Москва
Грошев Иван Вячеславович
менеджер по развитию бизнеса Bosch Системы Безопасности
Традиционные подходы к проектированию и строительству зданий постепенно меняются и модернизируются, как и многие другие сферы жизни в XXI веке. Требования к скорости, качеству и точности проектирования в свое время вызвали переход от чертежных кульманов к САПР, сначала двухмерным, затем трехмерным, что стало революцией. Сегодняшний уровень развития строительной отрасли ставит новые вопросы перед проектными и консалтинговыми организациями. Необходимость обеспечения управляемого и прозрачного процесса проектирования и строительства, управление рисками требует применения новых инструментов как для конечного пользователя, так и для проектировщика. Один из таких инструментов - технология информационного моделирования зданий (BIM).
Прежде всего, давайте определимся с терминами. Что же такое BIM?
BIM это аббревиатура от английского Building Information Modeling, дословно - информационное моделирование здания. Ключевые тезисы спрятаны уже внутри этой аббревиатуры.
Building (здание) - полностью все разделы проектной документации в одной цифровой модели, от архитектурных решений до охранно-пожарной сигнализации.
Information (информация) - вся информация о здании на протяжении его жизненного цикла, от разработки задания на проектирования до сдачи в эксплуатацию, от сдачи в эксплуатацию до сноса (демонтажа).
Modelling (моделирование) - проектирование или моделирование здания и соответствующих процессов BIM - это процесс создания и управления цифровой моделью объекта строительства в течение его жизненного цикла. Эта цифровая модель создается в специализированной САПР, и в том числе содержит в себе возможность просмотра трехмерных видов здания. В отличие от традиционного подхода к проектированию, когда обмен данными и согласования между проектировщиками, заказчиком, подрядчиками и экспертизой происходит последовательно и между всеми сторонами, путем обмена документацией (рис. 1),...
...в BIM-технологии все участники процесса обращаются к единой модели в любой момент времени независимо друг от друга и вносят изменения, которые сразу становятся видны всем остальным (рис. 2).
Рис.1. Обмен данными при традиционном проектировании
Рис. 2. Обмен данными при информационном моделировании здания
Это позволяет, например, разработать несколько вариантов технических решений по фасадам, планировкам, прохождению кабельных трасс и трубопроводов и автоматически отобразить соответствующие изменения смежных разделов в модели. Это дает возможность отсечь на раннем этапе ошибки, связанные с пересечениями коммуникаций и конструкций смежных разделов проекта. Всем знакомы ситуации, когда из-за рассогласований на стадии проектирования, при монтаже кабельный лоток пересекает воздуховод, камера видеонаблюдения смотрит в перегородку, трубопроводы пересекаются с несущими конструкциями. Все это вносит элементы непредсказуемости, влияет на сроки и стоимость итогового строительства. Заранее оценить риски возникновения таких ситуаций при традиционном подходе к проектированию не всегда представляется возможным.
Что же дает переход на BIM для всех участников процесса проектирования и строительства?
Для проектировщиков в первую очередь это более четкая координация между отдельными сотрудниками и командами проектировщиков. Все чаще такие специалисты работают удаленно из разных концов мира, физически находясь за тысячи километров друг от друга, в разных часовых поясах. В таких условиях работа с единой цифровой моделью очень удобна. Проектировщики могут оставлять заметки для смежников, работать одновременно с архитектурными планами, и внесенные одним человеком изменения становятся видны всем остальным. Цифровая модель позволяет автоматически сгенерировать необходимые чертежи и спецификации, реализовать ввод-вывод необходимой информации для расчетных программ и утилит. Это ускоряет процесс проектирования в целом, повышает качество проектной документации.Заказчику передается не традиционный набор бумажных томов и электронная версия бумажных чертежей, а фактически база данных объекта. Повышение качества выдаваемой документация снижает финансовые и репутационные риски проектных организаций.
Для заказчика применение BIM -это прежде всего прозрачность процесса проектирования и строительства, возможность контроля на всех этапах, сокращение затрат, сроков. После сдачи объекта, на стадии эксплуатации, BIM-модель серьезно облегчает жизнь эксплуатирующей организации. В модель можно включить регламенты технического обслуживания, сведения о поставщиках того или иного оборудования, гарантийных сроках работы оборудования, что позволяет экономить время и ресурсы при проведении ремонтных и регламентных работ. Именно преимущества BIM и спрос со стороны конечных заказчиков и являются основным драйвером развития этой технологии в России и мире. Немало проектов уже выполнено с применением BIM-технологий как в государственном, так и в коммерческом секторе.
Сегодня во многих странах мира BIM уже является обязательным к применению, в других приняты нормативные документы, регулирующие использование BIM-технологий для тех или иных объектов.
В Великобритании, Дании, Финляндии и Норвегии использование BIM-техноло-гий уже необходимо при строительстве объектов с государственным финансированием. Помимо этого, существует Директива государственных закупок Европейского Союза (EUPPD), которая гласит, что все 28 европейских государств могут поощрять, рекомендовать или обязывать применение BIM для объектов, финансируемых государством, и объектов в Европейском Союзе с 2016 года.
В Сингапуре тематика BIM курируется организацией Building and Construction Authority (BCA), принят ряд постановлений, регулирующих использование BIM c 2013 года. В Китае инициативы внедрения BIM изложены в 5-летнем плане, принятом правительством, который фокусируется на развитие энергоэффективного строительства и внедрения BIM-технологий. В США General Services Administration (GSA) создала общенациональную программу 3D 4D BIM в 2003 году, разработаны национальные стандарты BIM (NBIMS-US).
В России приказом № 926/пр от 29 декабря 2014 года Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства утвержден план поэтапного внедрения технологий BIM в области промышленного и гражданского строительства. Согласно этому плану, к марту 2015 года Экспертный совет при Правительстве Российской Федерации должен был завершить отбор «пилотных» проектов, к ноябрю 2015 года провести их экспертизу с целью установления требований, необходимых для применения технологий BIM. Минстрой России по итогам проведенного анализа подготовит и направит на утверждение в Правительство Российской Федерации перечень нормативных правовых и нормативно-технических актов, образовательных стандартов, подлежащих изменению и разработке. Предполагается, что работу по внесению данных изменений Минстрой России совместно с АНО «АСИ», ФАУ «Главгосэкспертиза России» и Национальным объединением изыскателей и проектировщиков (НОПРИЗ) завершит к концу 2016 года. Еще через год, к декабрю 2017 года, планируется подготовить специалистов по использованию технологий информационного моделирования в области промышленного и гражданского строительства, а также экспертов органов экспертизы.
Несмотря на то, что нормативная база в области применения BIM пока находится в стадии разработки и согласования, в России уже накоплен достаточно большой опыт в BIM-проектировании. Технологии информационного моделирования использовались при проектировании и строительстве олимпийских объектов в Сочи и ряда коммерческих объектов. Многие проектные организации уже перешли на BIM или находятся на стадии внедрения. Есть и профессионалы BIM-проектирования мирового уровня.
Очевидно, что переход на новые технологии и применение новых подходов в проектировании - дело уже ближайших лет, а не десятилетий. К осваиванию новых подходов подталкивает и продолжающаяся глобализация: для выхода на зарубежные рынки и для конкуренции с западными компаниями на внутреннем рынке российским проектировщикам просто необходимо осваивать информационное моделирование.
Конечно, не все так хорошо и гладко, как может показаться на первый взгляд. Этот переход потребует серьезных инвестиций на переобучение сотрудников, внедрение специализированного ПО, закупку более мощных компьютеров и временных затрат.
Одной из проблем, с которой сталкиваются проектировщики после перехода на BIM - наличие специализированных библиотек элементов, так называемых семейств. Это, по сути, используемые при проектировании элементы и оконечное оборудование: балки перекрытий, витражи, двери, вентиляторы, клапана дымоудаления, пожарные и охранные извещатели, контроллеры, камеры видеонаблюдения, осветительные приборы. Все те элементы, которые раньше просто чертили вручную, перестали быть просто изображениями. В отличие от традиционной САПР, это не просто 2D или 3D изображения, а именно объекты с техническими характеристиками, физическими, оптическими, электрическими и другими параметрами.
Многие проектные организации вынуждены разрабатывать такие библиотеки своими силами, либо силами привлеченных специалистов, тратя на это достаточно большие материальные и временные ресурсы. Мы пошли по пути инвестиций в разработку семейств для собственного оборудования систем безопасности и публикации их в свободном доступе.
В настоящее время такой подход со стороны производителей становится все популярнее. Тем не менее, по опыту общения с проектировщиками, для инженерного оборудования, систем безопасности, диспетчеризации и автоматизации не так уж и много BIM-семейств, а те, что имеются, не всегда содержат полную информацию и высокого качества. Наличие качественных BIM-семейств на применяемое в проектах оборудование серьезно экономит время проектировщику и помогает вендору сделать свой продукт более привлекательным и удобным при закладывании в проект. Давайте разберем, что же из себя представляют BIM-семейства, какие параметры и функциональные возможности доступны уже сейчас. В качестве примера рассмотрим BIM-семейства для IP-камер системы охранного телевидения. В специализированной САПР мы можем выбрать модель камеры, с указанием габаритных размеров, модели, типа, разрешения, доступных объективов, вариантов установки кронштейна, рабочей температуры, ссылки на технические описания и руководства. И, конечно, само детальное трехмерное изображение устройства (рис. 3-4).
Рис. 3. Параметры камеры видеонаблюдения в BIM
Рис. 4. Трехмерный вид BIM-семейств оборудования систем безопасности
Также реализовано графическое отображение зон и дистанции функционирования встроенной видеоаналитики и зон DORI (рис. 5),...
Рис. 5. Зона DORI* для камеры видеонаблюдения в BIM-среде
* Detection, Observation, Recognition, Identification (детектирование, обзор, распознавание, идентификация)
...привязанное к конкретной камере, что значительно упрощает работу проектировщику по расстановке камер и позволяет проще определить контролируемые зоны на этапе проекта (рис. 6). При изменении, к примеру, объектива видеокамеры или типа применяемого кронштейна зона автоматически изменяется.
Рис. 6. Зона обзора для камеры видеонаблюдения в BIM-среде
Использование BIM-семейств актуально не только для рассмотренной в примере системы видеонаблюдения, но и, в принципе, для всех инженерных систем здания, таких как ОПС, СОУЭ, СКУД, дымоудаление, пожаротушение и т. д.
Важным преимуществом BIM является возможность использования и автоматизация расчетных сценариев с помощью написания программных приложений.
Для работы этих приложений и будут востребованы данные из семейств.
Например, для акустического расчета используются характеристики громкоговорителя, уровень развиваемого звукового давления. Возможна автоматизация расчета электрических параметров кабельных трасс: падения напряжения, сопротивления и т. д. Такая кастомизация, конечно, требует затрат ресурсов на написание специализированных приложений, но в целом сильно увеличивает производительность труда проектировщика.
Но инвестиции в разработку BIM-семейств и снабжение ими проектировщиков — это только первые шаги длинного пути. Нарастающий спрос на применение BIM-технологий со стороны конечных заказчиков, постоянное расширение и улучшение портфолио BIM-семейств, активный диалог с проектировщиками и консультантами, нормативными органами — вот что является залогом успеха вендора в условиях новых подходов цифрового проектирования.
Информация и фото с https://algoritm.org/arch/arch.php?id=83&a=2035