ЦИМ расколол экспертов на два лагеря
Законопроект о включении понятия «цифровая информационная модель» (ЦИМ) в Градкодекс вызвал неоднозначную реакцию экспертов. Одни видят в этом шаг к цифровизации и стандартизации строительной отрасли. Другие указывают на риски возникновения терминологической путаницы, формального подхода и неготовности российского программного обеспечения (ПО) для решения сложных задач.
Минстрой РФ разработал законопроект «О внесении изменений в Градостроительный кодекс Российской Федерации», которым предлагается закрепить в законодательстве понятие цифровой модели (ЦИМ). Опуская детали, можно сказать, что законопроект закрепляет ЦИМ как самостоятельный 3D-документ в составе информационной модели строящегося объекта. Одновременно правительство РФ сможет определять обязательные случаи применения ЦИМ, а Минстрой — утверждать единые форматы для экспертизы. Ключевое требование — использование российского ПО. Главная цель законодателя — добиться единого правового контура цифрового проектирования, повышение прозрачности и технологической независимости отрасли. Ранее представители регулятора неоднократно заявляли, что строительные технологии уже давно ушли вперед, а законодательная база оперирует устаревшими понятиями. Поэтому цель нововведения — не усложнить жизнь строителям, а создать основу для системной цифровизации отрасли.
От стандартизации к эффективности
Ряд специалистов видят в законодательной инициативе логичный и давно назревший шаг, который поможет систематизировать подходы к информационному моделированию и вывести их на новый уровень. По мнению СЕО «Юникорн» Светланы Перминовой, нововведение упростит применение технологий на всех этапах: «Внесение понятия цифровой информационной модели в законодательное поле является логичным шагом на пути упрощения их повсеместного применения. Под повсеместностью мы в данном случае понимаем все стадии жизненного цикла объекта капитального строительства от проекта до эксплуатации».
Эксперт считает: нововведение позволит отказаться от архаичной практики ручного ввода данных из гигантских стопок бумажных документов, сократит время на передачу зданий в эксплуатацию и исключит «человеческий фактор». По ее мнению, это откроет дорогу к дальнейшей автоматизации и внедрению качественно новых процессов обслуживания.
Со своей стороны руководитель отдела информационного моделирования WE-ON Юлия Клецкова также поддерживает инициативу, полагая, что нововведения станут дополнительным стимулом для развития специалистов проектных и строительных компаний. Эксперт отметила, что применение ЦИМ сегодня в основном закреплено в сводах правил и внутренних стандартах и зачастую носит добровольный характер, что тормозит массовое внедрение, поскольку многие не спешат цифровизироваться. Нововведение же выведет стандартизацию требований на общегосударственный уровень и будет способствовать более «осознанной» цифровизации процессов в отрасли.
«Это отправная точка для построения единого цифрового контура всей строительной отрасли, что является императивом в современных экономических условиях», — заключает Юлия Клецкова.
Технический директор ГК «ОЛИМПРОЕКТ» Михаил Царев также говорит о важности актуализации нормативной базы, указав на фундаментальную проблему внутренних противоречий и сложных, неоднозначных для трактовки формулировок в действующих сводах правил и стандартах. Он подчеркнул необходимость создания структурно ясной и максимально однозначной системы понятий, идеалом которой является ситуация, когда вся суть термина раскрывается непосредственно в его названии, без необходимости привлечения дополнительных разъяснений. Такой подход, по его мнению, позволит минимизировать субъективность в понимании нормативных требований и обеспечить единообразие их применения на практике, снизив риски ошибок при проектировании и экспертизе.
Хаос или шаг назад?
Другая часть экспертов выражают серьезные сомнения в целесообразности и проработанности инициативы, видя в ней потенциальную угрозу для отрасли. Заместитель генерального директора по науке АО «СиСофт Девелопмент» Михаил Бочаров говорит: «Если рассматривать в общем случае, то такая практика недопустима, так как она грубо нарушает принцип от стандарта до закона, противоречит принципу вертикальной субординации правовой системы РФ». Он также назвал законопроект не только нецелесообразным, но и вредным, поскольку окончательно запутывает и без того хаотическую систему нормирования информационного моделирования. Он задается резонным вопросом: зачем делать шаг назад в развитии технологий и вводить ненужный суррогат, да еще и с юридическими ошибками, когда существующее понятие ”информационная модель” уже подразумевает взаимосвязанность данных, что и является сутью современных технологий информационного моделирования (ТИМ).
Схожий скепсис, но с другой аргументацией, высказывает генеральный директор ООО «РУСЭКО-СТРОЙПРОЕКТ» Александр Лапыгин. По его словам, данную инициативу можно считать второй за последние десять лет попыткой внедрить BIM «сверху»; первую, стартовавшую в 2014 году, едва ли можно считать успешной. Как следствие, термин «информационное моделирование» для многих стал созданием структурированных pdf-файлов, что, безусловно, лучше, чем ничего, но совершенно не соответствует изначальным целям и возможностям методологии BIM.
Главный инженер-технолог строительства компании «Айбим» Андрей Андреев также говорит о риске формального подхода, который может свести на нет все потенциальные выгоды. «Например, проектировщик может заполнять атрибутивные поля случайными значениями, что сделает модель бесполезной», — углубляется в частности эксперт. Он также добавил, что в условиях, когда у многих участников рынка отсутствуют необходимые технологические, кадровые и организационные ресурсы, формальное включение ЦИМ в состав документации не гарантирует получение реальной ценности. Отсутствие проработанных методик оценки качества моделей и способов их практического внедрения создаст дополнительную регуляторную нагрузку, что увеличивает общие расходы отрасли, однако не повысит уровень эффективности ТИМ.
Узкие места импортозамещения
Отдельный и крайне болезненный блок дискуссии вызвал вопрос о формировании информационной модели с использованием только российского программного обеспечения. «На текущий момент в России сформирована достойная база отечественного ПО, которая уже позволяет решать значительную часть задач по созданию ЦИМ и управлению проектными данными. Однако эти решения пока не являются универсальными для всех типов проектов и в ряде случаев требуют доработки либо использования дополнительных инструментов».
Эксперт обратила внимание на тот факт, что большинство крупных игроков рынка ПО уже выстроили свои процессы вокруг зарубежного программного обеспечения, и их переход на отечественные аналоги потребует колоссальных материальных и временных ресурсов, которые крайне сложно оперативно обеспечить.
Со своей стороны Александр Лапыгин спрогнозировал ряд технических ограничений, с которыми столкнутся участники отечественного рынка. Например, не все российские программные продукты поддерживают работу с файлами облаков точек лазерного сканирования, не все могут стабильно оперировать файлами большого объема, что критично для уникальных и крупных объектов, и не все поддерживают корректное разделение на отдельные файлы по дисциплинам с сохранением возможности совместной работы в общей модели. Таким образом, работа на отечественном ПО возможна, но не для всех объектов и не для любых требований к ЦИМ.
В свою очередь Михаил Царев отмечает, что функционал некоторых отечественных разработок позволяет рассматривать их в качестве замены решениям иностранных вендоров. Однако процесс импортозамещения еще нельзя считать завершенным. Для его успешной и скорейшей реализации ключевое значение приобретает тесная кооперация разработчиков ПО с ведущими участниками строительного рынка. Именно такой подход позволит оптимизировать внедрение новых решений и в конечном счете ускорит достижение полномасштабного технологического суверенитета в данной сфере.
Тревога и скепсис
Разговаривая с экспертами, можно сказать, что общий настрой экспертного сообщества характеризуется не надеждой или энтузиазмом, а тревожной настороженностью и глубоким скепсисом. Эксперты демонстрируют единодушие в оценке ключевых системных рисков: сохраняющейся терминологической путаницы между «информационной моделью» (ИМ) и «цифровой информационной моделью» (ЦИМ), которая уже сегодня является источником ошибок и недопонимания в процессе реализации государственных контрактов; высокой вероятности формального, «для галочки», выполнения новых требований без получения реальной технологической и экономической ценности; недостаточной технологической и организационной готовности как российского ПО, так и многих компаний-участников рынка к тотальному и эффективному переходу.
Даже специалисты, кто видит в законопроекте позитивные стороны и объективную необходимость, делают это с существенными оговорками, опасаясь повторения негативного опыта прошлых неудачных реформ. Преобладает мнение, что инициатива, призванная ускорить цифровизацию, без серьезной и глубокой доработки, налаживания диалога с отраслью и создания продуманных механизмов реализации может привести к обратному эффекту — дискредитации самой идеи информационного моделирования, росту административных и финансовых издержек и окончательному закреплению в отрасли псевдоцифровых суррогатов.
Подземное строительство требует уникальных технологий
Выполнение подземных работ в центре города – сам по себе технологически процесс очень непростой. При возведении многофункционального комплекса «RED7» в центре Москвы работы в подземной части дополнительно осложнились необходимостью одновременного демонтажа конструкций недостроенного объекта.
Главная задача в таких условиях – минимизировать дополнительные деформации окружающего грунтового массива и максимально использовать существующие конструкции для оптимизации технологического процесса при безусловном обеспечении устойчивости и надежности.
Проблематика строительства
Использование городских объектов незавершенного строительства при возведении новых зданий – необходимое и логичное, а иногда вынужденное градостроительное решение. Выполнение таких работ требует от всех участников процесса комплексного подхода: компетентного сопровождения в части устройства подземной части и фундаментов, наличия современной научной базы и квалифицированных инженерных кадров, продуманной и экономически обоснованной концепции строительства, так как такие объекты в силу возраста и отсутствия консервационных мероприятий зачастую имеют значительный аварийный потенциал.
МФК «RED7» на пересечении проспекта Академика Сахарова и Садовой-Спасской улицы представляет собой здание переменной этажности (16–19 этажей) с максимальной высотой 73,5 м и четырехэтажной подземной частью. Проектирование и строительство комплекса было существенно осложнено стесненными условиями строительной площадки, расположением участка на пересечении двух городских магистралей, близостью зданий окружающей застройки (вплотную расположено здание банка «ВЭБ» переменной этажности (5–14 этажей), а также здание исторической застройки), наличием разветвленной системы городских инженерных коммуникаций (вплотную примыкает общий городской коллектор инженерных сетей сечением 5,4х2,9 мм и теплосеть), а также присутствием в пятне застройки ранее возведенных конструкций объекта незавершенного строительства, находящихся в ограниченно-работоспособном состоянии.
В связи с этим при проектировании МФК был предусмотрен параллельный демонтаж старого железобетонного каркаса с одновременным поэтапным устройством временной металлической распорной системы и возведением конструкций подземной части нового комплекса.
Уникальная технология
Реализация концепции и поэтапного устройства подземной части нового комплекса потребовала применения ряда уникальных решений.
Основной особенностью стала работа буровых установок на несущих конструкциях подземной части объекта незавершенного строительства. В связи со стесненными условиями строительства устройство буронабивных свай нового фундамента осуществлялось с использованием буровыхустановок Bauer BG28 рабочей массой 96 т, установленных на передвижную металлическую платформу, которая в свою очередь опираласьна существующие несущие конструкции подземной части в уровне верхнего перекрытия. Старая подземная часть имела три подземных уровня, в связи с чем сваи диаметром 800 и 1000 мм длиной 10 и 15 м из бетона класса В 30 бурились через предварительноустроенные монтажные отверстия сразу в трех перекрытиях и старой фундаментной плите. По мере устройства свай существующий каркас понемногу превращался в сыр «Маасдам», только отверстий в нем было намного больше. Чтобы существующий каркас на данном этапе работ воспринимал вертикальные усилия буровых установок, горизонтальных нагрузок от давления грунта и подземных вод, задачей инженеров было точно рассчитать,какой вес могут выдержать ослабленные из-за многочисленных монтажных отверстий конструкции каркаса и в какой момент их нужно усилить. Для этого был выполнен детальный анализ остаточной несущей способности каркаса с применением геотехнических и конструкторских расчетных комплексов, по результатам которого в нужный момент на отдельных участках выполнялись необходимые усиления с применением металлического профиля; затем монтировалась временная распорная система крепления, выполнялся демонтаж. Только после этого производилось доуглубление котлована на 2,5 м под отметку новой фундаментной плиты. По мере выполнения работ платформы с буровыми установками двигались по направляющим от одного края котлована к другому. Данная технология производства работ достаточно уникальна, но, как показала практика, реализуема при верном расчете и грамотном инженерном подходе.
Все под контролем
Все описанные работы осуществлялись при геотехническом мониторинге нашей компании. В ходе работ постоянно выполнялся контроль осадок и деформаций зданий окружающей застройки, горизонтальных перемещений «стены в грунте» в нескольких уровнях по высоте и мониторинг осадок каркаса возводимого здания. Расчетные параметры на завершающей стадии строительства находятся в пределах допустимых величин.
В настоящий момент строительство многофункционального комплекса завершается, на объекте выполняются отделочные работы и монтаж конструкци и фасадной системы.
Медленный старт стального строительства
В строительстве жилья с применением стальных конструкций сегодня заинтересованы и Минстрой, и поставщики металла. Дело за нормативами и преференциями, которые смогут побудить застройщиков масштабировать технологии стального строительства.
Быстро, надежно, экономично
В мае 2023 года Минстрой России представил обновленную Дорожную карту по совершенствованию технического регулирования в строительстве объектов с применением стальных конструкций на 2023-2026 годы. В документе указано, что к концу года должна быть подготовлена нормативная база для развития стального строительства: разработаны правила по проектированию жилья на стальном каркасе, оптимизированы требования к огнестойкости несущих конструкции и др.
Для производителей металлоконструкций мероприятия в рамках дорожной карты могут открыть новые возможности по поставкам металла на строительство жилья, а для строителей и других потребителей — простимулировать внутренний спрос на сталь в условиях сокращения ее экспорта.
«Надеюсь, что уже в ближайшие 5 лет мы преодолеем рубеж в 30% жилья на металлокаркасе с сегодняшних 7–10 %, — уверяет председатель совета директоров ГК «Ферро-Строй», управляющий партнер EVRAZ STEEL BUILDING Григорий Ваулин. — Это очень перспективная технология, позволяющая быстро и качественно строить везде: и на вечной мерзлоте, и в сейсмоопасных районах, так как металлоконструкции легко выдерживают подземные удары выше 9 баллов».
Григорий Ваулин полагает также, что стальное строительство сможет решить растущую проблему дефицита рабочей силы, который грозит достичь 400 тысяч человек к 2030 году. В этой ситуации перенос строительных процессов в заводские условия, сборка металлокаркаса непосредственно на стройплощадке, высокая точность исполнения способны повысить производительность труда на 50% и значительно ускорить строительство даже при нехватке рабочих рук в отрасли. По его словам, скорость сборки многоэтажных домов иногда бывает даже трудно представить: китайский рекорд по возведению 11-этажного жилого дома за 28 часов 45 минут достигнут благодаря модульной системе из металлических блоков, изготовленных конвейерным способом на заводах.
По мнению Михаила Соколова, руководителя направления развития стального строительства «Северстали», технология строительства многоэтажных жилых домов на стальном каркасе может стать драйвером интенсификации объемов ввода жилья в России благодаря скорости, комплексности, надежности и широкой географии применения.
«Основное преимущество – скорость – подразумевает сокращение цикла строительства на 30%, — считает эксперт. — Иными словами, 17-этажный односекционный дом в монолите с отделкой возводится за 21-22 месяца, на металлокаркасе — за 15. Такой результат достигается не только благодаря быстрой сборке каркаса, но и за счет ускорения сопутствующих работ: отделки, проводки инженерных сетей и т. д. При этом речь идет не о замещении традиционных решений, а о расширении спектра используемых технологий. Благодаря диверсификации можно ежегодно дополнительно получать 10-20 млн кв. м, которые необходимы для достижения целевых объемов вводимого жилья в объеме 120 млн кв. м в год к 2030 году».
Кроме того, стальной каркас в строительстве обладает также особой актуальностью в контексте развития комфортной городской среды. Его применение может обеспечить ускоренный ввод целого комплекса объектов как самих жилых зданий, так и объектов социальной и коммерческой инфраструктуры жилых комплексов, включая детские сады, школы, физкультурно-оздоровительные центры, надземные паркинги в шаговой доступности.
Практика уже есть
Несмотря на незначительное применение стального каркаса при возведении многоэтажного жилья, в России накоплен большой опыт строительства зданий из металлоконструкций, прежде всего из ЛСТК.
«Мы поставляем на рынок металлоконструкции для блочно-модульных и металлокаркасных зданий — гостиниц, малоэтажных жилых домов, общежитий, спортивных и торговых центров и других объектов, — рассказывает начальник коммерческого отдела ООО «ОЗСК» Владимир Малышев. — Их преимущество — универсальность и одновременно эксклюзивность конструкций, доступность в регионах, где нет инфраструктуры ЖБИ. При этом кооперация между предприятиями и взаимодействие с проектировщиками и застройщиками развивается с применением цифровых технологий практически по всем направлениям, включая производство, логистику, информационное моделирование».
Поставщик строительных металлоконструкций ЗМК «Андромета» выступает разработчиком проектов по технологии скоростного ЛСТК строительства быстровозводимых жилых домов высотностью до 6 этажей и социальных объектов — детских садов, школ, больниц. По проектам компании еще в 2012 году построен 3-этажный 53-квартирный двухсекционный жилой дом в Воронежской области, а в 2014-м — 6- и 4-этажные дома в Калужской области, сейчас строится 5-этажный микрорайон в Заполярье.
«Основной плюс металлокаркасного строительства — скорость, сокращение инвестиционного цикла за счет высокой заводской готовности конструкций, — поясняет учредитель ООО «Андромета» Андрей Шухардин. — Срок возведения дома по нашей технологии СТИЛТАУН® при правильной организации работ в 1,5-2 раза меньше, чем аналогичного монолитного. Другое преимущество — легкость, позволяющая сократить затраты по целому ряду статей: фундамент, транспортные расходы, подъемная техника. Это особенно важно для удаленных регионов со сложным климатом и геодезией».
Многоэтажное жилое строительство развивается на основе применения стальных балок разного сечения и требует от разработчиков иных конструктивных решений.
«В жилищном строительстве каркас стен и перекрытий собирается по так называемой панельной схеме: стоечные профили устанавливаются вертикально между горизонтальными направляющими профилями, образуя подобие решетки с расстоянием между профилями 600 мм. Из таких панелей собирается несущий каркас дома, — объясняет генеральный директор ООО «Сталь-Профиль» Сергей Евдокимов. — Скелет коммерческого здания обычно состоит из колонн, стеновых прогонов, связей и стропильных ферм (или балок), установленных с шагом 3 метра. Используются профили большей толщины, для усиления узлов применяются детали из более толстого листового металла. Таким образом, номенклатура применяемых профилей одинакова, а применяемые узлы совершенно разные».
ГК «Ферро-Строй» была одним из пионеров массового «стального» жилищного строительства: в 2016 году на основе металлокаркаса был построен корпус в московском ЖК «Ривер Парк». У компании есть значительный опыт в создании инфраструктуры вокруг жилых объектов. Например, сейчас она строит около 30 многоуровневых парковок на металлокаркасе, где, в том числе использует большепролетные 17-метровые балки из двутавра. Это позволяет обходиться минимумом внутренних колонн, увеличивая полезное место. Вместимость такого паркинга на 15% выше относительно монолитного аналога, а строительство занимает всего 6 месяцев — готовые металлоконструкции привозятся на площадку и собираются на болтах, без сварки и бетона.
Проблемы и перспективы
Наряду с созданием пилотов лидеры отрасли уже разрабатывают стратегии в расчете на жилое строительство. «Северсталь» выстраивает новую экосистему для реализации проектов строительства жилых зданий и соцобьектов на стальном каркасе. Компания разрабатывает с несколькими девелоперами решения на основе металлокаркаса и одновременно привлекает лучшие компетенции в области проектирования, формирует пул монтажных организаций, готовых осваивать новую технологию строительства многоэтажного жилья. Совместно с отраслевымиобъединениями запланированы образовательные мероприятия для повышения уровня знаний и компетенций участников строительного процесса, идет разработка и внедрение в программы учебных заведений обучающих материалов для студентов-проектировщиков.
ЕВРАЗ создает единое цифровое пространство для кооперации между всеми участниками производственной цепочки. В этой системе EVRAZ STEEL BUILDING выступает цифровым оператором по проектированию, поставке и монтажу металлоконструкций, объединяя в рамках диджитал-платформы усилия проектировщиков зданий, поставщиков черного металла, заводов металлоконструкций и монтажных организаций. А это дополнительная экономия до 40% на производственном цикле за счет алгоритмического распределения работ внутри платформы.
Вместе с тем внедрение технологий стального строительства в возведение многоэтажного жилья продвигается медленнее, чем хотелось бы интересантам.
«Консерватизм потребителей, привыкших к классическим материалам, более быстрый на фоне других стройматериалов рост стоимости металла, отсутствие 100%-ной дешевой защиты от коррозии, дорогая огнезащита, более жесткие требования к производителям металлоконструкций по сертификации оборудования и специалистов», — перечисляет основные причины медленного развития рынка Владимир Малышев. По его оценке, даже при заявленных мерах поддержки рынок металлического строительства в ближайшие годы вырастет не более чем на 10% и то в регионах Крайнего Севера, хотя сможет «выстрелить» в сегменте общественного жилья — гостиниц, общежитий, апарт-отелей.
«В определенной степени на развитии стального строительства сказывается стереотип мышления: отечественное строительство традиционно «заточено» на бетон и панели, поскольку сталь в СССР относилась к лимитированным материалам и использовалась на уникальных объектах, — полагает Григорий Ваулин. — В большей — спрос на жилье: сейчас он стагнирует, поэтому «стальные» проекты, которые есть и у EVRAZ STEEL BUILDING, и у других компаний, специализирующихся на металлоконструкциях, пока на паузе».