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.
Вячеслав Ганцев: «Теплопакет DS NEXT – новый флагман в оконных решениях»
В Петербурге в конце сентября компания STiS (входит в холдинг SP Glass) запустила производство Теплопакетов DS NEXT. Новая линейка продуктов имеет улучшенные характеристики по сохранению тепла в помещениях и защите от солнечного жара. Подробно о характеристиках уникальных энергоэффективных теплопакетов «Строительному Еженедельнику» рассказал продакт-менеджер компании SP Glass Вячеслав Ганцев.
– Каковы особенности Теплопакетов DS NEXT? Почему называются именно теплопакетами и в чем их отличие от уже выпускаемой линейки продуктов под маркой STiS?
– Теплопакеты – это класс стеклопакетов, в состав которых входит энергоэффективное мультифункциональные стекло, а также так называемая теплая рамка, обладающая гораздо меньшей теплопроводностью, чем обычная алюминиевая. Таким образом, теплопакеты гораздо лучше удерживают тепло в помещениях в холод и сохраняют прохладу в жаркие летние дни в сравнении со стандартными оконными стеклопакетами.
Теплопакет DS NEXT – в настоящее время самый технологичный продукт STiS. В нем задействовано новое стекло Lifeglass Plus с двумя слоями серебра. Оно является топовым продуктом в линейке оконных стекол с напылением Double Silver, выпускаемых заводом Pilkington Glass Russia, и обладает наилучшим сочетанием характеристик по энергосбережению.
Кроме того, в DS NEXT мы задействовали «теплую» пластиковую рамку Multitech. Ее теплопроводность в 1000 раз ниже, чем у алюминиевой. Чтобы при производстве теплопакетов такую рамку можно было гнуть, было закуплено итальянское высокоточное полностью автоматизированное оборудование, аналогов которому в России на данный момент нет. Можно с уверенностью сказать, что сегодня Теплопакет DS NEXT обладает наиболее качественными светотехническими и теплозащитными характеристиками из всей высокотехнологичной продукции, выпускаемой под маркой STiS.
– Где Теплопакет DS NEXT можно будет задействовать?
– Он идеально подходит для всех видов жилых помещений и зданий, где собственник заботится об экономии на отоплении и кондиционировании. Теплопакеты DS NEXT можно установить в квартирах, индивидуальных жилых домах, даже в некоторых коммерческих зданиях. Благодаря энергоэффективным свойствам DS NEXT собственники помещений могут существенно сэкономить на оплате коммунальных ресурсов.
– Существенно ли он дороже он обычных стеклопакетов?
– Теплопакет DS NEXT чуть дороже обычных стеклопакетов, но не в два раза. В большей степени конечная цена продукта будет зависеть от компаний, занимающихся реализаций и установкой окон. Приходит в голову сравнение с одинаковыми автомобилями, имеющими качественную и посредственную резину. Цена продажи таких машин будет приблизительно одной и тоже, но их текущие функциональные характеристики – совершенно разными.
– Как и где потребители могут приобрести Теплопакет DS NEXT?
– Покупки возможны через партнерские организации, занимающиеся реализацией и установкой продукции STiS. В Петербурге их достаточно много. Покупатель может прийти в оконную компанию и заказать окно с Теплопакетом DS NEXT.
– В целом, существенно ли изменились стеклопакеты за последние годы?
– Самое главное, что сейчас в стеклопакетах все активнее используются специализированные стекла. Десять лет назад их доля была не более 5%. В настоящее время почти все оконные компании задействуют их в своей продукции, иногда даже во всех своих продуктах. Это означает, что спрос на высокотехнологичное стекло и стеклопакеты есть – и в дальнейшем будет только расти.
Кстати
Линейка Теплопакетов DS NEXT представлена пятью версиями продукта, различающихся оттенками (нейтральный, Red Gold, Blue Sapphire, White Platinum, Royal Aquamarine) и светотехническими характеристиками. Благодаря напылению Double Silver, оттенок стекла виден только снаружи здания, а при взгляде изнутри помещения стеклопакет абсолютно прозрачен и обеспечивает нейтральное естественное освещение.
Выбирая «иностранца»
Зарубежная дорожная и строительная спецтехника продолжает занимать прочные позиции на российском рынке. Меры государственной поддержки отечественных производителей пока не дают эффективного результата.
По оценке экспертов, в настоящее время более 80% всей дорожной и строительной спецтехники в России закупается у зарубежных производителей. За последние 10 лет этот показатель существенно не изменился. Принятый в 2015 году курс на импортозамещение, а именно запрет закупки зарубежной спецтехники для государственных и муниципальных нужд, чуть понизил долю присутствия «иностранцев» на рынке, но с 2017-го показатель вновь пошел вверх. Госпредприятия стали активнее работать с коммерческими подрядчиками, которых запреты закупки зарубежной продукции не касаются.
Тем не менее, российские власти продолжают принимать различные меры поддержки отечественных производителей спецтехники. В частности, Минпромторг РФ два года назад запустил программу субсидирования лизинга российской продукции. В этом году на нее было выделено 2 млрд рублей. За первое полугодие 2019 года, как отмечают в Российской ассоциации производителей специализированной техники и оборудования (Росспецмаш), отгрузки отечественной продукции, по сравнению с аналогичным периодом прошлого года, выросли на 30%, до 18 млрд рублей. Наибольший рост в количественном выражении был зафиксирован в сегменте бульдозеров – на 44%, а также экскаваторов-погрузчиков – на 35%. При этом было отмечено сокращение на 50% отгрузок автобетоновозов, на 15% – катков, на 9% – мини-погрузчиков. Представители Росспецмаша положительно оценивают эти результаты, но признаются, что они пока недостаточны для изменения ситуации на рынке. Члены Ассоциации выступают за более эффективные и более разнообразные меры господдержки отечественных производителей, в том числе в налогообложении, льготном кредитовании.
Пока уступаем
По словам члена правления РСПП, генерального директора ГК «КрашМаш» Виктора Казакова, если говорить о процессе вытеснения «иностранцами» российской строительной техники, то в сегменте сноса зданий и сооружений вытеснять, к сожалению, нечего. Ни экскаваторов-разрушителей, ни навесного оборудования для демонтажных работ в отечественной машиностроительной промышленности пока нет. «В связи с этим мы просто вынуждены закупать инновационные разработки только иностранных производителей. Для этого специалисты нашей компании регулярно посещают крупнейшие мировые выставки спецтехники и оборудования. В итоге только в этом году нами была приобретена партия из 10 гидроножниц модели Arden Jet с интегрированной системой пылеподавления. Кроме того, мы закупили высокопроизводительные мобильные комплексы Kleemann, которые не только способны оперативно перерабатывать и сортировать строительные отходы во вторичный продукт, но и оснащены собственным встроенным пылеподавлением, что для дробилок и грохотов, работающих только с сухим материалом, чрезвычайно актуально», – отметил он.
Директор департамента дорожно-строительной техники компании Volvo Construction Equipment Олег Никитин говорит, что тенденция вытеснения российской техники иностранной сохраняется уже более 20 лет. «Сегодня нетрудно заметить, что 8–9 машин из 10 имеют зарубежное происхождение. Причины сложившейся ситуации разные. Например, в сегментах фронтальных погрузчиков и грейдеров продукция отечественного производства уступает более дешевым китайским аналогам. В сегментах карьерных самосвалов, экскаваторов и укладчиков асфальта изготовленные в РФ машины пользуются меньшим спросом по сравнению с высокопроизводительными и высокотехнологичными зарубежными аналогами, позволяющими обеспечить требуемый уровень качества и скорость работ», – рассказывает эксперт.
При этом, добавляет Олег Никитин, выпуск строительной техники в России не дает иностранному производителю экономического преимущества, по сравнению с импортом. Исключение составляют участники рынка, заключившие специальные инвестиционные контракты с государством, которые требуют высокого уровня инвестиций в производство и локализацию. В отличие от рынка легковых или грузовых автомобилей, для строительной техники в силу малых объемов производства, отсутствия конкуренции среди поставщиков качественных комплектующих и по причине макроэкономических рисков такие требования на сегодняшний день невыполнимы. Поэтому доля производителей, собирающих технику в РФ, не превышает 10%.
«Дочки» и партнеры
В числе имеющих собственное локализированное производство – компания Hitachi Construction Machinery. В 2014 году она открыла завод по производству экскаваторов в Тверской области. Инвестиции в проект составили 3,1 млрд рублей.
Специалист по продукту Hitachi Construction Machinery Eurasia Антон Волков сообщил, что руководство компании выбирало эту площадку для предприятия, ориентируясь на клиентов, эксплуатирующих высоко востребованную технику среднего класса: большинство из них находится в центральном регионе. «Открытие представительства в России позволило компании лучше понять местный рынок и его потребности, наладить более тесное взаимодействие с клиентами и дилерами и, таким образом, предложить максимально подходящие для данного региона продукты. На данный момент завод выпускает шесть моделей экскаваторов средней эксплуатационной массы, стрелы к ним, а с мая 2017 года здесь началось производство ковшей для карьерных экскаваторов Hitachi модели EX1200-6», – добавил он.
Генеральный директор ООО «Либхерр-Русланд» Николай фон Зеела отмечает, что компания Liebherr активно инвестирует в развитие российского машиностроения «С 2017 года был запущен проект совместного производства горных самосвалов на территории предприятия «Кемеровохиммаш» в Кузбассе. Мы с оптимизмом смотрим на будущее российской экономики, невзирая на непростую политическую ситуацию. Поэтому компания продолжает стабильно вести инвестиционную деятельность. В целом уровень обеспеченности спецтехникой в России повышается, особенно в сегментах дорожного и гражданского строительства. Однако потребность в высококачественной зарубежной технике все еще остается. Для реализации ряда крупных инфраструктурных проектов в России в будущем потребуется спецтехника. Мы верим, что после восстановления рынка на докризисный уровень распределение долей между отечественными и зарубежными производителями будет более сбалансированным», – подчеркнул он.
Мнение
Виктор Казаков, член правления РСПП, генеральный директор ГК «КрашМаш»:
– Если говорить об экскаваторах, то приоритетными для нашей компании являются модели весом от 40 т и выше. Такие тяжелые гусеничные механизмы позволяют осуществлять сверхсложные работы по демонтажу зданий и сооружений, безопасно и в более короткие сроки. Этим летом мы закупили целую партию новых 40-тонных экскаваторов John Deere, которые уже отлично проявили себя в полевых условиях. Хочется выразить надежду, что в обозримом будущем процесс импортозамещения коснется и нашей отрасли, придав новый импульс развития отечественной демонтажной индустрии.