BIM-технологии: революция в строительстве

Будущее в строительстве наступило с появлением BIM-технологий, которые изменили веками существующий подход к строительному процессу. Результаты впечатляют: проектировать, строить и управлять можно намного качественней дешевле и эффективней. Однако все новое приживается непросто: чтобы понять масштаб изменений, достаточно вспомнить, как менялся мир с появлением персональных компьютеров и Интернета.

Чудеса виртуального строительства (что такое BIM)

Для начала несколько слов о самой технологии BIM (Building Information Modeling – информационное моделирование здания). Ее можно сформулировать как процесс создания информационной модели объекта, которая служит основной для всех решений на протяжении всего жизненного цикла. В руках у девелопера появился инструмент, позволяющий контролировать свой проект от замысла до сноса. 

Сначала информационные технологии пришли в проектирование, предоставив архитекторам и  инженерам принципиально новую среду для работы. Условно этот процесс можно описать как переход от двухмерных чертежей к трехмерному компьютерному моделированию – формату, понимаемому не только человеком, но и машинами. Если раньше архитектор делал эскиз и передавал его инженерам, теперь у всех участников процесса проектирования появилась возможность работать совместно в едином информационном пространстве, находя баланс между красотой, функциональностью, эффективностью и стоимостью проектных решений. 

Все элементы информационной модели взаимосвязаны и в случае изменения одного из параметров, например, размера стены, меняются и другие. Стены, перекрытия, трубопровод, электрические светильники имеют свои собственные уникальные характеристики, в том числе цены, сроки поставок и гарантийные обязательства. Если архитектор вносит изменения в конструкцию перекрытия, соответствующим образом меняется и фасад (а также чертежи и спецификации). Работа в BIM помогла не только оптимизировать процесс проектирования, но и на самых ранних этапах минимизировать проектные ошибки: если трубопровод проходит сквозь балку, программа на это укажет.

BIM-технологии позволяют проектировать здание или объект инфраструктуры как единое целое, многократно оптимизировать проектные решения, моделируя и анализируя изменения в виртуальном пространстве.

Построить, как задумано

Одна из типичных проблем девелопмента – большие финансовые потери во время строительства, что, как правило, связано с ошибками на этапе проектирования, когда инженерные коллизии приходится исправлять на местах, и плохой координацией работ на стройплощадке. Кроме того, традиционный подход оставляет возможность генподрядчикам по-своему трактовать и оспаривать проектные решения, направляя процесс в выгодное только им русло. В итоге заказчик строительства, вводя объект в эксплуатацию, собирает исполнительную документацию «как здание было построено» вместо того, чтобы получить здания, соответствующее первоначальной идее.

Однако возможность управлять строительным процессом, полностью контролировать работы на стройплощадке, добиваясь точного воплощения архитектурных идей, – цель вполне достижимая. С помощью BIM все строительные процессы можно спланировать и отрепетировать заранее. Информационное моделирование позволяет более эффективно закупать материалы, контролировать бюджет, улучшать логистику поставок, не утилизировать строительные остатки, а применять их в дело.

Становятся доступны точные и высокопроизводительные измерительные системы для контроля над соответствием возводимых конструкций и трехмерной информационной модели. Недалеко время, когда планшеты, обеспечивающие связь с виртуальным прототипом здания, станут будничным явлением в руках строителей. По сути, речь идет о новой концепции проектирования, которая переосмысляет методологию строительного процесса: с помощью BIM-технологий здание строится не на земле, а в компьютере. Виртуальный объект является прототипом будущего здания, а работы на стройплощадке можно рассматривать исключительно как процесс воссоздания точной копии. Данный подход позволяет  архитекторам и инженерам добиться от строителей полного воспроизведения замысла, точно в срок и в расчетный бюджет.  

Машина времени

Эффективность технологии привлекала внимание не только частных девелоперов, но и государства крупнейших стран, которые запустили программы внедрения BIM (США, Британия, Сингапур и т.д.) и тем самым простимулировали рынок к использованию информационного моделирования. Сегодня в BIM реализуются  многомиллиардные проекты по всему миру. Так, например, с помощью программного обеспечения Synchro, позволяющего эффективно контролировать сроки строительства, создаются термоядерный реактор во Франции, Диснейленд в Шанхае, участки железнодорожного полотна под Лондоном и Нью-Йорком. Не менее яркая практика у другого нашего партнера – итальянского разработчика TeamSystem (линейка продуктов для контроля стоимости строительно-монтажных работ), среди его клиентов – десять крупнейших итальянских компаний, в том числе государственные корпорации, управляющие строительством транспортной инфраструктуры – аэропортов, метрополитена и железных дорог.  

Неудивительно, что именно на сложных объектах востребована практика BIM. С помощью этого подхода мы можем собрать все идеи в одной пространственной модели: уже сейчас мы располагаем зданием, которое будет построено в будущем. В этом смысле, BIM-технологии можно сравнить с Машиной времени, позволяющей путешествовать в виртуальном пространстве от одной стадии проекта к другой и обратно. Если нас разочаровывает финальный результат, мы можем вернуться в начало и исправить ошибки. Плюсы информационного моделирования в том, что мы можем многократно оптимизировать модель виртуальном пространстве, не тратя на это средства, время и деньги.  

В России в качестве примера можно привести медицинский центр «Кантри Парк Клиника», созданный BPS International в BIM-среде в подмосковных Химках. Это медицинской объект нового поколения с операционными, стационаром и поликлиникой. В рамках этого проекта удалось максимально компактно расположить инженерное оборудование (наглядность трехмерной графики позволяет наиболее эргономично использовать пространство) и сократить потерю полезной площади: зона технических помещений занимают менее 9% всей площади здания (обычный loss factor для зданий подобного рода – 20-25%). Достичь подобного при традиционном проектировании невозможно. Сегодня информационная модель клиники – виртуальный прототип здания (в том числе с данными об оборудовании, мебели, поставщиках, сервисных контрактах) может служить эффективным инструментом для управления  объектом. С помощью модели можно в режиме реального времени экспериментировать с планировками, совершенствовать логистику и технологию медицинских процессов.

Билет в один конец

Несмотря на очевидную эффективность, внедрение BIM не назовешь стремительным. Основная причина лежит в инертности строительной индустрии: людям, привыкшим десятилетиями работать с «плоскими» чертежами, сложно изменить свое отношение к методам работы. Хотя не только на Западе, но и в России есть компании, достигшие высокого уровня применения информационного моделирования: кто «распробовал» и осознал эффект, дальнейшую работу вне BIM не видят. При этом осторожное отношение со стороны игроков остается: изменения, затронувшие строительную отрасль, столь серьезны, что отдача от инвестиций в BIM не всем и не всегда очевидна.

Сегодня, как правило, применение информационных технологий ограничивается этапом проектирования, а само строительство, за исключением редких примеров, ведется по традиционным технологиям. Интенсивность внедрения BIM среди подрядных компаний, наиболее консервативного  звена девелоперского процесса, не столь высока, как на рынке проектных и архитектурных бюро. Но время, когда работа с информационной моделью на строительной площадке станет массовым явлением, не за горами: с развитием облачных сервисов, лазерного  сканирования и других новаций, помогающих контролировать соответствие реальных конструкций виртуальному прототипу, мы увидим много ярких примеров.

Также появляется первый опыт управления и эксплуатации объектов недвижимости с помощью BIM-технологий, помогающих автоматизировать процессы и за счет трехмерной графики упростить работу с информацией. Так, например, с помощью планшета в любой точке здания можно получать данные об инженерных системах, скрытых за стенами и потолками, их стоимостью, маркой, сроках гарантий и времени замены. Если в модель внести данные о режиме обслуживания, напоминания станут приходить автоматически. Таким образом, на протяжении всего жизненного цикла здания собственник будет владеть актуальной информацией о состоянии объекта.

Важно понимать, что информационная модель позволяет оптимизировать затраты на протяжении всей жизни здания, а эксплуатируется оно не один десяток лет: на техническую поддержку и реновацию за все это время уходит гораздо больше денег, чем на строительство.