От чего зависит стоимость bim-модели? цена bim-проектирования?

Содержание

BIM позволяет представить здание как единый объект, в котором все элементы связаны и взаимозависимы. В случае если какой-то показатель системы изменится, система пересчитает остальные данные. С технологией информационного моделирования, обладая лишь исходными данными объекта без реальных свойств, возможно предсказать будущие свойства и характеристики объекта. Более того, при помощи BIM можно просчитать процессы, которые будут происходить в уже построенном объекте. Происходит это следующим образом: вся информация о здании, материалах, способе его использования, климате и других факторах переносится в цифровой вариант, после чего система просчитывает возможные варианты развития событий.

BIM находится на стыке различных дисциплин. С помощью данного метода моделирования в одном проекте можно объединить всеобъемлющие данные по архитектуре, дизайну, инженерным, экономическим решениям и многое другое, что в комплексе позволяет избежать ошибок, увеличить окупаемость и эффективность проекта. Данные вносятся в соответствии с установленными стандартами, являются точными и обновляются регулярно. Одно из главных преимуществ модели — сокращение времени и расходов со стороны заказчика, а также возможность исправлять и улучшать проект на первых этапах его формирования. Технология информационного моделирования делает заказчика полноправным участником строительства. Он может визуализировать то, каким будет объект и вносить коррективы по ходу работы. Ни один 2D-чертеж не предоставит такой реалистичной картинки будущего здания, как это возможно при BIM-моделировании. Бывает так, что задумка архитектора, дизайнера или заказчика не всегда выполнима на практике, и только в BIM модели это можно увидеть на первоначальных этапах проектирования. При таком типе проектировки еще не построенное здание “оживает” на экране, делая заметными любые недочеты и возможные проблемы.

Для эффективной работы модели необходимо создать единую информационную среду, которая сможет обеспечить моментальный доступ к данным всех участников проекта. К цифровой BIM модели привязан огромный массив данных, включая график работы, геолокацию, финансовые отчеты. Современные мобильные приложения способны воспроизводить виртуальную реальность, позволяющую воссоздать строительный объект в реальных условиях и оценить ход строительства, находясь при этом в любой точке мира.

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.

Что такое BIM-проектирование?

Информационное моделирование (BIM) – набор технологий и процессов, которые должны приводить к улучшению результатов на различных этапах жизненного цикла объекта строительства, включая ранние этапы концептуального планирования и обоснования инвестиций, изыскания и проектирование, закупки и строительство, ввод в эксплуатацию, техническое обслуживание и извлечение прибыли, а также снос или реконструкцию.

Как ты понял, благодаря цифровому моделированию можно строить объекты не из говна и палок, как это часто происходит, а на основе информационного 3D-макета, где до мелочей просчитываются параметры всех объектов еще на стадии проектирования, и, в целом, на протяжении всего жизненного цикла объекта. Это называется BIM-моделированием

Огромным плюсом цифрового моделирования является то обстоятельство, что любое изменение сразу становится известно всем участникам и корректируется в документации и/или спецификации. Это существенно подтягивает контроль за ходом проекта, как со стороны менеджмента, так и с инвестиционной стороны.

Плюсы применения стандарта BIM на пальцах:

• Максимальное взаимодействие всех участников процесса: строителей, прорабов, проектировщиков, координаторов, подрядчиков, субподрядчиков. В общем, всех кто каким-то образом принимает участие в проекте более тесно сотрудничают друг с другом
• Элементы могут быть собраны в другом месте, а не создаваться непосредственно на участке строительства. Монтаж всей конструкции значительно упрощается
• Единая информационная система — она даёт возможность аккумулировать все данные в одном месте (как вариант — облачная платформа)
• Возможность просчитать все инвестиции проекта еще на стадии концепта, что дает значительное снижение издержек, расходов на страхование, материалы, оплату труда, документирование и т.п.
• Снижение до нуля вероятности возникновения ошибок на всех этапах жизненного цикла, что дает уменьшение рисков в целом
• Наиболее точный прогноз сроков строительства и завершения проекта

Эксплуатация, кстати, тоже входит в этот жизненный цикл, т.к. стройка по канонам BIM подразумевает окупаемость инвестиций после завершения строительства. Все данные, которые накапливает 3D-модель агрегируются в специальном программном обеспечении (об этом поговорим ниже). Это позволяет в дальнейшем обслуживать здание подрядчикам или управляющим компаниям.

Вся мощь Building Information Modeling

1. Снижение ошибок и погрешностей в проектной документации — до 40%
2. Уменьшение затрат (ресурсы, человеко-часы и т.д) — до 30%
3. Сокращение времени проектирования — до 50%
4. Сокращение сроков координации внутри проекта — до 90%
5. Сокращение времени на проверку объекта — в 6 раз
6. Повышение точности бюджета на строительство — в 4 раза

Что такое BIM-технология: из истории вопроса

Некоторые полагают, что за сокращением BIM скрывается какая-то специальная компьютерная программа  или технология. Но это не совсем так. Действительно, в основу подхода положены приёмы 3D-проектирования, однако, БИМ-проект представляет собой не просто набор геометрических элементов или  текстур. Вы получаете многоуровневый проект вполне конкретного здания, который позволяет оценить качество всего объекта, включая элементы оборудования, сетей и даже расчёт нагрузок и рисков, которые могу грозить существующему на данный момент виртуальному зданию.

Создав такой проект, вы сможете оценить внутренний и внешний вид здания, поймёте, сколько денег, материала и рабочей силы потребуется для его возведения

Такой проект позволит оценить объём вложений, существующие риски, избежать лишних трат и ошибок. Такой подход позволяет учесть все нюансы и избежать ошибок при воплощении проекта в жизнь.

В конце 1970-х — начале 1980-х идею активно подхватили архитекторы Америки и Европы. И совсем скоро БИМ-модели стали обсуждаться, однако, в то время проекты были ещё далеки от совершенства.

Шаг 6: сводные BIM модели в других решениях

В качестве дополнительного задания вы можете попытаться собрать сводные модели в Tekla BIMsight (бесплатное решение, рис.12) и в Solibri Model Checker (платное решение; бесплатная версия Solibri Model Viewer позволяет открыть только одну IFC-модель). Эти продукты разрабатываются как универсальные решения для просмотра IFC и они расширяются функционалом по автоматическому поиску коллизий, формированию отчетов на изменения, более широким инструментарием по визуализации моделей.

Рис. 12. Сводная BIM модель в IFC-просмоторщике Tekla BIMsight позволяет в автоматизированном режиме найти коллизии между системами.

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.

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

Применение BIM-технологии в мире

Появление информационного моделирования в корне изменило способ взаимодействия между архитекторами, инженерами и другими специалистами в строительной области. Полная информация о проекте — материалы, технологии, их стоимость, а также дизайн, логистика, обслуживание объекта во время возведения, после введения в эксплуатацию — доступна каждому участнику благодаря BIM и облачным технологиям.

BIM только начинает свое стремительное развитие и востребованность, только самые богатые страны активно используют информационное моделирование последнее десятилетие.

Великобритания

Великобритания до сих пор не просто первая, но и абсолютный лидер по применению  BIM. Это стало возможным благодаря поддержке на уровне государства: с 2016 года все бюджетные стройпроекты обязаны применять BIM 2 уровня, не ниже. Так, в качестве пробной реализации, технологию используют для проекта Министерства Юстиции — расширение тюрьмы Кукхэм Вуд в Кенте. И это позволило существенно сократить капитальные затраты и сроки реализации.

США

В США в Управлении общих служб составила программу BIM для всех проектов по обслуживанию общественных зданий с 2003 года.

Сегодня в США около 72% строительных фирм используют BIM для значительной экономии средств на проектах. Ряд американских штатов, университетов и частных организаций также применяют стандарты BIM. Так, штат Висконсин сделал обязательным применение BIM для госпроектов, если их общий бюджет начинается от  $5 млн

Франция

Во Франции уже полмиллиона домов, которые спроектированные с использованием BIM. С 2017 года правительство страны задействовало BIM в жилищном секторе на 500 000 домов.

Рабочая группа Le Plan Transition Numérique dans le Bâtiment отвечает за французскую стратегию BIM, цель которой обеспечить экологичность и снизить затраты.

Германия 

В Германии также правительство влияет на продвижение технологии BIM. Акцент делается больше на коммерческие и жилые здания, чтобы к 2020 году внедрить BIM во все инфраструктурные проекты.

Испания

В Испании BIM применяется для проектов государственного сектора с 2018 года, а с 2019 — обязательное использование технологии в  инфраструктурных проектах.

Была создана отдельная Комиссия для содействия по внедрению BIM в строительный сектор Испании.

Финляндия

Скандинавские страны одни из первых, кто начал использовать BIM. Например, Финляндия начала применять информационное моделирование зданий еще в 2002 году. BIM использовался для создания сложных инфраструктур, таких как линия метро Хельсинки.

Китай

Китайские специалисты Комиссии по атомной энергетике и несколько организаций интегрировали высокий уровень политики внедрения BIM для оцифровки и распространения технологии. BIM стал ключевым элементом и используется в большинстве их проектов. Правительство Китая еще не ввели обязательное использование BIM в строительстве, однако использование приветствуется.

В целом же, BIM даже в экономически сильных странах работает в экспериментальной форме — процесс внедрения цифровых технологий в строительстве не быстрый по ряду причин. Однако все равно прослеживается ускорение в цифровизации отрасли и большая заинтересованность застройщиков в современных долгосрочных решений, таких как строительное информационное моделирование.

Реальные кейсы BIM на практике

BIM-проектирование — это универсальная программа, которая хранит все данные о строительстве объекта и может дополняться информацией на любой стадии реализации. BIM-технология имеет геометрическую привязку, благодаря чему можно создавать чертежи в нескольких вариантах, выбирая наиболее эффективный. Использование BIM сопутствует разработке успешных рентабельных проектов, которые могут порадовать не только архитекторов и проектировщиков, но и инвесторов.

Пример 1. По заказу предприятия ФАУ «ФЦС» проектировочная компания Renga создала в BIM-системе комплексную информационную модель общеобразовательной школы, которая прошла оценку госэкспертизы. Над данным проектом работало 8 человек, которые смогли воссоздать информационную модель школы на 1000 учеников всего за несколько месяцев. Благодаря использованию BIM-технологии удалось обнаружить ошибки и недочеты, допущенные при 2D-моделировании. В результате пилотного проекта специалистам Renga удалось сформулировать требования к информационной модели   объекта, что, в свою очередь, позволило ускорить разработку нормативной базы по информационному моделированию и еще больше приблизило строительную отрасль к полному переходу на BIM-технологии.

Как функционирует BIM: этапы от проектирования и до стройки и эксплуатации

Работа с BIM-моделью проводится в несколько этапов:

1. Проектирование. Для начала создается 3D-модель постройки с планами, разрезами, видами. При помощи специального конструктора, данная модель вносится в программу, которая рассчитывает параметры всех элементов строительного объекта. Обширная база данных позволяет получить все рабочие чертежи, спецификацию, информацию об объеме будущих работ, планируемых затратах. На стадии проектирования также производится расчет инженерных и энергетических сетей, тепловые потери и уровень естественного освещения с учетом характеристики местности, рельефа, грунта и т.д. Начальная информационная модель здания дополняется логистическими данными, определяющими сроки доставки материалов, наиболее выгодные варианты доставки. BIM-моделирование позволяет также планировать социальную инфраструктуру и транспортную сеть в районе застройки. На завершающем этапе проектирования составляется детальный план работ и график их выполнения, определяется необходимое количество техники и ресурсов для выполнения работ.
2. Строительство. На данном этапе BIM-проектирование позволяет отследить состояние и ход выполнения работ. С его помощью возможно контролировать расходы средств и то, насколько реализовывается заложенный бюджет. BIM предоставляет информацию обо всех управленческих решениях и изменениях в строительстве в реальном времени.
3. Эксплуатация. После завершения строительства при помощи датчиков информационная модель может продолжить собирать нужные данные о здании, контролируя его функциональность и предсказывая потенциальные аварийные ситуации. Используя BIM, можно вести учет оборудования, контролировать гарантийные обязательства, а также расход ресурсов. Возможна интеграция с BMS-системой объекта. Более того, BIM-моделирование может быть полезно и для управления недвижимостью: данная модель позволяет вести учет аренды, сдачи помещений, плановых ремонтных работ, взаимодействий с различными инстанциями. Оценка управления, технический аудит, разработка плана развития строительного объекта — это и не только возможно при помощи BIM-проектирования.

Исходные данные: разбираемся со структурой здания

Получив материалы по зданию, мы выяснили следующее:

Во-первых, фактически здание состоит из двух корпусов (рис. 3) – независимых частей, смещенных друг от друга по высоте на 800 мм. Это было неожиданно и мы немного поломали голову как лучше организовать проект: либо два отдельных здания, либо создать одну модель по зданию. В конце концов мы решили делать единую модель (в рамках каждого раздела) – это решение оправдало себя в дальнейшем, т.к. мы смогли проводить инженерные расчеты по всему зданию.

Во-вторых, начало архитектурного проекта не совпадает с началом координат сетки осей – пересечение осей А1 лежит в координатах x = 19454.1, y = -271.4, z = 0. Тем не менее начало координат инженерного проекта мы разместили в точке А1, а при сборе сводных моделей учитывали это смещение.

Рис. 3. Проект состоит из двух корпусов, а пересечение осей А1 расположено в координатах x = 19454.1, y = -271.4, z = 0.

В-третьих, у нас были следующие исходные данных от архитектора:

• Поэтажные планы в формате DWG, выгружаемые из ARCHICAD-проекта – эти материалы мы использовали как основу (подложку) для проектирования инженерии и подготовки рабочей документации по разделу.
• Единая архитектурная модель в формате IFC – эту модель мы использовали как подложку для согласования трехмерной компоновки оборудования и получения общего представления модели.
• Рабочая документация в формате DWG – т.к. мы воспроизводили проект (а не проектировали с нуля), эти материалы мы использовали для понимания инженерного решения.

Еще у нас была единая конструкторская модель в формате IFC, но эту модель мы практически не использовали, т.к. проект не меняли. Но мы подгружали конструкторскую модель в сводную и видели некоторые конфликты. Например, между инженеркой и армирующими прутами.