Комплекс градостроительной политики и строительства города москвы

Введение в BIM технологии

За счет BIM (ТИМ) проектирования возможна автоматизация создания и использования информации – что является развитием концепции САПР в строительной области. Перехода от САПР к BIM не существует, так как ТИМ – это метод сквозного моделирования сооружений в одной базе данных элементов с доступом на любом этапе проекта, а САПР – это инженерный инструмент на этапе проектирования. За счет такого подхода на этапе выпуска рабочей документации и координации проекта становится выгоднее работать именно с BIM моделями, а не инженерными чертежами.

BIM технологии обеспечивают точность информации при больших объемах данных и подразумевает совместимость различных BIM платформ, модулей и не только. Tekla поддерживает Open BIM и использование параметрических моделей, тем самым предоставляя заказчикам доступный отлаженный контроль процессов для эксплуатации.

Преимущества использования BIM участниками строительства

Итак, если взять идеальный бизнес-процесс, охватывающий весь жизненный цикл здания начиная с проекта, — для каждого из его участников подход BIM предполагает ряд преимуществ.

Заказчику важно, чтобы в систему BIM были включены данные об объекте строительства, его предполагаемом расположении. Например, учет движения людских потоков крайне важен для строительства торгового центра

Кроме того, заказчик должен понимать, как будет выглядеть здание, хотя бы с низким уровнем детализации объектов, и при необходимости иметь возможность быстро изменить модель.

Проектировщик, разработав информационную модель объекта строительства, может быстро получить необходимые чертежи и спецификации. На этапе создания проекта в процесс включается большое количество специалистов разных специальностей: соответственно, единая информационная модель позволит оптимизировать и ускорить их совместную работу, исправить неточности и выпустить согласованные между собой чертежи — даже если эти специалисты изначально работают в отдельных файлах и программах.

На этапе строительства альтернативой бумажной проектно-сметной документации могут стать электронные чертежи. В качестве технических средств могут использоваться защищенные ноутбуки и планшеты.

На этапе эксплуатации здания уточненная после строительства информационная модель позволит, к примеру, сделать реконструкцию, учитывая расположение инженерных систем, рассчитать необходимость замены того или иного оборудования, тем самым прогнозируя затраты.

* * *

В целом, отраслевые эксперты, основываясь на многолетней практике, практически единодушно признают ведущую роль BIM в контроле сроков строительства, сокращении его стоимости и минимизации рисков. При этом необходимо еще раз подчеркнуть многоплановость этой концепции, которая применима на каждом этапе жизненного цикла строящегося здания – и может быть реализована в самых разных форматах, от проектирования до документооборота и проектного менеджмента. Особенно радует, что отечественные разработчики программных решений, поддерживаемые регуляторами, включились в гонку BIM-вооружений и выводят на рынок собственные продукты, адаптированные под российские реалии. Результаты их труда можно оценить, к примеру, на одном из отраслевых мероприятий, посвященных трехмерному информационному моделированию и смежным областям.

Практическая польза от информационной модели здания

Главное преимущество  БИМ-проектирования — объединение данных. Оно позволяет в виртуальном режиме собрать воедино, подобрать по предназначению, рассчитать, состыковать и согласовать создаваемые разными специалистами и организациями компоненты и системы будущего сооружения.

Модели БИМ позволяют заранее проверить жизнеспособность многих инженерных находок и решений, тем самым избежать лишних трат

Обычно процесс создания БИМ-модели состоит из двух этапов:

1. Этап: подбираются отдельные (первичные) элементы структуры, их ещё называют семействами: разные элементы, это могут быть оконные блоки, плиты перекрытий, отопительные и осветительные приборы. Всё, что производится и создается вне рамок стройплощадки и при возведении объекта не делится на части.
2. Этап. Моделирование тех элементов здания, что создается на площадке: фундамент, крыши, стены, навесные фасады, балконы, сливные и канализационные системы, вентиляция.

КАК мы работаем? Схема реализации и этапы BIM-проекта:

Услуги BIM проектирования в России: Москва, Санкт-Петербург, Екатеринбург, Нижний Новгород, Казань. Приступая к реализации проекта с применением технологии информационного моделирования (BIM), рекомендуем ознакомиться с ПОЛЕЗНОЙ информацией.

У нас вы можете заказать BIM проект:

проект жилых зданий и домов:

индивидуального жилого дома; многоквартирного дома; малоэтажных (до четырех этажей) жилых зданий; многоэтажных жилых зданий; жилых комплексов.

проект коммерческой недвижимости:

офисных зданий; офисных центров и комплексов; многофункциональных комплексов; гостиниц; торгово-развлекательных комплексов; магазинов; складских комплексов.

проект административных зданий:

школ; банков; музеев; больниц и поликлиник.

По разделам:

Генплан (ГП)

Проектирование генплана. Генеральный план территории здания, представляет собой масштабное изображение проектируемого (реконструируемого) здания на подоснове со схематичным обозначением входов и подъездов к нему, элементов благоустройства и озеленения на прилегающем участке, транспортных путей и наружных инженерных систем.

Архитектурные решения (АР)

Проектирование архитектурных решений: эскиз, концептуальное моделирование для выбора оптимального соотношения архитектурного облика будущего объекта с бюджетом проекта, составление материалов для АГО/АГР, формирование всего необходимого перечня графической и текстовой документации по разделу .

Конструктивные решения (КР)

Проектирование конструкций. Раздел проектной документации, являющийся отражением принятых архитектурных концепций, расчетных схем. Конструктивные решения и объемно-планировочные решения выполняются на основании заданий архитекторов и специалистов-смежников. Вы можете заказать Проектирование конструкций железобетонных с расчетами или проектирование конструкций металлических, так же с расчетами.

Инженерные системы (MEP)

Проектирование инженерных систем: сети водопровода и канализации; системы отопления и вентиляции; системы кондиционирования; электроснабжения и оборудования; слаботочных систем.

Наружные сети

Проектирование внутриплощадочных и внешнеплощадочных сетей: электроснабжение, электроосвещение, водопровод и водоснабжение, канализация, теплоснабжение.

Будущее BIM и другие инновации в строительной отрасли

Информационная модель здания интегрирует в себе все сведения о его составляющих и подсистемах. Этот массив данных может использоваться еще эффективнее в связке с другими инновационными технологиями:

• виртуальная и дополненная реальность для визуализации объекта, включая проекцию 3D-модели здания в будущем месте расположения;
• интернет вещей в связке с BIM может в будущем заменить традиционные SCADA-системы (англ. supervisory control and data acquisition — диспетчерское управление и сбор данных), либо выступить дополнением к ним;
• блокчейн вместе с BIM позволит проводить платежи в режиме реального времени для подрядчиков и субподрядчиков, а также обеспечит управление цепочками поставок.

Эксперты предсказывают, что технологии информационного моделирования позволят в будущем помочь в решении ряда сложных проблем при строительстве:

1. Борьба с офисным синдромом

Согласно определению EPA, офисный синдром (SBS) относится к зданиям, в которых жильцы отмечают острое ухудшение здоровья, связанное, по- видимому, с временем, проведенным в таком здании. При этом конкретные причины недомогания у них не выявляются. С помощью информационного моделирования зданий заинтересованные стороны проекта могут снизить риск SBS, определив, как лучше всего максимизировать естественное освещение, увеличить приток воздуха и обеспечить хорошую вентиляцию, а также улучшить акустику до начала строительства.

2. Повышение энергоэффективности и устойчивости

Инженеры и сейчас используют энергетическое моделирование при проектировании, но это дорогой и трудоемкий процесс. BIM-моделирование позволит более точно оценивать использование энергии, потребление воды и выбросы CO2, а также поможет определить способы сокращения отходов и повышения устойчивости на протяжении всего жизненного цикла здания. 

3. Строительство умных зданий с нуля

Умное здание использует датчики интернета вещей и автоматизацию для управления различными подсистемами: начиная от освещения и потребления энергии и заканчивая ориентированными на пользователя функциями, такими как поиск маршрута и планирование занятости конференц-залов. В таких зданиях энергия используется эффективнее, а люди работают продуктивнее, но затраты на их проектирование останавливают большинство заказчиков стройки. BIM упрощает и удешевляет разработку сложных моделей умных зданий, а значит, в будущем их, вероятно, будет строиться больше.

Аналитики LetsBuild выделили 10 технологичных трендов отрасли на текущий год. Наряду с расширением внедрения BIM и технологий дополненной реальности в этом списке — роботизация, дроны, облачные мобильные технологии. Они также отмечают тенденцию к модульности и экологичности при строительстве.

BIM в России: рынок впереди законодательства

В нашей стране первые софтверные решения, реализующие подходы BIM, появились в начале 2000-х годов: это были уже получившие мировую известность ArchiCAD (от Graphisoft), Allplan (от Nemetschek) и другие. Российскими пионерами в области применения BIM стали такие компании, как «КБ Высотных и Подземных сооружений» (самый известный проект — Вторая сцена Мариинского театра в Петербурге), «Белэнергомаш» (металлоконструкции для объектов Олимпийского парка в Сочи, в том числе «Фишт», стадионов «Казань Арена», «Санкт-Петербург Арена»). Технологии BIM взяли на вооружение и игроки рынка жилой недвижимости: сегодня многие крупные девелоперы и застройщики в той или иной степени пользуются ими.

Сложнее и противоречивее складывается ситуация с государственным регулированием отрасли. Еще в декабре 2014 года Минстрой утвердил Программу внедрения информационного моделирования строительства, подразумевающую, в частности, разработку и экспертизу пилотных проектов на его основе, а также разработку BIM-классификатора и перечня нормативной базы. По той же программе на 2017 год намечалось введение требования обязательного использования BIM при исполнении государственных заказов на проектирование. Для понимания: это огромная доля от всех строящихся объектов недвижимости, включая школы и детские сады, больницы, здания судов и муниципальных администраций, стадионы и социальное жилье. Однако сейчас, в 2018 году, в электронном виде происходит только государственная экспертиза проектов на уровне электронных чертежей, а полный переход гражданских и промышленных государственных объектов на технологии BIM-проектирования «заморожен» как минимум до 2020-го.

Одновременно с этим, Правительство РФ, опять же силами Минстроя, подготовило «дорожную карту» по внедрению технологий BIM в строительстве, которая была, также с некоторым опозданием, утверждена зампредом Правительства Дмитрием Козаком в апреле 2017 года (первоначальный дедлайн — ноябрь 2016-го). Главной ценностью этого документа эксперты строительной отрасли называют появление в перечне стадий строительства стадии обоснования инвестиций: до этого законодательно она не была закреплена.

«Дорожная карта» делалась в несколько подходов, и параллельно разрабатывались семь сводов правил, каждый из которых касался определенного этапа жизненного цикла строительства: использование информационной модели на строительной площадке, передача данных между участниками строительства с помощью информационной модели и т. д. На данный момент утверждены только четыре из них.

Таким образом, несмотря на оптимистичные заявления чиновников, окончательное законодательное урегулирование всех методических и нормативных нюансов BIM-подхода к проектированию и строительству можно ожидать не ранее, чем через два года. При этом, к счастью, ничего не мешает проектировщикам и строителям использовать этот подход самостоятельно. Как мы уже выяснили, применение BIM-проектирования российскими игроками рынка, и тем более местными представительствами зарубежных строительных компаний, сегодня распространено почти так же повсеместно, как и за рубежом: BIM входит практически во все строительные кейсы и рассматривается игроками как конкурентное преимущество.

Основы BIM-моделирования

Так что это представляет собой на практике, БИМ-технологии в проектировании? Моделирование здания при помощи BIM технологии начинается со сбора первоначальных блоков – материалов и инженерных сетей, которые потребуются для строительства.

Затем программа моделирует фундамент, стены и кровлю, учитывая пожелания по всем внешним элементам здания.

В процессе моделирования можно рассчитать и предусмотреть все узлы коммуникаций, произвести расчёты по смете на строительные материалы и получить наглядную 3d-модель, которая при присоединении временных расчётов по жизненному циклу здания становится четырёхмерной

Подробно об этом в видео:

Watch this video on YouTube

Практически конструктор объекта вводит необходимые параметры в программу и получает подробные рабочие чертежи и спецификации для строительной бригады.

Программа учитывает и логистику: сроки доставки стройматериалов на площадку. Теоретически, весь последующий процесс строительства можно автоматизировать, используя датчики и автоматы, но это пока перспективы на будущее.

BIM новый этап автоматизации строительной отрасли

Как мы уже сказали, понятие BIM в строительном проектировании приходит на смену более общей, универсальной категории софтверных решений — САПР, ярким представителем которых является широко известная программа AutoCAD. Концептуальную разницу между ними можно описать на простом примере: в последнем случае для проектирования задействованы геометрические инструменты (черчение линиями, отрезками и т. п.), в случае с BIM, проектирование становится объектным и осуществляется уже с использованием геометрии и негеометрических данных (свойства, характеристики). Это выражается в том, что проектировщик начинает оперировать в терминах предметной области: стена, колонна, балка, перекрытие и т.п.

Таким образом, идею BIM можно выразить набором тезисов:

• объект предметной области в качестве единицы проектирования,
• проектирование в трехмерном пространстве для более наглядного представления технических решений и согласование разных разделов проектирования между собой
•  формирование в модели информации, которую впоследствии смогут использовать все участники процесса строительства (проектировщики, сметчики, строители, заказчик, контролирующие органы и т. д.),
• получение чертежей и строительных спецификаций на основе модели и их автоматическое обновление при изменении модели,
• интеграция модели с расчетными системами, возможность инвентаризации объектов, расчета необходимых материалов, этапов и стоимости проекта.

Интересным представляется вопрос о том, как позиционируется BIM на рынке — иными словами, какова суть этого термина.

На сегодняшний день среди участников отраслевого рынка употребительны сразу несколько определений BIM, которые, как ни удивительно, неплохо уживаются и в целом не противоречат друг другу.

BIM как технология — представляет собой спектр решений по информационному моделированию. Таких решений на рынке достаточно много, и для каждой категории участников строительного процесса они свои.

BIM как концепция (или идеология) — совокупность требований, предъявляемых к системе проектирования (подход к проектированию) и взаимодействию с другими этапами.

BIM как подход (или методология) — это реализация описанной концепции на практике.

BIM как бизнес-процесс — подразумевает вовлеченность в него всех участников строительства на всех этапах (включая этап эксплуатации) и интеграцию BIM-решения с другими информационными системами.

BIM как готовая или разрабатываемая модель — единая информационная модель здания. В источниках встречается еще и определение BIM как науки — но это, скорее, метафора, отражающая сложность и многогранность данного понятия.

С понятием BIM связывают также концепцию управления жизненным циклом изделия, PLM (Project Lifecycle Management). Принято считать, что BIM — частный случай реализации PLM, учитывающий отраслевые особенности архитектурно-строительного проектирования.

Павел Брызгалов, директор по стратегическому развитию ФСК «Лидер»

В прошлом году после успешного тестирования мы приняли решение использовать решение BIM при проектировании новостроек.

Первым жилым комплексом, в котором появятся здания, построенные с использованием BIM-технологий, станет UP-квартал «Скандинавский» (Московская область, Мытищинский район), где сейчас с помощью информационного моделирования проектируется социальная инфраструктура.

Кроме того, над нашими перспективными проектами, которые еще не были анонсированы, мы также ведем работу с применением BIM-технологии. Ее важными преимуществами являются отсутствие ошибок в чертежах, спецификациях, сметах и возможность автоматического создания комплексной проектно-сметной документации высокого качества.

Мы ожидаем, что на данном этапе использование BIM позволит нам на 30-40% сократить затраты на устранение и выявление ошибок в процессе проектирования. В среднесрочной перспективе ФСК «Лидер» поставила перед собой цель не только использовать BIM-технологии при проектировании, но и внедрить их непосредственно на строительных площадках для контроля выполнения и сдачи работ

Общие сведения о технологии

Переход от классических методов разработки проектных и технических решений к средствам анализа и автоматизированного составления документации продолжается уже не первый год и сама идея моделирования с точными расчетами без участия архитекторских служб возникла не на пустом месте. На данном этапе BIM технологии в строительстве позволяют создавать графические объекты на основе заложенных данных, чертежей и отчетов.

Конечно, исходная информация собирается специальными группами проектировщиков, но дальнейшее развитие модели объекта полностью поручается автоматизированному комплексу BIM

Важно подчеркнуть, что система выполняет не только расчеты конструкции с последующим представлением компьютерного изображения. Она имитирует жизненный цикл здания, позволяя оценивать сторонние влияния на его элементы, коммуникации и оборудование

Обслуживающий персонал также имеет возможность экспериментальной деятельности путем внесения корректировок в параметры объекта и отслеживания реакции других компонентов на произведенные изменения.

Полноценное внедрение информационного моделирования (BIM-технологий) в строительстве произойдет в России в течение нескольких лет, считает начальник Главгосэкспертизы РФ Игорь Манылов.

«С технической точки зрения мы готовы к использованию цифрового моделирования. Вопрос стоит в том, чтобы это стало конвейером и основным инструментом работы у строительных организаций. Чтобы модель дала глобальный эффект и было создано единое информационное пространство, необходимо, чтобы все участники жили в информационной среде. Думаю, на это потребуется еще несколько лет», – сказал Игорь Манылов, передает «Интерфакс».

Начальник Главгосэкспертизы добавил, что открыт центр цифровой трансформации, где на практике отрабатываются решения с заявителями. Он позволит создать в отрасли необходимые компетенции.

Манылов отметил, что сейчас на экспертизу поступает небольшой процент проектов, которые выполнены с использованием BIM-технологий, но объемы увеличиваются.

«Мы пока не можем сказать, что этот способ проектирования сквозняком проходит по всей стройке. Сейчас это штучно, но организации отрабатывают это и активно работают, в частности, по Москве. Можно сказать, что идут десятки и, наверное, даже сотни объектов», – подчеркнул Манылов.

Как сообщалось, в июне президент России Владимир Путин подписал закон, официально закрепляющий в Градостроительном кодексе РФ понятие «информационное моделирование в строительстве» (BIM-технологии).

В Минстрое отмечали, что принятие этого закона позволит оптимизировать бизнес-процессы и снизить затраты на строительство и эксплуатацию, а также сократить сроки работ. По экспертным оценкам, новые технологии позволят сэкономить в строительстве до 30%.

С 1 марта 2018 года в РФ вступили в силу новые своды правил по BIM-технологиям. Создаваемая система национальных документов в области технологий информационного моделирования включает базовые стандарты и своды правил, обеспечивающие цифровую инфраструктуру, в том числе определяющие основные положения, принципы и терминологию BIM.

Напомним, BIM (Building Information Modeling) – информационное моделирование здания. Это инновационный подход к строительству, оснащению, обеспечению эксплуатации и ремонту здания.

Технология информационного моделирования позволяет сделать серьезный шаг вперед при проработке объекта – от принятия концептуального решения при проектировании до ввода здания в эксплуатацию.

Особенность такого подхода в том, что строительный объект проектируется как единое целое. Изменение какого-либо параметра влечет за собой автоматическое изменение связанных с ним параметров и объектов, вплоть до чертежей, визуализаций, спецификаций и календарного графика.

О принципах BIM-проектирования

Любой архитектор вам скажет, что мало построить дом – нужно заранее предугадать, как строение будет вести себя в разных условиях эксплуатации, как окружающая среда будет влиять на него. Именно эта составляющая и стала одним из существенных аспектов BIM-технологии.

Именно исследование жизненного цикла постройки полностью меняет подход к созданию проекта

Это предполагает сбор глобальной информации о взаимосвязях и зависимостях, экономических факторах и особенностях строительных технологий. Человек в этом процессе – главное звено, а машина всего лишь помогает систематизировать полученные данные и правильно применять их.

Использование BIM-технологий при проектировании городских объектов будут поэтапно вводить в столице со следующего года, сообщил заместитель мэра столицы по вопросам градостроительной политики и строительства Марат Хуснуллин.

«По уровню оказания услуг в области градостроительства мы вышли на первые позиции в мире. В Москве все основные строительные услуги представляются в электронном виде – это первый шаг, к этому мы шли несколько лет. Второй шаг – в конце прошлого года принято решение, что с 2021 года мы поэтапно перейдем на проектирование по BIM-технологиям», – рассказал Марат Хуснуллин на площадке ХI Гайдаровского форума.

Планируется, что в первую очередь на BIM-технологи перейдут московские застройщики, работающие с проектами по государственному заказу.

«Дальше по мере развития программы будем поднимать уровень информационных технологий и BIM-проектирования. Мы уже практически закончили внедрение информационных программ по всему подземному пространству города», – добавил Хуснуллин.

Заммэра отметил, что внедрение цифровых технологий – ключевая задача столичного Строительного комплекса.

«Я считаю, что развитие информационных технологий в области градостроительства и строительства – это наш большой запас возможностей. В этом заложены колоссальная экономия, повышение качества, сокращение сроков строительства. И я, как руководитель Стройкомплекса, поставил на первое место целевую задачу на этот год – внедрение информационных технологий», – подчеркнул Хуснуллин.

Напомним, BIM (Building Information Modeling) – информационное моделирование здания. Это инновационный подход к строительству, оснащению, обеспечению эксплуатации и ремонту здания.

Технология информационного моделирования позволяет сделать серьезный шаг вперед при проработке объекта – от принятия концептуального решения при проектировании до ввода здания в эксплуатацию.

Особенность такого подхода в том, что строительный объект проектируется как единое целое. Изменение какого-либо параметра влечет за собой автоматическое изменение связанных с ним параметров и объектов, вплоть до чертежей, визуализаций, спецификаций и календарного графика.

В Москве все застройщики, работающие с проектами по государственному заказу, должны перейти на BIM-технологии в 2020 году.

При этом в столице технологии информационного моделирования уже использовались при строительстве таких объектов, как:

• Дворец гимнастики Ирины Винер-Усмановой в Лужниках;
• жилые дома на ЗИЛе;
• Политехнический музей;
• храм Сретенского монастыря.

Использование технологии информационного моделирования позволило существенно сократить время прохождения экспертизы, минимизировать многократные корректировки проекта.

Грамотная проработка и синхронизация разделов проектной документации позволила оптимизировать затраты на строительство.

Уровень внедрения BIM в России и мире

Примеры успешного применения BIM в России уже есть. Например, олимпийские объекты в Сочи: стадион «Фишт» и дворец зимнего спорта «Айсберг»; стадионы, построенные к ФИФА-2018, включая «Газпром Арену» и «Волгоград Арену». Информационное моделирование применялось при проектировании аэропорта Домодедово-2 в Москве и «Лахта Центра» в Санкт-Петербурге. Во многом благодаря преимуществам BIM-технологий, всего за месяц был построен коронавирусный центр в районе подмосковной деревни Голохвастово.

Информационное моделирование получило правительственную поддержку во многих странах. В Великобритании еще в 2011 году применение BIM-технологий стало обязательным для всех проектов в рамках госзаказа. В Испании аналогичное требование действует с 2018 года. В марте 2016 года правительство Австралии приняло документ под названием «Государственный инфраструктурный план», в котором декларировалось обязательное использование BIM во всех крупных инфраструктурных проектах.

Примером госрегулирования с ограничениями является Сингапур. Здесь информационное моделирование обязательно к применению для заявок на строительство любого здания площадью более 5000 квадратных метров.

В США BIM-технологии обязательны для всех публичных строительных проектов, но в некоторых штатах действуют особые условия. Например, в Висконсине применение BIM требуют для всех проектов стоимостью от 2,5 млн долларов.

По данным Allied Market Research, мировой рынок BIM в 2019 году оценивался в 5,2 млрд долларов. Ожидается, что к 2027-му он достигнет 15,6 млрд долларов. При этом среднегодовой прирост (CAGR) составит 14,3 % в период с 2020 по 2027 годы. Оптимистичные прогнозы обусловлены государственной поддержкой, а также технологическими достижениями в области управления данными на удаленных серверах и возможностью координации работы пользователей с помощью облачных решений.

В отчете MarketsandMarkets фигурирует прогноз рынка BIM-технологий на 2024 год: эксперты озвучили сумму в 8,9 млрд долларов. Предполагается, что бóльшую часть этой суммы составят доходы от продажи программного обеспечения.

В России информационное моделирование используется на всех этапах строительства: от инженерных и строительных изысканий до эксплуатации объектов. Однако, согласно отчету PropTech 2020 года, BIM используют лишь 5–7 % компаний преимущественно в крупных городах и для больших проектов.

По данным «Инсистемс» (ГК «Ланит»)