Домашняя страница | Новости | СМИ о нас | От теории к практике, какой путь выберете Вы?


От теории к практике, какой путь выберете Вы?

Публикация в журнале "Высотные здания"

http://tallbuildings.ru/ru/vypusk-3-2015
vkfacebookgoggleemail

С момента появления первого компьютера прошло по историческим меркам совсем немного времени – всего несколько десятков лет. Сегодня уже трудно назвать какую-либо область, свободную от влияния информационных технологий, которые открывают перед человеком фантастические возможности. Архитектура и строительство не являются исключением из общего правила. Рубеж столетий стал временем рождения принципиально нового подхода в архитектурно-строительном проектировании, получившего название BIM (Building Information Modeling – информационное моделирование зданий). Этот подход подразумевает создание сложной информационной модели здания или сооружения, несущей в себе массу информации, необходимой на всех этапах создания объекта и его дальнейшей эксплуатации.

Несмотря на кажущуюся ясность, четкое определение Building Information Model дать довольно сложно, и по поводу понимания этой концепции сегодня можно встретить мнения, весьма отличающиеся друг от друга. Во многом это связано с ошибочным пониманием терминов. Так, моделирование некоторые отождествляют с черчением, хотя это абсолютно разные процессы. Черчение – это прикладная техническая дисциплина, которая содержит обучение правилам и приемам выполнения графического чертежей, схем, карт и других графических изображений, необходимых для практической деятельности. Целью изучения черчения в строительных и архитектурных учебных заведениях является развитие пространственного представления, конструктивно-геометрического воображения, способностей к анализу и синтезу пространственных форм и отношений. Студенты изучают способы получения графических моделей пространства, основанных на ортогональном проецировании, овладевают основами знаний и навыков, необходимых для выполнения чертежей различного назначения и решения инженерных задач графическим путем. На практике чертежники занимаются подготовкой листов документации, отражающих замысел инженера. Моделирование же строительного объекта – это создание его цифрового прототипа с наполнением атрибутивными элементами для последующего извлечения информации, увязанных между собой в одной или нескольких моделях. Одним словом, технология BIM подразумевает вначале разработку модели, а уже затем — спецификаций и чертежей. Конечно, BIM – это не компьютерная программа. В настоящее время существуют сотни программ, которые используют принципы информационного моделирования. «BIM – это больше процесс или технология, нежели все остальное, — говорит Александр Осипов. — Я бы сформулировал так: BIM – это технология создания строительного объекта с использованием инструментов современного проектирования. Таким инструментом может быть, например, Autodesk Revit во всех его проявлениях и для всех специальностей. Многие потенциальные потребители BIM-технологии воспринимают ее только как способ автоматизировать получение проектной документации и спецификаций. Но потенциал BIM этим далеко не ограничен. Информационное моделирование, будучи правильно организованным, обеспечивает возможность перевести вывести процесс создания строительного объекта на абсолютно другой уровень.

Немного истории и лингвистики Впервые понятие информационной модели здания под рабочим названием «Building Description System» («система описания здания») было предложено в 1975 году в журнале Американского Института Архитекторов профессором Технологического института Джорджии Чаком Истманом (Chuck Eastman). Наверное, это событие можно в какой-то мере считать началом пути технологии BIM — Building Information Modeling, информационного моделирования зданий. В конце 1970-х – начале 1980-х годов при разработке подходов к информационному моделированию зданий в США чаще всего употреблялся термин «Building Product Model», а в Старом Свете – «Product Information Model». Вполне возможно, что распространенное сегодня словосочетание «Building Information Model», впервые появившееся в научной литературе в 1992 году, получилось путем объединения этих названий. Шестью годами ранее создатель программы RUCAPS Роберт Эйш (Robert Aish) в своей статье использовал термин «Building Modeling», понимая его как информационный подход к моделированию зданий. Им были сформулированы основные принципы этого подхода: трехмерное моделирование; интеллектуальная параметризация объектов; базы данных, соответствующие объектам; разделение строительного процесса на временные этапы и т.д. Кроме того, в середине 1980-х годов в связи с этой концепцией в Европе употреблялся немецкий термин «Bauinformatik» и голландский «Gebouwmodel», что в переводе также соответствует английскому «Building Model». А приблизительно с 2002 года понятие «Building Information Model» стало одним из ключевых в терминологии разработчиков программного обеспечения.

Мечты и реальность

Идеальная схема процесса создания строительного объекта, которую хотят видеть все, предполагает четкую последовательность действий при выполнении всех работ и передаче информации от одного участника проектирования и строительства другому (рис.1?). Вся информация при этом во избежание потерь и искажения должна храниться в одном месте, выводиться из одного источника, которым и служит BIM-модель. Но, как это обычно бывает, реальность довольно-таки далека от идеала. На практике схема создания какого бы то ни было сооружения представляет собой, по словам Александра Осипова, «интереснейший квест, в котором единство информации отсутствует как класс». Четкие и простые определения обязанностей и полномочий участников этого процесса отсутствуют, как и формализованные требования к документации. Как правило, не описано и то, как происходит создание проектной документации, передача исходных данных и технических заданий. (рис.2?) Реализация любого строительного объекта проходит через несколько этапов, в этом процессе задействованы десятки, сотни, а то и тысячи людей. Здание, особенно уникальное, можно сравнить со сложным, живым организмом, а к срокам его строительства сегодня предъявляются жесточайшие требования. Непосредственно возведению небоскреба предшествует разработка концепции, проведение изысканий, сбор исходно-разрешительной документации, стадия «П», прохождение экспертизы, разработка рабочей документации… Итак, попробуем проследить поэтапно за рождением уникального объекта, концепция которого была предложена зарубежным архитектором, в каком-либо российском городе N. Во-первых, российский архитектор адаптирует идеи иностранного коллеги к отечественным требованиям и нормам. Параллельно множество специалистов – конструкторов, инженеров, консультантов по пожарной безопасности и т.д, — занимаются отработкой планировок. Результаты своей работы в виде заданий они отправляют архитектору, занимающемуся адаптацией зарубежной концепции, причем это может происходить как одномоментно, так и совершенно с непредсказуемыми временными интервалами. Архитектор отрабатывает поступающие к нему задания, пытаясь удовлетворить всем предъявляемым требованиям, что зачастую весьма проблематично. Эти процессы могут длиться очень и очень долго, пока заказчик или главный инженер проекта не остановит их волевым решением и не примет решение о начале строительства. На следующей ступени начинается выдача документации. «Для меня всегда было загадкой, — говорит Валерий Лукьяненков, — как можно посчитать смету объекта без разводки инженерных систем. Все делается по укрупненным показателям или по объектам-аналогам, которых может и не быть под рукой. Экспертизу проектной документации можно назвать захватывающим процессом со многими неизвестными». В итоге объект строится практически «с листа» — его приходится постоянно корректировать, сроки реализации сдвигаются, а что самое неприятное – может серьезно пострадать качество. При этом строители, что не секрет, часто высказывают претензии проектировщикам, и наоборот. Очень много времени в таких обстоятельствах занимает сдача и приемка объекта в эксплуатацию. Обычной историей стало проведение этих мероприятий «по частям», не до запланированной даты открытия объекта, а много после нее.

А если привлечь BIM-технологию?

BIM-технология — это комплекс определенным образом выстроенных процессов с использованием определенных BIM-программ. Основной принцип этой технологии заключается в следующем: один раз вводится информация об объекте, и затем она многократно извлекается для различных целей. Как же происходит разработка и реализация проекта того же самого здания с использованием BIM-технологии? Рассмотрим этот процесс поэтапно. На основе зарубежной концепции происходит моделирование здания, для чего привлекаются BIM-программы. К архитектурной модели организовывается совместный доступ всех специалистов – конструкторов, инженеров, консультантов и др. Расстояние между ними не имеет абсолютно никакого значения, каждый может работать над своей частью проекта в едином информационном поле. Обязательное условие, которое должно соблюдаться, — наличие грамотного BIM-координатора, задача которого заключается в координации моделей. От его действий во многом зависит эффективность всех работ. Через BIM-координатора, который должен стать «правой рукой» руководителя проекта, задания в виде моделей приходят к архитектору. Тот, подгружая их в свой проект, сводит все воедино. По сравнению с классическими способами на данном этапе времени затрачивается меньше в 4-6 раз – экономия весьма ощутимая. Если не потребуется глобальных изменений — например, с точки зрения самих планировок или расходов тепла или холода, то цикл возможных изменений должен прийти максимум к 3-4 итерациям. Теперь в прогнозируемом режиме начинается непосредственно строительство. На основании рабочей модели параллельно идет стадия ПД – разработка проектной документации, в которой присутствуют сведения об инженерных сетях с аксонометрическими схемами. В экспертизу передается модель со всеми системами. «Необходимо внести изменения в 87-м Постановлении Правительства РФ «О составе разделов проектной документации и требованиях к их содержанию, — замечает Александр Осипов. – Соотношение ПД к РД должно составлять 60/40, обязательно должны присутствовать схемы и планы инженерных систем. Это позволит с точность реализовать проект, не перерабатывая его на стадии РД». Эффективность принципа единства информации, которая черпается из всех моделей, особенно наглядна при расчете стоимости строительства. На основании моделей определяются укрупненные и детализированные спецификации, по которым рассчитываются сметы проекта. Расценки можно увязать с классификаторами, и тогда многое выполняется в автоматическом режиме. Здесь, правда, тоже стоит обратить внимание на некоторые общие моменты, требующие решения. «В Общероссийском классификаторе продукции по видам экономической деятельности ОКПД 2 присутствуют и коровы, и телята молочные, и бетон. Нужен классификатор строительных элементов и материалов. Идеи по этому поводу есть и они находятся в проработке». И вот, наконец, настало время приступать к строительным работам. На основе модели специалисты разрабатывают понедельно-суточные задания на строительство. В отдел снабжения выдаются точные спецификации на строительные материалы, их количество и т.д. Принцип единства информации продолжает доказывать свою эффективность, и это самое главное. Как показывает практика, при использовании BIM-моделей сроки строительства объекта любой сложности сокращаются минимум на 10%, его стоимость оптимизируется. Что касается сдачи объекта в эксплуатацию – этот процесс тоже не затягивается. Например, результаты лазерного сканирования или 3D модели на основании фотограмметрии возможно сопоставить с проектной моделью. Что и говорить о том, что принять модель для заказчика намного проще, чем изучать тонны бумаг. После ввода в эксплуатацию жизнь здания, можно сказать, только начинается. Эксплуатационные расходы в классическом варианте превышают стоимость проектирования и строительства в полтора раза, и BIM-технологии позволяют существенно их сократить. Модель содержит огромное количество информации, необходимой для эксплуатации. Быстрый доступ к ней помогает предотвращать возможные проблемы, позволяет просчитать порядок действий при возникновении непредвиденных ситуаций. При помощи BIM-технологий осуществляется постоянный мониторинг сложных и ответственных объектов, неисправности своевременно обнаруживаются. Для удобства организовывается единая централизованная база данных, касающихся всего оборудования; могут быть составлены специальные таблицы, где можно почерпнуть сведения об оборудовании, подлежащем плановому или срочному ремонту. Модель можно использовать и для обучения персонала. В течение своего жизненного цикла любое здание или сооружение претерпевает изменения, подчас весьма существенные, и это отражается в BIM-модели. Располагая данными о всей истории здания, его владелец или эксплуатационная служба всегда будут полностью контролировать ситуацию.

Что в итоге?

Итак, BIM-технологии обладают массой преимуществ в сравнении с привычными методами. Назовем некоторые из них. Сроки проектирования сокращаются на 30-50%, уменьшаются временные затраты на анализ и принятие решений. При необходимости изменения внести можно довольно быстро; качество документации повышается. Исключаются такие неприятные моменты для проектировщиков, как нестыковки. BIM позволяет инвесторам быстро и точно оценить осуществимость проекта, с высокой точностью определить его стоимость и составить реальную смету, обеспечить должный контроль качества работы исполнителей и управление строительными процессами. Каждый конструктивный элемент, оборудование и т.д. можно «привязать» к определенному временному этапу и сформировать календарный график работ. При этом учитывается множество аспектов, которые, на первый взгляд, не касаются самой модели здания, но на ход строительства тем не менее влияют – например, количество транспорта, который одновременно может находиться на стройплощадке, состояние дорожной инфраструктуры и т.д. Имея план-график строительства, заказчик четко представляет себе текущее состояние реализации проекта, видит отклонения от плановых сроков на отдельных этапах. BIM лежит в основе оптимизации самого процесса строительства. Этот метод дает возможность повысить производительность, своевременно обнаружить те части проекта, которые могут вызвать трудности при реализации. Наконец, передовые технологии позволяют наиболее эффективно осуществлять управление недвижимостью, включая мониторинг безопасности, выполнение текущего и планового ремонта, реконструкцию зданий и сооружений. В Европе BIM-технологии уже получили самое широкое применение. Для справки: с 2016 года в Великобритании проектная документация по государственному заказу будет предоставляться только в формате BIM. А к 2025 году в Великобритании с помощью этого подхода планируется достичь снижения затрат на проектирование и строительство на 33%, сокращения сроков реализации проектов на 50%, сокращения вредных выбросов на 50%, роста экспорта соответствующих услуг на 50%. Выгода очевидна. Что же мешает более активному внедрению BIM? Конечно, никто из заказчиков не откажется получить проект высокого качества в сжатые сроки и по оптимальным ценам, быстро его реализовать и затем иметь возможности для эффективной эксплуатации. Но по ряду причин внедрение BIM в России происходит не так быстро, как этого бы хотелось, особенно с учетом бурного строительства самых разных объектов, предъявляемых жестких сроков к их реализации и непростой экономической ситуации, вынуждающей к экономии средств. Конечно, бизнес-процессы в России и западных странах имеют существенные различия, и это накладывает свой отпечаток на подходы к проектированию и строительству. Внедрению BIM в России явно не хватает государственной поддержки, хотя экономический эффект от этой технологии очевиден. Свою роль играет и консерватизм отечественных проектировщиков – все новое всегда приживается не сразу. Энтузиасты, ломающие стереотипы, поначалу являются исключением из общего правила. Опыт прошлого позволяет надеяться, что такой консерватизм со временем себя изживет – ведь, к примеру, автомобиль тоже не сразу завоевал широкое признание, самым надежным транспортным средством довольно долго считалась лошадь, и рукописные документы до появления печатных машинок и тем паче персональных компьютеров также казались чем-то вечным. Сказываются и проблемы в системе отечественного образования, которые привели к нехватке специалистов, открытых к новым технологиям и работе по новым методам. Да и в отечественных профильных учебных заведениях изучению BIM пока еще не уделяется должного внимания, а теория может быть весьма далека от практики. Выпуск документации с помощью BIM-программ кардинально отличается от традиционных методов, и руководители среднего звена далеко не всегда понимают преимущества от изменения технологии. Стремясь не допустить даже временное снижение производительности выпуска документации (что вполне естественно при освоении нового продукта), многие не хотят смотреть на несколько шагов вперед и отказываются от передовых методов. Инженерам, архитекторам, конструкторам необходимо несколько перестроить свое сознание, изменить некоторые свои привычки, которые были заложены еще в институтах. По словам Александра Осипова, «формирование «боевых» групп для подготовки документации по отдельным разделам проекта, обучение этих групп реальным навыкам подготовки документации по принципу единства информации, загрузка этих специалистов BIM-проектами и создание условий, которые не позволят перейти на CAD, — это и есть ключевые принципы правильного освоения BIM-технологии». Многие критики BIM-технологии в качестве аргумента против ее внедрения называют несовершенство программного обеспечения, его высокую стоимость, сложность освоения. Александр Зуев говорит: «Очень болезненная тема – управление внедрением Revit людьми, не имеющими опыта работы с этим инструментом. Начальник, который решил внедрить в работу проектного отдела Revit без BIM-менеджера, может только навредить своему предприятию. Получив негативный отзыв от сотрудников, он отложит купленный продукт на полку. Если в штате организации есть специалисты, выпускающие документацию в Revit, вы на правильном пути. Если же нет – ищите на рынке труда, выращивайте из наиболее перспективных сотрудников в своем коллективе, но не бросайте людей в это бескрайнее море, в котором они точно погибнут». Завышенные требования, неоправданные нагрузки часто приводят к разрушению. Так как с помощью Revit можно получить больше информации, то с инженера, который работает с этим продуктом, могут спросить больше, чем прежде, и в результате он оказывается в невыгодной позиции. Если Revit не интегрирован в процесс проектирования, нет адаптации программы на рабочем месте сотрудника, соответствующих настроек, ш аблонов, то проектировщик остается один на один с программой и со сроками, которые поджимают очень сильно. Стоит ли говорить, что на эффективность работы это влияет самым печальным образом.

Взгляд в будущее.

Несмотря на все трудности, с которыми приходится сталкиваться BIM в нашей стране, определённые сдвиги в распространении этой технологии уже есть. Например, в прошлом году в Мосгорэкспертизу впервые был представлен и получил положительное заключение BIM-проект – поликлиника на 550 мест в Новых Ватутинках, и это направление планируется развивать. Конечно, чтобы BIM стало надёжным и простым инструментом, нужно совершить определенные усилия. «Работа с BIM не требует чего-то фантастического, но для начала необходима четко налаженная и работающая схема бизнес-процессов, — говорит Александр Зуев. — Это понимают все, но на практике внедрение такой системы сваливается в одну из крайностей: либо четко расписанная, но саботируемая всеми работниками система, либо расплывчатая и нечеткая. Для решения проблемы система работы должна быть гибкой, учитывающей возможные изменения процессов; необходима обратная связь и мониторинг всех потенциально проблемных мест; заниматься организацией должен человек, имеющий опыт работы. Сотрудники должны быть готовы к более системной работе, их мышление должно быть к этому подготовлено». BIM-технологии, безусловно, имеют огромный потенциал. Переходный период всегда сопряжен с какими-то сложностями. До повсеместного внедрения BIM в России потребуется не один год, но это неизбежно произойдет, и, возможно, уже скоро привычные сегодня стандартные методы проектирования и строительства будут казаться чем-то раритетным.

Авторы: Лукьяненков Валерий Иванович, Александр Зуев, Александр Осипов

Статья подготовлена для журнала «ВЫСОТНЫЕ ЗДАНИЯ»

СМИ о нас



Оставайтесь на связи с "Академией БИМ"
Подпишитесь на рассылку наших новостей. Оставайтесь в курсе событий BIM
wait