Цифровое планирование в строительстве

При проектировании, строительстве и эксплуатации здания задействовано множество различных дисциплин. Как и в хорошем оркестре, все части должны идеально взаимодействовать и иметь доступ к необходимым данным. Здесь помогает цифровой двойник здания в виде интерфейса данных с помощью ИТ, информационного моделирования зданий (BIM). Использование BIM позволяет сократить время планирования и строительства, повысить эффективность рабочих процессов и уменьшить количество ошибок.

Информационное моделирование зданий (BIM) отображает полный жизненный цикл строительного объекта, от проектирования и планирования 3D-модели, строительства и эксплуатации до окончательного сноса. Благодаря модели каждый, кто участвует в проекте, имеет доступ к цифровым планам, контролю над различными задействованными процессами и обширным базам данных.

Отправной точкой для оцифровки сектора планирования и строительства являлся поэтапный план федерального министерства транспорта и цифровой инфраструктуры Германии (BMVI), который призывал к развертыванию BIM к 2020 г. С тех пор этот процесс стал обязательным для инфраструктурных проектов.

Однако в строительстве зданий стандарт BIM используется не так широко. Соответственно, уровень знаний и практики в этой области сильно различается. В то время как многие офисы планирования и строительные компании все еще набирают первоначальный опыт использования новых методов работы, цифровое планирование и строительство уже стали стандартом для других.

Информационное моделирование в России

В России информационное моделирование в строительстве регламентируется постановлением от 15.09.2020 г. № 1431. Данным постановлением утверждаются правила формирования и ведения информационной модели, а также состав включаемых в нее сведений.

Например, на этапе строительства – это, помимо прочего, реквизиты выданного разрешения. На этапе эксплуатации – документы, необходимые для получения разрешения на ввод объекта. На этапе сноса – результаты обследования объекта.

Цифровое двойное планирование имеет важное значение для развития умных зданий, которые в конечном итоге используют технологии эффективно и работают по назначению и на благо пользователей. Важным новым элементом процесса планирования является виртуальное моделирование конструкции с использованием информационного моделирования зданий (BIM).

Цифровой двойник

Одним из продуктов процесса является цифровой двойник – виртуальная компьютерная модель конструкции, которая позволяет моделировать, тестировать и корректировать варианты конструкции до начала строительства.

Двойник упрощает координацию с несколькими проектными и инженерными дисциплинами, избегая возможных конфликтов проектирования, исправление которых может быть дорогостоящим во время или после строительства.

После строительства цифровой двойник может включать в себя данные о здании в реальном времени и обеспечивать постоянное сравнение с исходным проектом. Выступая в качестве центрального хранилища всей информации, связанной со зданием, близнец становится платформой для тестирования и оптимизации сценариев управления зданием по мере необходимости¹.

На практике задача создания цифровых двойников ставится и решается рядом отечественных компаний². В данном случае отправной точкой является необходимость устранения таких недостатков в традиционном подходе к управлению задачами управляющих компаний, как децентрализованная система управления жилыми комплексами, высокие расходы и низкая эффективность.

Устранить эти недостатки позволяет организованное в одном окне автоматическое получение сигналов от оборудования о неисправности, формирование заявок подрядным организациям, автоматическое формирование заявок о плановом ремонте (интеграция и ТОиР), получение заявок от жителей и экраны пользователей. При этом создание цифрового двойника здания представлено на рис. 1.

Рис. 1. Создание цифрового двойника здания

Архитектура информационной среды УК при этом примет вид, представленный на рис. 2.

Рис. 2. Архитектура информационной среды УК

В итоге реализации указанной архитектуры УК и девелопер получают ряд преимуществ:

• единый центр управления инженерными системами всех ЖК и зданий;
• автоматизацию работы с заявками, порядок в журналах собственников, отчетность;
• уведомления при аварийных ситуациях, учет потребления ресурсов и состояния оборудования;
• оптимизацию расходов на управление всеми ЖК и зданиями;
• мониторинг всех процессов для управляющей компании;
• возможность контролировать качество работы УК, работу инженерных систем для девелопера.

Прогнозирующая эксплуатация и обслуживание

Цифровизация на базе интегрированной платформы для всех элементов управления зданием может изменить подход к эксплуатации и техническому обслуживанию. Сегодня основной упор делается на опытный персонал, однако это порождает повышенные требования к нему и не снимает человеческий фактор.

Современная сложная сенсорная технология позволяет осуществлять глубокий мониторинг физических операций здания, что может дополнять знания и опыт персонала. При этом:

• производительность системы можно контролировать и отслеживать;
• потребности в техническом обслуживании можно прогнозировать и планировать;
• затраты можно лучше сравнивать и оценивать на основе нескольких переменных.

В результате – более эффективное и рентабельное обслуживание системы и переход к профилактическому или своевременному обслуживанию. Это означает сокращение незапланированных простоев или отключений при оптимальном планировании обслуживания.

Экономия достигается также за счет сокращения количества ненужных или преждевременных замен деталей и минимизации воздействия на работу систем здания. Энергией, необходимой для работы систем здания, также лучше управлять с помощью технологий интеллектуального здания. В некоторых зданиях управление энергопотреблением стало полностью оцифрованным, и руководители предприятий получили возможность анализировать и оптимизировать энергоэффективность объекта, используя сочетание данных в реальном времени и исторических данных для настройки или обновления оборудования – систем отопления, вентиляции и кондиционирования³.

Таким образом, использование BIM-моделирования, цифровых двойников здания позволяет по-новому организовать цифровое планирование в строительстве и добиться существенного повышения качества контроля и управления.

Опубликовано в журнале "Системы безопасности" № 4/2022

Все статьи журнала "Системы безопасности"
доступны для скачивания в iMag >>

Иллюстрации предоставлены автором

Фото: ru.freepik.com