Строительный комплекс. Информационное моделирование здания - BIM (Building Information Modeling)

• Технология 5D
• Библиотека шаблонов
• Классификатор ресурсов
• Каталог ресурсов
• Аналитический строительный контроль
• Цифровой строительный контроль
• Съёмка площадки строительства IP-камерами
• Роботизированный тахеометр

Технология 5D

Технология опирается на известные и применяемые решения, однако никто ранее не смог выстроить единую систему из разрозненных программ. Система проверена на более чем 150 объектах, построенных в России. Это примерно 1 миллион квадратных метров жилья, возведённых в течении семи лет. Над системой работало более 100 программистов, инженеров-строителей, сметчиков и менеджеров проектов для того, чтобы выстроить удобную, понятную и функциональную информационную среду.

Информационная система была разработана для самых разных участников строительства: проектировщиков, поставщиков материалов и оборудования, сотрудников ПТО, ОКС, менеджеров строительства, руководителей и собственников. Каждый из участников инвестпроекта работает только в своем, выделенном информационном пространстве, не имея возможности «заглянуть» к «соседу». Итоговая информация собирается только у руководителей и собственников, остальные только вводят данные.

Ключевой особенностью системы является разработка 5D информационной модели здания. Такую информационную модель называют BIM, что значит Building Information Modeling или, по-русски, информационная модель здания.

В 5D модель заложен весь комплекс информации об объекте:

• о применённых проектных решениях, материалах, оборудовании и т.д. Этот уровень проектирования принято называть 3D моделирование;
• о сроках поставки, изготовления, монтажа конструкций и оборудования, которая в свою очередь, привязана к общему графику выполнения работ. Такой уровень называют 4D моделирование;
• о стоимости товара, материала, оборудования, которая связана с конкретным поставщиком этого ресурса в этом конкретном регионе. Это 5D-моделирование.

Есть еще уровень 6D, который появился от английского «as built», что значит «как построено». На этом уровне в модель вносятся изменения под фактически принятые на строительной площадке решения и допущенные отклонения от проекта. Такая модель формируется на основании исполнительных схем и съемок. Модель уровня 6D необходима в процессе эксплуатации здания, когда надо понимать, что фактически исполнено. Опираясь на эти данные эксплуатирующая организация принимает качественного и своевременного ремонта и обслуживания объекта.

Информационная система представляет собой облачный сервис с полным доступом по зашифрованным каналам связи.

Библиотека шаблонов

Проектирование в BIM-среде предполагает, что проектировщики применяют либо готовые шаблоны, либо разрабатывают их самостоятельно. Разработка шаблонов – не свойственная проектировщикам работа. Без шаблонов проектировать в Revit невозможно. В ходе проектирования нет времени разрабатывать полноценные параметрические семейства. Суть работы Revit, как системы информационного моделирования, - это создание информационных моделей из параметрических семейств.

В процессе проектирования разрабатывается трёхмерная модель объекта, созданная из параметрических элементов. Элемент объединены адаптивными связями и ссылками друг на друга, а так же на ресурсы, материалы, товары, работы. Это позволяет вносить правки не корректировкой чертежа, а изменением данных в таблицах, что существенно упрощает внесение изменений и приводит к мгновенному изменению и самого элемента, и связанных с ним других элементов и объектов, чертежей, спецификаций, графиков производства работ и т.д.

Если проектировщик не пользуется готовыми семействами, то он должен их разработать самостоятельно. В ходе проектирования нет времени заниматься и разработкой проекта и разрабатывать семейства. Разработка семейств – это больше программирование, чем проектирование. Эта работа, которая не свойственна проектировщикам. У нас накоплены шаблоны для проектирования, покрывающие все разделы проекта: от архитектурно-строительных чертежей до слаботочки. Мы готовы предоставить доступ к библиотеке шаблонов.

Классификатор ресурсов

Классификатор единичных ресурсов базируется на Классификаторе продукции европейского союза (КПЕС-2008) и на Общероссийским классификатором продукции по видам экономической деятельности ОК 034-2014 (ОКПД2). В электронном каталоге единичных ресурсов к каждому ресурсу представлены массивы данных, таких как: нормативные документы, цены, изображение, чертеж, производители, продавцы, поставщики, последние проведенные закупки данного ресурса. Все ресурсы связаны с классификатором ресурсов, что обеспечивает прямую связь проектных решений и стоимости строительства (в материалах). Упрощённо говоря, когда проектировщик проектирует 3D-элемент, этому элементу тут же присваивается номер по классификатору. Соответственно, сразу же видно (через каталог), сколько этот ресурс стоит, какова динамика цен, кто готов поставить этот ресурс, на каких условиях и так далее. Каждый элемент связан с Каталогом, проектировщик сразу же передаёт заказчику ресурсный расчет стоимости строительства (в материалах). Такой расчет делается автоматически. При этом при любых изменения в проекте сразу же просчитывается и стоимость всех материалов.

Каталог ресурсов

Каталог содержит в себе стоимость и поставщиков ресурсов. Поэтому, уже на этапе проектирования, заказчик может видеть, сколько будет стоит объект, какие позиции дают максимальное удорожание. Заказчик предметно работает с проектом, а не просто согласовывает чертежи. Все три блока: библиотека семейств, классификатор и каталог представляют собой облачные сервисы, к которым пользователи имеют разные права доступа. Каталог ресурсов интегрирован в электронную торговую площадку. Таким образом, создана система, которая позволяет получать все преимущества BIM-технологии через: повторное применение 3D-элементов (Библиотека семейств), единый язык общения (Классификатор) и связующее звено между проектом и стоимостью материалов на возведение объекта (Каталог). Разработанная система позволяет получать точную стоимость строительства в данном регионе, с понятными поставщиками и условиями поставки ресурсов.

Разработчик информационной системы ООО «ЭФЕКС Системз» приводит следующие данные о соотношении информации в BIM-модели.

Информационный сервис «Строительный комплекс»

Основной принцип построения информационной системы «Строительный комплекс» - это облачная технология с возможностью расширения и вовлечения максимального количества участников. Управление строительством осуществляется в облачном информационном сервисе «Строительный комплекс».

Сервис состоит из следующих модулей:

1. электронная торговая площадка
2. архив типовых проектов и их цены
3. система отслеживания сроков
4. система контроля расходования средств
5. межсистемный электронный документооборот

Электронная торговая площадка – это отдельный облачный сервис, интегрированный в информационную систему. ЭТП служит и для поставщиков материалов, оборудования, услуг и для тех же проектировщиков и заказчиков. Поставщики размещают на ЭТП свои предложения о товарах или услугах. Делают они это или самостоятельно или через администратора системы. Все участники проходят предварительную проверку, после чего загружают данные о своей компании и поставляемых ресурсах в систему. При загрузке прайс-листов, пользователи присваивают поставляемым ресурсам коды из классификатора. Таким образом, информация о ресурсе автоматически обновляется и попадает в общую базу.

Система отслеживания сроков и расходования средств. Система предназначена для отслеживания сроков строительства, расходования средств, моделирования различных ситуаций на стройке, контроля ведения договорной работы и много другого. На первом этапе в систему загружаются данные из ведомости объемов работ и из календарно-сетевого планирования. В ходе стройки участники строительства: генподрядная организация, субподрядчики, технический заказчик загружают данные в систему. Каждый участник имеет свой уровень доступа и заносит данные только на своем строго оговоренном участке. Большинство пользователей лишь вносят данные в систему, никак не видя и не контролируя результат. Руководители строительства, инвестор имеют доступ к информации о проекте в режиме реального времени. Их уровень доступа позволяет итоговую информацию о проекте, которая корректируется с каждым заключённым и/или закрытым контрактом.

Пользователям доступны следующие виды анализа и отчетов:

Контроль расходования средств по укрупненным показателям – основной аналитический отчет, который позволяет контролировать исполнение бюджета, отслеживать изменение ключевых параметров проекта по показателям:

• запланированный бюджет;
• плановые объемы ресурсов;
• суммы по заключенным договорам;
• суммы по первичным учетным документам;
• отклонения от плановых значений.

Контроль ведения договорной работы – сводный аналитический отчет по документам проекта, который позволяет контролировать заключение договоров, подписание актов и проведение оплат. При этом показываются связи между всеми этими документами. План-фактный анализ себестоимости - детализированная ресурсная ведомость проекта, которая показывается разницу между плановыми значениями и объемами по заключенным договорам и проведенным первичным учетным документам. Все указанные отчеты формируются в автоматическом режиме, простым выбором опции.

При выявлении негативных отклонений по вопросам приобретения незапланированного ресурса, превышении объемов и стоимости, отклонений по срокам выполнения работ или несвоевременному проведению документов, система сигнализирует и сообщает об этом ответственным лицам.

В качестве примера приведем один из реализованных проектов многоэтажного жилого дома.

На рисунке видно, что по расчетам бюджет объекта составлял 179 515 022,74 руб. Сумма по заключённым и обсуждаемым договорам составляет 158 807 350,33 руб.

Аналитический строительный контроль

Суть аналитического контроля состоит в том, что на BIM-модели показаны элементы со срывом сроков и/или смонтированные с неудовлетворительным качеством. Контроль сроков менеджер проекта осуществляет, сверяя фактические данные о монтаже конструкций с плановыми показателями. Исходными данными для контроля сроков являются календарный план и BIM-модель здания.

Пользователь видит на экране рабочую область с возводимым зданием. Под рабочей областью размещены два блока: слева блок с перечнем работ, процентом завершения, плановыми сроками начала и окончания работ. Справа: диаграмма Ганта, на которой отражены все процессы монтажа конструкций. После посещения строительной площадки инженер строительного контроля отмечает на модели смонтированные детали, конструкции, узлы. Программа сама выделяет цветом элементы, срок монтажа которых отличается от плановых показателей.

Менеджер проекта получает наглядный инструмент, чтобы контролировать сроки выполнения работ.

Все участники проекта рассматривают один и тот же ролик, когда обсуждают сроки строительства объекта. За счет этого достигается высокий уровень управления строительством: информация не теряется, все участники работают с одной информационной базой, нет возможности «не понять» или «включить дурочку». Ролик никак не отменяет стандартную процедуру, когда инженеры строительного контроля готовят исполнительную документацию по объекту. Задача ролика – показать фактическую ситуацию и дать все участникам единый материал для оценки сроков строительства.

Второй задачей, которая стоит перед таким методом контроля – сделать прогноз о том, как повлияет допущенное отставание на весь срок строительства. Где и как менеджер проекта может компенсировать срыв сроков. Рассматривая модель с «привязанными» к конструкциям срокам, менеджер легко может корректировать сроки начала тех или иных работ. Таким образом, он моделирует, симулирует различные технологические приёмы, варианты монтажа, применяемое оборудование и т.п. решения, влияющие на срок строительства.

Менеджер проекта виртуально управляет строительством. При этом он получает различные сценарии ведения работ на строительной площадке. После детальной проработки нескольких сценариев, менеджер проекта согласовывает предложенные варианты с заказчиком и генподрядчиком. Один, наиболее оптимальный со всех точек зрения вариант, принимается в работу.

Менеджер проектов корректирует график производства работ, моделирует строительство исходя из текущей ситуации. При этом он учитывает следующе факторы:

• погодные условия
• оснащённость строительных организаций оборудованием, машинами и механизмами
• квалификацию и численный состав рабочих
• фактический уровень качества выполняемых работ
• и многое другое.

Ранее эту работу делали сотрудники ПТО подрядчика. В своей работе они опирались на собственный опыт. Обычно они рассматривали временной интервал от одной до тех недель. Строительная организация вела работу в коротком промежутке времени, не имея возможности прогнозировать ситуацию на стройплощадке или моделировать влияние на строительный процесс различных технологий строительства.

Менеджер проекта работает с одним инструментом, корректируя данные и мгновенно получая результаты. Временное плечо, с которым работает менеджер, ограничено только сроками проекта. Мы редко рассматриваем прогноз более, чем на 6 месяцев, потому что слишком много факторов будут влиять сроки строительства. Аналитический контроль строительства позволяет управлять строительством, моделировать и прогнозировать различные ситуации и технологии, оценивать их влияние на общий срок возведения объекта. Для большей наглядности предлагаем Вам посмотреть .

Цифровой строительный контроль

Цифровой строительный контроль основан на сопоставлении данных с цифровых приборов и BIM-модели здания. К цифровым приборам относятся:

• IP-камеры с возможностью анализа видеоизображения
• лазерные сканеры
• роботизированные тахеометры

Прибор считывает информацию с объекта, после чего программа сопоставляет фактическую цифровую модель и BIM-модель здания. За счет сравнивания цифровых параметров сопоставление происходит в течение нескольких секунд, с точностью до долей миллиметра. Полностью отсутствует человеческий фактор и возможность подтасовок данных. Программа анализирует соответствие построенного и информационной модели, выделяя участки, на которых допущены отклонения от проектного решения.

Съёмка площадки строительства IP-камерами

Съемка строительной площадки возможна как статически установленными IP-камерами, так и камерами, установленными на дроне. Рис. 29 Положительным качеством использования IP-камер является дешевизна и простота технологии съемки. К минусам технологии необходимо отнести жёсткие требования к погодным условиям, а также меньшая по сравнению с остальными приборами точность цифровой модели. Результатом работы будет статическая или динамическая картинка, на которой будет выделены зоны, участки выполненные с отклонением от исходной BIM-модели.

Лазерное сканирование

Лазерное сканирование отличает значительно высокая точность съёмки по сравнению с IP-камерами, но меньшая чувствительность к погодным условиям. Результат работы при применении лазерного сканера – это графические аналитические отчеты с выделенными зонами отклонения построенных объектов от BIM-модели.

Роботизированный тахеометр

Это, пожалуй, самый точный способ контроля качества СМР. Связь тахеометра с информационной моделью позволяет не только проверять возведённые объекты и их соответствие информационной модели, но так же выносить необходимые параметры объекта на местность или на объект в процессе строительства. Роботизированный тахеометр наименее капризен к погодным условиям. Точность в зависимости от модели прибора составляет не менее 1 мм на 100 м измерения.

Все приведённые выше способы контроля основываются на сравнении фактически выполненных работ с BIM-моделью объекта. Каждый из методов отличается высокой точностью измерений и быстрым получением аналитических отчетов о качестве СМР.

Выстраивая структуру управления проектом через BIM-модель, мы управляем строительством, понимая, где, что и когда должно произойти. Если что-то пошло не по плану, то система контроля своевременно оповестит нас об отклонениях от плановых показателей и даст возможность спрогнозировать наши действия и вероятные результаты. Инвестор получает возможность контролировать все этапы инвестиционного проекта, каждого подрядчика, каждый контракт и акт выполненных работ.

ВЫСТРАИВАЕМ СТРУКТУРУ, ОБЕСПЕЧИВАЕМ КОНТРОЛЬ!