расчетов, организации возведения самого здания, а также решения технических и организационно-хозяйственных вопросов последующей эксплуатации.
Синтез календарного графика и модели здания позволяет проверить визуально и с помощью специальных инструментов, насколько верно прошел процесс возведения здания. С помощью классификатора можно привязать каждый конструктивный элемент, оборудование
Далее можно просмотреть весь процесс возведения в динамике, как анимационный видеоролик, с возможностью делать паузы и заметки, выявлять нестыковки или позиции для оптимизации общего процесса.
Сметная экономическая модель служит источником информации по объекту, и каждый элемент может хранить описание со стоимостью элемента, его положением в пространстве, классификатором. Имея в электронном виде нормативы на стоимость и время возведения конкретных конструкций, можно совместить две базы данных (по объекту и по нормам и расценкам) и получить удобный инструмент по формированию сметы прямых затрат.
— Что дает использование информационного моделирования во время эксплуатации здания?
— Как показывают исследования, одним из основных преимуществ использования BIM-технологии является возможность применения энергоэффективного проектирования, при котором на ранних стадиях проектирования с достаточной точностью можно просчитать эксплуатационные затраты будущего объекта строительства, а за счет разных вариантов проектных решений достичь наиболее оптимальных технико-экономических показателей зданий и сооружений.
Также проводятся исследования в области эксплуатации с использованием технологии, где модель напрямую связана с реальным объектом. Основной задачей на данном этапе жизненного цикла объекта является формирование системы мониторинга и эксплуатации здания. Когда модель, полученная на стадии проектирования, служит хранилищем всех изменений и реконструкций уже после возведения. Имея на руках всю историю изменений в виде BIM-модели здания, владелец или служба эксплуатации здания всегда будут иметь полный контроль над ситуацией. Есть возможность располагать различного рода датчики на здании во время возведения и, таким образом, отслеживать отклонения реальных конструкций от проектных значений. Другими словами, эксплуатационная модель позволит эффективно осуществлять управление недвижимостью, включая мониторинг безопасности, текущий и плановый ремонт, реконструкцию.
— Станет ли BIM-технология обязательной к использованию строительными компаниями?
— Поскольку ТИМСО рассматривается как инструмент для снижения рисков реализации государственных инвестиционно-строительных проектов, повышения прозрачности и улучшения процессов взаимодействия заинтересованных сторон при возведении объектов недвижимости за счет государственных инвестиций и средств субъектов квазигосударственного сектора, то требования по обязательному использованию ТИМСО распространяются только на бюджетно-инвестиционные проекты.
Технология информационного моделирования будет внедряться в практику в строительной отрасли в три этапа. В 2017—2019 годах предполагается добровольное применение и разработка стандартов, в 2020—2021 — проектирование технологически сложных объектов. С 2022 года начнется передача исполнительных моделей в эксплуатацию.
На данном этапе внедрения ТИМСО вопрос об обязательном применении технологии всеми субъектами архитектурно-строительной деятельности не стоит. В соответствии с положениями Концепции внедрения технологии информационного моделирования в промышленное и гражданское строительство Республики Казахстан обязательное применение ТИМСО для строительства технологически сложных объектов за счет государственных средств либо с их участием планируется с 1 января 2020 года. Это обусловлено необходимостью повышения требований к технологически сложным объектам, как к объектам повышенного уровня ответственности.
— На каком этапе сейчас находится обсуждение вопроса использования BIM-технологии?
— В апреле 2017 года министр по инвестициям и развитию утвердил План мероприятий по внедрению технологии информационного моделирования при проектировании объектов строительства. Согласно этому документу, на сегодняшний день реализовано 11 из 34 мероприятий, включая разработку Концепции перехода строительной отрасли РК на ТИМСО, а также два нормативно-технических документа. Для выработки подходов и мониторинга перехода отрасли на информационное моделирование на базе Комитета по делам строительства и жилищно-коммунального хозяйства создана рабочая группа.
Более того, согласно плану мероприятий, создан центр компетенции и развиваются учебные центры по обучению специалистов ТИМСО.
В 2018—2019 годах продолжится работа по разработке нормативно-технических документов по ТИМСО. Будут созданы стандарты по требованиям к информационным моделям на каждом этапе жизненного цикла строительного объекта, в том числе на этапе экспертизы и эксплуатации.
Планируется разработка BIM-ориентированного классификатора и гармонизация с существующим классификатором ресурсного метода.
