Преимущества бим проектирования. Переход на BIM-проектирование

По нашей примерной оценке, основанной на 20-летней практике, на земляных работах можно «потерять» до 50-60 % бюджета. На железобетоне и отделке точно 30 %. На ошибках перезаказа при коллизиях стоимость инженерки увеличивается примерно на 10 %. Именно по этой простой причине, когда «злой заказчик» внедряет BIM-модель здания, со всех сторон начинаются дикие крики и стоны.

BIM-контроль сейчас будет на всех госзаказах по новому нормативу, поэтому крики и стоны будут особенно эпичны.

Вот здесь я вижу трассировку всех систем, могу получить точную смету на каждый узел: и при перемещении или добавлении объекта получу обновления сразу во всех проектных и рабочих документах.

Что такое BIM-модель? Это трёхмерная модель здания, где все системы состыкованы и увязаны в одном едином плане. Поставили розетку в комнате - в общей смете тут же появилась новая розетка и соответствующий метраж кабеля. Погрешность такой модели по материалам - 2 %. На бумаге обычно берут запас 15 %, и излишки этого запаса отчаянно «теряются».

Давайте лучше покажу примеры, чем буду рассказывать.

Вот основной вид: здесь видно модель здания без рендера, просто на уровне инженерных схем. В открытом сейчас по центру окне - здание для осмотра, на заднем плане видны разрезы по конкретным системам.

Вот так выглядят все инженерные системы здания «в сборке».

Можно отключить согласованный вид и посмотреть только конкретные подсистемы. Например, вот эту - водоснабжение.

А это электрика.

Можно покрутить и увеличить интересующий участок.

Переключиться на вид другой системы.

Посмотреть отдельные узлы как «кирпичики», то есть объекты (их потом удобно дублировать в конструкторе, например).

Можно посмотреть бетонные конструкции и их свойства.

Вот ближе.

И уже на них наложить виды систем или отдельных узлов.

Для заказчика мы обычно собираем красивый рендер (вот как ниже), а сами пользуемся при проектировании видом как выше.

Примерно три года назад компьютеры начали тянуть BIM-модели зданий. Конечно, 3D-здания проектировали ещё в Советском Союзе, но сейчас это стало действительно общедоступным и легко воспроизводимым.

Даже вот эти «кирпичики», то есть модели узлов, типа устройства лифтов, - они сделаны в 3D и могут рассматриваться со всех сторон. Поскольку это не «Ведьмак» и не «Mass Effect», оптимизацией движка здесь занимаются в последнюю очередь, никакого особого пререндера нет, и были нужны достаточно мощные машины для комфортной работы с системой.

Как набираются данные в такую модель

Сегодня проектирование здания может идти тремя путями:

1. По старинке, то есть на бумаге, точнее - в одной из CAD-систем. Будет куча разных документов, которые потом в уме инженера соединяются в один общий проект. Это совершенно нормальный метод, когда работой занимаются квалифицированные специалисты. Но на деле, в реальном мире, всё равно кто-нибудь пересечёт кабель-канал и вентиляцию если не при проектировании, то уж точно при реализации. Играя на допусках, разнице схем и отсутствии единого плана, можно достаточно много «потерять».
2. Начинать по старинке и получать согласование эскиза по старинке, а потом переходить в BIM и проектировать всё сразу как надо. Промежуточный этап чаще всего нужен тогда, когда генподрядчик решает нормально контролировать стройку.
3. Проектировать сразу в BIM. Тогда эскиз - это одно из представлений (просто сохранение модели в определённом формате и распечатка), план электрики - другое представление и т. п. Всё это можно уже даже согласовывать в Москве в электронном виде.

Для нашего офиса, нарезка которого видна выше, мы использовали оба метода. Точнее, импортировали старые 3-мерные модели и данные по проектной документации, а затем стали поддерживать всё в BIM.

Первый этап занял несколько месяцев у двух специалистов. Мы взяли чертежи из Автокада и импортировали их в BIM-среду. Кое-что было в PDF, их пришлось обводить вручную. Архитектуру и конструктив мы делали месяц. Остальное время - инженерка, в частности, приходилось ходить в здание, смотреть на места и фотографии. Самое главное, что давала схема, - отсутствие коллизий систем. BIM-среда не даёт пересекать инженерные подсистемы: это похоже на трассировку платы. Есть много способов избегать такого и ловить баги.

Это крайне важно для генподрядчика, потому что за каждую такую коллизию на объекте он платит из своих потом. Я вот жилой комплекс построил, небоскрёб построил, в нашей команде есть человек, который три станции метро с нуля спроектировал, дата-центры и прочие объекты поменьше - вообще без счёта. Так вот, каждый чёртов раз, когда нет BIM, вентиляция вечно в колонну приходит. Исправляем, двигаем, меняем. Потом дизайнер говорит: «Всё не так». И канитель начинается с самого начала. Теперь мы проектируем сразу в BIM, и это снимает массу головной боли.

Но вернёмся к нашему зданию. После того, как все системы были очерчены, стали насыщать инженеркой и правильно оформлять чертежи, чтобы в BIM были полные спецификации. То есть сначала, например, электрощитовая была просто одним узлом, типа материальной точки, потом там появилось разбиение на отдельные крупные устройства и линии внутри, а потом она стала такой детализированной, что мы знали уже серийные номера запчастей. Эта глубина проектирования называется LOD: британский стандарт уровней детализации элементов информационных моделей. LOD100 и LOD200 - это как в компьютерных играх, когда есть некий конструктор и узлы. Модель может использоваться для анализа (на основе объемов, площадей и ориентации путем применения обобщенных критериев эффективности) и оценки стоимости на основании расчётных площадей и объемов. Ну, и планирования, конечно. LOD300 - это уже нормальная детализация для выпуска проектной традиционной документации и для проведения различных инженерных расчётов. Там же можно считать оборудование, изделия и материалы, а также черновую работу. Трёхсотая модель может быть использована для анализа коллизий. LOD 400 - уже выпуск рабочей документации, для проведения различных инженерных расчётов, для получения точных данных по оборудованию, изделиям и материалам для подсчёта объемов работ. Эта модель может быть использована на стадии СМР, то есть послужит прямой инструкцией строителям. За каждый косяк можно будет смело спрашивать. Утерялся метр кабеля - никто не заметит. Пропало 50 метров - сразу спалился. Мы обычно работаем на этом уровне, но для своего офиса замахиваемся на LOD 500. Эта модель может быть использована на стадии эксплуатации, там видны расходники вроде ламп и их ресурс.

400-й LOD на практике строительства даёт ещё несколько явных плюсов. Вот один пример. Очень частая ошибка - неверный расчёт мощностей. Обычно это делается вручную по сопоставлению различных планов. В BIM - автоматически считается системой, и всё состыковывается как надо. Часто проектировщики считают по разным методологиям либо просто не замечают какую-то деталь, и оборудование просто не включается по мощности.
Выход за бюджет обычно до 7 % на перезаказ новых агрегатов (это ещё если не приходится менять что-то в планировке на лету, чтобы поставить новое оборудование).

На 500-м LOD технико-экономические показатели здания уже один в один: оно же построено со всеми формулами расчёта нагрузок, мощности, марками унитазов, разуклонами и точным количеством провода.

Что дальше

Дальше, имея такую модель, к ней прикручиваются любые модули автоматизации. Можно повесить поверх график производства работ и смотреть. Мы вот в нашем здании повесим автоматизацию и отдадим часть доступов в диспетчерскую, чтобы управлять зданием как в Голливуде.

Сметчикам очень удобно работать с BIM-моделью с 400-го LOD. Проектировщикам удобно - они быстро печатают и нарезают на узлы. Это очень сокращает время различных работ. Образованные прорабы BIM крутят и вертят. Подрядчикам на самой стройке, естественно, это вообще не надо, все «потери» на виду, да и подделать документацию очень сложно. Проверяется вся технико-экономика: земляная масса идеально, все трубы, всё. Пишутся логи: кто залез в модель, когда залез, что посмотрел, что поменял. Естественно, все эти модули усложняют работу в плане обучения (нужен где-то месячный курс минимум, чтобы просто профессионально читать BIM), но это уже требование нормативов. На госконкурсах теперь всё будет через BIM-модель. Необразованные подрядчики будут страдать.

Сколько это стоит

100 тысяч квадратных метров под LOD 400 перенести стоит примерно как 5-6 квартир в центре в деньгах и несколько месяцев в работе. Как это ни странно, это всё равно хорошо окупается на экономии на проекте. Однако более правильный подход - нужно сразу проектировать в BIM-среде. Это дольше на месяц на стадии подготовки, но получается почти бесплатно в общей смете.

Дороже автоматизация. Например, наши коллеги делали модуль для системы управления стадионом, там на нижних уровнях стоят датчики контроля, которые проверяют вибрации, уровень уклона стен и балок, оценивают появление дефектов в металле. Проще говоря, помогают понять, что стадион может обрушиться за полгода-год при нормальной жизни или за несколько часов, если он был повреждён землетрясением (но, вроде, стоит). Эти же данные передаются в МЧС в реальном времени.

Вот кому это нужно:

СЕВЕРИН ПРОЕКТ лидер информационного проектирования. Использование BIM-технологии в проектировании позволяет нашей компании предоставлять Заказчику услуги самого современного уровня.

BIM (Building Information Modeling) — информационное моделирование сооружений — самая современная технология, применяемая в процессе коллективного синхронного создания виртуальных моделей зданий и сооружений (включая разработку архитектурных объёмно-планировочных решений, несущих конструкций, инженерных сетей, прилегающей инфраструктуры, ландшафта проектируемой территории), необходимых на протяжении всего процесса проектирования (от концепции до разработки рабочей документации, составления спецификации и сметных расчётов), строительства и последующей эксплуатации.

BIM — это принципиально иной подход к проектированию объекта. В основу заложено объёмное комплексное созидание всеми участниками процесса проектирования одновременно: архитекторами, инженерами, технологами, дизайнерами. В нашей работе мы исходим из функционального назначения здания, целей, для которых оно предназначено, и того, как и кем оно будет эксплуатироваться. В проектируемом объекте всё должно быть предельно ясно, рационально и комфортно.

Зачем Вам BIM-модель здания

• Трёхмерная BIM-модель проста для восприятия и работы. Итоговый результат в виде виртуальной 3D-модели сооружения позволяет оценивать объект и принимать решения абсолютно осознано и уверенно — так, как будто бы Вы рассматривали уже построенный объект.
• На основании комплексной BIM-модели здания создаётся точный финансовый прогноз итоговой стоимости реализации проекта. Бюджетная оценка и смета соответствуют самым высоким проектным уровням точности.
• Вариантное проектирование по BIM-технологии даёт наиболее полную информацию при сравнении отдельных вариантов и выборе оптимального решения.
• При использовании BIM-технологии значительно сокращается количество случайных ошибок и нестыковок при увязке отдельных разделов проектной документации, что минимизирует количество затрат и простоев по данной причине — это обстоятельство крайне актуально при взаимодействии нескольких подрядчиков на одном объекте.
• Качество проектирования с применением BIM-технологии позволяет значительно уменьшить время прохождения экспертизы проектной документации.
• Во время эксплуатации здания, разработанного на основании BIM-модели, повышается качество обслуживания и снижаются эксплуатационные расходы за счет комплекса детальной информации, накопленной за весь период проектирования, строительства и ввода объекта в эксплуатацию.

Что мы умеем делать

Мы запроектировали свой первый объект с использованием BIM-технологий в 2007 году — Многофункциональный комплекс в городе Черноголовка . С тех пор нами с применением BIM-технологии выполнены проекты объектов различного функционального назначения: многофункциональные комплексы, развлекательные комплексы, гостиницы. В данный момент ведётся комплексное BIM-проектирование многофункционального торгового комплекса «Ритейл-Парк» в г.Видное общей площадью 108 тыс.м 2

СЕВЕРИН ПРОЕКТ выполняет с использованием BIM-технологии проекты любой сложности и масштаба — от небольших зданий до крупных коммерческих и промышленных комплексов, сооружений.

Для нас и наших Заказчиков BIM-технологии — это качество, согласованность и надёжность принимаемых нами проектных решений, контроль за сроками и стоимостью разрабатываемых объектов.

Мировые стандарты проектирования с применением BIM-технологий являются общепринятой практикой для ведущих строительных и проектных компаний России.

В конце прошлого года Минстрой к реализации плана внедрения технологий информационного моделирования зданий (BIM - Building Information Modeling) в области промышленного и гражданского строительства. До конца 2015 года в России планируется разработать дорожную карту внедрения BIM-технологии в строительство. В 2016 году начнется ее активное применение, а в 2017-м будут приняты стандарты их использования в проектировании и строительстве.

Эти шаги вполне логичны. В мире уже давно наблюдается самый настоящий бум на информационное моделирование. В Великобритании с 2016 года применение BIM и вовсе становится обязательным условием для получения госзаказа. А как идут дела у нас?

В неизвестность первые шаги

Директор департамента внедрения Группы компаний ИНФАРС, много лет занимающейся внедрением BIM, Ольга Князева не раз общалась со специалистами отечественной строительной отрасли, которые пока жалеют денег на покупку и освоение BIM-технологий.

Появление нового взамен «проверенного временем» рождает во многих головах «страшилки», которые якобы несет собой внедрение BIM, - говорит она. - Один из клиентов, например, был уверен, что люди всегда найдут, что испортить , а потом, мол, ищи-свищи виноватого… Только аргумент о четком распределении прав пользователей его убедил. Работая в формате 3D (часто одновременно!), архитекторы и проектировщики видят расчеты друг друга, но влезть в чужой файл и «испортить» его при всем желании не смогут.

Еще одно распространенное заблуждение - о том, что новая технология проектирования заставит отказаться от старой . Да помилуйте, говорят специалисты, любимые схемы работы могут быть просто взяты за основу. Новая технология позволяет их лишь усовершенствовать, прибавив удобные приемы, о существовании которых даже мечтать не приходилось. Главный архитектор проекта, например, сможет принимать решения, глядя на два изображения: в 2D - например, в AutoCAD и в 3D - например, в Revit. Разве не объективнее будет сделанный им вывод?

И, конечно, всех волнует то, что в процессе внедрения новых технологий работа если не встанет, то замедлится . Но на самом деле даже на этапе пилотного проекта прежний уровень производительности труда удается сохранить. Прежде всего, конечно, благодаря продолжающейся поддержке консультантов. Они учат владеть интерфейсом, делятся с новичками наработанными приемами, которые в конечном итоге намного облегчат рабочее проектирование.

Так что все эти сомнения - не более чем отговорки для тех, кто все еще не понял: или ты следуешь духу времени, или… безнадежно отстаешь.

С чего же лучше начать?

С постановки цели, конечно! - продолжает Князева. - Нужно четко осознать, чего вы хотите от внедрения BIM: выиграть во времени, сэкономить деньги за счет прозрачности расчетных схем, выйти за пределы одного региона… Решив для себя «головоломку» с определением главной цели, руководитель предприятия назначает тендер и выбирает партнера по внедрению BIM. А потом сесть с ним, все посчитать и распланировать: необходимые траты, программу возвращения средств…

Мы не советуем пытаться осваивать BIM-технологию самостоятельно, по видео-урокам из интернета, - предупреждает Князева. - Даже если вы решите, что не боги, мол, горшки обжигают и приобретете лучший софт, без понимания технологии он - дорогая игрушка, не более.

Три кита внедрения

Есть еще один страх руководителей: не понадобится ли с новой технологией массовая замена кадров . И что толку от суперсовременных программ, установленных на мощных компьютерах, если старые кадры сумеют ими, образно говоря, лишь орехи колоть?

Развеем эти сомнения: не понадобится увольнять никого из тех, кому интересно осваивать новое. Да, предприятию придется отправить работников хотя бы на недельное обучение на профильных курсах по BIM. Это нужно, чтобы они получили базовые знания, ознакомились с интерфейсом и под присмотром опытных экспертов начали приобретать практические навыки.

Но некоторые кадровые перемены все-таки понадобятся. На них и остановимся подробнее как на ключевом моменте BIM-технологии. Чтобы использовать ее потенциал по полной программе, в бизнес-процесс предприятия понадобится включить трех специалистов нового типа.

Это BIM-менеджер, BIM-мастер и BIM-координатор - вот они, три кита (три богатыря, три мушкетера - кому что больше нравится), которые засучив рукава займутся внедрением и эксплуатацией BIM на предприятии. Кто же они и зачем нужны?

BIM-менеджер

Он должен появиться в начале вашего замысла, когда вы поняли, что будете внедрять BIM. В идеале именно ему лучше всего заняться составлением вышеупомянутого ТЗ с участием выбранного вами партнера. Именно вашему BIM-менеджеру придется скрупулезно собирать информацию, транслировать задачи тем, кто занимается внедрением, контролировать их и принимать работу.

Хорошо, если до начала эпохи BIM в штате был CAD-менеджер. Этот человек уже понимает, что такое стратегия развития САПР, способен поддерживать его в актуальном состоянии, модернизировать технологию проектирования. Но CAD-менеджер не может сразу сесть в новое кресло: сначала его надо обучить.

BIM-менеджер управляет BIM-технологией на уровне предприятия:

Определяет цели и стратегию развития BIM в компании;

Разрабатывает типовые рабочие процессы и Стандарт предприятия;

Поддерживает BIM технологию предприятия в актуальном состоянии, внедряет современные достижения, фиксирует все изменения в технологии и транслирует их в Стандарт;

Разрабатывает программы обучения, повышения квалификации и тестирования (в идеале после каждого курса), а также контрольное тестирование после пилотного проекта;

Управляет сотрудниками отдела BIM, участвует в подготовке BIM-координаторов и внедрении их в проекты.

BIM-мастер

Этот сотрудник должен появиться во время разработки и тестирования технологии проектирования с применением BIM. Это не просто подчиненный BIM-менеджера, а его помощник, его руки.

BIM-мастер (а в крупной компании, чем их больше, тем лучше) осуществляет поддержку САПР:

Создает BIM контент - семейства, группы и прочие библиотечные элементы;

Поддерживает корпоративную библиотеку семейств;

Осуществляет экспертную поддержку пользователей;

Производит адаптацию ПО на уровне шаблонов.

BIM-координатор

Он должен появиться на этапе внедрения, когда идет обучение пилотной группы, выполнение пилотного проекта, корректировка BIM-стандарта и масштабирование технологии на всю организацию. Чаще всего BIM-координатора и находят во время учебы. Это самый активный и легко обучаемый специалист, который в рамках курса воспринимает информации больше, чем остальные.

BIM-координатор - это специалист ведущего отдела, отвечающий за BIM-модель и общую координацию проекта. Он не САПРовец, а проектировщик, и полностью вовлечен в конкретный проект:

Координирует совместную работу;

Отвечает за целостность BIM-модели;

Выдает задания смежным специальностям по утвержденным правилам и стандартам;

Формирует заявки на разработку BIM-контента;

Обучает приемам работы и помогает пользователям;

Участвует в формировании стандартов компании и контролирует их исполнение.

На небольших проектах BIM-координатором должен быть ведущий специалист отдела. На крупных проектах BIM-координаторов может быть несколько: для архитектуры, конструкций и инженерии.

Ждать «тарелочки с голубой каемочкой» придется недолго

К этапу эксплуатации технологии все три «кита» - BIM-менеджер, BIM-мастер и BIM-координатор - активно взаимодействуют между собой. Охватывают все задачи внедрения и эксплуатации BIM-технологии. Естественно, вместе с командой - консультантами и экспертами предприятия.

Как показывает опыт, от запуска новой технологии до получения первого внушительного результата проходит около года, - говорит эксперт Ольга Князева. - Правильно внедренная BIM-технология окупает себя за два-три года. А дальше - только прибыль!

В этом году второй день конференции был полностью посвящен трансляциям технических презентаций. Все мероприятия, проходившие одновременно в пяти параллельных сессиях, доступны для просмотра на сайте организатора . В блоке «Архитектура и строительство», где всего выступило 12 спикеров, представители бюро «Артпот» Владислав Ливанов и Виталий Малоземов рассказали о своем опыте перехода с Autocad на Revit.

Забегая вперед, стоит сказать, что авторы не предлагают рецептов, которые мгновенно позволят проектировать в новой среде, а скорее наоборот — строят процесс перехода на последовательных этапах. Именно благодаря спланированному заранее процессу и комплексному подходу сотрудники бюро смогли перестроиться на работу в новой среде без потери времени и ущерба для проектирования.

Одна из основных ошибок архитекторов, по мнению докладчиков, состоит в том, что большинство пытаются все принципы взаимодействия, которые они выработали за долгое время в САПР-проектировании, перенести и на 3D платформу, что не может быть реализовано в принципе. Поэтому в студии была разработана спиральная модель развития по переходу на работу в Revit, которая позволяет двигаться логическими отрезками, закрепляя по пути промежуточные результаты.

Три слагаемых успеха

Прежде всего, в мастерской определили три базовых принципа, которые пригодятся любой студии, вне зависимости от среды проектирования, в которой она работают. Эти принципы на первый взгляд могут показаться банальными, но именно в этом многие и допускают ошибки, не отдавая должного внимания, казалось бы, очевидным понятиям. Первостепенные основы любого проектирования, по мнению авторов, выглядят следующим образом:

• Единая проектная сущность.
• Постоянное взаимодействие всех участников процесса.
• Единая структура хранения и передачи данных.

Единая проектная сущность подразумевает под собой совместную работу всех сотрудников с одним файлом. Не должно быть множества различных версий проекта или дополнительных чертежей, про которые не знает никто, кроме самого автора. То есть все участники процесса работают с одними и теми же проектными чертежами. Таким образом, в случае модификации одного элемента, эти элементы сразу же транслируются на остальные компьютеры, что исключает появления разных вариантов проекта.

Работа в одинаковых файлах требует налаженной коммуникации, и поэтому авторы доклада делают особый упор на постоянное взаимодействие всех участников процесса. Это особенно важно при работе со смежниками или в случаях, когда разные отделы разрабатываются на аутсорсе. Поэтому процесс взаимоотношений во время работы должен быть оговорен в самом начале. Необходимо, чтобы все участники сразу узнавали об изменениях, тем самым сводя к минимуму переделки и исправление ошибок.

Третья проблема связана с самими файлами, которые многие хранят и называют, как им самим угодно. В итоге, когда необходимо быстро найти нужный файл, особенно среди различных версий, то очень сложно бывает разобраться не только коллегам, но и самим авторам чертежей. Поэтому в каждой студии нужны общие правила по месту хранению, названиям папок, файлов и т.д.

Первая попытка, увеличившая продуктивность в 1,5 раза

Для перехода на Revit в мастерской была выделена отдельная проектная группа, где, в том числе, уже были и специалисты, знакомые с программой. Сразу же была поставлена амбициозная задача — полностью разработать проект в Revit’e и выдать готовую рабочую документацию, чего, впрочем, сходу достигнуть в полном объеме не удалость.

Архитекторам переход дался проще остальных, и даже с первого раза удалось выпустить рабочую документацию по разделу АР (архитектурные решения) . Но главная проблема возникла с остальными специалистами, и, прежде всего, с конструкторами, которые не смогли за короткое время адаптировать систему под себя, поэтому пришлось вернуться к разработке документации в обычном режиме.

Поняв, что придется всё равно работать в AutoCAD’e, в студии решили максимально использовать возможности программы, чтобы в итоге сэкономить времени для обучения персонала и новых попыток по переходу на BIM-проектирование. Были настроены подшивки, динамические блоки, разработаны шаблоны. Отдельного упоминания заслуживает диспетчер публикаций к печати, позволивший поставить выпуск рабочей документации буквально на поток.

Например, когда приходило время печатать проект, никто не тратил дополнительных усилий. Запускался мастер печати публикаций, который работал в полностью автономном режиме. Таким образом, не только уменьшилось время на распечатку, но и значительно возросла общая продуктивность мастерской. За счет использования новых инструментов удалось повысить скорость создания проекта сразу в 1,5 раза.

Необходимо связующее звено

Благодаря существенному сокращению времени разработки, удалось перевести одного из конструкторов исключительно на разработку конструктивных моделей в Revit, которые до этого приходилось кое-как выстраивать самим архитекторам. Такое промежуточное звено позволило нормализовать взаимодействие между архитекторами, работавших уже полностью в Revit’e, и конструкторами и инженерами, всё ещё использующими dwg-формат.

Такая модель работы позволила сделать важное изменение в работе мастерской — отделить основные проектные решения, разрабатывающихся на ранней стадии проектирования, от выпуска рабочей документации. То есть архитекторы продолжали работать в Revit’e, а все остальные специалисты получали их наработки в dwg-файлах экспорта и продолжали работать с файлами в AutoCAD’e. При этом параллельно с этим конструктор, работающий в Revit’e, поднимал по уже готовым чертежам трехмерную модель конструкций и согласовывал её с архитектурным отделом.

Благодаря этому решению уже на следующем объекте удалось получить не только архитектурную, но и конструктивную модель здания. Второй опыт и вся предварительная подготовка поспособствовали полному переходу мастерской на BIM-проектирование. Третий проект дома, наиболее сложного из трех, уже дедался всеми отделами в Revit.

Переход к проектированию в четырех измерениях

Получив полную поддержку заказчика, бюро решило дальше продолжить совершенствовать принципы работы и наладить ещё и строительный процесс, чтобы кардинально снизить стоимость возведения здания путем уменьшения накладных расходов и увеличения коэффициента полезного действия монтажных работ. Поэтому к трем направлениям добавился ещё и временной, строительный процесс, став четвертым измерением.

На этой стадии помогали такие программы как Navisworks и MS Project, где осуществлялась организация всего процесса, привязка к календарным планам, расчет трудозатрат и т.д. Специально для строителей с опережением самой стройки разрабатывалась отдельная модель здания, где собиралась информация, например, о количестве материалов, необходимых для производства каждого этапа строительных работ.

Уже на строительной площадке ГИП использовал именно эту модель, чтобы определять, какие материалы нужно закупить в ближайшее время. А если возникали вопросы по выполнению той или иной части, то прямо на модели дополнительно разрабатывались узлы, которые потом снова обсуждались на стройке, таким образом развивая идеи безбумажного проектирования.

Изображения autodeskuniversity.ru, fundyeng.com

BIM технология информационного моделирования объектов (Building Information Modeling) является развитием общепринятой сегодня системы автоматизированного проектирования (САПР). Основным отличием от последней, помимо трехмерного черчения, является наличие у модели базы данных, содержащей подробную информацию о технологических, технических, архитектурных, инженерно-строительных, сметных, экономических характеристиках объекта. В зависимости от конкретных требований база может дополняться юридической, эксплуатационной, экологической и другой информацией.

Принципы BIM проектирования

Постулаты информационного моделирования или BIM проектирования, которые легли в основу современного подхода в разработке проектной документации, выделил и применил при реконструкции Терминала 3 аэропорта Хитроу в конце 80-х разработчик программных комплексов для Autodesk и Bentley Systems, Роберт Эйш. В качестве базовых принципов BIM он назвал:

• конструирование объекта в трехмерном пространстве;
• возможность автоматической выдачи чертежей и спецификаций;
• наличие в модели всех проектных данных объекта;
• интеллектуальная параметризация;
• возможность моделирования процесса строительства с привязкой ко времени и бюджетированию.

Путем объединения всех разделов и решений проекта в едином многомерном пространстве, руководитель может увидеть результаты строительства до его начала. Когда говорят о BIM проектировании, то наряду с общепринятым термином «3D визуализация» часто употребляют «4D» и «5D». Это означает в прямом смысле слова расширение количества пространственных измерений, которые дает привязка модели к календарному графику строительства и сметной стоимости объекта.

Мировой опыт развития

Как уже отмечалось выше, разработка систем информационного моделирования за рубежом ведется с 80-х годов прошлого столетия. Одним из лидеров и основоположников движения стала компания Autodesk, достижения которой послужили толчком к созданию альянса по взаимодействию различных графических платформ.

В «Alliance of Interoperability» вошли 12 крупнейших разработчиков программного обеспечения, среди которых Autodesk (Revit, Autocad), Tekla, Graphisoft (Archicad), Trimble (Sketchup) и другие. Для корреспонденции между различными платформами используется формат данных IFC с открытой спецификацией.

Сегодня практически все именитые архитекторы и проектные студии работают с BIM технологиями проектирования. В соответствии с аналитическими исследованиями использование современных подходов в проектировании и строительстве позволяет достичь ощутимой экономии в сроках выполнения СМР, стоимости строительства и эксплуатации объектов.

Например, при строительстве музея искусств в Денвере по проекту Д. Либескинда в 2006 году, благодаря созданной модели взаимодействия подрядных организаций с привязкой к сетевому графику, общие сроки реализации удалось сократить на 14 месяцев. Значительных результатов достигли путем внедрения BIM при возведении высшей музыкальной школы в Майами по проекту Фрэнка Гери в 2008 году.

В соответствии с данными исследований McGraw-Hill Construction, уровень вовлеченности проектных бюро США и Канады в технологии BIM в 2007 году составлял 28%, в 2009 – 49%, в 2012 – 71%. В Соединенных Штатах планомерным переходом на информационное моделирование занимается Американское национальное бюро стандартов BIM, созданное при Национальном институте строительства.

Во многих странах Европы внедрение передовых BIM технологий производится целенаправленными действиями властей. В частности, в Великобритании еще в 2010 году был утвержден план мероприятий, в соответствии с которым, начиная с 2016 года все финансируемые государством строительные проекты должны разрабатываться в соответствии со стандартами BIM. Помимо этого тенденции рецессии в экономике ЕС создали условия для поиска проектными и строительными организациями новых, более эффективных подходов к выполнению работ. При вынужденном уменьшении количества участников проекта технологии BIM оказались действенным способом выживания.

BIM : достоинства и возможности

Итак, под термином BIM проектирование сегодня понимается информационная модель существующего или планируемого к строительству объекта, отличительными особенностями которой являются:

• взаимосвязанность и согласованность всех элементов;
• возможность дополнения, изменения, анализирования и прогнозирования развития;
• привязка к реальным времени и месту;
• доступ для одновременной работы специалистами различных направлений и возможность комбинации их технических решений в едином пространстве.

Из этого определения вытекают и основные преимущества использования BIM. В числе достоинств моделирования перечисляют:

• возможность автоматического создания проектно-сметной документации высокого качества;
• отсутствие ошибок в чертежах, размерах, спецификациях, сметах;
• актуальная информация об эксплуатационных и стоимостных показателях материалов;
• визуальная наглядность, способствующая принятию оптимальных технических решений;
• удобство управления строительством и эксплуатацией объекта;
• наличие актуальных данных для возможности реконструкции, технической модернизации и сноса зданий и сооружений по завершении их жизненного цикла.

Важной составляющей инновационного подхода BIM считается возможность визуального моделирования самого процесса строительства, в ходе которого каждый из участвующих в проекте специалистов может отследить реализацию заложенных им технических решений и их взаимодействие со смежниками. При моделировании эксплуатации объекта имеется возможность наблюдать за работой предусмотренного проектом оборудования и делать выводы об удовлетворительности его параметров.

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).