isicad: История успешного использования BIM при возведении одного из самых дорогих зданий в мире

Настоящая статья – третья из «сингапурского» цикла (вторую можно прочитать здесь), но не последняя, поскольку собранного автором материала очень много, и хочется поделиться им с читателями.

Компания Bentley Systems не случайно провела «Year In Infrastructure - 2017» в Сингапуре. Этот город – один из признанных мировых центров BIM, и он имеет несколько объектов, навсегда вошедших в историю информационного моделирования зданий. Сегодня – рассказ об одном из них.

Краткая информация о комплексе зданий Марина Бэй Сэндс

Отель Marina Bay Sands расположен на берегу залива Marina Bay в центральной части Сингапура, отсюда и появились первые два слова в его названии. Завершающую часть имени он получил от фирмы-заказчика – группы Las Vegas Sands, занимающейся организацией игорного бизнеса и решившей «серьезно осваивать» Юго-Восточную Азию.

Рис. 1. Отель Марина Бэй Сэндс имеет неофициальный статус «восьмого чуда света», причем совершено заслуженно

Сам отель состоит из трех 55-этажных башен высотой по 200 метров каждая, на которых расположена большая терраса в виде лодки с открытыми бассейном и садом. В гостинице имеется более 2500 номеров, а во всем комплексе также есть выставочно-деловой и торговый центры, два больших театра, много ресторанов и кафе, два ледовых катка, музей, вход на станцию метро и, конечно же, казино.

Рис. 2. Внутренние виды отеля и торгового центра

Гребной канал в торговом центре, по которому туристов катают на лодках – это, похоже, уже визитная карточка компании Las Vegas Sands, которой принадлежит в американской игорной столице отель «Венеция» с целой судоходной системой внутри.

Рис. 3. «Венеция» в Марина Бэй Сэндс получилась с сингапурским колоритом

Если «венецианские» каналы стали «традиционными» для компании Las Vegas Sands, то бассейн с садом на крыше здания – явление уникальное и, возможно, неповторимое. К тому же при тропическом климате Сингапура, когда средняя температура летом +35, а зимой +33 градуса по Цельсию, это придает отелю дополнительные конкурентные преимущества. Кстати, для туристов «со стороны» открыт платный доступ на смотровую площадку «Скай парка», но доступ в бассейн, причем бесплатный, имеется только у проживающих в отеле.

Рис. 4. Площадь бассейна и сада под общим названием «Скай парк» составляет более 12000 квадратных метров

Головокружительные виды из бассейна, когда край воды как будто нависает над сингапурскими небоскребами, на самом деле – эффектнейшее подтверждение профессионализма архитекторов, авторов проекта. Другое подтверждение их профессиональной компетентности – продуманная, но не бросающаяся в глаза система ограждений в «Скай парке»

Рис. 5. Край бассейна в «Скай парке» - вовсе не край

Автор проекта, архитектор Моше Сафди, объяснял, что на замысел формы башен отеля его вдохновила поставленная «шалашом» колода карт. Но это хорошо просматривается только с большого расстояния.

Рис. 6. Три башни Марина Бэй Сэндс видны практически с любой точки залива

При обычном же «общении» со зданиями, когда человек видит в высоту порядка 5-6 этажей, отель, прилегающая к нему зеленая зона и хорошо организованное пешеходное и автомобильное пространство создают ощущение делового комфорта.

Рис. 7. Отель Марина Бэй Сэндс не только красив, но и удобен для проживания

История возведения «восьмого чуда света»

Генеральным подрядчиком при строительстве комплекса зданий Марина Бэй Сэндс была известная южнокорейская компания Ssangyong Engineering & Construction Co. Ltd., а заказчиком – упоминавшаяся ранее группа Las Vegas Sands. После этой фразы можно продолжить длинный список фактов уже из области строительства, достойных восхищения. В нашей статье приведем лишь два из них, наиболее знаковых:

Это одно из самых дорогих зданий в мире: общая стоимость комплекса оценивается в 6.4 миллиарда долларов США. Сумма огромная, но когда реально воспринимаешь объем проделанной работы, она представляется вполне адекватной.
При таком объеме проекта строительство велось всего пять лет, с 2006 по 2010 год, а 17 февраля 2011 года отель был введен в эксплуатацию.

Рис. 8. Отель Марина Бэй Сэндс: построена нижняя «полуколода». Стройка велась круглосуточно и уже являлась все это время хорошим шоу для туристов, наблюдавших за работой со смотровых площадок небоскребов, расположенных по другую сторону залива

Строительные объекты обычно принято характеризовать в первую очередь по трем основным параметрам: стоимости, срокам возведения и качеству выполненной работы. В мировой практике считается вполне приемлемым оптимизировать строительный проект по каким-то двум из этих параметров. В нашей стране при громких разговорах о сроках и качестве оптимизация почему-то всегда ведется только по одному параметру – стоимости, поэтому у нас даже принято говорить не об оптимизации, а просто об удешевлении проекта.

Рис. 9. Отель Марина Бэй Сэндс: достройка основных башен

Почему при строительстве должна рассматриваться именно оптимизация проекта, а не его удешевление? Да хотя бы потому, что правильность проектных решений не всегда снижает их стоимость, но такие решения в сочетании с грамотной организацией строительства могут снижать сроки и стоимость строительно-монтажных работ. К тому же хорошие проектные решения, пусть опять таки не самые «дешевые», могут сильно уменьшать стоимость дальнейшей эксплуатации сооружения. Таким образом, при разумной оптимизации появляется еще и четвертый параметр, в принципе самый важный для вновь возводимых зданий – стоимость дальнейшего содержания построенного объекта.

Рис. 10. Отель Марина Бэй Сэндс: монтаж «небесной лодки»

Строительство отеля Марина Бэй Сэндс в Сингапуре, похоже, удалось оптимизировать сразу по всем трем основным параметрам с явным учетом и четвертого тоже. И здесь возникает соблазн сказать, что все это получилось благодаря использованию информационного моделирования, тем более что технология BIM на этом проекте действительно использовалась. Но мы такого говорить не будем, поскольку реальная история этого объекта намного интереснее и поучительнее.

Роль BIM в создании отеля Марина Бэй Сэндс

По сложившейся мировой практике генеральный подрядчик для возведения столь сложного комплекса зданий привлек со всего мира несколько весьма авторитетных и проверенных временем субподрядчиков, среди которых была британская компания Arup в лице ее сингапурского филиала Arup Singapore Pte Ltd.

Компания Arup всегда отличалась особой восприимчивостью к новым технологиям, в том числе она с самого начала стала одним из активных сторонников использования BIM. В частности, параллельно с сингапурским проектом специалисты Arup работали над реконструкцией Сиднейского оперного театра и возведением олимпийских объектов Пекина-2008, причем везде с новаторским применением BIM.

Однако среди других подрядчиков на проекте Марина Бэй Сэндс сторонников технологии информационного моделирования не нашлось, так что Arup пришлось действовать в одиночку в рамках своей зоны ответственности – строительных конструкций, прежде всего металлических. Конечно, это осложняло отношения с другими субподрядчиками, которым по старинке требовались чертежи или CAD-файлы. Зато у себя можно было все переводить на моделирование, да и генерация чертежей в результате становилась более производительной. Как отметили по окончании проекта специалисты Arup, только на ускорении получения производственных чертежей из модели сроки строительства сократились на 2-3 месяца, что для такого многомиллиардного объекта явилось весьма значимым результатом.

Рис. 11. Некоторые виды информационной модели несущих конструкций комплекса Марина Бэй Сэндс

Среди других преимуществ информационного моделирования исполнителями особо выделялись возможности проверки коллизий и «повторяемость» моделируемых решений. О последнем стоит поговорить особо. Дело в том, что изначально моделировщиками Arup был взят курс на нечто большее, чем простое выполнение проекта, – на создание многопараметрических объектов и конструктивных связок, что позволяло, во-первых, многократно их применять в различных ситуациях и, во-вторых, оперативно реагировать на изменения в проекте. Говоря шахматным языком, специалисты Arup хорошо понимали идеологию BIM, поэтому смотрели на несколько шагов вперед. А возможность для такого параметрического моделирования создавали используемые программы компании Bentley Systems, которые позволяли также делить модель на самостоятельные части для автономной работы.

«Распараллеливание» процесса моделирования оказалось исключительно полезным для повышения производительности труда. Прежде всего, оно решало кадровую проблему, позволяя привлечь к работе над проектом в удаленном режиме сотрудников из других офисов фирмы в Бостоне, Гонконге и Мельбурне, а также постепенно, но быстро подготовить необходимые кадры. Например, если на начало работы в 2006 году в Сингапуре был всего один сотрудник, уверенно моделирующий стальные конструкции в программах Bentley, то к 2010 году их там имелось уже пятнадцать.

Другой аспект распределения работы по нескольким офисам, возможно, еще более важен. Дело в том, что создаваемые таким образом многопараметрические «библиотеки типовых решений» были достаточно универсальны в применении. Другими словами, их можно было использовать не только в Сингапуре, но и в Бостоне, Гонконге, Мельбурне, а также любых других местах. Таким образом, сотрудники разных проектных офисов Arup, работая (по единым правилам) над «своим» проектом, почти с такой же эффективностью помогали своим коллегам в других странах, причем как в настоящее время, так и в будущей перспективе. Думается, именно эта возможность информационного моделирования позволила компании Arup собрать в единый коллектив свои инженерные ресурсы со всего мира и практически одновременно с сингапурским осуществить еще несколько крупнейших и престижнейших глобальных проектов (достаточно упомянуть одну только Олимпиаду в Пекине), а в дальнейшем неуклонно наращивать темпы и объемы своих работ. В частности, компанией Arup Singapore Pte Ltd одновременно с Марина Бэй Сэндс с использованием полученных наработок был выполнен проект павильона Сингапура для «Экспо-2010» в Шанхае, а затем – сингапурского крытого футбольного стадиона.

Рис. 12. Павильон Сингапура на «Экспо-2010»: проект и реализация

При моделировании строительных конструкций комплекса Марина Бэй Сэндс в 2006 – 2010 годах компанией Arup использовались программы MicroStation, Triforma, Generative Components, Structure, ProSteel, RAM Concept и некоторые другие, которых сейчас в списке предлагаемого компанией Bentley инструментария уже не найти (кроме MicroStation, конечно). Теперь они теперь стали музейными экспонатами, а их возможности давно уже перекрыты пакетом Bentley AECOsim Building Designer, но результаты использования этих программ впечатляют!

Поэтому вполне закономерно, что компания Arup Singapore Pte Ltd с проектом информационного моделирования строительных конструкций комплекса Марина Бэй Сэндс стала победителем на конкурсе Bentley Be Inspired 2010 в Амстердаме в номинации «Инновации в строительстве».

Рис. 13. Конкурс Be Inspired 2010: фрагменты финального выступления представителя Arup Singapore Pte Ltd в Амстердаме

Сингапур стал исключительно восприимчив к инновациям

Сейчас, спустя десять лет, даже смешно слышать, что кто-то в Сингапуре пытался использовать BIM, а остальные его не поддерживали. Теперь государство требует от всех участников строительного процесса применения информационного моделирования, причем эти требования развиваются и совершенствуются.

Одно из направлений современного развития информационного моделирования – «умный город», о чем мы уже писали, другое – энергоэффективность. Иными словами, BIM в Сингапуре сейчас, освоив стройку, все больше приходит в эксплуатацию.

Рис. 14. Лазерные шоу и красочное освещение очень нравятся туристам

Конечно, все такие «праздники света» требуют много энергии. Еще больше энергии требуют кондиционеры и другие системы жизнеобеспечения зданий и сооружений в условиях тропического климата, установки по опреснению воды и многое другое, что делает жизнь в Сингапуре (и для туристов, и для местных жителей) весьма комфортной.

Рис. 15. Основные открытые кафе и даже автобусные остановки в центре Сингапура оснащены вентиляторами

Как решаются эти энергетические проблемы? Два пути решения видны на приведенных иллюстрациях:

Альтернативная энергетика. Например, все показанные «деревья» с ресторанами или вентиляторами на крыше имеют нулевой энергетический баланс: днем они накапливают энергию, а в темное время суток или при необходимости ее отдают.
Туристы – тоже источник энергии. Статистика показала, что после введения в эксплуатацию отеля Марина Бэй Сэндс посещение Сингапура иностранцами возросло на 24%. Изумительный пример, когда вложенные деньги приносят еще больше денег. В Сингапуре это отлично понимают, поэтому светят и будут светить «без ограничений», чтобы показывать деньгам дорогу в правильном направлении.

Рис. 16. Сингапур, вид из бассейна «Скай парк» отеля Марина Бэй Сэндс: впечатляющее торжество здравого смысла!