Так ли эффективны BIM технологии проектирования, как об этом говорят?

Новоковский Константин

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).