ИИ на стройке
Искусственный интеллект все плотнее входит в жизнь строительного сектора. В Москве чиновники уже доверяют машинным алгоритмам проверку проектной и рабочей документации, создание квартирографии для домов по программе реновации и надзор за строящимися объектами. Впрочем, на подходе и новые сервисы.
Пять лет назад в России была утверждена Национальная стратегия развития искусственного интеллекта на период до 2030 года. Согласно документу, Россия должна активно внедрять новые технологии. Так, доля органов государственной власти, крупных и средних компаний, использующих ИИ, к 2030 году должна вырасти до 20%.
«Россия должна стать мировым лидером не только по созданию, но и по масштабам применения, проникновению искусственного интеллекта во все сферы нашей жизни, — заявил президент России Владимир Путин во время выступления на конференции «Путешествие в мир ИИ» в декабре 2024 года. — Процессы, на которые сейчас нужны годы, будут осуществляться (а в некоторых областях уже идут) не за дни, а за часы, минуты и даже секунды».
Одной из отраслей, где машинные алгоритмы допущены к работе, является строительный сектор. Напомним, в дорожной карте федерального проекта «Искусственный интеллект» говорится, что отрасль при помощи нейротехнологий должна улучшить качество строительного процесса за счет обнаружения ошибок, моделировать и анализировать потенциальные опасности (пожарные риски и риски разрушения здания), а также повышать качество архитектурного планирования за счет анализа изображений окрестностей.
Роботы проектирования
В начале 2024 года в столице начал работу Центр искусственного интеллекта в градостроительстве, созданный на базе ГБУ «Мосстройинформ» при Департаменте градостроительной политики. Именно здесь, по словам мэра Москвы Сергея Собянина, происходит разработка и внедрение инновационных решений для решения различных задач строительной сферы.
Работа новой структуры началась с детального изучения процессов, проходящих на стадиях предпроектной подготовки, проектирования и строительства объектов. Более того, сотрудники центра определили ключевые этапы, на которых возможно использование ИИ, и опросили участников строительной отрасли о том, какое программное обеспечение они используют на указанных этапах и какие из задач могли бы отдать машине. В результате появился список перспективных сервисов, способных сократить временные затраты на прохождение отдельных стадий жизненного цикла объектов капитального строительства. Отметим, что каждый из них направлен на оптимизацию деятельности участников инвестиционно-строительной деятельности.
В числе перспективных направлений для применения искусственного интеллекта в строительстве оказались подбор строительной площадки и принятие финансовых решений при предпроектной подготовке, проверка проектной документации, поиск коллизий в информационных моделях зданий на стадии проектирования; а во время работ по возведению объекта — строительные роботы, мониторинг строительной площадки, в том числе в части мониторинга качества и сроков строительства, умные гаджеты, например для оценки качества бетона, прочности фундамента, оценки состояния персонала, предсказательная аналитика в части стройматериалов и техники.
За полгода работы Центра ИИ в градостроительстве столичные чиновники запустили в работу четыре сервиса. В частности, с помощью программы «Аналитика градостроительного плана земельного участка» искусственный интеллект извлекает и структурирует данные для анализа и прогнозирования. Через «Цифровой нормоконтроль» машинные алгоритмы проверяют оформление проектной и рабочей документации. «Калькулятор процедур в сфере строительства» дает возможность планировать жизненный цикл проекта в режиме онлайн, где ИИ помогает свериться с актуальной нормативно-правовой базой. Сервис «Квартирография» занимается разработкой планировочных решений по программе реновации в автоматическом режиме. Кроме того, в стадии создания — и другие инновационные программные решения: «Мониторинг хода строительства», «Поиск коллизий в BIM-моделях», «Планирование застройки и развитие городских территорий на базе эволюционных вычислений».
Как поясняют в Центре искусственного интеллекта в градостроительстве, востребованность сервисов подтверждается результатами опроса участников рынка — застройщиками, генеральными подрядчиками, проектировщиками, участвующими в строительстве объектов столицы.
Квартирография — в руках ИИ
Идея доверить искусственному интеллекту работу над квартирографией для программы реновации уже доказала свою эффективность. К слову, в момент первоначального исследования Центра ИИ в градостроительстве «за» привлечение алгоритмов в процесс формирования проектной квартирографии типовых (в том числе строящихся по программе реновации) многоквартирных домов высказались девять респондентов из числа участников стройсектора Москвы. И это вывело позицию в лидеры.
«Сервис разработали специально для программы реновации. Он позволяет не только эффективнее планировать здание, но и на 35 процентов оптимальнее использовать жилые площади. В итоге в новостройках появляются удобные холлы, пространство для перемещения жителей с велосипедами и детскими колясками, маломобильных групп населения, грамотно организуется размещение квартир», — рассказывает руководитель Департамента градостроительной политики Москвы Владислав Овчинский.
Отметим, что «Квартирография» генерирует архитектурно-планировочные решения для многоквартирных домов по заданным параметрам. Для работы сервису нужны характеристики земельного участка, пользовательские и нормативные ограничения, а также требования к зданию: максимальная этажность, количество и вариативность планировок, площадь квартир, показатели инсоляции помещений. Сервис, основанный на эволюционных вычислениях и генеративных моделях, был разработан Санкт-Петербургским национальным исследовательским университетом информационных технологий, механики и оптики совместно с Центром искусственного интеллекта в градостроительстве.
Нейросеть на стройплощадке
Постепенно искусственный интеллект приходит и на строительную площадку. О деталях эксперты рассказали на IX Межрегиональной конференции органов государственного строительного надзора субъектов Российской Федерации.
«Коллеги с помощью искусственного интеллекта занимаются риск-ориентированным подходом. Они выявляют те рисковые направления, где искусственный интеллект должен подсказывать, в каком направлении дальше инспекторам двигаться. Но это только первый этап, то, что мы с вами видим через программное обеспечение», — говорит заместитель министра строительства и ЖКХ России Сергей Музыченко.
Например, сейчас в целях профилактики Москва намерена охватить все строящиеся объекты в городе камерами, датчиками, дронами, что позволит сразу видеть проблемы, вызывающие негатив у жителей города: шумы, грязь от стройки, ненадлежащее складирование строительных материалов.
«На сегодняшний день в городе проводится пилотный проект по оснащению всех строительных площадок камерами, которые позволяли бы выявлять все части потенциальных нарушений. Это установка камер на саму стройку, индикаторы шума, потому что жители часто жалуются, что застройщики торопятся сдать объекты и создают избыточное шумовое давление. В рамках этих “пилотов” с использованием технических средств мы можем своевременно доводить до застройщиков проблемы, которые нужно решать», — подчеркивает председатель Комитета государственного строительного надзора города Москвы Антон Слободчиков. Из 1700 объектов в стадии строительства порядка 600 уже оснащены камерами, сигнал с которых поступает в цифровое хранилище данных. По оставшимся строительным площадкам с застройщиками подписаны дорожные карты по дооснащению объектов, во втором квартале 2025 года эта работа будет завершена. Кроме того, органы надзора намерены получать информацию с камер, установленных на соседних со стройкой домах.
На следующем этапе федеральный Минстрой видит непосредственное внедрение искусственного интеллекта при выполнении строительно-монтажных работ. Новый подход не заменит инспекторов строительного надзора, но поможет оценить и обеспечить соответствие проекту — особенно тому, что запроектирован при использовании технологий информационного моделирования. «Эти проекты с точки зрения геометрии, конструкций во многих случаях завязаны с программным обеспечением, которое присутствует на строительной площадке, поэтому привязать эту конструкцию через геодезическую съемку, обеспечить геометрические параметры путей эвакуации, толщины конструкций, поперечного сечения конструкций сейчас можно. Москва и Московская область этим активно занимаются, внедряют», — отмечает Сергей Музыченко, добавляя, что в перспективе оценка соответствия геометрических параметров конструкций уйдет в область автоматической оценки с помощью приборов инструментального контроля с применением искусственного интеллекта.
«Искусственный интеллект для Московской области — это основа основ, — обращает внимание министр правительства Московской области по государственному надзору в строительстве Артур Гарибян. — Мы берем на себя функцию госаутсорсинга, чтобы хлопоты были наши, а идея — застройщика. Да, это достаточно сложная задача, потому что проадминистрировать 5500 проектов, а именно столько находится на сопровождении в Центре содействия строительству, невозможно человеку. Конечно, нам нужен помощник — искусственный интеллект. Дальше мы идем по логике этого же развития и хотим, чтобы искусственный интеллект сопровождал возможность обращения за услугой за сотрудника органов власти. Ну, и высший пилотаж — сделать так, чтобы искусственный интеллект полностью отвечал на заявку, то есть оказывал услугу не человек, а искусственный интеллект, который автоматически сформирует этот импульс и отправит в личный кабинет застройщика готовую услугу».
Отметим, что Московская область имеет большой опыт взаимодействия с искусственным интеллектом. Более 65 тыс. камер системы «Безопасный регион» с внедренным ИИ следят за порядком в более чем семи тысячах дворах Подмосковья. В рамках проекта «Чистая территория» нейросеть не только находит нарушения на улицах, но и автоматически ставит задачи на их устранение, а затем проверяет выполнение. Кроме того, на некоторых автобусных остановках с 2024 года алгоритмы помогают следить за чистотой. Нейросеть анализирует видеопоток и, если фиксирует переполненные урны или мусор на остановках, то ответственные сотрудники получают сигнал для устранения проблемы.
Экспериментируют с искусственным интеллектом и производители строительных материалов, внедряя алгоритмы для динамичного ценообразования. В частности, система самостоятельно меняет цену и анализирует, как это влияет на спрос, после чего находит оптимальный баланс цены, при которой выручка и маржа максимизируются. В результате эксперимента одному из ведущих игроков рынка удалось увеличить валовую прибыль на 23%.
В декабре дорожники открывают для движения автомобилей участок новой скоростной магистрали М-12 до Казани. За рекордные три года в условиях санкций и ограничений специалистам удалось возвести 810 километров, соорудить первый отечественный вантовый мост, значительно сократить время в пути и преобразить стратегии развития городов по пути следования. Архитекторы Москвы, Мурома, Казани, Екатеринбурга и Тюмени собрались на международном строительно-архитектурном форуме «Казаныш», чтобы обсудить возможности будущей трансформации.
«Мы прекрасно понимаем, что трасса М-12 навсегда изменит жизнь некоторых городов и регионов. Каким образом она будет меняться? Что нам нужно заранее продумать? К чему готовиться регионам, через которые эта дорога пройдет в будущем? Нужно задуматься и над тем, каким образом будет меняться градостроительная документация, возможно, придумать подзону вдоль трассы с особыми условиями и требованиями», – обозначила гостям вопросы дискуссии главный архитектор Казани Ильсият Тухватуллина.
М-12 = Московский скоростной диаметр
В целом скоростная дорога Москва – Казань – Екатеринбург – Тюмень является частью транспортного коридора Европа – Китай, возведение которого чиновники начали обсуждать еще в начале 2000-х годов. Теперь с вводом большого участка преодолеть путь длиной 1500 километров от Санкт-Петербурга до столицы Татарстана можно будет за 18 вместо 23 часов.
При этом в городах, через которые проходит М-12, хорошо известны отдельные ее участки. Например, в границах Москвы трасса имеет название Московский скоростной диаметр (МСД). Это бессветофорная магистраль, которая в обход центра соединяет север столицы с востоком. Выходит из города трасса через Некрасовку. «Это довольно проблемный для нас район, так как является пережитком старых принципов градостроительства, когда возводилась исключительно монофункциональная жилая застройка. Приход в эту часть крупной магистрали позволил разместить здесь довольно серьезные объемы технопарков и логистических центров», – говорит заместитель начальника управления Архитектурного совета Комитета по архитектуре и градостроительству города Москвы Сергей Глубокин, добавляя, что на данном отрезке магистрали достаточно съездов для развития именно промышленных территорий.
Архитектурная драгоценность Мурома
Муром получил новую туристическую достопримечательность в виде уникального ансамбля на реке Оке и стал первым в мире городом по количеству вантовых мостов на человека.
Еще до начала строительства специалисты «Автодора» понимали, что перед ними стоит непростая задача. Новое сооружение платной дороги должно было расположиться в зоне видимости существующего Муромского моста через реку Оку, который, согласно опросу на сайте Федерального дорожного агентства, имеет статус «Самого красивого в России». И поэтому, отмечает руководитель проекта М-12 ГК «Автодор» Виталий Шмаров, предстояло как минимум не испортить существующий ландшафт, а как максимум – отобрать гордое звание и создать уникальный ансамбль вантовых сооружений. Воплощать эту идею в жизнь пригласили ведущих специалистов в части транспортного строительства – команду архитектора Андрея Горюнова, известного своими проектами Западного скоростного диаметра (ЗСД) и Кольцевой автомобильной дороги (КАД) в Санкт-Петербурге. «Безусловно, это самые знаковые объекты транспортной инфраструктуры, и я был очень рад, что Андрей Евгеньевич принял участие в нашем проекте. Еще будучи студентом, я слушал его лекции по архитектуре. Но, к сожалению, обычно это довольно скромное мероприятие для технических вузов, поэтому сейчас я прошу организаторов форума включить в резолюцию пункт о том, чтобы Министерство образования рассмотрело возможность об увеличении внимания к вопросам эстетики транспортных объектов для студентов инженерных специальностей, гражданских и транспортных строителей», – отметил руководитель проекта трассы М-12.
Сегодня уникальную композицию вантовых искусственных сооружений могут увидеть все, кто проезжает по обходу города Мурома и по новой магистрали М-12. Мосты схожи по своим геометрическим параметрам и пропорциям. Разница в длине составляет порядка 50 метров, расхождение в части русловых пролетов ±5%, что определяется условиями судоходства. При этом видны и отличия: существующий мост выполнен в традиционных тяжелых очертаниях, а мост на М-12 обладает возвышенной и более легкой архитектурой, что соответствует понятию «скоростная платная автомобильная дорога».
Импортозамещение в деле
Вторая непростая задача перед строителями моста возле Мурома встала непосредственно в процессе производства работ. Из-за санкций производители отказались поставлять в Россию необходимую вантовую систему, поэтому сооружение стало своего рода экспериментальной площадкой для отечественных инновационных решений. Именно здесь российские специалисты применили полностью отечественную вантовую систему, которая произведена, разработана и сертифицирована московской компанией на территории нашей страны. В итоге общая доля импортозамещения при возведении объекта составила более 51%, то есть все самые сложные изделия, конструкции и механизмы были отечественного производства.
«Сейчас мы работаем над тем, чтобы импортозаместить канат, который пока к нам поступает из западных стран. И сейчас мы находимся в двух шагах от того, чтобы выпустить не только опытную, но и промышленную партию», – говорит Виталий Шмаров, добавляя, что после этого Россия войдет в четверку стран, которые самостоятельно обеспечивают полный пуск вантовых систем наравне с Китаем, Южной Корее и Японией. К слову, на сегодняшний день выпущена уже девятая партия вантовой пряди, которая проводит последние испытания. Ожидается, что в начале следующего года можно будет говорить о том, что вантовые системы в России импортозамещены на 100%. И в этом случае поставки на все новые объекты будут производиться полностью из отечественных продуктов.
Еще одним открытием стало использование технологии скользящей опалубки при возведении моста, которая позволила сократить срок строительства на полгода и открыть движение по переправе в сентябре 2023-го, а не в июне следующего года, как предполагал изначальный график проведения работ. По сути, речь идет о своеобразном 3D-принтере, когда процессы армирования, укладки бетона и подъема опалубки идут параллельно.
По словам руководителя проекта М-12, вантовый мост через Оку стал первым для госкомпании, но не последним, так как уже сейчас можно оценить его надежность, красоту и экономическую целесообразность. Отметим, что в ближайшее время могут измениться и расценки на отечественную вантовую систему. «Автодор» провел научные исследования в части НИОКР и сейчас готовит документы о новых расценках на вантовые системы для рассмотрения в Главгосэкспертизе, что позволит повысить эффективность ценообразования и делать улучшенные прогнозы по экономической эффективности будущих проектов.
Потенциал для развития
Если в столице инвесторы намерены возводить вдоль трассы коммерческую недвижимость, то в регионах земли используют для возведения жилья. Так, на подъезде к Казани и Екатеринбургу уже утверждено строительство крупных жилых комплексов. Наблюдается развитие и Перми. Город находится в отдалении от трассы, тем не менее крупная компания по доставке товаров выбрала именно его для строительства своего логистического центра.
Напомним, что над строительством трассы М-12 работают специалисты ГК «Автодор» совместно с коллегами из Федерального дорожного агентства. Госкомпания возводит новые участки, а Росавтодор реконструирует существующие там, где это оказалось экономически более целесообразно. Например, с 2018 года ведется расширение существующей трассы Р-351 до четырех полос – в Тюменской области эти работы уже завершены, а в Свердловской продолжатся до 2024–2025 года.
В своем развитии Тюмень намерена использовать уникальное месторасположение и стать центром на перекрестке четырех дорог. Как заявил директор Департамента земельных отношений и градостроительства администрации города Тюмени Дмитрий Иванов, исторически населенный пункт был основан как раз на пересечении торговых путей из Европы в Азию, и сегодня может вернуть это стратегическое значение. Так, в стадии разработки находится проект части второго кольца в виде южного обхода города протяженностью более 20 километров, который соединит трассы Тюмень – Екатеринбург (часть М-12), Тюмень – Курган (дорога в Среднюю Азию), Тюмень – Омск (путь на Дальний Восток) и Тюмень – Тобольск (на север – к ХМАО). «Такая работа уже ведется, и, думаю, развитие трассы М-12 ее ускорит и поддержит», – подчеркнул Дмитрий Иванов.
В целом участники форума пришли к выводу, что новая скоростная трасса ставит интересные задачи перед градостроителями: с одной стороны, сохранить собственную идентичность, улучшить жизнь жителей и развить туристический потенциал, а с другой – не допустить увеличения миграции из малых городов в столичные.
Среди субъектов Российской Федерации Ленинградская область входит в тройку лидеров по поддержке газификации жилых домов. Жителям области предоставляют одни из самых высоких в России социальных субсидий для оплаты работ по прокладке газопровода на территории участка и приобретения газового оборудования.
«По поручению президента России установлен минимальный размер субсидий в 100 тысяч рублей и определены льготные категории граждан, которым они полагаются, — поясняет Сергей Морозов, председатель комитета по топливно-энергетическому комплексу Ленинградской области. — Регионам дано право увеличивать размер субсидий и расширять список льготных категорий. У нас участники Великой Отечественной войны и приравненные к ним категории граждан получают 300 тысяч рублей, остальные льготники — инвалиды, пенсионеры, многодетные семьи, ветераны труда и другие — 200 тысяч рублей. Еще мы выдаем 180 тысяч рублей всем собственникам недвижимости, прожившим в нашем регионе не менее года».
Гибкая программа
В Ленобласти реализуется программа газификации, рассчитанная на 2021–2025 годы. На данный момент в нее вписаны свыше 58 тысяч домохозяйств. Программа гибкая, эта цифра может быть увеличена.
Газификация происходит последовательно, очередные объекты для подвода газовых коммуникаций подбираются с учетом многих факторов — пожеланий населения, технической возможности, топливно-энергетического баланса. Инициатива исходит как от населения, так и от администрации. Жители региона подают заявки на газификацию, представители администрации обходят домохозяйства, выясняют, кто заинтересован в прокладке газопроводов к участку.
«Мы с жителями плотно работаем, — рассказывает Сергей Морозов. — Комитетом совместно с волонтерами из активистов партии ”Единая Россия”, представителями администрации муниципальных образований, старостами поселений и поселков проведены обходы десятков тысяч домохозяйств. На сегодняшний день заключены договоры с более чем 30 тысячами из 58 696, внесенных в программу, и к более чем 21 тысяче участков уже подведен газопровод».
Договор заключается между компанией АО «Газпром газораспределение Ленинградская область» и домовладельцем, который для этого должен предоставить всего лишь три документа: паспорт, СНИЛС и свидетельство о собственности на дом. Заключая договор, компания обязуется подвести газопровод к территории участка, а домовладелец — выполнить все работы, необходимые для газификации его хозяйства: провести газопровод на своем участке, подвести его к дому, закупить и установить газовое оборудование, которым он планирует пользоваться.
«В этом году жители активно проводят работы на своих земельных участках, — отмечает Сергей Морозов. — По сравнению с предыдущим годом практически на 500% увеличилось количество земельных участков, до границ которых доведены газопроводы. По объему газификации лидируют Гатчинский и районы, примыкающие к Санкт-Петербургу: Выборгский, Всеволожский, Тосненский, Ломоносовский и часть Приозерского, близкого к Северной столице. Это очевидно. В первую очередь целесообразно охватить наиболее густонаселенные территории».
Приглашение к сотрудничеству
Для оперативного решения вопросов создан региональный штаб по газификации, в состав которого вошли в основном заместители глав администраций районов ЛО по ЖКХ, строительству и ТЭК. Его возглавил губернатор Ленобласти Александр Дрозденко; заместителями стали заместитель председателя правительства региона по строительству и жилищно-коммунальному хозяйству Евгений Барановский; заместитель председателя правительства ЛО по транспорту и топливно-энергетическому комплексу, председатель комитета по топливно-энергетическому комплексу Ленинградской области Сергей Морозов и генеральный директор АО «Газпром газораспределение Ленинградская область» Вячеслав Бузин. Штаб собирается раз в неделю для обсуждения хода газификации, координации работ между участниками программы, оперативного решения возникающих задач.
Однако в сфере газификации домовладений Ленобласти стоят задачи, которые не решить на заседании штаба. Одну из них Сергей Морозов озвучил специально для читателей строительных изданий.
«В уходящем году на территории области возведено более 300 распределительных и других газопроводов. Это рекордное количество, в полтора-два раза больше, чем в предыдущие годы. В следующем году не хотелось бы снижать набранные темпы, но уже сейчас для выполнения работ не хватает профильных строительных организаций. Задействованные в газификации компании перегружены, нередко работают без выходных. Мы приглашаем профильные строительные предприятия, имеющие свободные мощности, к участию в программе газификации Ленинградской области».
Председатель комитета по ТЭК региона рассказал, куда обращаться. При желании выполнять работы до границ земельных участков нужно пройти конкурс на портале госзакупок, через который работает компания «Газпром газораспределение Ленинградская область».
Для получения заказа на работу внутри домовладений нужно обращаться в администрации районов или муниципальных образований, там сообщат контакты жителей, подавших заявку на газификацию. Подрядчик заключает договор с домовладельцем.
Его работы оплачиваются двумя способами.
Если заказчик имеет право на субсидию, то после заключения с ним договора подрядчик заключает соглашение с комитетом по ТЭК Ленобласти, по завершении работ и пуска газа снова приходит в комитет с подписанным актом об их выполнении и получает деньги из областного бюджета.
Заказчик, не имеющий права на субсидию, оплачивает подрядчику работы самостоятельно, согласно заключенному между ними договору.
С вопросами Сергей Морозов рекомендует обращаться в возглавляемый им комитет. «Мы с удовольствием подскажем, куда идти и как действовать», — пообещал он.
По материалам комитета по топливно-энергетическому комплексу Ленинградской области