BIM для заказчика
Принято считать, что наибольшую пользу из BIM-методологии извлекает заказчик. С этим сложно спорить, потому что, используя BIM, заказчик быстрее получает точные данные и может сократить сроки и стоимость строительства. Рассмотрим подробнее некоторые процессы, которые могут быть улучшены с помощью BIM.
BIM-модель для формирования концепции и оценки стоимости и инвестиционной привлекательности
Вот случай из моей архитектурной практики: заказчик планировал построить торговый центр на участке со сложным рельефом. Я определил пятно застройки, окружил здание противопожарным проездом с нормируемым уклоном и посчитал объём земляных работ. Всё про всё заняло у меня примерно четыре-пять дней (дополнительно я разработал концепцию торгового центра, рассчитал ТЭП, парковку и т. п. — всё, что нужно для оценки инвестиции). Итог — заказчик отказался от участка (объём земляных работ был слишком большим) и продолжил искать другие инвестиционные возможности.
Неделя для анализа инвестиционной привлекательности участка — это много или мало? А если я добавлю, что это было в 2008 году? Я смог уложиться в такой короткий срок, потому что создал BIM-модель и выполнил все нужные расчёты на её основе. Модель была крайне простой, ровно настолько, чтобы позволить понять концепцию и посчитать ТЭП (рис. 1).
Рис. 1. Та самая примитивная BIM-модель и фрагмент проекта в 2008 году. Степень проработки модели достаточна для первичной оценки
Сегодня всё больше застройщиков хотят ускорить процесс оценки инвестиционной привлекательности участка. Для этого существует несколько сервисов/приложений. Один из самых популярных — Test Fit (testfit.io), который позволяет сгенерировать застройку на определённом участке, причём может учитывать типовые планировки заказчика. За пару кликов мыши вы получаете контекст (выбранную часть карты с рельефом и окружающей застройкой), затем либо генерируете здание, либо строите его контур, и сервис генерирует планировку. При этом вы можете гибко настраивать процент одно-, двухи трёхкомнатных квартир и другие показатели. Одинаково хорошо сервис справляется с генерацией парковок. В результате вы получаете модель и основные технико-экономические показатели (рис. 2).
Рис. 2. Варианты застройки и управляющие параметры Test Fit
Ещё один инструмент — Autodesk Forma. Он позволяет не только сформировать концепцию застройки (примерно как Test Fit), но и выполнить ряд расчётов: шум, ветер, инсоляция.
То, что раньше занимало месяцы, благодаря BIM-методологии, воплощённой в современных платформах, занимает дни. Крупные застройщики прекрасно понимают это и даже разрабатывают собственные платформы для анализа. Например, Robot R2 от «ПИК» — программа для комплексной оценки инвестиции, которая позволяет выбрать участок на карте, получить ограничения по нему, сформировать карту затенения от окружающей застройки, и автоматически размещает на участке типовые секции «ПИК» с учётом всех этих ограничений. А затем в режиме реального времени показывает экономическую составляющую: затраты, потенциальную прибыль и т. п., и всё это изменяется динамически.
Определение стоимости объекта
Расчёт стоимости объекта строительства можно выполнять с разной степенью точности. Чем точнее должна быть оценка, тем проработанней должна быть BIM-модель. И тем дороже она будет стоить.
Оценку стоимости на основании модели часть используют для EPC и Design-Build контрактов. Например, один из наших заказчиков участвовал в тендере с EPC-контрактом. Для оценки стоимости строительства он заказал разработку BIM-модели на основе исходных данных от заказчика. Мы должны были разработать модель в графической степени детализации LOD 200–300 (подробнее о LoD я пишу ниже) и внести в модель все данные, необходимые для оценки стоимости, а главное — заполнить WBS-коды, которые позволяют заказчику классифицировать информацию из модели и выполнить оценку стоимости.
Подчеркну, что проектировщики разработали документацию в 2D и предоставили спецификации (собранные вручную). Но результат расчётов на основе модели был выше данных, представленных заказчику, в несколько раз. И самое главное, что мы смогли доказать эти цифры заказчику!
Вот изображение модели, которую мы создали (рис. 3). А теперь представьте, о каких суммах идёт речь, когда вы ошибаетесь в оценке веса стальных конструкций в несколько раз!
Рис. 3. BIM-модель обогатительной фабрики площадью около 70 тыс. м². Разработана для оценки стоимости объекта с высокой точностью
Проектирование под заданную стоимость (Design to Cost)
Ещё одна задача применения BIM, которая может быть полезна для заказчика, — это проектирование под заданную стоимость. Изначально это машиностроительный термин, но он применяется и в строительстве. Суть в том, чтобы в процессе проектирования стараться удерживать бюджет строительства в указанном диапазоне. Для этого необходимо автоматизировать расчёт стоимости строительно-монтажных работ на основе информационной модели, обеспечивая скорость и точность оценки при минимальных трудозатратах. В этом случае при обновлении модели также обновляется и стоимость, и можно отслеживать эти изменения и реагировать на них. Если обращаться к западным примерам, то чаще всего используют Autodesk Forge (сейчас этот сервис называется Autodesk Platform Services) и связывают модель и базовые расценки, формируя дашборды с автоматически генерируемой информацией о стоимости объекта.
В одном из старых кейсов рассказывали, что заказчик сумел отследить резкий скачок стоимости объекта из-за изменения принципиальной схемы и оборудования для вентиляции (первоначальный вариант попросту не вмещался в отведённое пространство, и было принято решение использовать более дорогое оборудование). В результате заказчик согласовал увеличение высоты этажа, а проектировщики вернули предыдущий вариант инженерного оборудования. Это оказалось дешевле.
Из российских программ данный функционал предоставляет платформа IYNO, которая не только позволяет автоматически рассчитывать стоимость объекта при изменении BIM-модели, но и контролировать плановое и фактическое выполнение работ (об этом ниже).
BIM для технического заказчика
Ещё один крупный выгодоприобретатель от BIM-методологии — технический заказчик. Тут BIM-модель используется для широкого круга задач: формирование ведомостей объёмов работ, подготовка тендерных пакетов, контроль строительства, приёмка и актирование работ и т. п.
BIM-модель как источник данных для строительства
Создание ведомости объёмов работ при «классическом» подходе — очень трудозатратный процесс, ведь вы должны рассчитать все данные по 2D-чертежам. Здесь ошибиться легко, а цена ошибки исключительно велика. Я прекрасно помню, как мой коллега считал ведомость расхода стали в Excel и ввёл значение не в ту ячейку. Проблема всплыла уже после тендера, подрядчику пришлось заказать и смонтировать в десять раз больше стальных конструкций, чем планировалось, и не спрашивайте, кто за это платил… Подобные ошибки — одна из причин, почему фактически ни одна стройка не обходится без увеличения бюджета.
BIM-модель хранит в себе все нужные количественные данные, а использование специализированных программ, таких как IYNO, Tangl, Signal, позволяет эти данные извлечь и систематизировать. Например, посчитать, какова площадь опалубки перекрытия (хоть поэтажно, хоть для всего здания, хоть по захваткам), сколько нужно бетона для стен на любом этаже, какая площадь перегородок под покраску и т. п.
Важно также понимать, что гибкость работы с данными зависит от качества модели. Например, если у элементов модели заполнен параметр «Этаж», вы сможете автоматически извлекать данные поэтажно, а если нет — это будет намного сложнее. Поэтому и возникают требования к модели, что именно должно быть смоделировано и какие именно параметры (атрибуты) должны быть заполнены у элементов модели. Такие модели описываются в специальном документе (EIR) и могут отличаться у каждого заказчика.
Данные, извлечённые из модели, помогают сформировать тендерные пакеты и провести тендер — выбрать подрядчиков для строительства. И эти данные являются точными, что в дальнейшем пригодится техническому заказчику при расчётах с подрядчиками…
BIM-модель как инструмент управления строительством
Фактически ни одна стройка не обходится без воровства. С простым воровством (перебросил трубу через забор) справляются системы видеонаблюдения и охрана, а с «задвоением» объёмов работ подрядчиками поможет справиться BIM-модель.
Как это работает? Положим, подрядчик предъявляет КС-2 на 1024 м³ бетонных работ по заливке плитного фундамента с приямками сложной формы, уклонами и т. п. Проверить корректность цифр без модели сложно, а с моделью вы можете определить этот объём в два клика и показать подрядчику, что на самом деле объём работ составляет 942 м³. А далее в модели вы отмечаете, что элемент уже возведён, и подрядчик не сможет повторно «закрыть» эти работы.
Вообще, контроля на стройке мало не бывает. Нужно следить за отклонениями от графика строительства, за закрытием объёмов работ, планировать выделение средств и многое другое. BIM-модель и специальные сервисы позволяют сделать это максимально наглядно (рис. 4).
Рис. 4. Интерактивный дашборд IYNO. План-фактный анализ хода реализации проекта
BIM для проектировщика
Чтобы заказчик смог получить преимущества от BIM-методологии, сначала должна появиться сама BIM-модель. По моим оценкам, именно требования заказчика, а не выгоды от BIM для проектировщика, являются сейчас самым веским аргументом в пользу внедрения BIM-методологии в проектных компаниях. Однако при правильном внедрении BIM способен принести пользу не только заказчику, но и проектировщику.
BIM-модель для координации проекта
Модель позволяет проверить проект на коллизии — физические или логические пересечения элементов. От простых пересечений (воздуховод прорезает балку, а электрический лоток — трубу канализации) до сложных (невозможно полностью открыть дверь, так как мешает колонна напротив) или ещё более сложных (нельзя занести оборудование, потому что не получится пронести его по коридорам и лестницам). Зачем вообще нужна такая проверка? Исправить проект, подвинуть воздуховод или трубу или изменить трассировку проще и дешевле «на экране», чем на стройке. Любая такая ошибка задерживает строительство и ведёт к удорожанию объекта недвижимости. А ответственность ложится на проектировщика.
Есть и другой вид координации — не между элементами модели, а между участниками проекта. Для этого сейчас принято использовать виртуальную реальность (VR), но можно и простую BIM-модель с навигацией от первого лица. Заинтересованное лицо может «походить» по модели и увидеть то, что нельзя увидеть в плане. Например, что лестница мешает доступу к задвижке шарового крана. Или вот ещё из недавнего, увидел на одной конференции. При проектировании сложной лаборатории проектировщики убедили заказчика «запустить» в VR-модель тех лаборантов, которые потом будут ей пользоваться. И они заметили, что некоторыми приборами будет неудобно пользоваться. Возможно, но просто неудобно, и небольшая перестановка сделает эксплуатацию лаборатории намного приятнее. Так проект из хорошего превратился в отличный.
Прочие примеры применения BIM в проектировании
Конструктивные и инженерные расчёты. Я знал одного конструктора, который сначала использовал Autodesk Revit как своеобразный «препроцессор» к программному комплексу Robot Structural Analysis, и только через какое-то время начал оформлять в Revit чертежи. Сейчас большинство расчётных программ умеют получать данные напрямую из BIM-моделей, а некоторые умеют даже передавать обратно результаты расчётов. С инженерными расчётами на данный момент всё несколько хуже, но уже есть решения, способные выполнить расчёты на основании BIM-модели.
Автоматическое создание чертежей и спецификаций. Конечно, чтобы быстро получить чертёж, сначала нужно долго строить модель, но зато все чертежи будут согласованы друг с другом, что очень важно. И ошибиться при создании спецификаций в данном случае практически невозможно, они рассчитываются автоматически (конечно, если вы умеете работать в программе).
Автоматизация рутинных операций. Сейчас невозможно представить работу проектировщика без дополнений (плагинов) к основной программе. В некоторых компаниях процессы автоматизированы настолько, что комплект чертежей по модели формируется путём нажатия одной кнопки. Конечно, мы говорим о компаниях с высокой степенью типизации проектов, но более простой уровень автоматизации (простановка марок и размеров, армирование конструкций, оформление листов) доступен каждому.
BIM для эксплуатирующей организации
Говоря про BIM для эксплуатации, обычно имеют в виду концепцию Digital Twin, то есть «цифровой двойник» объекта недвижимости. Но сегодня нет точного определения, что это такое и какими характеристиками такой цифровой двойник должен обладать. Я попробую выделить несколько ключевых преимуществ, которые BIM-модель может дать на этапе эксплуатации.
Наглядность работы. Вы можете рассматривать эксплуатируемый объект не только как условную схему АСУ ТП или набор планов, но и как трёхмерную модель (рис. 5), каждый элемент которой можно выделить, посмотреть его свойства, определить, к какой системе он относится, и т. п.
Рис. 5. Эксплуатационная модель производственного корпуса в ПО «Статус». В центре — выделенный гидроциклон, слева — панель свойств элемента с параметрами и данными
Вся информация в единой среде. Используя цифровой двойник можно «прикрепить» к элементам модели множество важной информации — от технических паспортов и гарантийных талонов до чертежей и списка деталей для ТО.
Возможность привязки к элементам модели данных с датчиков. При необходимости можно получать данные телеметрии с датчиков в помещениях и на оборудовании, отображать эти данные в модели, хранить их и проводить анализ на их основе.
Интеграция. Существует возможность интегрировать цифровой двойник в ERP-систему компании — например, соединить его с ТОиР, «1С: Склад» и другими системами.
Как можно заметить, основное преимущество цифрового двойника — централизованное хранение и систематизация данных об эксплуатируемом объекте. Когда все данные находятся в единой среде, поиск нужной информации становится максимально простым и быстрым. Кроме того, на основании агрегированных данных можно проводить анализ и принимать управленческие решения (например, о замене оборудования на более отказоустойчивое или экономичное). Также модель может использоваться при планировании технического перевооружения и ремонта.
Важно понимать, что нельзя просто взять проектную модель, добавить к ней информацию о техпаспортах объектов и получить модель эксплуатационную. Из-за ограничения производительности ПК и серверов элементы эксплуатационной модели нужно упрощать. А иногда проектной или исполнительной BIM-модели вообще нет. Тогда эксплуатационную модель можно построить на основании исполнительной документации, обмеров или результатов лазерного сканирования.
Требования к информационной модели
Я уже неоднократно упоминал, что BIM-модель следует разрабатывать для реализации конкретных задач: от исключения коллизий до сопровождения строительства или эксплуатации. Требования к модели зависят от задач, а сложность разработки модели напрямую зависит от этих требований, поэтому важно уметь грамотно их описать.
Как разработать требования к BIM-модели
Требования к модели заказчик описывает в документе Exchange Information Requirements (EIR) согласно ISO 19650. Если максимально упростить и отбросить детали, то это требования к степени проработки и информационной наполненности элементов модели. В российской практике принято использовать подход BIM Forum с определением LoD вместо использования фреймворка Level of Information Need (LoIN), описанного в ISO 19650.
Level of Development (LoD) — уровень проработки элемента модели. Для его обозначения используются цифры от 100 до 400, например LOD 200, LOD 350. Чем выше цифра, тем более проработанным должен быть элемент, и тем больше времени на его создание необходимо будет потратить. Подробное описание степени проработки дано в специальном документе — Level of Development Specification (bimforum.org). Эти требования касаются не только графической, но информационной составляющей — какая информация должна содержаться в элементе.
В российской практике принято указывать список параметров, которые должны присутствовать у разных элементов модели. Например, для двери: тип (наружная, внутренняя), материал (деревянная, пластиковая, металлическая), размеры, нормативный документ, наличие дополнительной фурнитуры и т. п. Если BIM-модель будет сдаваться в экспертизу, то нужно учесть также информационные требования конкретной экспертизы (сейчас они разнятся между собой).
Когда заказчик определяет требования к модели, он хочет получить максимально детализированную модель с максимально возможным списком параметров (чаще всего причина простая — «на всякий случай»). Но это неправильно, и тот же ISO 19650 прямо указывает, что степень проработки и информационного наполнения должна быть минимально возможной для реализации BIM-целей.
Изображения одного и того же элемента с разными степенями проработки, созданные для разных задач, — рис. 6–9.
Таким образом, единственно правильный подход — руководствоваться потребностями, то есть начать с описания целей применения BIM в проекте. Если BIM-модель нужна для оценки стоимости строительства (наиболее частая задача и наиболее подробные требования), нужно исходить из тех данных, которые нужны сметчикам, или требований платформы, которая будет использоваться для расчёта стоимости и не требовать ничего сверх этого. Так, если подвесы для инженерных систем принято считать по нормативу — столько-то на один погонный метр системы, то не нужно требовать моделирования этих подвесов: выгода спорная, а трудозатраты вырастают кратно. А если модель нужна только для координации и проверки на пересечения, то не нужно требовать моделирования многослойных конструкций, потому что состав стены не влияет на коллизии, влияет только итоговая толщина. Руководствуясь подобной логикой, заказчик сможет подготовить грамотные требования.
Когда требования не избыточны
Нередки ситуации, когда нужно и подвесы смоделировать, и профиль в гипсокартонных перегородках посчитать, и многое другое. Например, если объект будет строиться в труднодоступных районах, куда материалы завозят только самолётом или автотранспортом в ограниченный промежуток времени в году (некоторые регионы Якутии, куда можно добраться только по зимнику, и другие районы России). В таких местах нельзя просто пойти на строительный рынок и купить лишних пару метров профиля — все поставки строго планируются. В этом случае заказчик вполне оправданно может требовать модели очень высокой детализации, да ещё и с нулевым процентом коллизий.
Ещё пример — проектирование объектов медицины. Плотность инженерных сетей в запотолочном пространстве таких проектов настолько высокая, что расстановка элементов крепежа в модели становится обязательной — без этого вы рискуете получить проблемы при монтаже.
В завершение, или Заплатить, чтобы сэкономить
Легко понять, что чем выше требования к детализации модели, тем дороже обойдётся её разработка. В некоторых сложных случаях разработка BIM-модели может стоить даже дороже проектных работ. Однако BIM-модель — это отличный способ… сэкономить деньги. За счёт возможности быстро и точно определить инвестиционную привлекательность проекта, проектировать под заданную стоимость, контролировать бюджет строительства и расчёты с подрядчиками, минимизировать проектные ошибки и простои строительства.
ООО «БИМ для бизнеса» поможет вам в создании BIM-модели под любые задачи. Если вы заказчик с готовым 2D-проектом и хотите получить преимущества BIM на этапе строительства. Если вы проектировщик, выиграли тендер на проектирование с BIM, но не имеете опыта разработки моделей. Если вам нужно подготовить модель для прохождения экспертизы. Если вы построили завод и хотите использовать BIM в эксплуатации. Мы обладаем обширным опытом разработки BIM-моделей, внедрения и обучения BIM-методологии.
