Зачем нужна BIM-модель

BIM для заказчика

Принято считать, что наибольшую пользу из BIM-методологии извлекает заказчик. И с этим сложно спорить, потому что, используя BIM, заказчик быстрее получает точные данные и может сократить сроки и стоимость строительства. Рассмотрим подробнее некоторые из процессов, которые могут быть улучшены с помощью BIM.

BIM-модель для формирования концепции и оценки стоимости и инвестиционной привлекательности

Сегодня все больше застройщиков хотят ускорить процесс оценки инвестиционной привлекательности участка. Для этого существует несколько сервисов / приложений. Один из самых популярных — Test Fit, позволяет сгенерировать застройку на определенном участке, причем может учитывать типовые планировки заказчика. Одинаково хорошо сервис справляется с генерацией парковок. В результате вы получаете модель и основные технико-экономические показатели.

То, что раньше занимало месяцы, благодаря BIM-методологии занимает дни. Крупные застройщики прекрасно понимают это и даже разрабатывают собственные платформы для анализа. Например, Robot R2 от ПИК — программа для комплексной оценки инвестиции, которая позволяет выбрать участок на карте, получить ограничения по нему, сформировать карту затенения от окружающей застройки и автоматически размещает на участке типовые секции ПИК с учетом всех этих ограничений. А затем в режиме реального времени показывает экономическую составляющую: затраты, потенциальную прибыль и т. п. — и все это изменяется динамически.

Определение стоимости объекта

Расчет стоимости объекта строительства можно выполнять с разной степенью точности. Чем точнее должна быть оценка, тем более проработанной должна быть BIM-модель. И тем дороже будет стоить ее создание.

Оценку стоимости на основании модели часть используют для EPC и Design-Build контрактов. Например, один из наших заказчиков участвовал в тендере с EPC контрактом. Для оценки стоимости строительства он заказал разработку BIM-модели на основе исходных данных от заказчика. Мы должны были разработать модель в графической степени детализации LOD 200–300 (подробнее о LOD я пишу ниже) и внести в модель все данные, необходимые для оценки стоимости, а главное — заполнить WBS коды, которые позволяют заказчику классифицировать информацию из модели и выполнить оценку стоимости.

Проектировщики разработали документацию в 2D и предоставили спецификации, подсчитанные «вручную». А мы выполнили подсчеты на основе BIM-модели и получили цифры в несколько раз выше. Только представьте, о каких суммах идет речь, когда вы в несколько раз ошибаетесь в подсчете веса стальных конструкций для промышленного объекта площадью около 70 000 м2.

Проектирование в заданную стоимость (Design to Cost)

Еще одна задача применения BIM, которая может быть полезна для заказчика — это проектирование в заданную стоимость: в процессе проектирования вы должны удерживать бюджет строительства в указанном диапазоне. Если автоматизировать расчет стоимости строительно-монтажных работ на основе информационной модели, то при обновлении модели также обновляется и стоимость, и можно фактически в режиме online отслеживать эти изменения и реагировать на них. Если обращаться к западным примерам, то чаще всего используют Autodesk Platform Services и связывают модель и базовые расценки, формируя BI-дашборды с автоматически генерируемой информацией о стоимости объекта.

На одной из BIM-конференций несколько лет назад был кейс: заказчик сумел отследить резкий скачок стоимости объекта из-за изменения принципиальной схемы вентиляции. Первоначальный вариант вентиляционной системы не помещался в запотолочное пространство, и проектировщики приняли решение использовать более дорогое оборудование. Вовремя отследив рост стоимости объекта, заказчик приостановил проектирование, разобрался в ситуации и согласовал увеличение высоты этажа, а проектировщики вернули предыдущий вариант инженерного оборудования. Это оказалось дешевле.

BIM для технического заказчика

Еще один крупный выгодоприобретатель от BIM-методологии — технический заказчик. Тут BIM-модель используется для широкого круга задач: формирования ведомостей объемов работ, подготовки тендерных пакетов, контроля строительства, приемки и актирования работ и т. п.

BIM-модель как источник данных для строительства

Создание ведомости объемов работ при «классическом» подходе — очень трудозатратный процесс: вы должны рассчитать все данные по 2D чертежам, при этом ошибиться легко, а цена ошибки велика. Такие ошибки — одна из причин, почему ни одна стройка не обходится без увеличения бюджета.

BIM-модель хранит в себе все нужные количественные данные, а использование специализированных программ, таких как IYNO или Tangl, позволяет эти данные извлечь и систематизировать. Например, посчитать, какова площадь опалубки перекрытия, сколько нужно бетона для стен на любом этаже, какая площадь перегородок под покраску и т. п.

Важно также понимать, что гибкость работы с данными зависит от качества модели. Например, если у элементов модели заполнен атрибут «Этаж», вы сможете автоматически извлекать данные поэтажно, а если нет — это будет намного сложнее. Поэтому заказчик формирует требования к модели: что именно должно быть смоделировано и какие именно атрибуты должны быть заполнены. Такие требования описываются в специальном документе (EIR) и могут отличаться у каждого заказчика.

Точные данные, извлеченные из модели, помогают сформировать тендерные пакеты и провести тендер — выбрать подрядчиков для строительства. А в дальнейшем они пригодится техническому заказчику при расчетах с подрядчиками.

BIM-модель как инструмент управления строительством

Фактически ни одна стройка не обходится без воровства. С простым воровством (перебросил мешок цемента через забор) справляются системы видеонаблюдения и охрана, а с задвоением объемов работ подрядчиками поможет справиться BIM-модель.

Как это работает? Положим, подрядчик предъявляет КС-2 на 1024 м3 бетонных работ по заливке плитного фундамента с приямками сложной формы, уклонами и т.п. Можно посчитать объем работ по 2D документации, но с BIM-моделью вы можете определить этот объем в два клика и показать подрядчику, что на самом деле, объем работ — 942 м3. И самое главное, что в модели вы можете отметит, что элемент уже возведен, и подрядчик не сможет повторно «закрыть» эти работы.

Вообще, контроля на стройке мало не бывает. Нужно следить за отклонениями от графика строительства, за закрытием объемов работ, планировать выделение средств и многое другое. BIM-модель и специальные сервисы позволяют сделать это максимально наглядно.

BIM для проектировщика

Чтобы заказчик смог получить преимущества от BIM-методологии, сначала должна появиться сама BIM-модель. По моим оценкам, именно требования заказчика, а не выгоды от BIM для проектировщика, являются сейчас самым веским аргументом в пользу внедрения BIM-методологии в проектных компаниях. Однако при правильном внедрении, BIM способен принести пользу не только заказчику, но и проектировщику.

BIM-модель для координации проекта

Модель позволяет проверить проект на коллизии — физические или логические пересечения элементов. От простых пересечений (воздуховод прорезает балку, а электрический лоток — трубу канализации) до сложных (невозможно полностью открыть дверь, так как мешает колонна напротив) или еще более сложных (нельзя внести оборудования, потому что не получится пронести его по коридорам и лестницам).

Зачем вообще нужна такая проверка? Все просто: исправить проект, подвинуть воздуховод или изменить трассировку проще и дешевле «на бумаге», чем на стройке. Любая такая ошибка задерживает строительство и ведет к удорожанию объекта недвижимости. А ответственность ложится на проектировщика.

Есть и другой вид координации — не между элементами модели, а между участниками проекта. Для этого сейчас принято использовать VR — виртуальную реальность, но можно использовать и простую 3D BIM-модель. Заинтересованное лицо может «походить» по модели и увидеть то, что нельзя увидеть 2D видах. Например, что лестница мешает доступу к задвижке шарового крана.

И снова кейс и одной из BIM-конференций. При проектировании сложной лаборатории проектировщики убедили заказчика вести обсуждение и применением VR. А также пригласить для обсуждения проекта в виртуальной реальности сотрудников, которые потом будут работать в этой лаборатории. Лаборанты заметили, что некоторыми приборами будет неудобно пользоваться, и небольшая перестановка сделает эксплуатацию лаборатории намного приятнее. Так проект из хорошего превратился в отличный.

Прочие примеры применения BIM в проектировании

Конструктивные и инженерные расчеты. Сейчас большинство расчетных программ умеют получать данные из BIM-моделей, а некоторые умеют даже передавать обратно результаты расчетов. С инженерными расчетами все несколько хуже, но есть решения, способные выполнить расчеты на основании BIM-модели.

Автоматическое создание чертежей и спецификаций. Конечно, чтобы быстро получить чертеж, сначала нужно долго строить модель, но зато все чертежи будут согласованы друг с другом, а это очень важно. И ошибиться при создании спецификаций практически невозможно, они рассчитываются автоматически.

Автоматизация рутинных операций. Сейчас невозможно представить работу проектировщика без дополнений (плагинов) к основной программе. В некоторых компаниях процессы автоматизированы настолько, что позволяют формировать комплект чертежей по модели нажатием одной кнопки. Конечно, мы говорим о компаниях с высокой степенью типизации проектов, но более простой уровень автоматизации (простановка марок и размеров, армирование конструкций, оформление листов) доступен каждому.

Требования к информационной модели

Я уже неоднократно упоминал, что BIM-модель следует разрабатывать для реализации конкретных задач: от исключения коллизий до сопровождения строительства. Требования к модели зависят от задач, а сложность разработки модели напрямую зависит от этих требований, поэтому важно уметь грамотно их описать.

Как разработать требования к BIM-модели

Требования к модели заказчик описывает в EIR — Exchange Information Requirements (согласно ISO 19650). Это требования к степени проработки и информационной наполненности элементов модели. В российской практике принято использовать подход BIM Forum с определением LOD, вместо использования фреймворка LOIN (Level of Information Need), описанного в ISO 19650.

LOD — Level of Development, уровень проработки элемента модели. Для его обозначения используются цифры от 100 до 400, например LOD 200, LOD 350. Чем выше цифра, тем более проработанным должен быть элемент, и тем больше времени на его создание необходимо будет потратить. Подробное описание степени проработки дано в специальном документе — Level of Development (LOD) Specification. Эти требования касаются не только графической, но информационной составляющей — какая информация должна содержаться в элементе. В российской практике принято указывать список параметров, которые должны присутствовать у разных элементов модели. Например, для двери — тип (наружная, внутренняя), материал (деревянная, пластиковая, металлическая), размеры, нормативный документ, наличие дополнительной фурнитуры и т. п. Если BIM-модель будет сдаваться в экспертизу, то нужно учесть также информационные требования конкретной экспертизы (на данный момент они разнятся между собой, но ведется работа по гармонизации).

Когда заказчик определяет требования к модели, он «на всякий случай» хочет получить максимально детализированную модель с максимально возможным списком параметров. Но это неправильно, и тот же ISO 19650 прямо указывает, что степень проработки и информационного наполнения должна быть минимально возможной для реализации BIM-целей.

Ниже представлены изображения одного и того же элемента с разными степенями проработки, созданные для разных задач.

Таким образом, единственно правильный подход — руководствоваться потребностями, определив цели применения BIM в проекте.

Если BIM-модель нужна для оценки стоимости строительства (наиболее частая задача и наиболее подробные требования), нужно исходить из тех данных, которые нужны сметчикам, или требований платформы, которая будет использоваться для расчета стоимости и не требовать ничего сверх этого. Например, если подвесы для инженерных систем принято считать по нормативу — столько-то на 1 метр погонный системы, то не нужно требовать моделирования этих подвесов: выгода спорная, а трудозатраты вырастают кратно. А если модель нужна только для координации и проверки на пересечения, то не нужно требовать моделирования многослойных конструкций, потому что состав стены не влияет на коллизии, влияет только итоговая толщина.

Руководствуясь подобной логикой, заказчик сможет подготовить грамотные требования и не нагружать проектировщика бессмысленной работой.

Когда требования не избыточны

Однако бывают ситуации, когда нужно и подвесы смоделировать, и профиль в гипсокартонных перегородках посчитать, и многое другое. Например, если объект будет строиться в труднодоступных районах, куда материалы завозят только авиатранспортом или автомобильным транспортом в ограниченный промежуток времени в году (некоторые регионы Якутии, куда можно добраться только по зимнику, и другие районы России). В таких местах нельзя просто пойти на строительный рынок и купить лишних пару метров профиля — все поставки строго планируются. В этом случае заказчик вполне оправданно может требовать модели очень высокой детализации.

Еще пример — проектирование объектов медицины. Плотность инженерных сетей в запотолочном пространстве таких проектов настолько высокая, что расстановка элементов крепежа в модели становится обязательной — без этого вы рискуете получить проблемы при монтаже.

В завершение, или заплатить, чтобы сэкономить

Легко понять, что чем выше требования к детализации модели, тем дороже обойдется ее разработка. В некоторых сложных случаях разработка BIM-модели может стоить даже дороже проектных работ. 

Однако BIM-модель — это отличный способ… сэкономить деньги. За счет возможности точно и быстро определить инвестиционную привлекательность, проектировать под заданную стоимость, контролировать бюджет строительства и расчеты с подрядчиками, минимизировать проектные ошибки и простои строительства. 

Важно понимать возможности, которые предоставляет BIM, определить цели BIM в проекте и правильно сформировать требования к модели. В этом случае вы сможете добиться точности расчетов, прозрачности в управлении проектом и других преимуществ, которые дает технология информационного моделирования.