Цифровые технологии в строительстве
Цифровые технологии все активнее внедряются в проектирование и строительство. И это не только информационное моделирование, но и другие современные решения, упрощающие работу специалистов и делающие ее более эффективной.
В том, что трансформация строительной отрасли невозможна без внедрения передовых цифровых технологий, уверены как чиновники Минстроя, так и игроки рынка. Ряд решений уже используется, другие еще ждут своей очереди.
Правило хорошего тона
При упоминании «умных» технологий в проектировании и в строительстве в первую очередь все вспоминают BIM. Еще пять-семь лет назад для многих российских компаний информационное моделирование было практически неизвестно. Сейчас эту технологию в своей работе используют уже более половины всех крупных проектных организаций. Застройщики BIM применяют пока реже. Тем не менее, есть стойкая тенденция роста.
По мнению заведующего кафедрой информационных технологий СПбГАСУ Алексея Семенова, использование BIM на стадии проектирования в ближайшие пять лет уже станет правилом хорошего тона. Все предпосылки для этого уже есть. Внедрение BIM на последующих стадиях, на его взгляд, займет больше времени. Здесь мы можем опираться на международный опыт внедрения BIM в строительную отрасль.
«В целом, если говорить о новых технологиях, в настоящий момент активно разрабатывается и дополняется программное обеспечение, в том числе и отечественное, для использования на стадиях строительства и эксплуатации. Кроме того, для работы с информационными моделями зданий могут использоваться технологии 3D-сканирования, 3D-печати, виртуальной и дополненной реальности. Все это звучит как научная фантастика, но в отдельных организациях уже используется. Работа с этими технологиями приводит к необходимости формирования новых компетенций у выпускников вузов, к модернизации старых и открытию новых специальностей. В СПбГАСУ в этом направлении ведется активная работа. Поэтому, когда технологии получат широкое распространение, наши выпускники будут к этому готовы», – подчеркнул Алексей Семенов.
Многие проектные организации уже задействуют BIM, другие технологии – и сочетают их между собой. Как отмечают в компании «Ренейссанс Констракшн», специалисты в своей работе уже используют 4D-, 5D-проектирование, фотограмметрию и лазерное сканирование, а также технологии виртуальной и дополненной реальности. Причем и в облачных сервисах. Также туда уже уходят и платформы. Например, Autodesk делает фотограмметрию на облаке, там же происходит обработка моделей для forge viewer. В результате на компьютере проектировщика и строителя остается только браузер.
По словам главного специалиста по информационному моделированию зданий компании «Ренейссанс Констракшн» Павла Недвиги, для более глубокого внедрения данных новых технологий в проектирование понадобится два-три года. Также за этот период станет обыденной инвестиционная оценка проекта на основе информационной модели. Относительно нетиповыми технологиями останутся Machine learning & Data science. Пока имеются единичные примеры их использования. Но востребованность такого направления в ближайшие годы будет расти.
Заместитель генерального директора ООО «ПСС ГРАЙТЕК» Борис Воробьёв соглашается с коллегами. По его словам, сегодня технология BIM получила устойчивое распространение в проектировании и все больше внедряется в управление строительством. Он отмечает, что сейчас в отрасли получают распространение практика сдачи проектов на госэкспертизу в формате BIM, расчет стоимости объекта на ее основе. Также специалисты используют в работе 3D-координацию и обнаружение коллизий, автоматизированную проверку соблюдения норм в проекте и др.
В «едином окне»
По словам руководителя бизнес-направления компании Advalange Дмитрия Мордвинцева, отдельно существует потребность в удобном механизме представления отчетности. В этой сфере прекрасным инструментом, повышающим эффективность реализации проекта, является BPM-система. Она позволяет автоматизировать в формате «единого окна» взаимодействие между госзаказчиком, генподрядчиком, исполнителями на местах и оперативно предоставлять консолидированную отчетность проверяющим органам. Ключевым отличием BPM-систем является консолидация всех строительных процессов в формате «единого окна». Также возможно подключение сторонних систем, таких как видеонаблюдение объекта в режиме онлайн, картографических сервисов, и формирование различных информационных досок для всех участников процесса.
«Регионы, корпорации и проектные организации, которые уже внедрили подобные системы, отмечают существенное высвобождение ресурсов от рутинной работы. За всеми участниками процесса закрепляются формализованные зоны ответственности. Осуществляется полный контроль целевого исполнения бюджета проекта. Что особенно приятно, данные системы являются стопроцентно российскими разработками и внедряются отечественными компаниями», – добавил Дмитрий Мордвинцев.
Генеральный директор ООО «Дорианс» Сергей Луценко добавляет, что проектно-изыскательским компаниям, несомненно, в будущем помогут дроны в сочетании со спутниковыми тарелками. Уже сейчас на рынке есть несколько предложений, где беспилотник сверху снимает плановое положение, а стоящий на земле GNSS-приемник отслеживает его высотное положение. С помощью такой комбинации можно производить топографическую съемку и осуществлять сопровождение строительства. Также, на его взгляд, со временем в строительство ворвется технология 3D-печати. И это будет печать по заранее разработанным чертежам из различных материалов, не только из полимеров, но и из стали с бетоном.
Мнение
Кирилл Няшин, начальник отдела по информационному моделированию строительства компании «Ренейссанс Констракшн»:
– В настоящее время для небольших объектов наблюдается уход проектирования в облачные сервисы. Также для них задействуется лазерное сканирование. Это помогает получить более точные объемы работ, материала, а также рассчитать их стоимость. При этом 4D-моделирование в таких проектах обычно задействуется для разделов конструктивных решений и фасадов. Для крупных и ответственных объектов уход в облако пока сомнителен с точки зрения безопасности. Кроме того, существует вероятность закрытия облачных решений для объектов госзаказа. Соответственно, данный фактор будет тормозить развитие облачных решений на всех этапах проектирования в данном сегменте.
Тем не менее, в целом технологии развиваются очень быстро. Все более обыденными становятся использование эксплуатационной модели здания, безбумажный прием объектов в экспертизу. Также все более активно задействуются на строительной площадке AR-технологии для контроля монтажа, проводятся VR-конференции между географически отдаленными офисами для обсуждения модели объекта.
Тимофей Татаринов, генеральный директор IТ-компании «Мобильные решения для строительства»:
– В проектировании действительно все активнее заметен переход на BIM. В строительстве же цифровые технологии стоит делить на «человеческие» и инструментальные. Инструментальный контроль осуществляется при помощи дронов, лазерного сканирования, облака точек. Хотелось бы верить, что через пять лет в строительной сфере нас ждет повсеместное использование компактных лазеров, сканеров или дронов, которые будут оперативно передавать статус текущего хода строительства. Тем более, что многие из используемых сейчас технологий становятся с каждым годом доступнее.
«Человеческие» технологии – это визуальный контроль качества, к которому наблюдается растущий интерес. Судя по нашим клиентам, компании с большими объемами застройки нацелены на создание единого информационного пространства для обмена данными. Особенно важно для развития отрасли, чтобы аналоговый общий журнал работ перешел в цифровой формат. Технически для этого все готово.
Новых IT-технологий в строительной сфере не появлялось давно, все было разработано в 1990-х, 2000-х и 2010-х годах. Сейчас нужно смотреть на то, какие решения появляются на основе этих технологий: искусственный интеллект, Big Data, VR/AR. Но например, VR на строительной площадке пока не находит нормального применения, в лучшем случае – используется в обучении.
Искусственный интеллект и Big Data – это то, куда все идет. Все это может применяться как руководителями, директорами по строительству, генеральными директорами, так и непосредственно исполнителями, инженерами. Однако сейчас таких решений нет не только в России, но и за рубежом.
Вторая жизнь
Строительные отходы и мусор можно эффективно перерабатывать. Однако в России значительная часть остаточных материалов все еще утилизируется на полигонах без возможности вторичного использования.
По оценке экспертов, в западных странах перерабатывается до 90% строительных отходов. В России этот показатель не превышает 20%. В настоящее время большинство остаточных строительных материалов складируется на мусорных полигонах, где затем сжигается или закапывается, что наносит вред окружающей среде. Кроме того, по всей стране регулярно появляются несанкционированные свалки.
В 2018 году Правительство России приняло Стратегию развития промышленности по переработке, утилизации и обезвреживанию отходов производств до 2030 года. В соответствии с ней, переработка строительных остаточных материалов должна дорасти как минимум до 60%. Предполагается, что в ближайшие годы в отрасль будут внедряться новые технологии. Застройщики, снижающие объемы мусора, а также его переработчики могут получить различные преференции, в том числе и налоговые.
Возможно всё
Специалисты различают понятия переработки и утилизации. Первое, вполне понятное, предполагает превращение объекта в новый материал или его составляющую. Второе – более объемное, оно может включать в себя, в частности, и полную или частичную переработку. Уничтожение – это последнее звено.
По мнению директора по инжинирингу ФГИК «Размах» Алексея Фунтова, современные технологии позволяют перерабатывать практически все. Даже ртутные отходы можно превратить в новую ртуть, а грунт, загрязненный тяжелыми металлами, можно очистить. Другое дело, подчеркивает специалист, что до нашей страны эти инновации пока не дошли и доходят с трудом, сталкиваясь с различными ограничениями.
По его словам, значительная часть строительного мусора появляется при демонтажных работах. Это бой кирпича, бетона и железобетона, отходы известняка, бута и доломита, щебня. Все это – V класс опасности, то есть пригодный для вторичного использования материал. Кроме того, часто встречается IV класс опасности – отходы от сноса деревянных строений, лом асфальтобетонного покрытия, загрязненный грунт и несортированный строительный мусор. Они также могут перерабатываться и использоваться.
О возможности вторичного применения большинства строительных отходов говорит и директор по демонтажу холдинга «СносСтройИнвест» Пётр Юскин. Он отмечает, что чаще всего перерабатываются металл (для выплавки новых изделий), бой кирпича (для дорожных работ, дренажных систем, садового дизайна, улучшения теплоизоляции), бой бетона (для обустройства фундаментов, изготовления железобетонных конструкций и для создания временных дорог).
«Утилизировать можно любые отходы с I по V класс опасности, при этом получая на 100% новый продукт или частично выделяя ценный компонент и повторно его применяя. При этом компания, которая занимается утилизацией отходов I–IV классов опасности, должна иметь лицензию на осуществление этой деятельности. Для работы с отходами V класса лицензия не требуется. Состав отходов чаще всего неоднородный, и утилизировать их без образования побочных отходов достаточно сложно. Компании чаще всего выделяют из отходов ценные компоненты, используя их в дальнейшем, а остатки от сортировки подлежат дальнейшему размещению на полигоне», – говорит Пётр Юскин.
Технологические особенности
Строительные отходы могут использовать в собственных целях и те, кто их создал. Генеральный директор компании «РПН-Сфера» Юрий Кортунов напоминает, что в строительном мусоре велика доля такого компонента, как древесный материал. «Это рамы, двери, напольные покрытия. Ввиду того, что издревле дерево является для человечества топливом, логично использовать эти элементы именно в этом качестве. Их образуется достаточно, чтобы питать небольшие или временные котельные (например, внутри предприятий или отапливающие «строительные городки»). Конечно, остается часть мусора, которой трудно найти применение, – обрывки линолеума, рубероида и т. п., которые ввиду сложного химического состава не стоит сжигать из-за риска существенного загрязнения атмосферы. Их-то как раз нужно отправлять на полигоны. Эту часть строительных отходов разумно измельчать и, используя в смеси с отходами грунта и крошкообразной фракцией, образовавшейся при дроблении кладки и монолитных элементов, использовать как рекультивационный грунт», – считает он.
По словам Сергея Яруллина, генерального директора компании AXE Machinery (производитель оборудования для сбора, сортировки и переработки отходов), с помощью современных дробилок непосредственно на стройплощадке можно переработать в щебень битый кирпич, асфальт, железобетон, металлолом и другие материалы. «Современный измельчитель способен переработать 100 т бетона всего за час. Получившуюся крошку можно использовать повторно при заливке фундамента. Крупные строительные компании, например, могут вывозить этот материал на другой объект после завершения строительства. К сожалению, дробилки стоят недешево, поэтому отходы чаще всего вывозят на полигоны», – отмечает он.
Алексей Фунтов соглашается с коллегой. Он добавляет, что помимо механического рециклинга, в том числе с задействованием дробилок, можно выделить и сырьевой, связанный с изменением химического состава исходного материала – в ходе реакций провоцируется деградация до низкомолекулярных исходящих состояний. В этой сфере в России сейчас производится множество разработок и патентуется много новых средств.
«В нашей стране технологически процесс рециклинга существенно не изменился за последние десятилетия, поскольку мы не говорим о переработке мусора, а имеем в виду вторичное использование тех или иных отходов. Раздельные элементы передаются не на мусороперерабатывающие предприятия, а на заводы, которые используют эти материалы вторично», – говорит руководитель проектов комплексного освоения территорий компании «Строительный трест» Анзор Берсиров.
Он также сообщил, что в проекте NEWПИТЕР на юго-западной границе города и области уже несколько лет применяется система раздельного сбора мусора. Жители домов отделяют твердые бытовые отходы и выбрасывают их в специальные контейнеры для пластика, стекла, бумаги и алюминиевых банок.
Значительная часть строительного мусора идет на переработку и при монтаже и демонтаже лифтового оборудования. Как отмечает инженер-эколог компании «МЛМ Нева трейд» Гульназ Сабирова, лифтовые кабины в основном сделаны из металла, а цветной и черный металл являются ценным ресурсом. «Его можно переработать, а затем применить в любой отрасли промышленности. Переработке подвергаются и стенки купе кабины, сделанные из ДСП. Кроме того, при демонтаже образуются строительные материалы: бетон, железобетон и кирпич. Они также могут быть переработаны и снова вовлечены в процесс производства. После демонтажа материалы передаются лицензированным организациям по обращению с отходами, а затем утилизируются», – рассказывает она.
Мнение
Анзор Берсиров, руководитель проектов комплексного освоения территорий компании «Строительный
трест»:
– С помощью стройматериалов создаются жилые дома, промышленные здания и социальные объекты. А вот материалы, которые используются при их упаковке, – бумага и пластиковая пленка – подходят для переработки. Пластик не разлагается и плохо горит, поэтому для рециклинга отходов такого рода должны работать перерабатывающие заводы. А регионы, в свою очередь, должны создавать комфортные экономические условия для их строительства.
Пётр Юскин, директор по демонтажу холдинга «СносСтройИнвест»:
– Процесс рециклинга постоянно совершенствуется, используется современная техника. Например, новые дробильно-сортировочные установки, в состав которых входят грохоты, конвейеры, дробилки различной степени дробления. Такое оборудование позволяет осуществлять большой объем работ в кратчайшие сроки.
Владимир Марков, генеральный директор корпорации ТЕХНОНИКОЛЬ:
– Большинство строительных материалов могут и должны подвергаться рециклингу. Однако до недавнего времени в России вторую жизнь получали только изделия из железобетона и кирпича, а все остальные материалы отправлялись на свалку. С внедрением программ реновации проблема приобрела особенную остроту. Появилась необходимость утилизации огромного количества отходов строительства и сноса (ОСС). Только с 2010 по 2015 года объем ОСС увеличился в 12 раз, а на переработку отправлялось всего 12%. Поэтому в настоящее время актуальнее говорить не о технологических переменах в рециклинге, а скорее о становлении системы переработки в России.
Так, на своих предприятиях мы внедрили программу «ТН-Рециклинг», реализацию которой начали с собственных предприятий. Для начала мы установили специальное оборудование, которое позволяет перерабатывать вторичный полистирол и отслужившую минераловатную изоляцию. Таким образом, на своих заводах мы полностью перерабатываем собственный вторичный полистирол (это может быть крошка от изоляции, плиты, не прошедшие контроль качества), упаковку, пленку, каменную вату.
Несколько лет назад мы расширили программу и пригласили к участию профессиональное сообщество. Теперь строители могут сдавать отслужившую теплоизоляцию на основе пенополистирола и каменной ваты на предприятия ТЕХНОНИКОЛЬ. При определенных объемах компания даже готова организовать транспортировку данных продуктов.
А если невозможное – возможно?
Распространение цифровых процессов, постоянно ускоряющееся изменение облика городов, слияние общественной и личной жизни, повышение комфорта и качества жизни – основные запросы для современного здания.
Возможно ли не только идти в ногу со временем, но и опережать его? В компании Schüco уверенно отвечают – да!
Перспектива – в инновациях
Поскольку в компании оценивают свою продукцию и услуги с учетом уровня инновационности, Schüco активно участвует в реализации жилых и офисных зданий, ориентированных на будущее. Требования к эффективным зданиям рассматриваются в комплексе, что делает возможным разрабатывать решения с уникальным и инновационным дизайном.
Инновация в Schüco начинается с идеи. Ассортимент услуг, предлагаемых специалистами компании, охватывает все этапы строительного процесса, гарантируя на каждом из них высокое качество.
«Сегодня заказчики, а следовательно, и архитекторы хотят видеть в проектах больше света, – отмечает генеральный директор российского представительства Schüco International Штеффен Ретиг. – Большой формат остекления, меньшая видимая ширина профиля помогают преобразовать архитектуру города, представить объект как единый организм, гармонично вписывающийся в окружающий ландшафт».
Все новинки, будь то утонченный профиль (Schüco FWS 35 PD), ручка с минималистичной геометрией (для окон серии PD) или встроенная в фасад раздвижная система (Schüco ASE 80 TC), сразу представляются компанией на профильных выставках и предлагаются к продаже.
Так, на последней выставке BAU-2019 были представлены: элементный фасад с непрозрачными поверхностями (платформа Schüco AF UDC 80), панорамными дизайнерскими встраиваемыми оконными элементами (Schüco AWS 75 PD), панорамными дизайнерскими вентиляционными створками (Schüco AWS VV PD) и скрытой текстильной солнцезащитой; концепция элементного фасада со встроенной раздвижной дверью Schüco ASE 80 TC, системой вентиляции с функцией очистки воздуха Schüco VentoLife и звукопоглощающими фасадными элементами Schüco PNC; стоечно-ригельный фасад с дверью и сенсорным дисплеем Schüco DoorControlSystem, встраиваемым оконным элементом с RWA, широкими солнцезащитными ламелями ALB и стеклами с изменением прозрачности; оболочка с объединенными в единую сеть компонентами управления фасадом контрольными устройствами Schüco BSC; элементные фасады со структурным остеклением и мехатронными элементами открывания; а также различные оконные и дверные системы.
Специальный и системный баланс
Широта линейки продукции, а также имеющиеся в Schüco разработки и технологии позволяют воплотить самые смелые архитектурные идеи, даже если они требуют создания уникальных продуктов.
Стандартные (или базовые) решения позволяют заказчику вписаться в экономическую составляющую проекта, соблюсти требования технических нормативов. Они изготавливаются по проверенным временем и практикой технологиям, соответствуют сертификатам и обеспечивают предсказуемый результат.
Если же проект подразумевает какие-либо технологические или архитектурные особенности, то профессионалами проектного бюро компании разрабатывается специальное решение (уникальные по геометрии профили, комбинации фурнитуры, ламели и т. д.).
При этом используются технологии информационного моделирования, 3-D печать и тщательное тестирование. Специальные решения проходят этапы согласования по геометрии, функциональности, возможностям производства и эксплуатации.
Все это, по мнению специалистов компании, способствует развитию производства, ведь если использованное единично инновационное решение окажется удачным, то со временем оно становится востребованным и превращается в новинку, выпускаемую серийно.
«Умный» профиль
С использованием продукции Schüco построено достаточно много зданий и сооружений, имеющих сертификацию систем LEED и BREAM. Есть ряд объектов, вырабатывающих больше энергии, чем потребляют (так называемые пассивные дома). Поэтому в компании тема энергоэффективности – уже не будущее и не настоящее, а, можно сказать, недалекое прошлое.
Сегодня в Schüco работают в векторе развития автоматизации и интеллектуализации своей продукции.
Оконные и дверные профили, производимые компанией по технологии Green, свободно интегрируются в систему «умный дом» или функционируют в автономном режиме.
Полностью укомплектованные необходимыми приводами и датчиками автоматизированные системы остекления Schüco могут, к примеру, учитывая уровень углекислого газа в помещении, температурные и погодные факторы, внешние воздействия и скорость ветра, соблюдать или корректировать график проветривания, менять степень солнцезащиты, а также работать под управлением пользователей, в том числе удаленно.
При этом сложная автоматика, которая, используя мехатронную фурнитуру, формирует и меняет индивидуальный сценарий в каждом помещении, скрыта в профиль и не влияет на эстетику восприятия.
Обучающийся сервис
При инновационности и сложности продукция Schüco легка в эксплуатации. В отдельных компонентах систем производитель добился максимального качества и срока службы – до пятидесяти лет – и всегда готов проконсультировать потребителя по всем вопросам, предоставляет через своих партнеров-переработчиков сервисное обслуживание.
В Билефельде (Германия) находится главный обучающий центр для сотрудников Schüco.
Полученные знания они передают через успешно работающие площадки в Солнечногорске и Химках. Здесь ежегодно повышают свой уровень компетентности по установке, наладке и обслуживанию систем десятки сервисных специалистов компаний-партнеров.
Ознакомиться с новинками, а также с технологиями сборки и обслуживания продукции компании можно и на проводимых Schüco по всей России семинарах.
Повышая профессионализм персонала, компания держит курс на дальнейшее улучшение качества работы клиентской структуры «архитектор – заказчик – партнер Schüco», что максимально отвечает реалиям рынка и заставляет невозможное становиться возможным.
Цитаты
Генеральный директор Schüco в России Штеффен Ретиг:
– Мы в России с 1997 года. За эти годы наша компания создала по всей стране сеть представительств. Благодаря современной складской и дистрибьюторской логистике мы обеспечиваем своевременную доставку систем оконных и дверных профилей, фасадов, комплектующих и фурнитуры нашим переработчикам со складов в Солнечногорске и Гатчине.
Компания постоянно развивается и двигается вперед. Но главное, что все это мы делаем не ради себя, а ради наших партнеров: архитекторов, производителей, инвесторов и частных заказчиков. Именно от них идет стимул к обеспечению с помощью нашей продукции большей свободы дизайна, к созданию технологических и инновационных решений, позволяющих работать на более высоком уровне.
Старший архитектурно-строительный специалист Schüco Екатерина Троц:
– У нас есть очень удобная по использованию в BIM-проектировании база семейств наших решений и узлов. Архитекторы, работающие с нами, хорошо знакомы с данной платформой на сайте. Данные базы свободно интегрируются в модели. Кроме этого, наши специалисты могут создавать семейства под индивидуальные запросы заказчиков. Базы, созданные в разных странах, в том числе и линейка digital-продуктов, представленная на BAU-2019, интегрируются между собой. Это очень удобно, ведь при малейшем изменении проекта мы можем выгрузить семейство, внести необходимые правки на любой стадии реализации и загрузить обратно с привязкой к стоимости, к конкретному подрядчику и, например, к планируемому сроку проведения технического обслуживания.