С точностью до миллиметра. Лазерное сканирование становится неотъемлемой частью BIM-проектов
Цифровизацию строительной отрасли почти невозможно представить без использования точных и быстрых данных инженерно-геодезических изысканий, максимальной детализации окружающего пространства и объектов. Получить подобные сведения помогает трехмерное лазерное сканирование.
В рамках данной технологии можно проводить измерения с миллиметровой точностью и скоростью до 1 млн точек в секунду, и сразу же обрабатывать их специализированными программами. Выделяют три вида лазерного сканирования. Первый и наиболее распространенный – наземный. Съемка проводится статичным прибором. Мобильное лазерное сканирование производится в движении. Оно зарекомендовало себя при работе на линейных сооружениях: автодорогах, железнодорожных путях и т.д. Третий вид лазерного сканирования - воздушное. Осуществляется оно с борта летательного аппарата и применяется в случае необходимости съемки больших площадей, вне зависимости от сложности рельефа и природных условий местности.
BIM ускоряет
Коммерческий директор компании КубартаТМ Роман Старостенко отмечает, что в подавляющем большинстве случаев заказчики применяют лазерное сканирование в строительстве. В особенности оно целесообразно, когда объект сканирования уже существует в какой-то стадии и с ним нужно произвести определенные манипуляции. Кроме того, сканирование используется и в однокомнатных квартирах при создании дизайн - проекта, и на промышленных предприятиях при реконструкции или техническом перевооружении, и при реставрации объектов культурного наследия. «С помощью данной технологии мы оперативно выполняем обмерные работы и фиксируем текущее положение сетей и конструкций. Трехмерное сканирование дает огромное количество информации, ранее недоступной при обычном обмере, а общая стоимость остается такой же, как и была раньше, при традиционных обмерах», - рассказывает он.
По словам генерального директора ООО «СЭС» Максима Филиповича, основные заказчики — это проектные и строительные организации, которые решают задачи по актуализации исполнительной документации для последующей реконструкции объектов и контроля качества строительства зданий и сооружений. Важнейшим фактором, влияющим на стоимость и сроки производства работ методом лазерного сканирования, является подробное техническое задание. Расширение спроса на данную технологию, отмечает эксперт, напрямую связано с техническим обеспечением и подготовкой персонала заказчика для работы с облаками точек и 3d моделями. В области строительства, архитектуры и промышленности приоритет у наземного лазерного сканирования, благодаря точности и плотности данных. Преимущества воздушного и мобильного сканирования состоят в их скорости, например, при съёмке рельефов местности.
«Лазерное сканирование используется уже не первое десятилетие, однако в последнее время, с внедрением BIM, оно стало использоваться намного чаще, т.к. получаемые результаты наилучшим образом «вписываются» в эту идеологию. Поэтому и применение лазерного сканирования становится оправданным везде, где начинает внедряться информационное моделирование. Сама технология позволяет значительно сократить время производства работ и повысить качество конечных результатов», - отмечает ведущий специалист ООО «Геодезические приборы» Григорий Жуков.
Между тем, по мнению генерального директора ЗАО «ЛенТИСИЗ» Николая Олейника, основным критерием целесообразности по-прежнему является готовность потребителя к работе с лазерными технологиями. Далеко не все проектные организации имеют необходимые навыки и инфраструктуру для работы с данными сканирования. В настоящее время основным потребителем 3D-продукта являются компании, уверенно работающие в современных BIM, ГИС-системах, а также комплексах 3D – моделирования.
«Также важным фактором является экономическая составляющая. Несмотря на очевидные преимущества воздушного и мобильного лазерного сканирования, высокая стоимость оборудования и жесткие требования к квалификации специалистов сужают выбор метода 3D-сканирования чаще всего до самого доступного – наземного. Перечень задач, которые способно решить 3D-сканирование растет, одновременно растет и число специалистов, использующих трехмерные модели, формируя спрос на выполнение работ с применением лазерных технологий»,- добавляет он.
Сделать выбор
Специалисты отмечают, что очень важно правильно подобрать оборудование для лазерного сканирования. При этом, каким бы суперсовременным оно ни было, основной составляющей успеха остается квалификация инженеров, проводящих полевые работы и камеральную обработку данных. Есть и другие важные нюансы, которые влияют на качество съемки, и в целом на профессиональную репутацию производящей ее организации.
По словам Романа Старостенко, многим компаниям сложно запастись оборудованием на все случаи жизни, поэтому при выборе исполнителя на лазерное сканирование есть смысл больше ориентироваться на отзывы и рекомендации клиентов и коллег, на портфолио потенциального исполнителя, чем на заявленный или представленный приборный парк. «Парк оборудования для лазерного сканирования требует стандартного технического обслуживания, как и любые измерительные приборы. Все сканеры должны проходить ежегодные поверки и иметь соответствующие сертификаты. Сложность заключается в другом. При достаточно высокой стоимости оборудования, пока его практически невозможно застраховать, а риск повредить его очень высок. Поэтому бережное и ответственное отношение сотрудников к приборам сканирования – это приоритет сканирующей организации», - подчеркивает эксперт.
К выбору оборудования действительно стоит подходить с особой тщательностью, констатирует Григорий Жуков, т.к. технические характеристики представленных на рынке приборов часто указываются кратко. Как и при выборе электронного тахеометра, стоит обращать внимание не только на линейную точность дальномера, но и на погрешность угломерного блока, что не редко явно не указывается производителями сканирующих систем. Время и скорость сканирования также стоит подробно рассмотреть в различных режимах, а не руководствоваться цифрами, взятыми из спецификации к прибору.
«Если говорить про стационарное сканирование, то в своей работе, несмотря на присутствие в нашем парке приборов нескольких производителей, мы продолжаем наиболее активно использовать уже хорошо зарекомендовавший себя сканер Topcon GLS-2000. Он до сих пор по совокупности своих параметров превосходит аналоги, технические характеристики которых «на бумаге» могут казаться предпочтительнее. Также в этом году у нас появился уникальный прибор – робосканер GTL-1000. Это роботизированный тахеометр с интегрированным компактным высокоскоростным сканером, благодаря которому мы смогли в разы сократить время производства работ по сканированию, например, на строительной площадке», - сообщил Григорий Жуков.
Внимательно стоит подходить и к процессу передачи данных лазерного сканирования, отмечает Максим Филипович. «В нашей организации для этих целей используются популярные программные комплексы: Leica Cyclone, Autodesk ReCap, Autodesk Revit. По требованию заказчика выполняется конвертация 3D данных в необходимый цифровой формат. На данный момент критических и неразрешимых проблем искажения данных нет. Важным критерием для заказчика является скорость и точность пространственных данных, поэтому предпочтение стоит отдавать ведущим производителям оборудования для 3d сканирования, таким как Leica Geosystems, Trimble, Riegl. Оборудование подлежит обязательной ежегодной поверке и калибровке с получением соответствующего сертификата», - добавляет он.
По словам Николая Олейника, на данный момент нет единого мнения о приоритетных программных продуктах для внедрения цифровых технологий. Каждая организация выстраивает алгоритм обработки пространственных данных с учетом своих дополнительных нужд и требований. Несмотря на то, что лазерные технологии стали активно использоваться более десяти лет назад, проблема передачи данных специалистам смежных областей все еще актуальна. Эффективные варианты обмена и обработки данных предлагают и сами производители оборудования. «В ЗАО «ЛенТИСИЗ» комплекс обработки и обмена информацией реализован на базе ПО Leica Geosystems. Данная система позволяет эффективно и без потерь работать с большими объемами (до нескольких сотен Гб) информации. Неоспоримыми преимуществами этого продукта являются функциональность, оптимизированные форматы Leica и серверное ПО, позволяющие оперативно подключать к работе над проектом не только своих специалистов, но представителей заказчика», - подчеркнул гендиректор компании «ЛенТИСИЗ».
МАТЕРИАЛЫ ПО ТЕМЕ:
Перспективы применения лазерного сканирования
В особых условиях. Проблемы геодезические изыскания на застроенных территориях
Занижая расценки
Из-за падения строительной активности на рынке топографических услуг существенно выросла конкуренция и усилился ценовой демпинг.
В настоящее время в Санкт-Петербурге и Ленобласти работает около сотни инженерно-изыскательских организаций. В частности, они предоставляют услуги топографической съемки местности, на которой впоследствии будут возведены здания, дороги или коммуникации. Стоимость съемки зависит от характеристик участка и конкретного объекта. При этом игроки рынка отмечают, что цены на топографические работы у некоторых организаций существенно занижены, а предоставляемые услуги не всегда качественны.
Реалии рынка
По словам главного инженера ООО «Изыскатель» Кирилла Черняка, в настоящее время самой актуальной проблемой для изыскателей является уменьшение объемов строительства и, как следствие, сжатие рынка геодезических и топографических работ. Также наблюдается массовый переход геодезистов из изыскательских организаций в строительные компании, связанный с уровнем заработной платы. «Кроме того, существует огромное количество фирм-однодневок, представленных двумя-тремя специалистами и оказывающих значительное ценовое давление на рынок в сторону снижения стоимости работ. В результате этого у многих серьезных изыскательских организаций значительно снижаются доходы, и по этой причине рост зарплат сотрудников становится невозможным. С другой стороны, в последнее время наблюдается демпинг и со стороны особо крупных компаний. Таким образом они пытаются задавить конкурентов и захватить рынок. В данном случае нужен жесткий контроль со стороны ФАС», – считает он.
Кирилл Черняк отмечает, что ценовой демпинг, снижение уровня оплаты труда специалистов и, как следствие, потери в качестве работ – характерны не только для геодезии, но и для всей строительной отрасли в целом. По его словам, для исправления сложившейся ситуации необходимо усилить контроль качества работ на всех этапах, повысить ответственность компаний-застройщиков, ввести минимальный почасовой уровень оплаты труда по специальностям и категориям. Также важно улучшить доступ к госзакупкам для небольших компаний, отрегулировать действующую нормативную базу и т. д.
Заместитель генерального директора ООО «Гильдия Геодезистов» Сергей Лазарев также считает, что специфика этого сегмента петербургского рынка на данный момент выражается в большом количестве изыскательских организаций в городе и небольшой цене выполнения работ. «Тем не менее, проблема компаний-однодневок не стоит остро, так как для выполнения изысканий, во-первых, требуются допуски СРО, а во-вторых, наша ниша является крайне консервативной – и заказчики привыкают работать «вдолгую» со своими постоянными подрядчиками. Конечно, появляются новые компании, которые пытаются занять свое место на рынке, но получить большой заказ сразу у них не получится», – полагает эксперт.
Попали в сети
По мнению игроков рынка, кроме высокой конкуренции и демпинга, в отрасли геодезии и топографии существуют и специфичные проблемы. Причем некоторые из них касаются прежде всего именно Петербурга.
Начальник отдела топографических работ ОАО «Трест ГРИИ» Ольга Детковская рассказывает, что в настоящее время в городе нет единого банка данных исполнительных чертежей на вновь прокладываемые и уже имеющиеся сети. «Каждая эксплуатирующая организация создает свой банк и ограничивает к нему доступ изыскателей. Также она устанавливает свои монопольные расценки на использование чертежей, сверку сетей, сроки проведения сверки. Справочник базовых цен, на который ориентируются специалисты, не предусматривает такие затраты при производстве инженерно-геодезических изысканий. В настоящее время застройщики стараются избежать заключения договора с изыскательскими организациями на выполнение исполнительной топографической съемки, так как нет четкого требования ГАТИ и ГАСН на законодательном уровне производить такие работы. Вследствие всех вышеперечисленных проблем качество инженерно-геодезических изысканий низкое, средние рыночные цены не покрывают затрат на себестоимость работ», – объясняет специалист.
Сергей Лазарев добавляет, что, если говорить о Петербурге, наиболее актуальная проблема сегодня в топографии – это необходимость согласования сетей в эксплуатирующих организациях. «Оно может растягиваться на срок до двух месяцев, что неприемлемо для наших заказчиков. Не очень понятно, почему Петербург отстает от Москвы почти на десятилетие в этом направлении. В Москве данная проблема решена давно – и согласования сетей проводятся по принципу "единого окна"», – подчеркивает он.
Мнение
Сергей Лазарев, заместитель генерального директора ООО «Гильдия Геодезистов»:
– Для улучшения ситуации на рынке изыскательских услуг необходимо организовать на уровне города (профильного вице-губернатора) нормативную базу для создания «единого окна» согласования сетей, например, на базе ГГО КГА СПб. Также следует сформировать нормативную базу для организации фонда архивных данных на территории Петербурга (на данный момент вообще не существует юридической базы, на основании которой изыскатели обязаны сдавать архивы в город), с одновременной качественной проработкой сервисов электронного документооборота, проверки материалов изыскателей и т. д. Это поможет увеличить скорость выполнения изысканий минимум в два раза. Кроме того, важно ужесточить проверки СРО для изыскательских компаний, вплоть до возврата к лицензированию.
BIM получает законодательную основу
BIM в России переходит из разряда мифов и фантазий в реальность. В июне Росстандарт утвердил первые пять ГОСТов, которые вскоре станут обязательными к исполнению. А законотворцы ввели понятие BIM в федеральное законодательство.
Начало положено. Остается продумать схему работы BIM на рынке проектирования, строительства, реконструкции и сноса. Этому и была посвящена работа круглого стола в Российском союзе промышленников и предпринимателей.
BIM в законе
Теперь BIM в России существует официально. «Легализующий» термин Федеральный закон № 151-ФЗ «О внесении изменений в Федеральный закон "Об участии в долевом строительстве… "» опубликован в «Российской газете» 1 июля. По сути, в документе нет деталей – закон лишь вводит понятие информационного моделирования, классификатора строительной информации и обозначает возможность работы в информационной модели на каждом этапе жизненного цикла объекта. Аналогичные нормы сейчас вносятся и в Градостроительный кодекс РФ.
«Как и обещали, мы двигаемся максимально консервативно, – подчеркнул в ходе круглого стола замглавы Минстроя РФ Дмитрий Волков. – Мы не пытаемся изменениями в Градкодекс создать некую систему регулирования. Минстрой понимает, что на рынке работают компании с разным уровнем «цифровой» зрелости. Никто не говорит, что мы сейчас запремся в глубоком бункере, выдадим свой BIM, а потом его всем навяжем. Идея открытого обсуждения как раз в том, чтобы выстроить работу так, чтобы никому не сломать бизнес: ни Правительству Москвы, ни «Росатому», ни «РЖД», ни другим российским компаниям».
Что есть BIM
Законодатели определили, что информационная модель – это совокупность взаимосвязанных сведений, документов и материалов об объекте капитального строительства, формируемых в электронном виде.
Определен и центр юридической и финансовой ответственности. В Градкодексе вскоре появится отдельная статья об информационном моделировании. «Ключевой важный момент: обеспечивает формирование и ведение информационной модели лицо, обеспечивающее или осуществляющее подготовку обоснования инвестиций, или лицо, ответственное за эксплуатацию объекта капитального строительства. Обращаю ваше внимание на то, что здесь нет ни слова о том, что это государственное учреждение», – подчеркнул директор Департамента IT BIM-Ассоциации Иван Штаер.
Чуть позже выйдет постановление Правительства РФ, которое определит, для каких объектов и на каких этапах жизненного цикла информационное моделирование будет обязательным.
Речь может идти о конкретном земельном участке (уже застроенном или только подлежащем застройке), или необходимость BIM-моделирования будет обязательна для объектов, стоимость которых выше определенной суммы, как это делают за рубежом.
Программный вопрос
В связи с этим вопрос о лицензиях на программное обеспечение звучит остро. «Закон вводит обязательное применение BIM-модели на определенных этапах, которые будут установлены (пока не установлены; в определенных случаях, возможно, будут стоимостные ограничения), требует применения на этапе экспертизы и стройнадзора. Нужно будет передавать BIM-модель между этапами жизненного цикла, когда появляются разные владельцы. Мы же не должны их обязывать сесть на одно программное обеспечение и всю жизнь работать на нем?» – указывает вице-президент BIM-Ассоциации Сергей Пугачёв, добавляя, что принцип передачи в открытом формате должен стать основополагающим, чтобы никто не попал в ловушку и зависимость от производителей программного обеспечения.
Действительно, сегодня на рынке несколько сотен разработчиков ПО для BIM-моделирования. И получается, что органы экспертизы, строительного контроля и надзора должны купить около 200 лицензий на все программы, потому что прислать проект могут в любом формате. Это же касается всех, кто примет спроектированную BIM-модель в будущем.
«Открытые форматы – это, конечно, основа. Но для большинства случаев нет альтернативы, – подчеркнул Дмитрий Волков. – Мы сознательно пошли по пути, где нет ни одного запрета. Можно всё. И мы будем идти по этому пути до той поры, пока не упремся в развилки, которые будем очень долго обсуждать. Потому что легко сделать выбор, который только кажется правильным. А потом окажется, что ложе прокрустово – не влезли, давайте будем переделывать быстренько Градкодекс! И в этом смысле очень хорошие вопросы задаете, давайте их обсуждать».
Принцип открытых форматов подразумевает, что участники рынка должны передавать модель в таком формате, применение которого позволяет использовать информационную модель в любом имеющемся программном обеспечении без необходимости закупать лицензии на новое ПО. На сегодняшний день единственный в мире открытый, непроприетарный (не зависимый от конкретного производителя) и стандартизированный формат представления информационной модели при передаче между информационными средами, системами и между этапами жизненного цикла установлен стандартом IFC (Industry Foundation Classes – Отраслевые базовые классы), разработанном компанией buildingSMART Int. и принятом в качестве международного стандарта ISO 16739-1:2018. Этот стандарт был принят Росстандартом в июне 2019 года в качестве национального стандарта РФ ГОСТ Р 10.0.02-2019/ИСО 16739-1:2018 (Приказ Росстандарта № 278-ст от 05.06.2019) с датой введения в действие 1 сентября 2019 года.
Ориентир на отечественного производителя
Параллельно российские IT-разработчики по заказу Минстроя сейчас работают над программами, в которых можно полностью сформировать BIM-модель для социального объекта или объекта гражданского строительства. «Я уверен, что этот подвиг мы вместе с отечественными разработчиками программного обеспечения в ближайшее время совершим, – заявил Дмитрий Волков. – Дальше будем думать, какие тонкие инструменты применить, чтобы не сломать конкурентную историю о свободный формат и одновременно – поддержать наших отечественных производителей». При этом поддержка должна коснуться не только отечественных программистов, но и отечественных производителей стройматериалов. Как сказал Дмитрий Медведев, Минстрой не допустит, чтобы проектировщики могли заложить в BIM-модель только материалы зарубежных производителей.
BIM в нацстандартах
В июне Росстандарт утвердил 5 стандартов в области информационного моделирования, еще 2 стандарта сейчас находятся на стадии утверждения. «Стандарты, конечно, не Градкодекс. Они имеют статус рекомендательных документов добровольного применения. Но мы с вами понимаем, что как только дело дойдет до экспертизы, на практике это будет не так – фактически они начнут приобретать обязательную основу, – отметил Дмитрий Волков, добавив, что именно детальные обсуждения с профессиональным сообществом позволят избежать в будущем ситуаций, когда нормы начнут противоречить друг другу. – И здесь нужно поискать какую-то логику – с тем, чтобы не запутаться в собственном стандартотворчестве».
Стандарты, разрабатываемые ПТК 705, направлены, в первую очередь, на внедрение концепции ОpenBIM и представление цифровой модели в открытом, не зависимом от производителей ПО формате.
В ходе выступлений участников заседания в целом были поддержаны, в том числе представителями Минстроя России и РАН, предложения по применению открытых непроприетарных стандартов (концепция ОpenBIM) при внедрении технологии информационного моделирования.
Минстрой и BIM-Ассоциация ждут предложений
Пока законотворцы ждут обратной связи со стороны экспертного сообщества. «Я искренне хочу, чтобы при помощи экспертного сообщества, экспертизы и РСПП мы сделали карту, где всем было бы понятно, какие стандарты должны быть, сколько их должно быть, почему их сделали такими и на каких принципах они основаны. И постараться в эти стандарты на первом этапе не писать лишнего, то есть не пытаться стандартами создать пространство в тех местах, где мы еще не знаем, каким оно сформируется на практике», – говорит Дмитрий Волков.
Участники круглого стола с этим согласились. Сегодня в России реализуется несколько пилотных проектов, на которых отрабатывается информационное моделирование. Анализ этого опыта позволит понять, требуются ли на рынке дополнительные посредники, которые будут отвечать за передачу и сохранность BIM-модели. Также на обсуждении остаются вопросы авторского права BIM-модели объекта. Все предложения и замечания просят отправлять в Минстрой или BIM-Ассоциацию.
«Все принятые законы, все принятые стандарты – это результат вашей работы. Мы как ассоциация ведем себя как статистики – мы аккумулируем мнения профессионалов», – обратила внимание присутствующих президент BIM-Ассоциации Александра Никульцева.
Кстати
Правительство Москвы уже разработало собственные регламенты информационного моделирования. Минстрой не исключает, что именно на столичные наработки будут опираться при создании федеральных регламентов и подзаконных актов в области применения информационного моделирования.
В качестве формата представления информационной модели документом Правительства Москвы установлен формат IFC не ниже версии 4. Данное требование соответствует положениям ГОСТ Р 10.0.02-2019/ИСО 16739-1:2018.