Цифровое планирование в строительстве

Информационное моделирование зданий (BIM) отображает полный жизненный цикл строительного объекта, от проектирования и планирования 3D-модели, строительства и эксплуатации до окончательного сноса. Благодаря модели каждый, кто участвует в проекте, имеет доступ к цифровым планам, контролю над различными задействованными процессами и обширным базам данных.

Отправной точкой для оцифровки сектора планирования и строительства являлся поэтапный план федерального министерства транспорта и цифровой инфраструктуры Германии (BMVI), который призывал к развертыванию BIM к 2020 г. С тех пор этот процесс стал обязательным для инфраструктурных проектов.

Однако в строительстве зданий стандарт BIM используется не так широко. Соответственно, уровень знаний и практики в этой области сильно различается. В то время как многие офисы планирования и строительные компании все еще набирают первоначальный опыт использования новых методов работы, цифровое планирование и строительство уже стали стандартом для других.

Информационное моделирование в России

В России информационное моделирование в строительстве регламентируется постановлением от 15.09.2020 г. № 1431. Данным постановлением утверждаются правила формирования и ведения информационной модели, а также состав включаемых в нее сведений.

Например, на этапе строительства – это, помимо прочего, реквизиты выданного разрешения. На этапе эксплуатации – документы, необходимые для получения разрешения на ввод объекта. На этапе сноса – результаты обследования объекта.

Цифровое двойное планирование имеет важное значение для развития умных зданий, которые в конечном итоге используют технологии эффективно и работают по назначению и на благо пользователей. Важным новым элементом процесса планирования является виртуальное моделирование конструкции с использованием информационного моделирования зданий (BIM).

Цифровой двойник

Одним из продуктов процесса является цифровой двойник – виртуальная компьютерная модель конструкции, которая позволяет моделировать, тестировать и корректировать варианты конструкции до начала строительства.

Двойник упрощает координацию с несколькими проектными и инженерными дисциплинами, избегая возможных конфликтов проектирования, исправление которых может быть дорогостоящим во время или после строительства.

После строительства цифровой двойник может включать в себя данные о здании в реальном времени и обеспечивать постоянное сравнение с исходным проектом. Выступая в качестве центрального хранилища всей информации, связанной со зданием, близнец становится платформой для тестирования и оптимизации сценариев управления зданием по мере необходимости1.

На практике задача создания цифровых двойников ставится и решается рядом отечественных компаний2. В данном случае отправной точкой является необходимость устранения таких недостатков в традиционном подходе к управлению задачами управляющих компаний, как децентрализованная система управления жилыми комплексами, высокие расходы и низкая эффективность.

Устранить эти недостатки позволяет организованное в одном окне автоматическое получение сигналов от оборудования о неисправности, формирование заявок подрядным организациям, автоматическое формирование заявок о плановом ремонте (интеграция и ТОиР), получение заявок от жителей и экраны пользователей. При этом создание цифрового двойника здания представлено на рис. 1.

Архитектура информационной среды УК при этом примет вид, представленный на рис. 2.

В итоге реализации указанной архитектуры УК и девелопер получают ряд преимуществ:

• единый центр управления инженерными системами всех ЖК и зданий;
• автоматизацию работы с заявками, порядок в журналах собственников, отчетность;
• уведомления при аварийных ситуациях, учет потребления ресурсов и состояния оборудования;
• оптимизацию расходов на управление всеми ЖК и зданиями;
• мониторинг всех процессов для управляющей компании;
• возможность контролировать качество работы УК, работу инженерных систем для девелопера.

Прогнозирующая эксплуатация и обслуживание

Цифровизация на базе интегрированной платформы для всех элементов управления зданием может изменить подход к эксплуатации и техническому обслуживанию. Сегодня основной упор делается на опытный персонал, однако это порождает повышенные требования к нему и не снимает человеческий фактор.

Современная сложная сенсорная технология позволяет осуществлять глубокий мониторинг физических операций здания, что может дополнять знания и опыт персонала. При этом:

• производительность системы можно контролировать и отслеживать;
• потребности в техническом обслуживании можно прогнозировать и планировать;
• затраты можно лучше сравнивать и оценивать на основе нескольких переменных.

В результате – более эффективное и рентабельное обслуживание системы и переход к профилактическому или своевременному обслуживанию. Это означает сокращение незапланированных простоев или отключений при оптимальном планировании обслуживания.

Экономия достигается также за счет сокращения количества ненужных или преждевременных замен деталей и минимизации воздействия на работу систем здания. Энергией, необходимой для работы систем здания, также лучше управлять с помощью технологий интеллектуального здания. В некоторых зданиях управление энергопотреблением стало полностью оцифрованным, и руководители предприятий получили возможность анализировать и оптимизировать энергоэффективность объекта, используя сочетание данных в реальном времени и исторических данных для настройки или обновления оборудования – систем отопления, вентиляции и кондиционирования3.

Таким образом, использование BIM-моделирования, цифровых двойников здания позволяет по-новому организовать цифровое планирование в строительстве и добиться существенного повышения качества контроля и управления.