isicad: BIM как система обеспечения прозрачности строительства

Об авторе: 10 лет опыта работы в крупном европейском концерне в ролях инженера службы заказчика, инженера строительной площадки, инженера-сметчика девелоперского и тендерного отделов и инженера-экономиста.
Alexey.krylov@yit.ru

Публикуемая статья нацелена на формирование общего понимания процесса информационного моделирования, описанного в ISO 19650, на стадии капитального строительства.

Краткая справка о компании: ЮИТ является крупнейшей финской и одной из крупных североевропейских строительных компаний, занимающейся девелопментом и строительством жилья, коммерческих помещений, комплексной застройкой территорий, возведением сложных объектов инфраструктуры и устройством дорожных покрытий. Работает в 11 странах: в Финляндии, России, в странах Скандинавии и Балтии, в Чехии, Словакии и Польше. Новый ЮИТ родился 1 февраля 2018 года в результате объединения двух имеющих более чем 100-летнюю историю концернов – ЮИТ и Лемминкяйнен. Объединенный (pro forma) доход за 2018 год составил около 3,8 миллиардов евро.

Опыт внедрения технологий компании был ранее описан автором в статье «ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ ВIM В «ЮИТ САНКТ-ПЕТЕРБУРГ», опубликованной в материалах конференции BIM-МОДЕЛИРОВАНИЕ В ЗАДАЧАХ СТРОИТЕЛЬСТВА И АРХИТЕКТУРЫ.

Статья представляет аккумулированную трактовку нескольких мировых стандартов в области информационного менеджмента и структуризации информации с учетом личной практики работы автора в строительной отрасли и области информационного моделирования.

Термин BIM чаще всего воспринимается как наука о построении 3D модели. Однако в реальной жизни внедрение 5D (6D) моделирования создает систему тотальной прозрачности всего строительного процесса.

На стадии проектирования программные комплексы BIM служат для координации работы проектных институтов, помогая максимально быстрому обмену информацией, и нацелены на устранение коллизий между разными информационными моделями проектов. Если информационная модель в проектировании представляется в виде 2D/3D документации разделов проекта (АР, КР, ИОС и прочих), то 4D представляется в виде Проекта Организации Строительства, содержащего календарный план, а 5D – в виде бюджетной сметы.

На стадии строительства информационные модели представляются в виде графиков, договоров и актов выполненных работ (рис. 1).

Рис. 1. Информационные модели стадий проектирования (подготовки проекта), строительства и эксплуатации

В момент осуществления строительства важнейшим фактором становится отслеживание денежного потока, распределенного во времени. На этой стадии каждая строчка сметы, договора или бухгалтерской проводки имеет прямую связь с проектной и исполнительной документацией. Даже отставание от графика строительства в итоге приводит к увеличению стоимости строительства, а для производственных объектов – к сдвигу сроков начала производства продукции и её реализации. Следовательно, контроль за соблюдением сроков нацелен в конечном итоге на слежение за получением и расходованием денежных средств.

Это и есть основная задача внедрения BIM – обеспечить тотальную прозрачность всего процесса строительства с помощью поиска и разрешения коллизий в графиках, договорных объемах, актах выполненных работ, эффективности принятых решений и эффективности участников процесса.

В жилищном строительстве перед девелопером стоит задача поиска максимально эффективных решений. Качество, надежность, стоимость и дизайн являются составными частями, позволяющими девелоперу открыто конкурировать на свободном рынке. Разработка типовых решений – ключ к сокращению сроков и снижению себестоимости строительства. Типовое решение – это сборка конструктивных элементов, показавших максимальную эффективность во всех аспектах применения – с точки зрения монтажа, стоимости покупки и эксплуатации и, конечно же, потребительских качеств. Типовые решения представляются в виде типовых конструкций, конструктивных слоев и узлов сопряжений конструкций между собой.

Разработка 3D проекта является начальной стадией «прозрачной системы деятельности»: ошибки проекта можно легко обнаружить, собрав все разделы в единую модель. Также на этой стадии закладываются данные о материалах, отражающиеся в спецификациях. Если спецификация выбирается из каталога типовых элементов, контроль за корректным использованием каталога происходит в спецификациях. Если проектировщик добавляет нетиповой элемент, в спецификации элементов сразу появляется строчка, указывающая на необходимость действий со стороны Заказчика – определить его стоимость, актуальность применения и, если необходимо, добавить в каталог типовых решений.

Идентификация элемента в 3D проекте как материала не дает полного представления о его функции, назначении и задаче, необходимых для его использования в целях построения графика и сметы. Например, минеральная вата может использоваться для утепления фундаментов, утепления фасадов, утепления кровли, звукоизоляции полов или теплоизоляции инженерных сетей. Каждый из этих аспектов идентификации существенно влияет на сроки, технологию и стоимость.

Для идентификации элемента в 3D проекте используются аспекты систем и классов, каждый из которых служит для идентификации элементов применительно к конкретной задаче.

Рис. 2. Идентификация элемента по классам технических систем

Для идентификации каждой строчки сметы в проектной документации 3D модели данные об элементе выводятся в виде спецификации, представленной набором каталогов, – функциональная система, локация, конструкция, конструктивный слой, ресурсы (материалы) (рис. 3). Спецификация, составленная по аспектам идентификации, служит основой для составления бюджета строительства и планирования расхода денежных средств.

Рис. 3. Идентификация элемента в 3D представлении, на 2D чертеже и спецификацией в среде программного комплекса проектирования

Выстраивание спецификации в виде иерархической структуры позволяет сделать привязку к графику сразу всего массива элементов, с детализацией идентификации по функциональной и технической системам, с определением их местоположения.

Рис. 4. Иерархическое представление каталогов идентификации

Реализовав такую привязку, мы делаем основной шаг к налаживанию «прозрачности» процесса строительства, так как из бюджетной сметы рождаются Договоры подряда. Для оценки стоимости строительства используется внутренняя база стоимости решений, созданная на основе ранее построенных объектов и коммерческих предложений на реализацию решений проекта, полученных в результате тендерных процедур.

На стадии бюджетирования важно понимать, какими силами будет выполняться строительство. Генподрядная организация в редких случаях в состоянии выполнить весь комплекс работ собственными силами и, как правило, делит проект и смету проекта на лоты, проводя конкурсные торги. Для идентификации лота достаточно идентификации по функциональной системе. Для деления лота между субподрядчиками добавляется идентификация по месторасположению.

Рис. 5. Идентификация элемента в типовой оферте для проведения конкурсных процедур. Бюджеты, сметы договоров, акты выполненных работ отражают элементы, идентифицированные по тем же признакам идентификации.

Рис. 6. Привязка 3D к документации лотов

На этапе строительства объекта, по результатам проведенных конкурсов, рождаются договоры подряда. Каждый договор подряда содержит данные об объемах и стоимостях без искажений признаков идентификации. На этой стадии важно наладить поиск коллизий и отклонений от проектных решений, и при единообразной структуре документов происходит построчное сопоставление объемов и стоимостей в проекте, бюджете, прогнозе затрат и доходной части (в случае стороннего Заказчика), актах выполненных работ и исполнительной документации.

Рис. 7. Единая структура документации

Реализация шаблонных форм документов позволяет ускорить время, затрачиваемое на обработку документации, а связь документов между собой и обеспечивает прозрачность всех процессов.

Рис. 8. Шаблоны документации

Прозрачная система деятельности подразумевает налаживание бизнес-процессов в части обеспечения работы в едином информационном пространстве. Выше описывается схема, когда каждый элемент, идентифицированный в 3D пространстве, без искажений перетекает в график и бюджетную смету, далее в договор, акт выполненных работ и исполнительную документацию. Прослеживается «жизненный цикл» информации о объекте – информация перетекает из документа в документ, с осуществлением привязки средствами автоматизации.

Полученная информация не только архивируется для использования на стадии эксплуатации. Накопление знаний о стоимости элементов позволяет создать автоматизированную базу реальных рыночных расценок, основываясь на сметах заключенных договоров, и использовать их для подсчета стоимости новых проектов, постоянно анализируя типовые решения с целью оптимизации эффективности. Таким образом, «замыкается цикл BIM».

Рис. 9. Замкнутый цикл BIM в ценообразовании

Рис. 10. Замкнутый цикл BIM в информационном менеджменте

Внедрение прозрачной системы деятельности невозможно без комплексного подхода, охватывающего большую часть заинтересованных сторон. Главными критериями становятся работа в едином информационном пространстве, автоматизация процессов и полнота информации, характеризующие существенные требования к уровню технической грамотности персонала.

Используемая документация:

ГОСТ Р 58439.1-2019 Организация информации об объектах капитального строительства. Информационный менеджмент в строительстве с использованием информационного моделирования. Часть 1. Понятия и принципы (ISO 19650-1-2018)

ГОСТ Р 58439.2-2019 Организация информации об объектах капитального строительства. Информационный менеджмент в строительстве с использованием информационного моделирования. Часть 2. Стадия капитального строительства (ISO 19650-2-2018)

ГОСТ Р 10.0.05-2019 Строительство зданий. Структура информации об объектах строительства. Часть 2. Основные принципы классификации (ISO 12006-2-2015)

ГОСТ Р МЭК 81346-1 Промышленные системы, установки, оборудование и промышленная продукция. Часть 1. Принципы структурирования и коды (ISO 81346-1)*

ГОСТ Р МЭК 81346-12 Промышленные системы, установки, оборудование и промышленная продукция. Часть 12. Объекты капитального строительства и системы инженерно-технического обеспечения (ISO 81346-12)*

*(Два последних ГОСТа еще пока не действуют).