Сравнительный анализ BIM-платформ Nemetschek Allplan, Autodesk Revit и Renga Architecture с позиций сметного аудита

Сравнительный анализ проводится по критериям, обеспечивающим полноценную автоматизированную разработку сметной документации. Анализируются как общие подходы к представлению данных в рассматриваемых системах, так и способы извлечения такой информации; удобство работы с интерфейсом для специалистов-сметчиков; полнота представленной информации по проекту и некоторые другие аспекты.

Общее описание рабочих инструментов BIM-сметчика.

В условиях жёсткой конкуренции на рынке проектирования компании стараются с одной стороны минимизировать затраты на оснащение рабочих мест специалистов, а с другой стороны пытаются обеспечить минимальный срок получения готового продукта. Появление в проектной сфере качественно новой продукции, позволяющей повысить достоверность проектных данных и существенно сократить сроки проектирования, привело к тому, что владелец проектной компании вынужден понести существенные затраты на переоснащение рабочих мест. Здесь следует отметить, что при переоснащении кроме всего прочего часто необходимо ещё и обновлять парк компьютерной техники.

Однако, все эти изменения до сегодняшнего дня никак не затрагивали рабочие места сметчиков, т.к. процесс формирования сметной документации остаётся классическим. Тем не менее, этот процесс можно и нужно автоматизировать с тем, чтобы не терять основного преимущества BIM – коллективной работы над проектом.

Авторами в течение нескольких лет ведётся исследовательская и прак-тическая работа по решению задачи автоматизации формирования сметной документации на основе информационных моделей. За годы работы сформированы методические подходы и реализованы программные средства, позволяющими интегрировать сметчиков в проектный процесс на правах полноценных BIM-участников с новой ролью – BIM-сметчик.

Программные средства реализованы в необходимом и достаточном для решения сметно-экономических задач объёме.

В общем представлении программные средства для автоматизированной работы с BIM-моделями представлены на схеме (рис.1).

Рис. 1. Схема автоматизированной работы с BIM-моделями.

Программная надстройка (плагин), позволяющая производить сметный анализ BIM-модели и сметный аудит реализуется встроенными (или разработанными на основе открытого программного интерфейса – API) средствами BIM-системы. На выходе формирует сведения об объёмах элементов модели в проектном представлении для дальнейшего преобразования в сметный вид.

База знаний – интеллектуальная экспертная система экономики строительства. Является связующим звеном между проектными решениями инженерно-технического свойства и выступает как интеллектуальный трансформатор проектных решений в сметно-экономические решения.

Рекомпозитор – программная среда, преобразующая сведения об объёмах из BIM-модели в структуру сметно-экономического вида для целей дальнейшей разработки полного комплекта сметной и ресурсной документации по объекту. Рекомпозитор является универсальными средством и позволяет производить объединение проектных данных из различных BIM-систем в единый сметный проект. Кроме этого рекомпозитор служит средством обратной связи для передачи результатов сметных расчётов в BIM-систему для решения задачи экономического анализа проектных решений. На выходе рекомпозитора формируется сметное задание для передачи в сметный программный комплекс.

Сметный программный комплекс является расчётной системой, выполняющей подбор сметных нормативов, расчёт потребности в ресурсах и расчёт стоимости выполнения работ. В качестве входной информации используются сметные задания рекомпозитора. Помимо заданий рекомпозитора в сметной системе могут появиться дополнительные объёмы работ, условия расчёта и статьи затрат, отсутствующие в BIM-модели. На выходе сметной системы формируется пакет отчётных документов в целом по объекту.

Критерии сметного аудита.

Под сметным аудитом информационной модели понимается ряд мероприятий, призванных для решения ряда задач по приведению модели к состоянию готовности к формированию сметного расчёта либо принятию решения о частичной, либо полной неготовности модели:

• определение состава разделов проектирования;
• определение уровня проработки модели (LOD);
• контроль уровня декомпозиции проекта;
• подготовка реестра элементов;
• контроль полноты инженерных сведений в элементах модели (LOI);
• контроль соблюдения классификации проектных типов;
• наличие программных интерфейсов для автоматизированной обработки модели сметчиком.

При определении состава разделов проектирования определяется перечень тех разделов, которые будут переработаны при помощи средств автоматизации. На этом этапе появится информация о доле проектных объёмов, напрямую присутствующих в модели, и доля тех объёмов, которые предстоит получить традиционным способом.

На следующем этапе следует определить уровень детализации модели и степень декомпозиции проекта. Фактически, необходимо выяснить, соответствуют ли проектные представления требованиям по детализации сметной документации, выполнены ли необходимые разбивки данных по высотным уровням, осуществлена ли привязка объёмов к конкретным именованным проектным решениям, выполнена ли детальная проработка многослойных структур. Как правило, для целей составления сметной документации, соответствующей стадии РД, от информационной модели требуется уровень проработки не ниже LOD400. Корреляция уровня проработки проектных решений с точностью подсчёта объёмов является прямой.

Этап подготовки реестра элементов должен быть автоматизирован при помощи инструментов проектирующей системы, формирующих ведомости и спецификации. На этом же этапе происходит контроль элементов модели на полноту инженерных сведений. Для контроля полноты следует использовать наборы информационных требований, сформулированных для конкретной проектирующей системы, сгруппированные по разделам проектирования. Используя эти же наборы требований следует определять соблюдение применения классификации проектных типов. При несоблюдении классификации, предусмотренной системой, можно столкнуться с ситуацией, когда необходимые проектные данные не смогут быть извлечены из элемента модели.

Наличие возможности программной обработки модели так же является важнейшим этапом сметного аудита модели. При отсутствии возможности программного доступа к элементам модели и их свойствам разработка сметной документации, фактически, остаётся доступной только в классической форме – при помощи чертежей, ведомостей и спецификаций.

Разработка сметного раздела в среде Nemetschek Allplan.

Работы по автоматизации выпуска сметного раздела на базе BIM-системы Nemetschek Allplan ведутся авторами уже в течение нескольких лет. Наличие в составе продуктов Nemetschek подсистемы для работы с проектными объёмами Allplan BCM позволило решить задачу гораздо раньше остальных платформ благодаря наличию встроенного аппарата применения условий и создания формул при подсчёте проектных объёмов.

С позиций сметного аудита среда Nemetschek Allplan отличается хорошей детерминированностью инженерных атрибутов, наличию чёткой классификации параметров и продуманностью классификации типов применяемых проектных элементов. Для целей формирования сметных расчётов в большинстве случаев оказывается достаточным той информации, которую несут в себе элементы модели (при условии соблюдения правил информационного наполнения). Наличие всех заранее рассчитанных геометрических параметров избавляет сметчиков от необходимости в проведении дополнительных вычислений за исключением случаев выполнения требований по подсчёту физических объёмов, накладываемых системой ценообразования.

Программные средства для работы с моделью Allplan присутствуют в полном объёме. Роль платформы Базы знаний выполняет среда Allplan BCM, позволяющая создавать гибкие наборы правил по применению сметных нормативов как под конкретный проект, так и для универсальные решения для определённых строительных технологий. Преимуществом применения этой среды является высокая адаптируемость решений сметчика под определённые сметные условия, полный доступ ко всем инженерным атрибутам элементов модели.

Рис. 2. Вид рабочего окна Allplan BCM.

Назначение сметного атрибута элементам модели производится при помощи штатных инструментов Allplan. Система многочисленных фильтров и наличие строгой классификации инженерных атрибутов позволяет автоматизировать процесс назначения сметного свойства с очень высокой степенью. Экспорт объёмов в Рекомпозитор осуществляет программная надстройка (плагин), разработанный компанией Allbau Software GmbH. Процедура экспорта может быть разнесена как по разделам проектирования, так и по времени выработки проектных решений. Сбор сведений об объекте может вестись как единовременно, так и поэтапно с постепенным накоплением результата в сметной системе.

Рис. 3. Обработка элементов модели в среде Allplan.

Программная надстройка Allpan по экспорту объёмов позволяет настроить перечень передаваемой информации как в целом по объекту, так и отдельно по типам проектных элементов. Это свойство даёт возможность гибко регулировать информационный поток, выходящий из модели, в рамках заданного необходимого минимума.

В рамках работ по автоматизации процессов разработки сметной документации на базе BIM-платформы Allplan механизмы были протестированы на всех разделах проектирования общестроительной части, включая конструкторский, архитектурный и инженерные разделы.

В ходе выполнения работ совместными усилиями разработчиков системы АВС и компании Allbau Software GmbH была реализована методика и разработаны программные решения для формирования сметного расчёта стоимости изделий из сборного железобетона на основе уникальной платформы Planbar Precast. Полученные результаты проходят этап опытно-промышленной эксплуатации на базе одного из ведущих девелоперов российского рынка жилищного крупнопанельного домостроения – АО ХК «ГВСУ «Центр».

Формирование стоимости ЖБИ происходит в несколько этапов и с применением множества критериев. На основе информации из модели авто-матически определяются параметры ЖБИ:

• физический объём железобетона, который, совместно с маркой изде-лия даёт решение по стоимости изготовления на заводе;
• масса изделия, определяющая стоимость доставки на стройплощадку;
• количество однотипных изделий для расчёта стоимости монтажа.

Рис. 4. Формирование стоимости ЖБИ по модели Planbar Precast.

Разработка сметного раздела в среде Autodesk Revit.

Для автоматизации разработки сметного раздела по информационным моделям, разработанным в среде Autodesk Revit, авторами была разработана собственная интеллектуальная экспертная система экономики строительства – База знаний АВС, так как в составе продуктов Autodesk отсутствует специализированная среда для работы с проектными объёмами с целью определения стоимости строительства.

Рис. 5. Вид окна Базы знаний АВС.

Рис. 6. Сметная надстройка в составе Autodesk Revit.

При назначении сметного свойства элементам модели одновременно производится сметный аудит на наличие необходимых инженерных сведений. При отсутствии необходимых сведений гибкий аппарат Базы знаний позволяет ввести такие сведения в момент назначения свойства.

Анализ соответствия классификации проектных типов осуществляется при использовании механизма автоматического дублирования сметного свойства в рамках одного типа.

Рис. 7. Фильтр для однотипных элементов при дублировании свойства.

Отсутствие строгой классификации инженерных параметров в среде Revit накладывает более жёсткие ограничения на состав информационного наполнения элементов модели в части именования параметров и свойств. Фактически это означает, что для автоматизированной обработки даже гео-метрических параметров элементов необходима строгая стандартизация представлений как минимум в рамках одного объекта. Вольности в инженерных представлениях приведут к невозможности или крайней затруднённости автоматизированного получения сметного решения, поэтому подготовка требований к информационному наполнения с правилами именования параметров является ключевым моментов для достижения поставленной задачи.

Разработка сметного раздела в среде Renga Architecture.

Рис. 8. Назначение сметного свойства многослойному элементу в Renga.

Схема взаимодействия компонентов сметной системы с системой про-ектирования Renga во многом схожа с той схемой, которая была реализована авторами при работе с Autodesk Revit. Для назначения сметного свойства элементам модели была использована аналогичная связка – База знаний АВС и программная надстройка собственной разработки. Процедуры сметного аудита в системе Renga базируются на хорошо продуманной классификации проектных объёмов. С точки зрения качества инженерных расчётов необходимых геометрических объёмов и классификации свойств система более близка к представлениям Nemetschek Allplan. Открытый программный интерфейс базируется на классификации проектных типов элементов и содержит все необходимые инструменты для извлечения рассчитанных физических объёмов. В силу этого необходимости в дополнительной стандартизации параметров фактически нет.

Рис. 9. Дублирование сметного свойства в модели Renga.

В остальном технология работы с моделью для сметчика не сопряжена с какими-то дополнительными действиями и сводится к назначению сметного свойства и дублированию применённых решений. Встроенный в плагин фильтр дублирования позволит реализовать этапы сметного аудита, связанные с уровнем информационной проработки и степенью декомпозиции проекта.

Инструменты программного доступа к элементам модели Renga развиваются вместе с самой системой. В планах компании-разработчика выпустить аналогичные решения не только для разработки архитектурного раздела, но и всех остальных. Потенциал системы АВС позволяет продолжать работы по интеграции с платформой Renga.

В общем виде работа инструментов по разработке сметного раздела в схеме информационного обмена строительной компании может быть представлена в виде структурной схемы:

Рис. 10. Структурная схема информационных потоков в автоматизированной системе строительной организации.

Анализ реализованных схем интеграции с различными BIM-платформами, присутствующими на рынке проектирования, позволяет говорить о принципиальной готовности представленных систем к реализации задачи автоматизированного формирования сметно-экономического раздела. Несмотря на высокую готовность всех рассмотренных систем, остаётся ряд проблемных мест, влияющих на скорость прохождения информации между участниками проектного процесса, которые необходимо детально рассматривать и оптимизировать работу компонентов системы.

Одним из ключевых моментов в задачах автоматизации любых процессов является строгая классификация понятий и беспрепятственное обеспечение доступа к информации для всех участников с разграничением прав в соответствии с компетенциями. Качество получаемой в результате работы с информационной моделью сметной документации напрямую зависит от качества подготовки модели строительного объекта и степени зрелости технологии информационного моделирования в проектной организации.