Технологии BIM: новый инструмент управления жизненным циклом городских зданий и сооружений

Полный текст

Во многих отраслях городского хозяйства в настоящее время внедряются сложные информационные системы, которые в дальнейшем смогут послужить основой для единого информационного комплекса управления мегаполисом. Наиболее яркие примеры, введенные в работу в столице, – автоматизированная система управления «Комплекс городского хозяйства Москвы» (ods.mos.ru), АСУ ОДС (объединенная диспетчерская служба Департамента жилищно-коммунального хозяйства города Москвы, asuods.ru), автоматизированная информационная система «Реестр зеленых насаждений» (aisrzn.ru). Широкое использование и развитие перечисленных информационных инструментов способствует цифровизации городского хозяйства Москвы и формированию действенных механизмов управления им.

Одна из целей программы «Цифровая экономика Российской Федерации» [2] – формирование эффективных систем сбора, обработки, хранения и предоставления пространственных данных (англ. spatial data). Потребителями этих данных в новых условиях хозяйствования будут граждане и юридические лица, в том числе государственные, муниципальные и коммерческие структуры, заинтересованные в информации о существующих и активно используемых объектах городской недвижимости.

Пространственные данные – «данные о пространственных объектах, включающие сведения об их форме, местоположении и свойствах, – в том числе представленные с использованием координат» [6]. Пространственный объект (англ. feature) является цифровой моделью «материального или абстрактного объекта реального или виртуального мира с указанием его идентификатора, координатных и атрибутивных данных» [6].

Технологии сбора, обработки, хранения и применения пространственных данных хорошо подходят для использования в системе управления объемными объектами городской недвижимости – зданиями и сооружениями различного функционального назначения – в информационном пространстве умного города.

Сегодня руководители архитектурных и градостроительных проектов, проектов по благоустройству нуждаются в новых инструментах, позволяющих адекватно отвечать на вызовы цифровой трансформации экономики. Создание таких инструментов является важнейшим условием реализации федерального проекта «Умный город». Министерством строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации разработан стандарт умного города [5], среди прочего включающий в себя концепцию умного жилищно-коммунального хозяйства. Особое внимание уделено цифровому управлению гражданскими зданиями, в первую очередь многоквартирными домами (МКД). Именно для этой сферы необходимо разрабатывать и как можно скорее внедрять современные инструменты управления, поскольку ей отведена важнейшая социальная роль в системе городского хозяйства. Цифровые средства позволят оперативно собирать всю информацию, поступающую от многочисленных собственников жилья, учитывать их голоса и обеспечивать защиту их интересов и прав.

За все работы, осуществляемые в течение жизненного цикла здания – «инженерные изыскания, проектирование, строительство (в том числе консервация), эксплуатация (в том числе текущие ремонты), реконструкция, капитальный ремонт, снос здания или сооружения» [1], – отвечают специализированные организации и службы. Они обязаны следовать требованиям многочисленных архитектурно-планировочных, исходно-разрешительных и эксплуатационных документов. Кроме того, корпус нормативной информации, используемой при плановой эксплуатации МКД, постоянно увеличивается вследствие принятия новых законов и подзаконных актов, дополняется за счет оперативных изменений на любом этапе функционирования здания. Для учета столь обширного массива данных о строящихся и активно используемых пространственных объектах также необходимы новые механизмы управления жизненным циклом городских зданий и сооружений. Подобные инструменты, основанные на современных цифровых технологиях, позволят создавать интегрированные системы администрирования для отрасли ЖКХ.

Уже сейчас на общегосударственном и региональном уровнях внедрены, функционируют и совершенствуются специализированные комплексные сервисы, например, Государственная информационная система жилищно-коммунального хозяйства (dom.gosuslugi.ru), платформа «Электронный дом» для управления МКД в Москве (ed.mos.ru).

Среди наиболее перспективных инструментов управления жизненным циклом объектов городской инфраструктуры специалисты называют информационное моделирование зданий и сооружений (англ. building informational modeling; BIM) – технологию, позволяющую создавать информационную модель объекта строительства (англ. building informational model; BIM). Аббревиатура BIM обозначает как информационную модель здания, так и процесс моделирования реального объекта. Сегодня в Российской Федерации принят национальный стандарт «Моделирование информационное в строительстве. Основные положения по разработке стандартов информационного моделирования зданий и сооружений» [7]. Документ разработан в соответствии со сложившейся международной практикой. Информационная модель объекта строительства в нем определяется как «совокупность представленных в электронном виде документов, графических и неграфических данных по объекту строительства, размещаемая в соответствии с установленными правилами в среде общих данных, представляющая собой единый достоверный источник информации по объекту на всех или отдельных стадиях его жизненного цикла» [7]. Понятие «информационное моделирование зданий и сооружений» вводится как «процесс создания и использования информации по строящимся, а также завершенным объектам капитального строительства в целях координации входных данных, организации совместного производства и хранения данных, а также их использования на всех этапах жизненного цикла» [7].

Появление концепции BIM обусловлено значительным увеличением потока информации о важнейших параметрах эксплуатации и содержания зданий. Необходимо обрабатывать большой массив данных, что трудно выполнимо, если вообще возможно, при помощи созданных ранее средств управления. Кроме того, поступающие данные нужно хранить в подходящей для компьютерной обработки электронной форме. Сегодня еще рано говорить об успешном массовом применении BIM для объектов капитального строительства. Сейчас на практике данные инструменты востребованы пока только на этапе проектирования, и в основном для создания коммерческих объектов – торговых и спортивных комплексов, бизнес-центров и т. п. Тем не менее внедрение BIM-систем в городское хозяйство открывает широчайшие перспективы для оперативной и удобной обработки обширного корпуса информации в процессе эксплуатации объекта капитального строительства. Кроме того, BIM предоставляет эффективные средства визуализации данных (пространственного моделирования) и инструменты многофакторного анализа. В среде BIM-системы можно работать и с отдельным объектом пространственного моделирования, и с любой его частью. Названная среда позволяет использовать не только привычные инженерам и архитекторам двумерные чертежи, но и перспективные 3D- и 4D-модели, позволяя повышать квалификацию специалистов в сфере проектирования объектов капитального строительства и управления их жизненным циклом.

Применение инструментов BIM весьма актуально в крупных городах, где не только активно осуществляется новое жилищное строительство, но и существует большое число зданий и сооружений, построенных в прошлые десятилетия.

Что же может предложить BIM современному городу? Такая модель содержит всю информацию, необходимую для решения конкретных задач управления пространственными структурами. Эти данные легко доступны, и поэтому можно отказаться от некоторых операций, подразумевающих непосредственный контакт с объектом. Так, управляющая организация, применяя BIM, с легкостью обнаружит неплановый перерасход того или иного коммунального ресурса, утечку или несанкционированное подключение даже без натурного обследования проблемных помещений эксплуатируемого здания.

В перспективе, когда произойдет массовое внедрение интеллектуальных приборов учета потребления коммунальных ресурсов, датчиков контроля состояния несущих конструкций и датчиков контроля планового функционирования инженерных систем, пространственная модель здания станет чрезвычайно эффективным инструментом управления МКД. Анализ интегрированных показателей, оцениваемых по информационной модели МКД, позволит городским службам, отвечающим за проведение капитального ремонта, оперативно оценивать физический износ конструкций и элементов здания, своевременно вносить изменения в перечень планируемых ремонтных работ. Собственники помещений получат доступ к базе данных обо всех решениях общего собрания, смогут отслеживать ход исполнения заключенных договоров управления и ресурсоснабжения, сравнивать запланированную и фактическую стоимость работ и предоставленных услуг. Жильцы МКД получат возможность проводить общие собрания в дистанционной форме. В итоге взаимодействие собственников, нанимателей помещений, управляющих и ресурсоснабжающих организаций, а также контрольных органов станет прозрачным. Будет минимизирована возможность коррупции, злоупотреблений, повысится уровень профессионализма на всех этапах управления МКД.

Широкое внедрение технологии BIM в нашей стране представляется особенно актуальным и логичным, учитывая формирование базы электронных паспортов МКД в федеральном информационном ресурсе ГИС ЖКХ [12]. Перевод бумажных паспортов МКД в среду BIM позволит не только создать эффективный механизм управления жизненным циклом МКД, но сделать его понятным и удобным для всех пользователей.

Через введение государственных стандартов на федеральном уровне в российском правовом поле создаются базовые условия, необходимые для продвижения информационных технологий моделирования в сфере проектирования и строительства пространственных объектов и в сфере их последующей эксплуатации. Уже подготовлена тестовая модель классификатора строительной информации для использования BIM в строительстве [9], и началась разработка комплекса государственных стандартов по использованию BIM [14].

Со своей стороны, столичные специалисты и городские власти активно адаптируют правовое поле к использованию BIM в градостроении. С 2019 г. Комитет города Москвы по ценовой политике в строительстве и государственной экспертизе проектов приступил к реализации плана по внедрению технологий цифрового моделирования в капитальное строительство [11]. Разработана концепция применения BIM, в нормативно-правовые документы введены новые термины, утверждены типовые требования к цифровым моделям, формируются классификаторы для цифрового моделирования [3]. Департамент информационных технологий города Москвы утвердил рекомендации (так называемые смарт-стандарты) по созданию проектных решений строительства и реконструкции многоквартирных домов на основе «перспективных информационно-телекоммуникационных технологий» [4]. На сегодня в Москве с помощью технологий пространственного моделирования зданий осуществлен проект реконструкции.

Рис. 1. Дворец гимнастики Ирины Винер-Усмановой (фото Н. Падалко, 2021)

Политехнического музея [13] (открытие запланировано на 2021 г.), а ранее, в 2019 г., в эксплуатацию был сдан новый объект, сконструированный с использованием BIM [8], – Дворец гимнастики Ирины Винер-Усмановой (рис. 1). В январе 2020 г. заместитель Мэра Москвы М. Ш. Хуснуллин заявил о поэтапном переходе к проектированию с использованием BIM всех застройщиков, работающих в городе Москве по государственному заказу на строительство [15].

Стратегия «Умный город – 2030», реализуемая в Москве в рамках городской программы «Развитие цифровой среды и инноваций» [10], подразумевает «применение BIM-технологий на всех этапах реализации жизненного цикла объекта (от планирования до вывода из эксплуатации). <…> Внедрение автоматизированных систем управления зданием и объектами ЖКХ-инфраструктуры обеспечит автоматическое управление и диспетчеризацию инженерных систем, сбор статистики о состоянии конструктивных элементов и систем здания на основе информационной модели» [10]. BIM-технологии будут служить информационной базой для всех потребителей, городских служб и органов власти. Цифровизация на основе BIM сделает реальным массовое претворение в жизнь концепции умного дома – логического продолжения концепции умного города в столице.

Об авторах

И. О. Иванов

Автор, ответственный за переписку.
Email: info@mguu.ru

эксперт 1-й категории кафедры экономики городского хозяйства и жилищного права

Список литературы

Дополнительные файлы

Доп. файлы

Действие

1. JATS XML

Скачать

2. Рис. 1. Дворец гимнастики Ирины Винер-Усмановой (фото Н. Падалко, 2021)

Скачать (1MB)

Метаданные