BIM технологии и их будущее в России

В последние годы раз за разом возникают разговоры, споры и дискуссии о технологии BIM – технологии информационного моделирования, призванной прийти на смену привычному CAD-проектированию. Активно проводятся конференции, семинары, выпускаются статьи, разрабатываются универсальные библиотеки данных для BIM-проектирования. Повсюду в большом количестве появляются курсы по BIM-проектированию различных проектных специальностей, BIM-эксперты, преподающие и пропагандирующие BIM. Иначе говоря, эта технология проектирования все больше входит в нашу жизнь. Поэтому у меня появилось желание написать эту статью, посвященную технологии BIM. В ней я подробно разберу путь становления термина "Технология BIM" от начала до сегодняшнего дня, очерчу примерный круг возможностей предлагаемых сегодня универсальных BIM решений, а также оценю возможности существующих программных комплексов для работы с технологией BIM.

Как за рубежом, так и в России на правительственном уровне внедряются планы и программы развития технологии BIM. Лучше остальных продвинулась в этой сфере Великобритания. То, что происходит в Великобритании в отношении правительственной поддержки повсеместного внедрения BIM в строительство, действительно вызывает удивление и даже восхищение. На сегодняшний день именно они являются лидерами в этой сфере, несмотря на то, что США начали внедрение технологии BIM на порядок раньше. В России осознанная поддержка государством применения этой технологии началась не так давно, а именно в 2014 году. Тогда на заседании Совета при Президенте РФ по модернизации и инновационному развитию РФ, посвященном строительству, рассматривались вопросы по внедрению BIM в России. И отдельным приказом Минстроя № 926/пр от 29 декабря был принят соответствующий план. С того момента тема BIM находится на постоянном контроле профильного министерства. План поэтапного внедрения технологий BIM в области промышленного и гражданского строительства был разработан совместно с Росстандартом, Экспертным советом при Правительстве Российской Федерации и иными институтами по модернизации экономики и инновационному развитию.

Правительственная поддержка, оказываемая практике внедрения технологии BIM, только подтверждает необходимость обсуждения и развития инновационной технологии, за которой, очевидно, стоит будущее проектирования в строительной области. Своевременное развитие BIM в России позволит российскому строительному комплексу выйти на новый конкурентоспособный уровень развития на мировом рынке, улучшить качество конструирования и строительства объектов, снизить их себестоимость, а также обеспечить снижение количества чрезвычайных ситуаций.

Что же такое технология BIM? Найти однозначный ответ на этот вопрос не получится. В переводе с английского Building Information Modelling означает "Информационное моделирование зданий". Наиболее правильно отражает суть технологии следующее определение: процесс информационного моделирования объекта на основе единой базы данных, главным продуктом которого является «проект», а второстепенным чертежи и архитектурная визуализация.

В процессе проектирования объекта создается компьютерная информационная модель здания с атрибутивной составляющей, которая содержит в себе все сведения об объекте. Таким образом, в одной модели одного формата совмещаются две части – геометрическая и информационная. Особенность такого подхода заключается в том, что проектируемое здание рассматривается как одно целое, и изменение любого параметра означает автоматическое обновление связанных с ним параметров, таблиц и объектов. Это могут быть планы, разрезы, спецификация или календарный график. Идеология BIM также включает в себя обязательную визуализацию в 3D-формате всех элементов и систем здания, расчет всевозможных вариантов их компоновки в соответствии с действующими нормами и правилами, экономический и эксплуатационный анализ всех характеристик будущего здания. Все это делается для упрощения выбора оптимального архитектурного, конструктивного и других решений. Исключается избыточность информации, ее повторный ввод, потеря данных, ошибки при передаче и преобразовании информации.

Использование технологии BIM создает большое количество возможностей для работы с объектом после завершения строительства, на этапе эксплуатации. Обследователи и владельцы имеют постоянный доступ ко всей информации об объекте, что позволяет предупреждать и эффективно устранять возникающие проблемы. Это помогает принимать управленческие решения, учитывая весь объем информации, заложенный при проектировании объекта, будь то стандарты, материалы и расчеты, вся рабочая документация, даже спустя продолжительное время со сдачи его в эксплуатацию. Такие возможности становятся большим плюсом проекта, так как вы предлагаете заказчику не только проектирование и строительство, но и упрощаете дальнейшую эксплуатацию сооружения.

Теперь перейдем к цифрам, почему за внедрение технологии BIM так активно выступают специалисты. По данным зарубежные компаний, экономия времени при выполнении проекта в среднем составляет 20–50%. Что касается внесения изменений в проект, то тут процент вырастает аж до 90%. В этом случае очевидно, что экономия времени равносильно экономии средств. К сожалению, пока технология BIM в нашей стране распространена не очень сильно, чтобы говорить о достоверной статистике, но опыт проектных фирм, использующих BIM и вышедших на конвейерный выпуск проектов BIM, подтверждает эти цифры.

Другая статья экономии средств после внедрения технологии – устранение или недопущение проектных ошибок и невозможность их появления на стройплощадке. Особо хочется отметить то, что проверка ошибок с помощью BIM может приносить пользу даже в том случае, когда основная часть фирмы на эту технологию ещё не перешла и работает традиционно в 2D, а специальный сотрудник делает информационную модель по разработанному проекту, тестируя таким образом проект на состоятельность. Такой подход повышает качество проекта, требует минимальных затрат и быстро окупается (рис. 1).

Рисунок 1. Перераспределение времени на проектирование, связанное с внедрением технологии BIM

Информационная модель проектируемого здания должна поддерживаться программным обеспечением для каждой проектной специальности, от инженерных сетей до железобетонных конструкций. Это один из основных принципов идеальной технологии BIM – чтобы все проектировщики и инженеры работали в одном файле, в одной модели, добавляя в нее элементы своего раздела проекта. Однако необходимо понимать, что на сегодняшний день не существует универсальных программных комплексов, которые полностью отвечали бы этому постулату идеологии BIM.

Ближе остальных к этому подошли только четыре BIM-решения – ArchiCAD, Revit, Tekla и Renga. Однако эти решения закрывают только 3–4 раздела проекта – архитектура и конструкции, что очень мало для комплексного проектирования даже в области гражданского проектирования. Autodesk активнее остальных позиционирует свои решения как «истинные BIM», так как они не только позволяют работать сразу в нескольких разделах, но и обеспечивают единый формат файла между ними. То есть по сути поддерживают интеллектуальную передачу данных без участия человека.

Другие программные комплексы, которые объявили о своей принадлежности к классу BIM, закрывают только один раздел, как, например, ArchiCAD – архитектурные решения. Этого мало, так как для дальнейшей работы с моделью, созданной в ArchiCADe, требуется ее очерчивание и моделирование в другой программе, то есть фактически перевод в другой формат вручную. Соответственно, ни о какой интеллектуальной передаче данных между разделами речь не ведется – вносимые в модель изменения приходится вручную вносить в других программных комплексах.

Говоря о программном обеспечении технологии BIM нельзя не упомянуть о схеме зрелости BIM Марка Бью и Мервина Ричардса, которую еще в 2008 году по просьбе одного из своих клиентов Марк и Мервин буквально на салфетке в виде клина изобразили свое видение уровней зрелости BIM (рис. 2).

Рисунок 2. Схема зрелости BIM Бью-Ричардса

На ней они продемонстрировали принципиальный переход от классических чертежных САПР, которые предусматривали технологию работы по аналогии с работой на кульмане (уровень 0), к некому идеальному iBIM-решению, которое работает в единой среде, объединяющей информационную модель, управление проектом, финансовым анализом и контролем (уровень 3). При этом рассматриваются промежуточные положения: от простейших приложений, которые автоматизируют труд проектировщиков за счет более интеллектуальной работы с объектами (уровень 1), к более интеллектуальным решениям, «заточенным» на дисциплину и трехмерную модель (уровень 2). На уровне 1 могут располагаться как 2D-, так и 3D-решения. Из перечисленных мной раньше продуктов пока ни один не готов ко второму уровню, который предполагает цельный механизм междисциплинарного взаимодействия (хотя бы на уровне обменных форматов). Ближе остальных – чистые BIM-решения типа ArchiCAD, Revit, Tekla и Renga благодаря своему цельному подходу и работе с проектом как с базой данных. Но пока BIM-решения не будут увязываться с финансовыми системами и системами управления проекта (связка «проект - ресурсы»), пока не будут осуществлены визуализация графика работ, автоматический поиск коллизий и четкие стандарты взаимодействия, по которому все это должно работать, уровень 2 остается теоретическим.

В качестве краткого итога хотелось бы еще раз сказать, что развитие BIM технологий – логичный и необратимый процесс эволюции технологии проектирования и строительства. Однако наряду с безусловными достоинствами, процесс внедрения информационного моделирования в России имеет ряд оговорок, наличие которых нельзя игнорировать. К ним относятся как необходимость составления нормативно-информационной базы, так и программные комплексы, не готовые на сегодняшний день отвечать стандартам BIM проектирования.