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.
Искусственный интеллект в руках профессионала вполне может превратиться в действенный инструмент, но вряд ли заменит человека — машина не умеет ни мечтать, ни фантазировать, зато прекрасно просчитывает варианты. На дискуссионной площадке международной выставки архитектуры и дизайна «АРХ МОСКВА 2024» эксперты отрасли обсудили спорный вопрос и поделились опытом применения новых технологий.
Через проекты умных городов цифровые технологии постепенно входят в сферу градостроительства и ускоряют процессы. Например, запрос данных из Росреестра сейчас занимает не 7–10 дней, а секунды. Застройщики и девелоперы начинают получать информацию об участке в автоматическом режиме. С помощью новых технологий власти осуществляют контроль за освещенностью улиц, качеством дорожного покрытия, уборкой снега и даже заполняемостью мусорных урн на остановках. Кроме того, цифровые технологии помогают налаживать связь между обществом и государством. Так, в ходе недавнего голосования за объекты благоустройства стали понятны потребности горожан.
«Но в архитектуре, к сожалению, мы не видим большого продвижения. Да, многие скажут, что используют ТИМ, но еще ни разу в российской действительности мы не видели применения этих систем от этапа проектирования до эксплуатации, а в этой плоскости есть большой потенциал, — говорит заместитель руководителя ИКМО города Казань Радик Шафигуллин. — Да, возможно, отрасль строительства консервативна, не очень хочет, чтобы все процессы были видимыми и оптимизировались, но это лишь вопрос времени — максимум два-три года. Мы видим, что на основе данных предыдущих проектов искусственный интеллект способен собрать новый и привязать его к местности».
По мнению участников дискуссии, новым технологиям вполне под силу создать надбавленную стоимость к таланту архитектора.
В ожидании умного проекта
«Множество из описанных вещей искусственным интеллектом не является. ”Если мусорка наполнилась, то пора сделать то-то” — это алгоритм. Да, цифровые технологии нужны, но искусственный интеллект — это другое. Он накапливает опыт, обучается. Мы от него находимся довольно далеко, но обязаны к нему прийти», — уверена главный архитектор Генпро Елена Пучкова.
Часть архитектурных бюро уже использует в работе новые технологии, и это не только привычный ТИМ. Например, с помощью генеративных систем создается квартирография и проектируются паркинги, в виртуальных вселенных возводятся объекты для портфолио, здесь же происходят встречи с заказчиками, нейросети помогают быстро сгенерировать облик будущих объектов, которые после утверждения клиентом концепции дорабатываются проектировщиками. «Нормана Фостера технологии, естественно, не сделают, а Заху Хадид сделают. Параметрическая архитектура производится из алгоритмов, то есть архитектор пишет алгоритм, задает код, по которому машина и рисует форму. Вы никогда не знаете, что получится в конце», — говорит г-жа Пучкова.
Однако основным остается вопрос: какое место в этом процессе занимает творческий человек? Сотрудники архитектурного бюро «Т+Т Architects» не понаслышке знакомы с искусственным интеллектом и даже участвуют в обучении системы Kandinsky, однако не уверены, что на данном этапе развития технология способна ускорить процесс проектирования. «Если проводить аналогию от умного города до умного проекта, то раздирают противоречия между надеждой и скепсисом применяемости. С одной стороны, есть визионерские ощущения, что применение нейронных сетей, искусственного интеллекта и любых генеративных алгоритмов сильно упростят нашу проектную жизнь, выведут продукт на новый уровень качества, сожмут сроки реализации до минимальных значений и уберут человеческий фактор в плане ошибки. С другой стороны, есть определенный спектр сомнений в применении прикладных инструментов, которые мы можем использовать в проектировании. Сколько раз мы ни пытались работать с нейронной сетью для получения практически применяемого результата (особенно на этапах концепции), то по времени и трудозатратам получается либо столько же, либо дольше», — говорит руководитель бюро «Т+Т Architects» Сергей Труханов.
Сущность ИИ
При этом профессиональное сообщество архитекторов уверено: машина не в состоянии работать без человека. Хорошим примером развенчивания мифа стал проект здания исследовательского центра в Торонто (Канада). Изначально заявлялось, что объект был спроектирован с применением искусственного интеллекта, но позже оказалось, что все ограничения и параметры, необходимые для проектирования, закладывались человеком, а машина, по сути, выносила только шорт-лист решений, самый эффективный из которых выбирал опять же профессиональный архитектор.
«Это не генеративный инструмент, — поясняет Радик Шафигуллин. — Он не может сказать: “Давайте здесь линию нарисуем”. Он смотрит и говорит: “Если здесь стоит эта панель, то в большинстве случаев к ней ставится этот элемент”. Пока мы не видели вариантов ИИ, который мог бы сам что-то ”допиливать”».
Другими словами, архитектор становится оператором, который может изучить сценарии, предложенные машиной, оттолкнуться от них, внести корректировки и дальше работать в привычном режиме. По словам Сергея Труханова, в технологии нет ничего удивительного: «Это не искусственный интеллект, а заранее предустановленные решения, которые могут существовать в зависимости от параметров, выбранных для проекта. Машина никогда не создаст новый контент, потому что не умеет мечтать, а может лишь брать накопленный опыт и интерпретировать его».
Компьютер предлагает среднестатистический образ объекта на основе загруженных в него данных, то есть это усредненное представление людей, которые участвовали в обучении машины. Не исключено, что технология существенно поможет тем, кто строят дома без участия архитектора, а создатели в это время продолжат претворять в жизнь уникальные здания и сооружения.
«Если мы будем разбирать исходный термин, то увидим, что имеется в виду машинное обучение алгоритмов и программ. И только русская душа наделяет его понятием “интеллект” и дает определение “искусственный”, что одушевляет предмет и побуждает вступить с ним в ментальное взаимодействие, — рассуждает сооснователь архитектурного бюро Osetskaya.Salov Александр Салов. — Можем ли мы освободить мозг творца, применяя цифровые технологии, передать им всю механическую работу, чтобы автор мог сосредоточиться только на главный мысли?» В будущем — вполне возможно. Нейросети обучаемы, и сейчас архитектор может приступить к ее тренировке, задавая параметры собственного творчества, ценности, определенные ориентиры, визуальную статистику, чтобы в конечном итоге генерации выдавались в рамках фирменного стиля компании.
Кто останется без работы?
Подобно тому, как однажды стали не нужны телефонистки, может трансформироваться отрасль проектирования. Рутинная, монотонная и повторяющаяся работа перейдет к машине. Однако одновременно с этим вырастет спрос на вовлеченных в работу архитекторов, обладающих высоким уровнем профессионализма и экспертизы.
Пару им составят специалисты по кибербезопасности. Сегодня это направление представляет собой самую большую опасность, ведь творческая разработка архитектора легко может стать доступной неограниченному кругу лиц. И этот вызов пока остается без ответа.
Системы архитектурного обогрева все активнее задействуются в эксплуатации зданий и сооружений, прилегающих к ним территорий и инженерии. По мнению экспертов, в перспективе технология получит еще более массовое распространение.
В большинстве российских регионов ярко выражен зимний сезон. На протяжении нескольких месяцев держится снежный покров, и наблюдаются отрицательные температуры воздуха. Данные природные факторы негативно влияют на качественную эксплуатацию зданий и сооружений. В частности, снег на кровле увеличивает нагрузку на несущие конструкции, возникают протечки, сосульки и наледи при падении могут травмировать людей и привести к другим ЧП. Свести к минимуму такие происшествия и повысить устойчивость кровли и других элементов сооружений к воздействию снега и перепадов температур способны системы архитектурного обогрева (АО).
Технологии АО все активнее задействуются в эксплуатации жилых, коммерческих, промышленных зданий и сооружений, прилегающих к ним территорий и инженерии, а также в загородном домостроении. Эксперты полагают, что архитектурный обогрев в ближайшие годы найдет еще более массовое распространение, в том числе за счет появления на рынке новых видов АО, заинтересованности собственников различных объектов в их энергоэффективности и безопасности.
Выполняя задачи
Архитектурный обогрев представляет собой кабельные системы электрического обогрева, предназначенные для борьбы со снегом и образованием наледи, рассказывает продакт-менеджер направления обогрева, бренд EKF, Артем Евстропов. «Главным элементом системы являются нагревательные кабели, которые при работе обеспечивают выполнение поставленных задач. Электрический обогрев очень удобен. По сравнению с другими видами он может применяться для решения различных задач, для любых типов кровли и площадок, размеров и т. д. Нагревательные кабели технологичны и удобны в монтаже, легко управляются с помощью специализированных контроллеров, что позволяет рационально расходовать электроэнергию. Задачи по антиобледенению встречаются везде, поэтому данные системы применяются повсеместно: это обогрев кровель промышленных цехов, площадок и ступеней в переходах метро и торговых центрах, защита от замерзания труб в частном домостроении».
Ключевые различия, которые можно выделить в системах архитектурного обогрева, – тип греющего кабеля, отмечает ГИП (главный инженер проекта) ООО «Обогрев Люкс» Игорь Скворцов. Он может быть резистивным и саморегулирующимся. Отличие кабелей в пусковых токах (у саморегулирующихся он есть, у резистивных — нет) – в материале, внутренней конструкция кабеля, а также линейной мощности обогрева (в среднем – 30 ватт на погонный метр, но может варьироваться в зависимости от применения). Высокая эффективность и долговечность систем АО достигается благодаря применению систем управления на основе датчиков температуры, воды и осадков – вовремя установленная и запущенная система обогрева сможет самостоятельно реагировать на любые изменения температуры среды и автоматически регулировать уровень отдачи тепла. Соответственно, это позволяет оптимизировать работу системы и снизить энергопотребление. «Еще можно отметить разницу между саморегулирующимися кабелями и резистивными в бытовом плане. За счет матрицы с частицами графита внутри “самрегов” кабель способен самостоятельно изменять выделение тепла (а следовательно, и электропотребление) в зависимости от температуры окружающей среды. Таким образом, его можно подключить напрямую в сеть и использовать по назначению без дополнительного контроля (например, многие используют готовые кабельные секции на основе саморегулирующегося греющего кабеля для обогрева бытовых трубопроводов). Резистивный же кабель — это кабель постоянной мощности, требующий постоянного контроля через терморегулятор», – поясняет специалист.
Улучшая характеристики
По словам руководителя направления архитектурного и промышленного обогрева компании «Теплолюкс» Константина Архипова, современные технологии не стоят на месте, и это находит отражение в разработке и производстве систем АО. В последние годы на рынке появились решения, которые не только повышают эффективность таких систем, но и делают их более безопасными и долговечными.
«Одним из ключевых нововведений стало использование передовых материалов, обладающих малодымными и негорючими свойствами. Такие материалы оболочек греющих кабелей обеспечивают не только высокий уровень безопасности, но и продлевают срок службы систем, что особенно важно в условиях эксплуатации на открытых пространствах. Также стоит отметить широкое применение саморегулирующихся греющих кабелей. Эти кабели автоматически адаптируются к условиям окружающей среды, изменяя свою мощность в зависимости от температуры воздуха и наличия влаги. Это позволяет значительно снизить энергопотребление, так как система будет работать ровно столько, насколько это необходимо в текущих условиях. Такие кабели стали особенно востребованными благодаря их высокой надежности и экономичности», – отмечает специалист.
Можно сказать, что саморегулирующийся кабель – это более современная и энергоэффективная технология в сравнении с резистивным кабелем, продолжает тему директор по продажам компании «Современные технологии нагрева» Александр Саразов. Автономное управление (метеостанция) гарантирует энергосбережение системы архитектурного обогрева, так как она работает только во время снегопада или иных осадков. Да и в целом избавляться от наледи дешевле, проще и безопаснее, чем вручную сбивать лед с крыши. Саморегулирующийся кабель – сейчас самый используемый. Его преимущество – отсутствие перегрева. Он наиболее эффективен при обогреве кровли и водостоков.
Совсем недавно мы улучшили характеристики, добавляет Александр Саразов, и резистивных нагревательных кабелей. Обновили производство серии НРК ТР FEP со фторопластовой изоляцией нагревательных жил. Это решение для систем антиобледенения и снеготаяния с улучшенными показателями. Обновленный кабель НРК ТР FEP удобен в монтаже и имеет усиленную защиту от механических и иных повреждений. Резистивные нагревательные кабели постоянной мощности эффективны при укладке на открытых участках кровли скатных крыш и иных наружных объектов, обеспечивают равномерный нагрев по всей длине. Обновленный кабель НРК ТР FEP удобен в монтаже и имеет такие преимущества, как защита от перегрева, повреждений при укладке, УФ-лучей и агрессивного воздействия, повышенная термостойкость.
Коммерческий директор компании «Антилед-групп» Максим Павлов также отмечает, что в последнее время в производстве систем архитектурного обогрева все чаще используются инновационные материалы и технологии. Например, появились тонкие гибкие пленки, способные равномерно обогревать поверхность без создания видимых элементов. Также разработаны системы автоматизации, которые могут контролировать и регулировать температуру в зависимости от погодных условий. «Таким образом, технология АО является эффективным способом обеспечения безопасности и комфорта на различных строениях. С появлением новых решений и инноваций – как в производстве, так и в установке систем антиобледенения – данная технология становится все более популярной и востребованной в современном домостроении».
По нашим подсчетам, рассказывает руководитель направления технико-коммерческого сопровождения партнерских продаж «ИВС» (входит в ГК «ССТ») Марина Борисова, системы электрообогрева окупаются в ближайшие два-три года эксплуатации за счет экономии на расходах по вызову бригад по уборке территорий от снега и льда. Плюс это страховка от незапланированных судебных исков от собственников автомобилей, на которые могут упасть ледяные глыбы, или пешеходов, или жителей, которые могут получить травмы из-за наледи. Говоря про энергопотребление систем электрообогрева, нельзя не отметить, что решения на основе саморегулирующих кабелей на 20−30% энергоэффективнее аналогичных решений на основе резистивных кабелей. А при применении автоматизированных систем управления (АСУ) системы обогрева работают только в необходимый промежуток времени, при заданных температурах и исключительно при наличии осадков. «При выборе подрядчика мы рекомендуем обращать внимание на качество нагревательных кабелей. Все-таки система рассчитана не на один год службы, а на 10−25 лет, и лучше выбирать не дешевые китайские аналоги, а качественные изделия. Важно, чтобы вы могли в любое время обратиться за гарантийной и технической поддержкой, которую всегда окажет российский производитель», – добавляет специалист.
