Информационное моделирование
Цифровизация ворвалась во все сферы жизнедеятельности человека. Не осталось в стороне и строительство. Чертежный ватман и логарифмическая линейка уступили место калькулятору и графическим редакторам типа AutoCad. Нельзя говорить, что строительные проекты, уходящих эпох были хуже и примитивнее. Все дело в том, что современные методы и масштабы строительства требуют скорости, точности, четкости в планировании и взаимодействии всех звеньев. Обеспечить слаженность в работе призвана технология BIM.
BIM - это аббревиатура английской фразы "Building information Modeling", что в переводе означает строительное информационное моделирование.
BIM-технология позволяет создавать модели строительных объектов любой сложности: домов, мостов, дорог, тоннелей, скоростных автотрасс и прочего. BIM по парметрам визуализации сходно с 3D моделированием. Отличие заключается в том, что к BIM привязана обширная база данных.
Суть технологии информационного моделирования
При проектировании объекта, используя технологию BIM, в процесс одновременно могут быть включены все участвующие стороны. Техническая сторона технологии заключается в том, что 3D- объект создается из компонентов, находящихся в информационной базе. В электронную базу загружены данные о стоимости материалов, физико-механические характеристики, условия строительства: геологические, экологичесике и климатические данные. При изменении какого-либо составляющего в схеме проектируемого объекта, алгоритм мгновенно просчитает новые параметры.
Для чего необходим BIM
- Информационное моделирование позволяет создать объект, в котjром все участки взаимосвязаны.
- Технология позволяет предсказать процессы, котjрые будут происходить в процессе эксплуатации.
- Предоставляет возможность моделирования аварийных ситуаций и варианты недопущения таковых.
- Обладая исходными данными, система может заранее вычислить свойства проектируемого объекта.
- BIM призван оптимизировать во всех отношениях процесс строительства.
- Внедрение цифровых технологий - это новый виток в развитии строительной индустрии.
Возможности BIM
Building information Modeling вмещает в себя различные научные дисциплины. При помощи данной технологии в одном проекте можно объединить результаты решений по архитектуре, экономике, экологии, дизайну, инженерии.
Информационное моделирование позволяет коллективную работу над проектом. Одновременно может быть предоставлен доступ архитекторам, проектировщикам, сметчикам, дизайнерам. Каждый специалист может работать независимо от другого на своем уровне. Руководитель проекта предоставляет уровни доступа специалистам. При внесении изменений система гибко реагирует и корректирует проект одновременно на всех этапах.
Заказчикам и застройщикам BIM помогает в том, что:
- Визуализирует объект
- Всесторонне рассчитывает эксплуатационные характеристики
- Позволяет избежать ошибок в проектировании и строительстве
- Следить за соблюдением технологии возведения объекта и вовремя выявлять отклонения.
- Дает возможность синхронизировать все этапы работ.
- Сводятся к нулю недопонимания между участниками проекта. Задумка заказчика, благодаря цифровым технологиям и объемному моделированию "оживет" на экране. Совершенно однозначно система даст ответ насколько возможно реализовать идею, что нужно изменить и в какие траты это выльется.
Все это осуществимо только при условии создания единой информационной среды, которая обеспечит моментальный доступ к базе данных всех специалистов проекта. Возможности современных электронных систем позволяют создать виртуальную реальность, в которой возможно отслеживать и прогнозировать поведение каждого строительного узла из любой геоточки планеты.
BIM-технология в мире
Изобретение информационного моделирования повлияло на коммуникацию между специалистами в строительной индустрии, а особенно в международных проектах. Благодаря полной и достоверной информации об объекте: проектная стоимость, технологии, материалы, особенности эксплуатации- достигается эффективное взаимодействие и обмен опытом.
Великобритания
Страна, которая первая внедрила и активно развивает технолгии информационного моделирования в стрительстве. С 2016 года законодательно закреплено, что все бюджетные проекты должны создаваться при помощи BIM. Это позволяет государству отслеживать целевое расходование средств.
Соединенные Штаты Америки
Является активным пользователем BIM-технологий. В США более 70% проектных организаций применяют информационное моделирование.
Испания
С 2018 года BIM является обязательным при строителстве государственных объектов.
Китай
Страна с самой быстроразвивающейся экономикой пока не ввела обязательных требований к использованию BIM, но применение цифровых технологий в строительстве приветствуется. Китайцы оцифровали проекты по строительству атомных электростанций, что говорит о твердом решении внедрять повсеместно информационное моделирование.
Россия
Еще в 2016 году Министерство строительства России вносило инициативу об обязательном использовании BIM в стройках с государственным участием. В 2019 году понятие об информационной модели объекта капитального строительства было закреплено в Градостроительном кодексе, в статье 57. В марте 2020 Михаил Мишустин подписал постановление, согласно которому все бюджетные объекты должны создаваться при помощи BIM.
Как создается BIM-модель
Информационные технологии моделирования относительно новое направление в строительстве. Многие специалисты убеждены, что для достижения необходимого результата требуется длительное обучение, навыки программирования и глубокий опыт работы в графических редакторах. Это далеко не так. Интерфейс программного обеспечения выстроен таким образом, чтобы быть понятным всем участникам проекта. Участки по составлению сметы, финансовых отчетов, архитектурных решений, визуализации разнесены в определенные разделы. При взаимодействии с нужными разделами специалист касается только своего направления и ему не нужно расширять дополнять багаж профессиональных знаний.
В базе данных хранятся всевозможные варианты конструктивных элементов. Проектирование ведется поэтапно от подготовки основания до наивысшей степени готовности объекта к эксплуатации. По "кирпичикам" собираются и выстраиваются все элементы. Например, в упрощенном варианте работа по проекту выглядит так: согласно данным геологических изысканий, предельным состояниям грунтов и расчетных нагрузок на объекте применим ленточный фундамент. В библиотеке данных проектировщику необходимо выбрать вид фундамента, тип подушки, марку бетона, марку арматуры, материал опалубки и физические размеры фундамента. Автоматически подтянуться данные о необходимом количестве материала, его стоимости, сформируется объемный план. При этом в модели будут присутствовать не только графические изображения, но и полная информация о свойствах фундамента, включая допустимые нагрузки и предельные деформации. Далее можно подобным образом переходить к стенам и перекрытиям.
Как функционирует BIM
Чтобы получить объемную информационную модель объекта капитального строительства необходимо выполнить несколько этапов:
- Проектирование. Первым шагом служит создание 3D- модели объекта с подробными чертежами, объемными видами. Задействуя графический конструктор, параметры объемной модели вносятся в программу, которая рассчитывает характеристики элементов объекта, формирует рабочие чертежи, планирует затраты, готовит спецификацию, описывает перечень предстоящих работ. Для подготовки полноценного проекта к экспертизе и получению разрешения на строительство программа рассчитывает инженерные и энергетические сети, производит теплотехнический расчет здания с учетом климатических особенностей, рельефа, естественной освещенности, формирует данные по энергоэффективности. Помимо основных проектных параметров компьютер дополняет проект данными о рациональной логистике, необходимых вспомогательных объектах и локациях: подъездные пути, площадки разгрузки и хранения, временное водоснабжение и водоотведение, место для мойки спец.техники, бытовки, административные здания и так далее. Заключительным пунктом выступает составление детального плана работ, график выполнения этапов строительства, подбор необходимого количества техники и трудовых ресурсов.
- Строительство. Технология информационного моделирования позволяет на этапе строительства полностью контролировать ход проведения строительных работ. Делает возможным следить как расходуются финансовые средства заложенные в бюджет стройки. Фиксирует отклонения и корректирует изменения в рамках проекта все управленческие решения. При этом ситуацию на объекте могут отслеживать все заинтересованные стороны: заказчик, застройщик, инвестор, контролирующие и надзорные органы.
- Эксплуатация. После сдачи строительного объекта в эксплуатацию технологии BIM имеют технические возможности сбора информации о состоянии строения. Данные собираются при помощи датчиков и систем контроля, котрые передают параметры объекта в компьютерную систему. Это позволяет:
-предотвратить аварийные ситуации.
- отслеживать износ материалов.
- оперативно вносить изменения в конструкцию объектов, зданий и сооружений
- оснастить в короткий срок новым оборудованием объект.
- наладить взаимодействие инженерных служб.
- составить график проведения регламентных работ по обслуживанию
- контролировать оплату и расходы ресурсов: электричества, водоснабжения, водоотведения, кондиционирования, теплоснабжения.
- формировать отчет об эффективности управления недвижимостью. Сюда могут быть включены показатели по аренде, продаже площадей, оплате затрат на содержание и обслуживание.
- проводить технический аудит, планировать мероприятия по развитию инфраструктуры объекта.
Эффект от использования BIM
Анализ схожих, равнозначных реализованных строительных проектов позволяет говорить о различного рода преимуществах цифрового моделирования перед традиционным подходом. Опыт строительства с применением цифровых технологий позволил выделить наиболее яркие эффекты:
- Серьезная экономия расходов на строительство- до 20%
- Сокращение времени возведения объекта на 12%. А это влияет на срок окупаемости и инвестиционной привлекательности проекта в целом.
- Снижение затрат на эксплуатацию.
- Более точная информация для управления на 72%. Связано с тем, что в электронном виде всегда можно оперативно найти необходимую информацию. В случае традиционного подхода нужно значительное количество времени для поиска нужных чертежей, схем, и их актуализации.
- Уменьшение времени на внутриведомственные согласования, увеличение эффективности коммуникации участников проекта на 60%.
- Повышается точность планирования, снижается количество ошибок, исправлений и доработок на 70%.
- Укрепление имиджа компании на 82%
- Увеличение конкурентоспособности при других равных показателях на 60%
Как видно из приведенных цифр внедрение цифровых технологий неизбежно. Цифровизация не оставляет никаких шансов традиционным методам. Достижение высоких показателей и поддержание уровня эффективности возможно только при государственной поддержке, грамотном нормативно-правовом регулировании, проведении политики с четко очерченными задачами.
Перспективы цифровизации
BIM - новая, еще не устоявшаяся, многим непонятная технология. Но и она не предел развития цифровизации. Следующим этапом развития информационного моделирования в строительстве заявлен CIM- City information modelling. Это технология, которая позволяет моделировать развитие городского пространства. По сути является цифровым двойником города. На основе цифровых данных упрощается решение сложнейших вопросов по реконструкции, развитию инфраструктуры, имиджу города, экологии, качеству жизни граждан. До широкого внедрения еще требуется время, но уже в настоящее время руководителями с новаторским мышлением организуются пилотные проекты в рамках планов по развитию городского пространства. Россия в этом вопросе может опираться на опыт зарубежных партнеров, где расчетным и опытным путем доказали колоссальную эффективность цифрового моделирования объектов капитального строительства.
Без всяких сомнений цифровые технологии в России будут наращивать обороты параллельно с тенденциями развития строительной отрасли. BI-моделирование уже актуально в проектировании, строительстве и эксплуатации "умных домов" , "эко домов" и объектов с государственным участием. В масштабе частного гражданского и промышленного строения технологии объемного информационного моделирования пока не получили широкого распространения. Причиной тому служит слабая проработка правовой базы, недочеты в нормативной документации, бюрократические барьеры, консерватизм мышления. Но с каждым днем все больше компаний понимают, что внедрение BIM делает бизнес более доходным, менее трудо и время затратным, а главное, конкурентным и открывает доступ к международным проектам.
Когда бизнес не только бизнес
Когда говорят о социальной ответственности бизнеса, обычно имеют в виду достойную зарплату и условия труда или участие в благотворительных программах. Но, по сути, этим вопрос не исчерпывается. Перед государством стоят серьезные задачи, в частности, в сфере ЖКХ, и решить их без бизнеса, ориентированного участие в госпрограммах, фактически невозможно.
Замена устаревших лифтов — вопрос давний и больной. По данным Минстроя РФ, к 15 февраля 2025 года необходимо поменять около 135 тыс. единиц оборудования с истекшим сроком эксплуатации. В 2020 году в стране было заменено более 16 тыс. лифтов, в этом — запланировано еще около 13 тыс. Правительство РФ требует ускорить процесс. Для этого распоряжением премьер-министра РФ Михаила Мишустина на эти цели в 2021 году дополнительно выделено 750 млн рублей.
Решая госзадачи
И вот здесь важнейшую роль начинают играть предприятия, подстраивающие свою работу под решение важных государственных задач. Одно из них — Щербинский лифтостроительный завод (ЩЛЗ). Финансовый институт развития в жилищной сфере России АО «ДОМ.РФ» с середины 2019 года ДОМ.РФ принимает меры по стимулированию деятельности этого предприятия в целях реализации государственных программ в сегменте лифтостроения.
Поэтапная модернизация завода увеличит производство профильной продукции почти на 40%. Строгий контроль качества продукции в сочетании с мерами по оптимизации себестоимости позволили предприятию активно участвовать в тендерных процедурах по региональным программам капремонта многоквартирных домов в части замены лифтов, предлагая привлекательные условия и конкурентные цены.
ЩЛЗ в 2020 году выиграл контракты на поставку 5,5 тыс. лифтов в 36 регионов. Всего же с 2018 года, когда предприятие начало участвовать в тендерах на поставку оборудования для фондов капремонта, в субъекты РФ было направлено более 18,5 тыс. подъемников.
В 2020 году среди регионов рекордное количество лифтового оборудования — почти 290 лифтов — было поставлено в Коми. Кроме того, от 100 до 300 машин получили Иркутская, Волгоградская, Мурманская, Нижегородская области, Хабаровский, Ставропольский и Красноярский края. Один из факторов, наиболее привлекательных для заказчика, то, что по заключаемым договорам расходы на логистику несет поставщик оборудования.
«Сотрудничество с региональными фондами капитального ремонта является для нас одним из приоритетных направлений. Имеющийся спрос на наши лифты объясняется не только конкурентной закупочной стоимостью, но и высокими эксплуатационно-техническими характеристиками, наличием аккредитованных монтажных организаций и оперативностью поставки», — отметил генеральный директор ЩЛЗ Антон Артемьев.
По его словам, новая линейка лифтов, выпускаемая предприятием, полностью соответствуют повышенным требованиям к комфорту пассажиров и их безопасности. Начало 2021 года стало не менее успешным. ЩЛЗ в рамках работы с регионами за первый квартал осуществил поставки продукции по программам капремонта в семь субъектов РФ. Всего — более 1200 лифтов. В этом году рекордсменом по замене лифтового оборудования силами ЩЛЗ пока является Волгоградская область, куда будет поставлено 507 машин. Свердловская область получит 289 лифтов; Уфа — 216; Челябинск — 143.
С опорой на свое
Еще одной важнейшей государственной задачей, поставленной руководством страны несколько лет назад, стало импортозамещение. Свой вклад в это дело вносит и ЩЛЗ. В рамках реализации плана мероприятий по импортозамещению предприятие приступило к разработке современной отечественной безредукторной лебедки для лифтов грузоподъемностью до 1000 кг.
Это оборудование не требует дорогостоящего обслуживания, экономит пространство в здании и значительно легче, чем редукторные аналоги. Безредукторные лебедки отличаются более низким энергопотреблением, меньшей вибрацией и шумом, что важно для конечного пользователя.
В Европе уже не осталось редукторных лебедок. Но в России производство безредукторных находится только в стадии зарождении, спрос закрывается с помощью азиатских производителей. С учетом введения новых требований по безопасности (ГОСТ 33984) есть предпосылки для активного развития этого направления в горизонте 3–5 лет.
ЩЛЗ может стать драйвером отрасли по импортозамещению. Занимаясь российской разработкой, планируется делать безредукторные лебедки на собственных производственных мощностях в широкой кооперации, и, тем самым, завод сможет дать импульс развития предприятиям малого и среднего бизнеса, которые готовы выполнять литейные и металлообрабатывающие работы.
В эпоху COVID
Но жизнь ставит перед страной все новые вызовы. Самый серьезный их них в последнее время — не только для России, но и для всего мира — пандемия коронавируса. И ЩЛЗ дает свой ответ на этот вызов. Предприятием разработана и в настоящее время выводится на рынок собственная система обеззараживания лифтов.
Разработка представляет собой комплект светодиодных ультрафиолетовых излучателей, встраиваемых в кабину и объединенных с программным и аппаратным обеспечением лифта. Ультрафиолет обезвреживает инфицирующие вещества в воздухе и на поверхностях кабины.
Для питания системы используются штатные средства на кабине лифта, отвечающие за внутреннее освещение. При включении внешних облучателей происходит очистка не только поверхностей кабины, но и воздуха, поэтому для экономии энергии рециркулятор отключается.
Благодаря интеграции в конструкцию лифта система способна автоматически включаться в то время, когда в кабине нет пассажиров. При длительных простоях лифта дезинфекция проводится в течение часа, что обеспечивает практически полную стерильность кабины. Далее оборудование отключается и ожидает вызова.
В кабину лифта также выведен небольшой экран с информацией о работе системы, что позволит проводить диагностику и ремонт в кратчайшие сроки. Кроме того, в состав системы входят блоки фильтрации воздуха с ультрафиолетовыми светодиодами, через которые с помощью вентиляторов проходит воздух.
Эффективность подтверждена исследованиями НИИ дезинфектологии Роспотребнадзора по итогам двух этапов испытаний системы, проведенных в конце 2020 года. Специалисты наносили на поверхности кабины лифта различные микроорганизмы, сопоставимые по своей устойчивости с вирусом COVID-19, и изучали воздействие на них ультрафиолетового излучения. Эксперты подтвердили ее высокую эффективность по дезинфекции воздуха и поверхностей лифта. За час работы устройства все поверхности лифта были простерилизованы на 98%, а воздух очищен на 90% — это соответствует и даже превышает уровень обработки детских и школьных помещений.
«Система обеззараживания является универсальным изделием, которое подходит для всех типов лифтов. Дезинфектором можно комплектовать при заказе новые лифты ЩЛЗ или устанавливать в уже эксплуатируемые лифты. Кроме того, завод предлагает систему в виде готового комплекта для установки в лифтах других производителей», — отмечает Антон Артемьев.
Фундамент под прикрытием
ТЕХНОНИКОЛЬ выделила в отдельную линейку битумно-полимерные мембраны для гидроизоляции заглубленных конструкций.
Корпорация ТЕХНОНИКОЛЬ разрабатывает и внедряет оптимальные решения для всех видов строительных конструкций, требующих эффективной гидроизоляции. Поэтому для удобства проектных и строительных организаций компания выделила в линейке премиальных битумных мембран ТЕХНОЭЛАСТ «фундаментную» серию материалов с улучшенными характеристиками.
Это специализированные продукты на основе полимерно-модифицированного битума для надежной изоляции фундаментов, стилобатов, тоннелей, подземных парковок и иных заглубленных в грунт конструкций.
Новая «фундаментальная» линейка ТЕХНОЭЛАСТ с усиленными для своего функционала свойствами представлена четырьмя новыми марками премиальных мембран:
- ТЕХНОЭЛАСТ ФУНДАМЕНТ П
- ТЕХНОЭЛАСТ ФУНДАМЕНТ ФИКС П
- ТЕХНОЭЛАСТ ФУНДАМЕНТ ТЕРРА П
- ТЕХНОЭЛАСТ ФУНДАМЕНТ ГИДРО П
Важно! За счет включения в рецептуру новых современных модификаторов были существенно улучшены важные потребительские свойства материалов: теплостойкость, адгезия к основанию, удобство наплавления на основание. Причем речь идет исключительно о российских модификаторах, разработанных с участием экспертов корпоративного научного центра битумных материалов и герметиков компании ТЕХНОНИКОЛЬ.
Каждая марка имеет свои специфики, позволяющие надежно работать как на горизонтальных, так и на вертикальных поверхностях, на глубине до двадцати и более метров, под большой нагрузкой грунта, при высоком уровне влажности и в химически агрессивной среде.
Материалы могут укладываться на вертикальные, горизонтальные и наклонные заглубленные конструкции как методом наплавления, так и в виде свободной укладки с механической фиксацией на поверхности. Они могут применяться как в однослойных, так и в двухслойных решениях гидроизоляции.
Их свойства, сферы применения, метод укладки и комбинации материалов учитывают все существующие на российском рынке потребности и технологии гидроизоляции заглубленных конструкций.
Мембрана ТЕХНОЭЛАСТ ФУНДАМЕНТ П используется для устройства наплавляемой двухслойной гидроизоляции. Чаще всего мембрана применяется и для первого, и для второго слоев. Но возможны комбинации с мембранами ТЕХНОЭЛАСТ ФУНДАМЕНТ ТЕРРА П или ТЕХНОЭЛАСТ ФУНДАМЕНТ ГИДРО П. В любом случае оба слоя укладываются только наплавлением.
Обе стороны материала с битумно-полимерным вяжущим закрыты легкосгораемой полимерной пленкой. Может монтироваться на конструкциях глубиной более двадцати метров.
ТЕХНОЭЛАСТ ФУНДАМЕНТ ТЕРРА П рассчитан на однослойную гидроизоляцию конструкций с глубиной залегания не более двадцати метров.
Материал предназначен для укладки с механической фиксацией к основанию, однако при необходимости может укладываться также методом наплавления. Внешняя сторона мембраны дополнительно защищена плотной минеральной посыпкой.
Возможна и двухслойная укладка. При этом второй слой материала ТЕХНОЭЛАСТ ФУНДАМЕНТ ТЕРРА П укладывается только методом наплавления.
Наплавляемая мембрана ТЕХНОЭЛАСТ ФУНДАМЕНТ ГИДРО П, с учетом ее усиленных характеристик, предназначена для устройства гидроизоляции в один слой методом наплавления на любых заглубленных конструкциях. На особо ответственных объектах материал укладывается в два и три слоя.
Битумно-полимерная мембрана ТЕХНОЭЛАСТ ФУНДАМЕНТ ФИКС П рассчитана на устройство первого слоя гидроизоляции методом механической фиксации в двухслойном решении. Благодаря методу укладки материала праймирования основания не требуется.
Вторым слоем монтируется ТЕХНОЭЛАСТ ФУНДАМЕНТ П методом сплошного наплавления.
Новая «фундаментная» линейка закрывает наиболее актуальные потребности современного рынка в сфере эффективной гидроизоляции подземных конструкций и повышает удобство при выборе материала по узкофункциональному признаку.