В статье приводятся сведения о законодательных актах, регламентирующих в Казахстане создание эксплуатационных BIM-моделей объектов. Определяется взаимосвязь в системе BIM-моделей зданий, территорий, «умных городов». Авторы также приводят технические и экономические аспекты, принципы и подходы, которые могут формировать эксплуатационные затраты на этапе проектирования объекта. Исследования показали, что внедрение BIM-технологий способствует увеличению прибыли и рентабельности, снижению затрат, повышению производительности и общей стоимости проекта.
This article describes the legislative acts regulating the creation of operational BIM models of facilities in Kazakhstan. The interrelationships in the system of BIM models of buildings, territories, “smart cities” and processes are determined. In addition, the authors carry out technical and economic aspects, principles and approaches that can be used to generate operating costs at the design stage of the facility. Research has shown that the introduction of BIM technologies helps to increase profits and profitability, reduce costs, increase productivity and the overall cost of the project.
УДК 004.921
Б.М. АУБАКИРОВА, канд. техн. наук, ассоциированный профессор,
С.Т. ЖАНАБЕРГЕНОВА, магистрантка, Международная образовательная корпорация (кампус КазГАСА), Алматы, Казахстан
Ключевые слова: BIM-модель, умный город, умный дом, эксплуатация, информационное моделирование, проектирование
Keywords: BIM model, smart city, smart home, operation, information modeling, design
Введение
Процесс информационного моделирования зданий охватывает все этапы жизненного цикла объекта, начиная с планирования и технического задания и заканчивая эксплуатацией, ремонтом и даже демонтажем. И на всех этапах жизненного цикла объекта участники строительного процесса работают в едином информационном пространстве с библиотеками элементов объектов промышленного и гражданского строительства и видов работ, составляющими основу Единого Классификатора. Информационная модель динамична, изменения в нее могут вноситься на любой стадии всеми участниками процесса. [1]
В Казахстане применение BIM-технологии в строительстве и проектировании объектов здравоохранения регулируется двумя основными законодательными актами. Кодекс Республики Казахстан «О здоровье нации и системе здравоохранения» (статья 49-1) отмечает необходимость использования новых технологий, включая BIM-технологию, в данной отрасли. Закон Республики Казахстан «О строительстве» от 16 июня 2001 года (статья 32-1) также подчеркивает значимость внедрения информационных технологий, включая BIM-технологию, в строительство и проектирование. Кроме того, Национальная техническая регламентация (НТР) «Информационное моделирование зданий и сооружений (BIM)» Казахстана устанавливает требования для применения BIM-технологии при проектировании и строительстве объектов на территории страны. Решение Правительства Республики Казахстан «О реализации и внедрении BIM-технологии в строительстве и жилищно-коммунальном хозяйстве» от 8 августа 2019 года предлагает меры по стимулированию использования BIM-технологии в строительстве. [2] В общем, эти законодательные акты являются основными инструментами, регулирующими внедрение BIM-технологии в Казахстане.
На сегодняшний день мы имеем с точки зрения методологии по BIM-моделирования и применение этого моделирования для наших практических целей. Есть понятие умный дом. Каждый из вас подразумевает, что умные дома – это разные вещи. Кто-то, наверное, думает, что это умные чайники умные стиральные машины, умные счетчики, умные видеокамеры. Но, по факту, это приборы и объекты, которые могут управляться дистанционно. Мы смотрим на это шире, поскольку умный дом – это не только удобство использования каких-то отдельных функций этого дома, это в том числе управление тем, что этот объект и дом получает извне.
Для формирования исходных запросов на поставку ресурсов отчетов функционирования и использования протоколов в безопасности есть некоторые вопросы.
Главные функции на сегодняшний день, которые используются для создания BIM-модели, работы и взаимодействий, – это идентификация объекта поиска сбора информации. Применяться это может для управления инженерными системами, ТОиРми, с кодами, с СМИСми. [3]
Умный город, умный дом и BIM-модель представляют собой концепции и показатели, описывающие работу с информацией и техникой, которая используется для работы с данными.
BIM-модель на сегодняшний день является результатом вычислений для определенного комплекса чисел, машинных расчетов, которые невозможно физически измерить, взять в руки или воздействовать на них. Это виртуальный объект. Информацию о нем мы получаем с помощью сенсорных ощущений, зрения и других инструментов. Это маркетинговый продукт, который объединяет информационные потоки и процессы. Другими словами, BIM-модель – это процесс взаимодействия между различными информационными системами и объектами.
Существуют определенные этапы и центры генерации информации, и следует отметить, что в Казахстане пока не дошли дальше расчета управления энергоресурсами, в то время как специалисты из зарубежных стран в анализах эффективности внедрения умных технологий учитывают не только абстрактные показатели, но и общий социальный уровень развития территории. Иными словами, они ориентируются на то, насколько комфортно людям жить в таком доме, в таком городе. Это является показателем умности.
На сегодняшний день при эксплуатации зданий можем обозначить некоторые финансовые аспекты. На рис. 3 представлены основные затраты эксплуатации здания с учетом финансовых показателей.
В Казахстане проектирование и собственно строительство объекта по современным индустриальным технологиям составляет 3-4 года. Совокупность затрат составляет до 20% от общих. А все остальное, это жизнь и цикл здания, его эксплуатационный период – в течение 50 лет. Именно там находится большая часть расходов и затрат 80% от общего совокупного объема средства [3].
Отдельно хотелось бы отметить качество наполнения информационных моделей, и как это может быть использовано. На сегодняшний день мы понимаем, что информационные модели BIM-модели создаются на неком этапе проектирования или могут быть созданы способом лазерного сканирования, фотограмметрии уже после того, как здание введенно в эксплуатацию. Общий смысл в том, что внутри каждой из моделей, будь то здание или город, может присутствовать детализация элементов.
LOD – Levels of Detail, или уровни детализации в моделировании, представляют собой набор требований, которые определяют степень детализации и проработки элемента в цифровой информационной модели. Уровень детализации определяет необходимый объем геометрических, пространственных, количественных и различных атрибутивных данных, соответствующих специфическим потребностям участников строительного проекта на каждом этапе. Модель переходит в модель актива с наращиванием степени детализации и добавлением всех характеристик, которые введены в задании сооружения. После этого в модель включают данные по исполнительной документации и данные по его эксплуатации. Следует отметить, что объединенная эксплуатационная модель – это самый высокий уровень детализации.
В жизненном цикле любого объекта и связанного с ним процесса информационного моделирования выделяют два больших и весьма различающихся по своей сути этапа: возведение и эксплуатация, причем каждый из них управляется самостоятельно. К тому же этап эксплуатации является более сложным и включает в себя действия по созданию (изменению) объекта. Фактически в области информационного моделирования возведение здания – это некоторая «разминка» перед этапом его эксплуатации [4].
Есть несколько способов создания информационных моделей.
1 вариант
Самый простой и затратный способ. Это изначально сделать информационную модель здания, информационную модель города в CAD-системе. То есть, создать геометрическую 3D-модель и насытить ее информацией по смете и различными графиками исполнительной документации и далее развивать эту модель. Но этот способ подходит, если мы будем строить заново город.
2 вариант
Наиболее перспективный, на мой взгляд. Это сканирование существующей застройки различными способами, создание поверхностных моделей застройки и каких-то детальных моделей внутренних элементов и сложных систем.
В принципе, если необходимо быстро получить модель какого-либо существующего здания, его можно облететь на беспилотнике, снять и сделать его 3D-модель. Инженерные системы и ТП (тепловой пункт) можно смоделировать отдельно в CAD-системе. Этого будет в принципе достаточно для того, чтобы собрать все данные о здании.
Заключение
Ожидаемый эффект от внедрения BIM на сегодняшний день декларируется. Во-первых, информационная система является лидирующим инструментом по сбору и управлению информацией. Она освободит пользователя от необходимости рутинных бумажных отчетов и от вынесения данных в бумажный подлинник. Есть современные программные продукты и примеры использования этих систем. А что дальше?
На сегодняшний день есть люди, которые пишут формуляры, руководитель службы эксплуатации, который заполняет журналы, справки. Их придется переориентировать на другой характер работы, чтобы они выполняли функции по превентивному реагированию на кризис, анализировали, какие конструкции в хорошем состоянии, а какие нет, на что нужно обратить внимание. Сама суть работы поменяется. И ее, к сожалению, нельзя передать на сегодняшний день роботам с ИИ. Это работа человека, она за ним останется.
Следующий эффект. Проектировщики, набирая статистику по использованию материала, анализируя опытные данные по применению технологий информационного моделирования, не будут пальцем тыкать по вопросу, а какой материал принять, что с ним делать. У проектировщика будет железобетонное основание применить и доказать свои решения. Далее, на сегодняшний день ремонт и содержания здания – самая затратная часть в период эксплуатации. Издержки нужно каким-то образом нормировать, поэтому все технологические процессы должны быть прозрачными, равно как экономия энергоресурсов и остальные очевидные моменты. В перспективе, если рассматривать жизненный цикл объекта, основываясь на BIM-модели, пополняя информационную базу, учитывая элементы «умного города» на этапе эксплуатации, можно будет четко указать гарантийный срок эксплуатации здания до момента его выхода из строя.
Библиографический список
1. Болтанова Е.С. Правовое обеспечение экологических инноваций (на примере строительной отрасли) // Экологическое право, №4, 2018, с. 41-47.
2. Талапов В.В. «Внедрение технологии информационное моделирования зданий на государственном уровне – это уже проверенный мировым опытом путь для поднятия эффективности всей строительной отрасли», 2018, Электронный ресурс. Режим доступа: https://ardexpert.ru/article/11350
3. Чиков А.А. «Информационное моделирование: эксплуатация зданий и сооружений с применением BIM-технологий»
4. Талапов В.В. «BIM и эксплуатация: не надо путать информационную модель с вечной иглой для примуса», 2019. Электронный ресурс. Режим доступа: https://isicad.ru/ru/articles.php?article_num=20900
