Проектирование по технологии BIM (Building Information Modeling — информационное моделирование строительства зданий) позволяет создать полное информационное описание строящегося объекта. Технологию, которая фактически завершается созданием интегрированной проектной модели и, на ее основе, пакета рабочих чертежей, можно сравнить с автомобильным конвейером.
Возникает вопрос: а что, на этом конвейер останавливается? Естественно, нет. Результат работы любого конвейера — конечная продукция. Чертежи и проектная модель — это не строительная продукция, а только ее виртуальный образ-идея. Итог работы строительного конвейера — исполнительная модель реально построенного здания и полученная конечная строительная товарная продукция в виде готового объекта.
Трансформация модели не сводится лишь к трем видам (проектная, строительная и эксплуатационная), как это обычно показывают, говоря о технологии BIM. Она значительно сложнее. Как правило, пока все дискуссии о BIM в основном сводятся к вопросам создания общей интегрированной проектной модели и разговорам о том, что строители не хотят пользоваться данной технологией. Поставим вопрос так: чем им можно пользоваться в этой технологии и как?
Многие проектировщики уже поняли перспективность новой технологии и пользуются ею, а строители пока не видят возможности применять ее в повседневной работе. Для начала им надо понимать, для чего она нужна, какой она должна быть и как ею пользоваться.
Исполнительная модель — это фактически итог всего процесса реального строительства здания, его отражение в виртуальной модели, так нужное в процессе эксплуатации. Масса исполнительной документации, необходимой для сдачи объекта, тоже легко будет получена из исполнительной модели.
Локомотивом внедрения технологии BIM для строителей должны выступить инвестиционные, проектно-строительные фирмы, у которых эта технология наиболее быстро принесет прибыль и во внедрении которой, как единого законченного цикла по созданию товарной строительной продукции, будут заинтересованы все участники процесса.
Когда строители и заказчик научатся пользоваться в повседневной работе информационной моделью и поймут ее возможности, они сами откажутся от малоинформативных 2D-чертежей.
Допустим, мы получили интегрированную проектную модель здания, но как ее сделать полезной для строителей? Строительная модель будет отличаться от проектной. Не всё, что есть в проектной модели, понадобится строителям, и наоборот — многое из того, что там отсутствует, строителям просто необходимо.
Очень большое значение имеет степень детализации и информативности этой модели. Проектировщики, чтобы не утруждать себя лишней работой, многие мелкие элементы могут показать просто в 2D-узлах, не детализируя все в модели, и нормами это допускается. Но в случае строительной модели именно максимальная детализация и информативность позволят эффективно использовать ее в оперативном планировании.
Кровлю, например, можно показать условно. Или показать ее основные элементы: водостоки, молниезащиту, антенны, снегозадержатели, ограждение, элементы коньков, ребер, разжелобков и т. д. А вот мелкие элементы (метизы, скобы, различные соединительные пластины и уголки) можно учесть, скажем, в элементах стропил — или в сметах, учитывая нормы расхода. Но если мы хотим приобщить строителей к BIMтехнологии, все это в строительной модели должно быть. Вот тут-то и нужен новый норматив, который обязал бы проектировщиков создавать информационную модель, и который бы четко регламентировал степень ее детализации в зависимости от поставленных задач.
Естественно, создание такой модели понадобится оплачивать, да и строителям придется менять технологию работы с проектной и исполнительной документацией. Строителям нужен совершенно другой, фактически обратный процесс: дифференциация модели по множеству различных критериев и признаков (по конструктивным элементам, этажам, захваткам, секциям, материалам, узлам и т. д.) в зависимости от текущих задач и планирования, на основе различных дифференцированных элементов, исходя из оперативной деятельности. Более того, строители фактически должны создать модель заново, параллельно с реальным строительством.
Проектная модель — это виртуальный образ-идея строительного объекта
Все изменения, проведенные в процессе строительства, должны быть отражены в модели, которая превратится в исполнительную или реальную модель здания, а она, как мы знаем, зачастую сильно отличается от проектных решений. Здесь и кроется главное отличие строительного конвейера от того же автомобильного. Там созданная модель воспроизводится в изделии, автомобиле, с точностью до долей миллиметра, а в строительстве по ряду субъективных, а часто и объективных обстоятельств, результат может значительно отличаться от проектной модели.
Это одна из причин, почему в машиностроении удалось намного быстрее внедрить полный цикл управления изделием. На основании исполнительной модели строители будут создавать исполнительную документацию для ввода объекта в эксплуатацию и передачи заказчику, а саму исполнительную модель передадут для эксплуатации инвестору, который, в свою очередь, наполнит ее своим оборудованием и другой информацией, получив эксплуатационную модель.
Совсем скоро на основе именно исполнительных моделей станет реальным создать государственный реестр всех существующих зданий — с присвоением им регистрационного номера, привязкой к координатам земельных участков и их кадастровым номерам и с сохранением в общей базе данных. На основании этих моделей будет вестись различный учет, а также выдаваться разрешения, например, на реконструкцию. Это логичный шаг после массового внедрения информационной технологии в строительстве. Городские эксплуатационные организации смогут использовать исполнительную модель, к примеру, для определения места реальной прокладки коммуникаций и их грамотной эксплуатации.
Уже на первом этапе перехода от проектной модели к строительной нужно ввести в нее множество новых объектов и данных, которые будут использоваться именно строителями в их повседневной деятельности по организации работ и планированию, при заказе строительных материалов, механизмов, рабочей силы и т. д.
Например, при разработке стройгенплана потребуется ввести объекты, которые не нужны были при проектировании. Для оперативного планирования, например, используя ArchiCAD, необходимо заложить в сметах всю нужную для планирования и расчетов стоимости информацию из ГЭСН и другие данные, привязанные к конкретным объектам модели. Возникает вопрос: а как строители будут работать с моделью и ее информацией?
По моему мнению, наиболее эффективно применять BIM-технологию строители смогут, используя программы, в которых была создана общая интегрированная проектно-строительная информационная модель. При таком подходе строители сами смогут получать всю нужную им информацию, вносить изменения в исполнительную модель.
То есть строители должны иметь возможность полноценной работы с проектной моделью и доступ к любой информации из нее, а не работать с суррогатной информацией из дополнительных программ. Например, прораб, планируя работу на месяц, может просто выделить один этаж и отправить все спецификации файлом в производственно-технический отдел (ПТО) для заказа материалов, механизмов и рабочей силы. И ПТО сразу будет иметь готовые комплектовочные ведомости. Правда, это потребует переучивания сотрудников производственных отделов, линейного персонала, которые должны будут уметь пользоваться моделью и вносить в нее соответствующие изменения в пределах своей компетенции.
Фактически производственный или производственно-проектный отдел совместно с линейными работниками будет поэтапно заново создавать уже исполнительную модель здания, в которой вся информация об объектах модели будет содержать реальные данные. Естественно, возникнет вопрос авторских прав проектировщиков на саму модель здания и те информационные объекты, которые были использованы при проектировании. Но в процессе работы можно будет решить и эту проблему. Все сказанное еще раз подтверждает наибольшую эффективность внедрения BIM именно в проектно-строительных фирмах, хотя рано или поздно на эту технологию перейдут и все остальные, иначе они просто не выдержат конкуренции.
Виртуальная разборка объекта на элементы упрощает работу строителей
Передовые производители программ уже не только продумывают, но и делают серьезные шаги для эффективного использования своих разработок не только проектировщиками, но и строителями. Так, например, флагман внедрения технологии BIM, компания Graphisoft, в новейшей, 17-й версии ArchiCAD, много внимания уделила именно работе с реальными материалами, простому созданию на их основе наглядных, интерактивных и динамичных 3D-узлов и чертежей, полностью повторяющих реальный процесс строительства. Добавлены важные ассоциативные связи между конструкциями зданий и многое другое.
К сожалению, в пресс-релизе о выходе этой версии на новых возможностях именно для строителей внимание почему-то не акцентировалось. ArchiCAD — универсальная программа с колоссальными возможностями, которые ограничены только фантазией пользователя и умением ею пользоваться.
При правильной адаптации к потребностям заказчика и подготовке соответствующего информационного сырья этим инструментом могут с успехом пользоваться все участники строительного процесса, а не только архитекторы, как многие ошибочно считают. Тем самым Graphisoft самой своей политикой показывает, что ArchiCAD — это не только камертон архитектора при проектировании здания, но и скрипичный ключ строителей в процессе его возведения. Дифференциация модели строителями — это как бы ее виртуальная разборка на отдельные конструктивные элементы, необходимые для поэтапного использования. С этой задачей ArchiCAD справляется прекрасно.
Проект виртуальной информационной модели, имитирующей будущее реального строительства, станет незаменимым для использования в реальном производственном процессе. Например, оставив видимым только фундамент, можно получать по нему любую информацию, необходимую при строительстве, с полной наглядностью в 3D-формате. Не загромождая модель лишней на данном этапе информацией, получим все спецификации и потребность во всех ресурсах. И так можно сделать по всем конструктивным элементам, даже не созданным в самой программе, а импортированным в общую интегрированную модель извне. Например, по металлическим фермам, импортированным из мощной конструкторской программы Tekla. Кроме того, строители будут вносить изменения, отражающие реальную информацию о строящемся объекте: например, замену проектного оборудования на другое.
Если мы создадим для строителей наглядный проект стройгенплана, то сможем быстро и эффективно организовать по нему безопасную и продуктивную работу на площадке. Производственный отдел, применив соответствующие критерии отбора материалов и конструкций, сможет сразу получить заказные спецификации, отправив их, например, на завод, производящий железобетонные изделия или металлоконструкции. Строительная модель хороша тем, что она дает возможность получить значительно больше информации, чем это предусмотрено проектом и действующими нормами, сократить непроизводительную работу производственнотехнического отдела строительной организации.
Возьмем, к примеру, окна. Что предусмотрено по ГОСТу в спецификации заполнения оконных проемов? Минимум информации. А по BIM-модели мы можем сразу получить количество и размеры, например, подоконного отлива, его форму, вид материала подоконной плиты, площади внутренних и наружных откосов (скажем, для планирования и расценки прорабом этих работ штукатурам), количество и вид материалов для установки окна, высоту установки, размер проема и размер коробки, размер четверти, эскизный вид окна, схему открывания створок, тип стекла, марку окна по ГОСТу — то есть всю информацию, необходимую ПТО для составления заказа и производителю работ в планировании повседневной деятельности. И так практически по всем конструктивным элементам.
Рутинная работа строителей значительно упрощается. И что, как не программа, в которой была создана общая интегрированная модель, может быть наиболее эффективно тут использовано? Все создаваемые файлы экспорта и импорта никогда не дадут такого же результата, как работа в той же программе, в которой работали и проектировщики.
Скептики будут возражать: мол, строители никогда этого делать не будут. Будут, если захотят быть конкурентоспособными и получать больше прибыли. Это реально делать уже сейчас. Да и производители программных продуктов не стоят на месте, а начинают вести свою работу с учетом требований строителей, понимая всю важность завоевания этого большого сегмента рынка. А те, кто еще не пришли к этому очевидному выводу, вынуждены будет срочно догонять флагманов отрасли.
Да, ввиду несовершенства современных программ, интегрированная модель пока не будет полностью интерактивной, динамичной и ассоциативной, но уже имеющиеся возможности открывают новые перспективы не только для проектировщиков, но и для строителей. Внедрение этой технологии даст ожидаемый эффект и результаты только при ее комплексном использовании всеми участниками строительного конвейера.