Нужны ли строителям BIM-технологии

Информационное моделирование в строительстве (BIM) позволяет не только спланировать и построить здание, но и управлять им на протяжении всего жизненного цикла. Поэтому BIM-технологии очень популярны и рассматриваются как альтернатива 3D CAD-моделированию.  В России примерно 20% объектов строится с помощью BIM. Однако половина предприятий применяет эти технологии исключительно в процессе проектирования. Государство намерено поддерживать BIM и строить с  их помощью не менее 80% объектов. Однако не все эксперты уверены в том, что это целесообразно.

Традиционно здания проектируются при помощи CAD (Computer-Aided Design) или САПР (система автоматизированного проектирования) – специализированных программных продуктов для создания трехмерной модели, генерации чертежей и их сопровождения. Однако постепенно такие решения вытесняются BIM-системами (Building Information Modeling), которые позволяют не только организовать работу над моделью, но и контролировать процесс строительства, эксплуатации и демонтажа.

Седьмое измерение

BIM-решения можно сравнить с закрытой цифровой экосредой вокруг строительного объекта. Они создают единое информационное поле, в котором аккумулируется вся информация о строительстве объекта начиная с идеи и до полного вывода здания из эксплуатации, сноса. Данными могут пользоваться все заинтересованные стороны – застройщик, управляющая компания, подрядчики.

Сегодня наиболее широко распространены трехмерные пространственные модели объектов (3D-BIM). Однако, по прогнозам экспертов, в ближайшее время ожидается рост интереса к 4D, 5D, 6D и даже 7D-моделям.

Самой востребованной станет возможность вывода спроектированного в BIM объекта на 3D-принтер. Это позволит потенциальному заказчику увидеть, как будет выглядеть здание в реальности, а его создателям – контролировать неожиданные изменения проекта. Для печати объекта могут быть использованы сталь, бетон, полимеры.

Еще одна тенденция – государственная поддержка использования BIM при реализации крупных строительных и инфраструктурных проектов. Соответствующие инициативы уже внедряются в США, странах ЕС. Активно пропагандируют внедрение информационного моделирования Южная Корея, Сингапур, Гонконг. Во всех этих странах существует программа внедрения BIM или на уровне государства, или на уровне отдельных министерств и крупных государственных заказчиков. Быстро движется в сторону технологии информационного моделирования и Россия.

Все более востребованными становятся заложенные в BIM возможности для повышения экологичности. Они позволяют минимизировать количество отходов при строительстве, организовать их утилизацию на протяжении всего жизненного цикла здания, рассчитать объемы вредных выбросов и разработать программу по борьбе с ними.

75% рынка придется на ПО

Мировой рынок BIM-решений растет опережающими темпами. К сожалению, в открытом доступе есть последние оценки сегмента за 2017–2016 годы. Research Market Value по итогам 2017 года оценил его объем в $4,6 млрд и прогнозировал в период до 2024 года среднегодовой рост (CAGR) на 18,7% до показателя $15,1 млрд. Zion Market Research ожидает, что к 2022 году рынок информационного моделирования зданий достигнет $10,36 млрд. Аналитики объясняют спрос на BIM возможностями визуализации, ростом производительности труда и сокращением затрат, которые являются следствием внедрения BIM.

По данным Allied Market Research, к 2022 году мировой рынок BIM составит $11,7 млрд при среднегодовых темпах роста CAGR 21,6%. Развитие рынка обеспечит поддержка со стороны правительств, которые обязывают использовать BIM-технологии при реализации строительных проектов. К 2022 году около ¾ рынка BIM придется на программное обеспечение (ПО). Быстрее всего будет расти сегмент услуг по анализу технологичности строительства, логистических цепочек и планирования работ. Ожидается, что будет доминировать облачный режим развертывания BIM благодаря доступности и рентабельности.

История BIM в России

О внедрении BIM в России заговорили 5 лет назад. В 2014 году Минстрой РФ утвердил План поэтапного внедрения технологий информационного моделирования и План мероприятий по внедрению оценки экономической эффективности обоснования инвестиций и технологий информационного моделирования на всех этапах жизненного цикла объектов капитального строительства. Предполагалось, что к 2019 году использование BIM-технологий станет обязательным при строительстве объектов по заказу государства. В 2015 году планировалось разработать дорожную карту внедрения BIM-технологий в области строительства.

Дорожная карта увидела свет в 2017 году. В ней прописана необходимость разработки национальных стандартов BIM на этапах проектирования, строительства, эксплуатации и сноса зданий. Нужно привести нормативно-технические документы и сметные нормативы, применяемые в строительстве, в соответствие с классификатором. И требуется расширить возможности федеральной государственной информационной системы (ФГИС) ценообразования в строительстве в направлении эксплуатации и сноса объектов капитального строительства.

В июле 2018 года о необходимости модернизации строительной отрасли, повышении качества строительства и роли в этом процессе BIM напомнил Президент России. Он поручил Правительству до 1 июля 2019 года:

• перейти к системе управления жизненным циклом объектов капитального строительства путем внедрения технологий информационного моделирования;
• использовать типовые модели системы управления (проектной, строительной, эксплуатационной и утилизационной) в социальной сфере;
• утвердить показатели эффективности системы управления;
• принять стандарты информационного моделирования;
• создать библиотеки типовой проектной документации;
• подготовить специалистов в сфере информационного моделирования;
• стимулировать разработку и использование отечественных BIM.

Построение цифровой экономики в России подразумевает создание «умных городов», в основе которых должны лежать технологии, позволяющие городским властям напрямую общаться с жителями, в режиме онлайн контролировать состояние инфраструктуры, оперативно решать проблемы и предупреждать появление новых. И одной из таких технологий должно стать информационное моделирование. BIM-системы дают возможность обеспечить постоянный строительный и инвесторский контроль за возводимыми объектами и таким образом, например, решить актуальную сегодня проблему обманутых дольщиков. BIM-системы могут использоваться для контроля за уже существующими объектами и управления городским хозяйством. В сфере ЖКХ BIM-системы позволяют точно просчитать эксплуатационные затраты и спланировать капитальный ремонт здания.И самое главное, они могут стать частью информационной модели города, с помощью которой будут решаться не только стратегические вопросы его развития, но и проводиться инвентаризация городского хозяйства.

Идеальное будущее

Эффективность от Минстроя. В рамках программы «Цифровая экономика» Минстроем России был разработан федеральный проект «Цифровое строительство», рассчитанный на период до 2024 года. Предполагается, что в результате его реализации затраты на строительство объектов сократятся на 20%, а сроки реализации проектов – на 30%.

Государственные стройки. Планируется, что со второго квартала 2021 года госорганы и госкорпорации будут обязаны использовать при проектировании зданий и сооружений BIM-технологии. Кроме того, такое требование надо будет включать в документацию о проведении госзакупок. Таким образом, уже к 2022 году все государственное строительство будет вестись только с применением технологий цифрового моделирования, а доля объектов, строящихся на основе BIM, достигнет 80%.

Мониторинг персонала. До конца 2019 года должно быть установлено обязательное требование по дистанционному осмотру персонала перед работой, а также дистанционного мониторинга в процессе работы.

Экстренное оповещение. К началу 2020 года все застройщики должны будут при проектировании объектов планировать их подключение к «Системе 112» и Комплексной системе экстренного оповещения населения об угрозе возникновения или о возникновении чрезвычайных ситуаций (КСЭОН). А к концу года в десяти городах России заработают системы прогнозирования поломок инфраструктуры.

Электронный документооборот. Еще одно направление – получение разрешений на строительство в цифровой форме. Уже в этом году должны быть запущены соответствующие пилоты в пяти российских городах. К 2024 году в России в полную силу должна заработать система удаленной электронной регистрации сделок с недвижимостью.

Появится классификатор. Минстрой уже разработал поправки в Градостроительный кодекс о технологиях информационного моделирования. Появится классификатор строительной информации, который необходим для работы BIM. Кроме того, классификатор позволит наладить аналитическую обработку данных. Выбраны 12 пилотных проектов для внедрения BIM-технологии. «Реализация пилотных проектов позволит нам узнать, с какими проблемами проектировщики могут столкнуться при применении BIM-технологий на всех этапах строительства: проектирование, экспертиза, строительство, эксплуатация. В итоге с учетом практического опыта мы сможем качественно дополнить нормативно-техническую базу», – рассказал в интервью ТАСС заместитель министра строительства и ЖКХ России Дмитрий Волков. Пилотные проекты представлены пятью компаниями – Мостотрест, «Газпром Нефть», Росавтодор, РЖД и госкорпорацией Росатом.

Равнение на лучших

С 2014 года ежегодно происходит вручение международной премии building SMART Awards за лучший проект по использованию стандартов OpenBIM на разных стадиях «жизненного цикла» объекта недвижимости. В 2018 году на конкурс было подано 85 заявок, 40 из которых вышли в финал. В категории «Проектирование» премию получил проект расширения аэропорта Осло, который теперь может принимать до 32 млн пассажиров в год. В категории «Строительство» – жилой комплекс в Амстердаме с подземной парковкой, коммерческими помещениями и пристанью на 40 яхт. В категории «Эксплуатация» – проект по разработке систем эксплуатации центрального вокзала в Неаполе, в ходе которого была произведена интеграция данных из 5 зданий, 1140 помещений и от 1250 единиц оборудования.

Аэропорт Осло

В России тоже есть примеры успешного использования BIM. Например, это проектирование спортивных объектов – стадионов «Мордовия Арена», «Самара Арена», «Открытие Арена», «Волгоград Арена», «Нижний Новгород», «Казань Арена», «Екатеринбург Арена», Центра художественной гимнастики Ирины Винер-Усмановой в Лужниках. Список можно дополнить такими известными зданиями, как Лахта-Центр в Санкт-Петербурге, Ахмат-Тауэр в Грозном. Есть и промышленные объекты, например здание локальной сорбционной установки уранового месторождения Вершинное, производственные помещения для сварки и окраски кабин на заводе КАМАЗ.

Использование BIM при проектировании Лахта-Центра дало возможность получить 3D-модель объекта, в которой было видно не только, как он будет выглядеть, но и из какого материала будет изготовлен каждый его элемент. В проектировании участвовали самые разные специалисты, при этом все они работали в едином информационном пространстве, а значит, имели возможность согласовывать свои действия. Так, проектировщик вентиляции отмечал на модели необходимое отверстие, а проектировщик железобетонных конструкций решал, каким образом его создать. Более того, в ходе строительства всегда возникает необходимость внести изменения в проект, и BIM позволяет делать это максимально удобно и избежать ситуации, когда, например, при монтаже подвесных потолков выясняется, что они упираются в торчащий из стены воздуховод.

Детальная проработка проекта помогает составить наиболее точный план строительства, а значит, оптимизировать его сроки. Также это значительно упрощает процесс авторского надзора – инженер может приехать на объект со смартфоном, подключенным к облачной BIM, сфотографировать необходимые точки, а затем работать с привязанными к модели изображениями уже в офисе.

Модель арки главного входа Лахта-Центра

Безусловным лидером перехода на BIM в России является Москва, правительство которой уверено, что именно столичный стройкомплекс в ближайшие 5-10 лет должен стать зоной апробации BIM для российской строительной отрасли. В 2017 году в столице был утвержден план поэтапного перехода на использование BIM при проектировании объектов. Будет реализована концепция единой информационной среды (ЕИС) – единого хранилища цифровых информационных моделей, конструктивных элементов и материалов, нормативно-правовой, технической и сметной информации. База станет основой работы всех профильных структур: департаментов градостроительной политики, строительства, городского имущества, информационных технологий, ЖКХ, Московского фонда реновации, Мосгосэкспертизы, Мосгосстройнадзора, Мосгоргеотреста и Москомархитектуры. Городские власти уже заявили, что в ближайшее время с помощью BIM будут проектироваться все дома для переселенцев в рамках реновации жилого фонда.

Нужна ли всеобщая BIMализация?

По данным опроса, проведенного в 2017 году компанией «Конкуратор», BIM-технологии в России уже применяют 22% компаний строительной отрасли, из них около 50% – при проектировании. Второй аналогичный опрос уже запущен, однако его окончательные результаты пока не обнародованы. По предварительным данным, основные показатели за два года почти не изменились.

«Наверное, хотелось бы больше, хотя бы 40-50%. Есть надежда, что государство скажет «Да» обязательному использованию BIM, и тогда процент применения этой технологии увеличится. Но разработка дорожных карт, подготовка первых нормативных документов –весьма трудоемкий процесс, который займет много времени», – говорит Максим Нечипоренко, заместитель генерального директора Renga Software.

«Даже в развитых странах BIM занимает 20-30%, потому что он попросту не везде нужен. Закономерно, когда технологии 3D применяются в отношении атомных электростанций. Но когда мы говорим о жилом доме, новые технологии уместны там, где они реально нужны. Это не должно превращаться лишь в красивые картинки для заказчика», — не согласен с ним Александр Кузьмин, президент Российской академии архитектуры и строительных наук и бывший главный архитектор Москвы.

Использование BIM в России

По словам главы рабочей группы по BIM в правительстве Великобритании Дэвида Филпа, два года назад Россия активно привлекала для ведения BIM-проектов международных консультантов, а сегодня она стала абсолютно самостоятельной. Однако, по словам эксперта, нашей стране надо работать над формированием нормативно-правовой базы для внедрения технологии, а также расширять применение технологии на сферу управления недвижимостью. «Пока работа с моделями и управление недвижимостью — это два обособленных процесса, нет понимания того, что делать со всеми этими данными, когда здание построено», – говорит он.

Российские архитектурные бюро и проектные институты не уступают передовым зарубежным странам, использующим BIM-технологии. Однако в сфере строительства наша страна пока еще делает первые шаги. «Более того, до сих пор нет четкого понимания, что делать со всеми данными информационной модели при строительстве, и уж тем более при эксплуатации зданий и сооружений. Тормозит развитие и устаревшая нормативная база, отсутствие государственных BIM-стандартов и национальных классификаторов», – согласен с ним Олег Кирьянов, руководитель архитектурно-строительного направления САПР компании «Системный софт».

«Еще некоторое время назад абсолютное большинство пользователей BIM-технологий удовлетворялось возможностями визуализации для оценки проектных решений и 3D-координации для обнаружения коллизий. Сейчас в приоритете использование BIM для оценки стоимости проекта, точной оценки строительных объемов, мониторинга реализации проекта, в том числе план-фактного анализа, – рассказывает генеральный директор компании «Конкуратор», председатель экспертного совета BIM-форума Марина Король. – На рынке появилось довольно много решений, которые увязывают элементы модели со сметными параметрами, обеспечивают интеграцию популярных BIM-платформ и сметных программ».

По мнению руководителя проектно-расчетного центра «Технониколь» Антона Шелестова, у российских заказчиков пока не сформированы требования к BIM моделям, нет понимания их дальнейшего использования. «Но в целом я вижу перспективы развития в России, со временем ситуация выровняется. Думаю, что качественный скачок потребует около пяти лет», – говорит он.

Отдельная тема – создание отечественного BIM-решения для использования в госпроектах. По словам Дмитрия Волкова, окончательное решение о финансировании государством такого проекта еще не принято, однако он считает его нецелесообразным. «Это очень хорошая ниша для частного бизнеса, на которой уже присутствуют игроки. Если мы сейчас в нее “въедем” государством, у меня нет уверенности, что мы сделаем быстрее и лучше. Но мы убьем конкурентную среду. Дискуссия будет продолжаться. Лично я буду голосовать против того, чтобы государство монополизировало сферу. Как мне кажется, это едва ли получится», — сказал на на форуме «День инноваций в архитектуре и строительстве» замглавы Минстроя.