Илл.: АО «ЛЕНМОРНИИПРОЕКТ»

В статье рассмотрены ключевые этапы развития Информационного моделирования зданий и сооружений в АО «ЛЕНМОРНИИПРОЕКТ». Особое внимание уделено практическому опыту на примерах реализованных проектов. Также подчеркнута важность междисциплинарного взаимодействия между архитекторами, инженерами и строителями с применением BIM-технологий. констатируется, что поиск новых программных решений, подготовка кадров и развитие компетенций в области BIM, адресная работа с заказчиками являются залогом успешного внедрения этой инновационной технологии в Институте.

Антон Ильязов, главный специалист-программист по информационному моделированию АО «ЛЕНМОРНИИПРОЕКТ»

Алексей Шумский, руководитель управления информационных технологий АО «ЛЕНМОРНИИПРОЕКТ»

Этапы познания

Развитие цифровых технологий в 90-е годы двадцатого века оказало значительное влияние на строительную отрасль и особенно на проектирование. Специализированные программные продукты позволили перейти от кульмана к автоматизированному проектированию, от бумажных документов – к электронным. В 1997-2000 годах АО «ЛЕНМОРНИИПРОЕКТ» (Институт) активно осваивало и внедряло новые решения – системы автоматизированного проектирования, расчетное и сметное ПО.

Следующий важный этап в деятельности Института связан с развитием концепции Информационного моделирования зданий (BIM), обеспечивающей процесс создания и управления цифровыми представлениями физических и функциональных характеристик объектов. BIM позволяет создавать трехмерные модели зданий и сооружений, которые содержат не только геометрическую информацию, но и данные о материалах, стоимости, времени строительства и различных аспектах эксплуатации. Это обеспечивает качественно новый подход к проектированию и управлению инженерными данными, позволяя всем участникам проекта работать с единой информационной базой.

Параллельно с технологиями развивалась и нормативно-правовая база, в российском законодательстве появилось новое понятие – Цифровая информационная модель объекта капитального строительства (ЦИМ). Это совокупность взаимосвязанных инженерно-технических и инженерно-технологических данных об объекте капстроительства, представленных в цифровом объектно-пространственном виде.

На сегодняшний день ЦИМ стала не просто инструментом, а стратегическим подходом к управлению проектами в строительной отрасли и других сферах. Его внедрение способствует повышению эффективности, снижению затрат и улучшению качества строительства. В условиях быстро изменяющихся требований рынка Институт активно использует ЦИМ, тем самым получая конкурентное преимущество и способность адаптироваться к новым вызовам.

Стадии ЦИМ в Институте

Основные задачи, решаемые благодаря технологии ЦИМ в Институте, различаются по сложности, трудоемкости и получаемым результатам. С некоторыми допущениями их можно разделить на три варианта.

Первый – «Визуализация» – представляет упрощенную трехмерную модель (рис. 1) с отображением условной геометрии элементов, без наполнения атрибутивной информацией.

Рис. 1. Примеры варианта «Визуализация» на проектах Института

Практическая польза данного этапа: демонстрация размещения объектов на генплане; визуализация основных технических решений (ОТР); предварительное согласование генплана и ОТР.

Второй – «Проектная цифровая информационная модель» (рис. 2) – содержит взаимосвязанные графические и атрибутивные данные, представляющие результаты проектирования объектов капстроительства, а именно: архитектурные, технические и технологические проектные решения.

Рис. 2. Примеры варианта «Проектная цифровая информационная модель» на проектах Института

Практическая польза данного этапа: повышение качества проектной и рабочей документации; получение расчетов на основе моделей; потенциальные возможности для сокращения сроков проектирования; выполнение требований разработки ЦИМ согласно федеральным законам и нормативам.

Третий – «Строительная цифровая информационная модель» (рис. 3) – может создаваться как для существующих объектов, так и для новых. В данном случае консолидированная модель содержит информацию с фактическим размещением инженерных систем, элементов конструкций и оборудованием.

Рис. 3. Примеры варианта «Строительная цифровая информационная модель» на проектах Института

Практическая польза данного этапа: актуализация генплана; отображение действительного положения конструкций, инженерных сетей и оборудования; использование данной модели для реконструкции.

Практический опыт Института

С 2013 года с применением ЦИМ было реализовано более десяти проектов с решением задач различного типа. Рассмотрим наиболее интересные примеры.

Организация совместной работы в режиме онлайн. При проектировании международного морского терминала для приема круизных и грузопассажирских судов (рис. 4) была задача организовать совместную работу более 20 проектировщиков в режиме реального времени в связи с большими объемами, сложностью архитектурных и конструктивных форм самого здания. В качестве решения был создан файл хранилища на внутреннем сервере Института и организована совместная работа в специализированном ПО. Это позволило отправлять проектные изменения с локальных ПК на сервер в режиме онлайн.

Рис. 4. ЦИМ международного морского терминала

Моделирование исполнительной цифровой модели по итогам обследования конструкций и их дефектов. Сложность проекта «реконструкция грузового причала» (рис. 5) заключалась в создании сводной модели, которая бы отражала проектные решения, итоги проведения обследования конструкций и дефектов, исполнительную модель. В ходе решения задачи была создана уникальная база элементов модели (библиотека семейств) для гидротехнических решений с учетом кривизны элементов и дефектов конструкций. Консолидированная модель наглядно показала расхождение проектных решений с возникшими дефектами и, соответственно, необходимость их адаптации.

Рис. 5. ЦИМ грузового причала по итогам обследования

Создание инженерно-геологической и инженерно-геодезической моделей объекта с использованием отечественного ПО. На проекте «строительство угольного терминала» (рис. 6) потребовалось создать инженерно-геологическую и инженерно-геодезическую модели объекта в соответствии с требованиями законодательства. Проект был выполнен с применением отечественного ПО ТИМ Кредо Геология с заполнением атрибутивной информацией и выгрузкой в открытые форматы обмена данными IFC, LandXML.

Рис. 6. инженерная цифровая модель местности (ИЦММ) угольного терминала с заполнением параметров

Формирование и ведение ЦИМ в среде общих данных на сервере заказчика. Требованием заказчика на проекте «строительство транспортного логистического узла» (рис. 7) было формирование и ведение ЦИМ в среде общих данных. В качестве СОД был выбран отечественный продукт Pilot-BIM от компании АСКОН. Был отлажен процесс регулярной выгрузки моделей на сервер заказчика. Модели выгружаются в открытом формате IFC, количество моделей на сервере достигает 400 штук объемом 2,840 Гб. Под проект индивидуально настроены маршруты согласования моделей, проверки на пересечения, формы отчетов по моделям.

Рис. 7. ЦИМ транспортного логистического узла

Формирование ЦИМ для передачи в Главгосэкспертизу России и подготовка для создания цифрового двойника. Особенностью данного проекта «строительство нефтяного терминала» (рис. 8) стало создание сводной модели с высокой детализацией геометрии и насыщением атрибутивной информацией в части технологического трубопровода, подготовкой модели для дальнейшей доработки на этапе цифрового двойника. В строительстве цифровые двойники помогают моделировать здания и инфраструктуру на этапе проектирования, а также отслеживать их состояние после завершения строительства.

Рис. 8. ЦИМ нефтяного терминала

С появлением новых проектов и требований заказчиков возникают новые задачи, которые Институт успешно реализует с использованием ЦИМ. Использование облачных решений позволяет участникам проекта получать доступ к данным в режиме реального времени, что улучшает координацию и совместную работу. Искусственный интеллект (ИИ) и машинное обучение помогают анализировать большие объемы данных, выявлять закономерности и предсказывать возможные проблемы еще до их возникновения.

Принципиальные решения Института

На основе полученного опыта Института в ходе реализации проектирования с ЦИМ важно отметить:

– тесное междисциплинарное взаимодействие и визуальная наглядность проектных решений позволяют исключать коллизии между инженерными сетями, архитектурой и конструктивом. Это снижает вероятность ошибок, а также позволяет выявить потенциальные проблемы до начала строительства;

– верификация атрибутов элементов модели способствует точному формированию ведомостей и спецификаций элементов и материалов внутри моделей. Благодаря точным данным можно заранее оценить материалы и ресурсы, что помогает избежать перерасхода и неэффективного использования средств;

– возможность интеграции с ПО для расчетов прочности и устойчивости конструкций, освещенности, моделирования воздушных и водных потоков ускоряет выполнение расчетов, особенно при постоянных изменениях исходной модели;

– создание среды общих данных позволяет предоставить оперативный доступ к данным смежным специалистам и заказчику, обеспечивая доступ к актуальным инженерным данным, что позволяет улучшить коммуникацию. Это особенно важно в крупных проектах, где вовлечено множество специалистов;

– внедрение специализированного отечественного ПО и постепенный процесс импортозамещения позволяют соблюдать требования нормативной базы и законов РФ.

Не менее важно отметить, что после завершения строительства Строительная ЦИМ будет приносить пользу заказчику или эксплуатанту благодаря возможности управления объектом капстроительства на протяжении всего жизненного цикла. Цифровые модели могут использоваться для мониторинга состояния здания, планирования технического обслуживания и управления эксплуатационными расходами. Это позволяет владельцам объектов более эффективно управлять их стоимостью и состоянием.

На сегодняшний день внедрение ЦИМ становится необходимым шагом для компаний, стремящихся к повышению своей конкурентоспособности и эффективности в современном мире. Внутри Института цифровое информационное моделирование объектов капстроительства активно развивается как из-за новых требований законодательства, так и роста квалификации и опыта заказчиков.

Наличие отдельного этапа в договоре с заказчиком по разработке информационной модели со временем становится повсеместным. Все это ведет к тому, что необходимо продолжать внедрение отечественных программных решений, развивать ключевые компетенции Института по информационному моделированию и тиражировать в производство лучшие зарубежные и российские практики.

Морские порты №2 (2025)