ТИМ — консолидатор строительного сообщества
Технологии информационного моделирования — это новая философия строительной отрасли. Однако внедрение ТИМ требует комплексного подхода: законодательного, пересмотра бизнес-процессов и обучение персонала. Как безболезненно для бизнеса решить эти проблемы обсуждали на всероссийской конференции «Российский строительный комплекс», который проходил в рамках Форума «Устойчивое развитие».
Несмотря на все сложности, переход на технологии информационного моделирования (ТИМ) неизбежно, так как это является ключом к созданию качественных, экономичных и умных зданий. И начинать этот процесс важно с проектировщиков.
Цифровая неизбежность
В современной архитектуре и строительстве аббревиатура технологии информационного моделирования (ТИМ) уже перестала быть просто модным словом, это новый стандарт работы. С таким тезисом согласились все участники конференции. ТИМ — это не просто трехмерная модель, это цифровой двойник, дающий новые возможности на всех этапах строительства объекта, и особенно во время эксплуатации здания.
Как говорят специалисты, если раньше проектировщик был «узким специалистом», работавшим исключительно с чертежами, то внедрение ТИМ трансформировала его роль в нечто большее. Теперь вместо линий, знаков и штриховки создаются двух- и трехмерные объекты: стены, окна, балки, трубы. И делается это, чтобы любой специалист всегда без труда и в любое время смог определить, из чего сделан и какими свойствами обладает каждый элемент, как он связан с другими.
Внедрение ТИМ позволяет архитекторам, конструкторам и инженерам работать в единой модели и уже на этапе проектирования находить и устранять коллизии — конфликты между коммуникациями и конструкциями, а не на стройплощадке. Помимо прочего, ТИМ — это еще и автоматизация рутины, так как технология позволяет автоматически генерировать чертежи и различные спецификации, что сокращает время на бумажную работу и минимизирует человеческие ошибки.
Однако главное — уже с самого начала работы проектировщик обязан думать не только о том, как непосредственно построить здание, но и как его будут эксплуатировать, ремонтировать в будущем. Если раньше процессы строительства и эксплуатации входили в зону ответственности разных специалистов: первые проектировали, вторые думали, как минимизировать расходы на ремонт и поддержание здания в надлежащем виде. ТИМ объединил два процесса в один. Теперь переданная заказчику информационная модель становится основой для управления и эксплуатации здания.
Цифровой двойник содержит информацию о каждом элементе: дата установки, производитель, модель, гарантийные обязательства, инструкции по ремонту. Теперь, зная точные параметры оборудования — мощность, освещенность, расход воды, — можно точно планировать энергопотребление, оптимизировать затраты и выстраивать стратегию энергоэффективности. Использование ТИМ позволяет планировать капитальный и текущий ремонт, виртуально «примерять» новое оборудование и заранее просчитывать его влияние на другие системы здания. В случае чрезвычайных ситуаций — пожар, выход из строя коммуникаций — можно мгновенно выявить аварийный участок, блокировать проблемные зоны или выстроить пути эвакуации людей.
Однако при всех очевидных плюсах ТИМ ситуация с информационным моделированием оставляет желать лучшего. Как рассказал заместитель генерального директора по науке компании «СиСофт Девелопмент» (входит в ГК «СиСофт») Михаил Бочаров, часть проблем специалисты пытаются решить сообща и комплексно в рамках Национального объединения изыскателей и проектировщиков НОПРИЗ.
«Количество проблем, которые мы пытаемся сейчас заниматься в НОПРИЗ, — это очень большой круг вопросов. Надеюсь, что поэтапное движение в сторону формализации и классификации ТИМ позволит и разработчикам отечественного ПО, а также проектировщикам и строителям быстрее найти общий язык и обеспечить выработку взаимоприемлемых решений», — заявил Михаил Бочаров.
По мнению эксперта, разработчики софта могут написать различные программы, но важно, чтобы задачи формулировали сами проектировщики, причем понимая, что его продукция — информационная модель должна быть нужна и строителю, и эксплуатирующей организации. Это касается как объектов недвижимости, так и вопросов системы управления процессами.
Из выступления экспертов следовало, что ТИМ — это не просто новый комплект технологий, это «новая философия» строительства, которая требует комплексного подхода: изменения законодательства, переобучения кадров и пересмотра бизнес-процессов. Несмотря на все сложности, переход на ТИМ неизбежен, так как это является ключом к созданию более качественных, экономичных и умных зданий, а значит, и к повышению конкурентоспособности российских компаний на мировом рынке.
Человеческий фактор
Президент Ассоциации СРО «Содружество проектных организаций» Лариса Еремина согласна, что ТИМ — это необходимо, есть хорошие перспективы для отрасли. Однако она обратила внимание на высокую стоимость внедрения. По ее словам, когда речь заходит о крупных проектных бюро, иногда суммы могут доходить до шестизначных цифр.
«Приобретение дорогостоящего программного обеспечения, мощных компьютеров, необходимость переучивать сотрудников — это серьезный барьер для многих небольших проектных организаций», — говорит Лариса Еремина.
Остается и консерватизм, точнее — нежелание профессионалов старой школы менять привычные методы работы на новые, более сложные процессы. Хотя бы потому, что зарплата проектировщиков напрямую зависит от выработки. Поэтому многим проще использовать старые методы работы. Остается и проблема совместимости ПО при обмене моделями с подрядчиками и заказчиками, которые могут работать в другой программной среде или не иметь достаточной квалификации.
Ощущается острая нехватка как ТИМ-менеджеров, способных координировать процесс, так и грамотных специалистов-проектировщиков, владеющих работой в соответствующих программных комплексах. Помимо прочего, не все хорошо и с нормативно-правовой базой. Например, процесс согласования проектов до сих пор часто требует традиционных бумажных копий, что сводит на нет преимущества цифровизации.
Государственный локомотив
Федеральные власти давно осознали стратегическую важность ТИМ-технологий. На законодательном уровне работа ведется системно, хотя и не без сложностей. Государственный подход можно разделить на несколько ключевых направлений: нормативное регулирование, создание стандартов, образовательные инициативы и прямое администрирование через госзаказ. Наиболее важный — это сделать использование ТИМ обязательным требованием для госконтрактов.
Постановление правительства № 331 (2019 год) предписывает обязательное применение информационного моделирования при проектировании и строительстве объектов, финансируемых из федерального бюджета. Это помогло сформировать рынок для ТИМ-услуг и заставило крупные проектные и строительные организации перестраиваться.
Чтобы унифицировать процессы, государство инициировало создание нормативно-технической базы. Был разработан и продолжает развиваться пакет ГОСТов, регламентирующих различные аспекты информационного моделирования. Сейчас Минстрой является главным органом, отвечающим за формирование и внедрение стандартов, а также за методологическую поддержку.
Как рассказала замдиректора Ассоциации СРО «ОсноваПроект» Полина Федючек, активно происходит обновление образовательных стандартов. В программы ведущих строительных и архитектурных вузов, таких как МГСУ, СПбГАСУ и другие, внедряются курсы и целые направления, связанные с информационными технологиями. Кроме того, реализуются программы переподготовки действующих специалистов, часто при участии государственных институтов развития и отраслевых объединений НОПРИЗ и НОСТРОЙ.
Впрочем, не обошлось и без проблем. Например, внедрение новых технологий на федеральном уровне проходит быстрее, чем в регионах. В итоге создается «цифровой разрыв» между крупными столичными компаниями и региональными. Некоторые компании, особенно работающие по госзаказу, переходят на ТИМ формально, «для галочки», чтобы выполнить требования контракта, не меняя глубинных процессов. Это снижает эффективность технологии. Сложности возникают во время взаимодействия между разным ПО и обеспечения долгосрочного хранения и чтения данных.
Впрочем, как следовало из выступления Михаила Бочарова, успех начатого будет зависеть от «синхронности усилий» всех участников рынка. «Только в этом случае государственные инициативы приведут к качественному изменению всей отрасли, а не останутся лишь формальным требованием», — подытожил эксперт.
ГК «АРАСАР» поделилась опытом проведения подводных демонтажных работ при реконструкции Верхне-Свирской ГЭС. Уникальный по сложности проект стал знаковым не только для компании, но и для всей демонтажной отрасли.
Промышленный демонтаж считается одним из самых сложных в своем сегменте. Для успешной реализации работ необходима их тщательная организация, специализированное оборудование и высокая квалификация специалистов. В особенности сложен такой демонтаж, когда работы проводятся под водой. ГК «АРАСАР» в 2023 году реализовала такой проект, приняв участие в своем этапе реконструкции Верхне-Свирской гидроэлектростанции в Подпорожском районе Ленинградской области.
Верхне-Свирская ГЭС начала возводиться в 1932 году. Гидроагрегаты запущены в работу в 1951–1952 годах. Промышленная постройка является объектом культурного наследия России регионального значения и в настоящее время продолжает работать. Решение о реконструкции Верхне-Свирской ГЭС было принято для улучшения безопасности ее эксплуатации и повышения работоспособности. Одним из ключевых этапов реконструкции стал демонтаж монолитного железобетонного массива, расположенного под водой.
Проведенные нами работы, рассказывает основатель ГК «АРАСАР» Александр Штарёв, стали настоящей проверкой на прочность. Особенность проекта заключалась в условиях его выполнения. Верхняя кромка железобетонного массива находилась на глубине около 10 метров, нижняя — на глубине 20 метров. Подводное пространство полностью лишено видимости, что значительно осложняло любые работы, особенно связанные с точным демонтажем. Специалистам пришлось учитывать не только технические аспекты, но и влияние погодных условий: суровая карельская зима внесла свои коррективы.
«Это абсолютно уникальные по своей сложности работы даже в мировой практике. Представьте себе: действующая гидроэлектростанция, подводные работы, зима с температурами до минус 35 градусов и необходимость демонтажа железобетонного массива объемом более 500 кубометров. Такой проект требует тщательной подготовки, профессионализма и инновационного подхода», — отмечает Александр Штарёв.
Для выполнения задачи компания задействовала собственное оборудование, включая канатную гидравлическую машину мощностью 45 кВт. Она была специально разработана для этого проекта и не имеет аналогов в России. Без такого оборудования компания бы не смогла справиться с задачей в срок. Техника позволила работать точно, безопасно и эффективно. Помимо гидравлической машины, были задействованы технологии, адаптированные к экстремальным зимним условиям. Важно было не только выполнить задачу, но и обеспечить безопасность рабочих и стабильность гидроэлектростанции в процессе реконструкции.
Работы проходили в течение нескольких месяцев. Каждая их стадия требовала высочайшей точности, ведь любая ошибка могла привести к непредсказуемым последствиям. Слаженная работа команды и использование современных технологий позволили завершить демонтаж в срок, несмотря на все сложности.
«Этот проект стал для нас знаковым. До него мы не сталкивались с задачами такой сложности, и я уверен, что подобные работы крайне редки даже в мире. Это действительно важный для нас опыт, которым мы гордимся», — резюмирует основатель ГК «АРАСАР».
Стоит добавить, что демонтаж подводных монолитных конструкций Верхне-Свирской ГЭС, проведенный ГК «АРАСАР», был удостоен премии Russian Demolition Awards-2023 в категории «Промышленный демонтаж». Профессиональные эксперты по достоинству оценили сложность и нестандартность проекта, а также принятые инновационные решения в его реализации.
Триста промышленных предприятий и тридцать тысяч специалистов в сфере строительства и проектирования будут задействованы в реализации одного из самых масштабных инфраструктурных проектов стоимостью 2,349 трлн рублей. Детали возведения высокоскоростной магистрали между Москвой и Санкт-Петербургом приоткрыли на полях Транспортной недели в рамках XVIII Международной выставки и форума «Транспорт России».
Максимальное ускорение
«Весной был дан старт строительству высокоскоростной магистрали Москва — Санкт-Петербург. Первые поезда нового поколения должны по планам выйти на линию уже через четыре года. А значит, от всех участников кооперации требуется высочайшая собранность и, конечно, строгое соблюдение графика», — указал премьер-министр России Михаил Мишустин.
В общей сложности при возведении высокоскоростной магистрали Москва — Санкт-Петербург будут задействованы примерно 30 тысяч специалистов из области строительства и проектирования. В настоящий момент часть из них работает над проектной документацией. Как стало известно на полях Транспортной недели, решение для участка от Москвы до Твери уже находится в высокой степени готовности, а работа над остальными отрезками переходит в активную фазу. При этом к работе подключена команда из 25 иностранных специалистов, представляющих пять стран мира. Ожидается, что с их помощью удастся локализовать технологии и в будущем использовать при строительстве новых высокоскоростных линий.
«ВСМ даст рывок в технологиях, промышленности, образовании и науке, — заявил Роман Старовойт, министр транспорта России. — Когда проект будет реализован, Россия войдет в элитарный клуб государств, где запущено высокоскоростное движение».
Полное импортозамещение
В отличие от иностранных коллег, российским специалистам предстоит сразу запустить отечественный высокоскоростной поезд, а проект строительства реализовать, опираясь исключительно на отечественные технологические решения. По сути, в стране должны быть созданы абсолютно новые технологическая, научно-образовательная платформы вместе с промышленными площадками. И эта амбициозная задача полного импортозамещения, по словам Романа Старовойта, кратно усиливает вызов.
Напомним, высокоскоростные магистрали существуют в Китае, Франции, Испании, Турции, Германии, Италии, Великобритании, Австрии, Бельгии, Швейцарии, Нидерландах, Саудовской Аравии, Республике Корея и Японии. При этом в мире есть всего несколько компаний, обладающих ключевыми компетенциями производства подвижного состава для скоростей свыше 250 км/ч, а большинству стран приходится импортировать технологии. Даже Китай с разветвленной сетью ВСМ смог запустить собственный поезд только через пять-семь лет после старта движения по магистрали.
Работа над российским подвижным составом уже идет полным ходом. Технологический заказчик работ в лице института развития АО «ГТЛК» уже сформировал базовый запрос на 41 серийный поезд, и еще два подобных тестовых состава машиностроители должны изготовить непосредственно по заказу РЖД.
«Сейчас мы переходим на совершенно новый технологический уровень — строим новый поезд, и даже представить нельзя, сколько трудностей и проблем необходимо преодолеть для того, чтобы он получился», — отметил Евгений Дитрих, глава «ГТЛК», добавляя, что работа идет совместно с компанией «Синара», которая этот поезд проектирует и разрабатывает.
Если вдаваться в детали, то российским инженерам предстоит создать поезд завтрашнего дня с обработкой поверхностей 7-го класса, какой в России пока еще никто не делал. Помимо экипажной части, необходима разработка тягового привода, токосъема, систем управления и кондиционирования при соблюдении жестких весовых ограничений — нагрузка на ось не должна превышать 17 тонн.
По словам Дмитрия Пумпянского, президента Свердловского областного союза промышленников и предпринимателей, предстоит создать более 30 тысяч узлов, деталей и комплектующих, из которых 1400 требуется разрабатывать вновь. В работу уже вовлечено около 300 предприятий. В результате с производства выйдет подвижной состав, на 80–85% состоящий из отечественных комплектующих.
Отличается от традиционного и само железнодорожное полотно высокоскоростной магистрали. Как отмечают аналитики Центра экономики инфраструктуры (ЦЭИ), подобные конструкции дороже в строительстве, но позволяют снизить расходы в период эксплуатации, требуют меньше технического обслуживания и дольше сохраняют проектное положение при интенсивном движении. Однако для достижения подобных эффектов строителям предстоит использовать инновационные технологии, чтобы трасса имела высокую точность. Если говорить в цифрах, то допустимая просадка на всем протяжении срока эксплуатации в 50 лет не должна превышать 15 мм.
«С таким технологически сложным проектом мы (и индустрия в целом) сталкиваемся впервые, — говорит Роман Пивовар, заместитель генерального директора по стратегии и развитию подрядной компании ”Нацпроектстрой”. — Вес одной балки, которую будем укладывать, чтобы обеспечить подобного рода устойчивость, составляет 740 тонн. Их станут отливать на 12 заводах, которые предстоит построить вдоль железнодорожного полотна. И каждая из этих площадок займет примерно 20 гектаров с идеально ровной поверхностью наподобие взлетно-посадочных полос».
Кроме того, «Нацпроектстрою» необходимо будет создать два завода по производству плит. Один из них расположится в районе Великого Новгорода, а второй — возле Твери.
С экономической эффективностью
Обычно концессии подобного рода финансируются государством. Однако при строительстве данной ВСМ все произойдет иначе: 75% используемых средств поступят из негосударственных источников, а все, что вложит бюджет, в будущем будет полностью возвращено государству.
Одним из главных выгодополучателей станет РЖД. Во-первых, компания выступит генеральным подрядчиком большой стройки. Во-вторых, получит подвижной состав нового поколения вместе со значительным приростом пассажиропотока. И, в-третьих, обращает внимание Юрий Бакерин, заместитель генерального директора компании «Российские железные дороги», все это делается с привлечением банковского сектора. Наконец, при реализации уникального проекта за счет строительства пассажирской инфраструктуры будут созданы возможности для дополнительной перевозки грузов в направлении портов Северо-Запада в размере порядка 30 млн тонн.
Согласно отчету ЦЭИ, выделенная линия для высокоскоростного движения позволит разгрузить существующую линию. Дело в том, что запуск «Сапсанов» между Москвой и Санкт-Петербургом привел к необходимости практически полностью ликвидировать грузовое движение на главном ходу Октябрьской железной дороги, а также кардинально сократить количество пригородных электропоездов. Грузовые поезда теперь следуют через Сонково в Тверской области или Ярославль, а это большие перебеги, финансовые и временные потери для грузоотправителей. Создание специализированной линии решит эту проблему, также перестанет возникать «конфликт ниток трафика», когда для пропуска одного скоростного поезда требуется снять несколько медленных грузовых или пригородных. В результате провозные мощности вырастут на 70%.
Кроме того, ожидается развитие территорий в зоне притяжения новой магистрали. По словам Владимира Косого, президента Центра экономики инфраструктуры, подобный эффект наблюдался в Московской области при пуске линии МЦД: уже на старте проекта был зафиксирован рост среднегодового ввода площадей в 2,5 раза. Например, инвесторы начали активно застраивать пустующие земли вблизи станции Перерва на МЦД-2.
В сухих цифрах расчеты эффективности проекта ВСМ, полученные по методике № 1512, показывают: каждый рубль, вложенный в строительство, даст 1,5 рубля прироста; суммарный прирост бюджетных доходов от всех видов эффектов составит 2,7 трлн рублей; прирост ВВП за период стройки и первых 20 лет эксплуатации в ценах соответствующих лет — 10,5 трлн рублей. Кроме того, на 5% увеличится производительность труда в агломерации при удвоении численности населения.
Планы на будущее
В общей сложности специалисты ЦЭИ оценили эффективность запуска шести перспективных высокоскоростных линий общей протяженностью 5597 км, проходящих через 11 городов-миллионников. Их работа может обеспечить прирост внутреннего валового продукта за время стройки и первых 20 лет эксплуатации на уровне 27,5 трлн рублей, а каждый вложенный рубль принести 2,3 рубля.
Так, вслед за флагманским проектом до Петербурга предлагается начать строительство линии, связывающей столицу с южными регионами через Воронеж и Ростов-на-Дону до Адлера, а далее двинуться от Москвы на восток. Первоочередным для ВСМ до Екатеринбурга может стать участок Москва — Нижний Новгород — Казань, запроектированный еще в 2010-х, затем будет построен отрезок между столицами Татарстана и Башкирии, а к 2040 году предлагается запустить линию Набережные Челны — Екатеринбург с вариантом продления до Челябинска. Завершающими в формировании опорного каркаса высокоскоростных магистралей призваны стать ВСМ Москва — Минск и Москва — Рязань. Представлен и футуристический план, согласно которому к 2074 году участки, проходящие по территории Российской Федерации, будут встроены в общую сеть, которая явит собой протяженный высокоскоростной маршрут от города Марракеш в Марокко до Сингапура в Юго-Восточной Азии.