Методологические основы BIM-технологии, и ее место в структуре информационных систем, сопровождающих весь жизненный цикл объекта строительства. Часть 1: инициация, ТЭО, проектирование

Максим Бузинов
Компания «АйДиТи», руководитель группы комплексных проектов внедрения

Настоящая публикация является первой из серии статей, в которых мы постараемся раскрыть крайне актуальную на сегодняшний день тему. Речь пойдет об эффективной области реализации BIM-технологии на всем жизненном цикле объекта и связи BIM с другими информационными системами строительного проекта. Мы рассмотрим ключевые аспекты и выгоды использования BIM для всех участников проекта, каковыми являются: конечные потребители, заказчик, инвестор, органы власти, контракторы, проектные организации, строительные организации, поставщики оборудования и инжиниринговые компании. Отдельно обозначим ряд экономических показателей и средств управления, которые необходимо принимать во внимание для достижения успеха в деле внедрения BIM.

Что мы будем понимать под BIM? Важно подчеркнуть, что стоит различать понятие информационной модели здания и информационного моделирования здания. А жизненный цикл объекта строительства рассматривается как ряд взаимосвязанных процессов, осуществляемых всеми участниками, — от инициации проекта до сноса и вывода из эксплуатации.

Рис. 1. Стадии зрелости BIM согласно британскому стандарту BS 1192

Не нарушая общности изложения, мы будем рассматривать наиболее распространенную схему процессов и стадий жизненного цикла объекта строительства, а именно: инициация проекта и маркетинговых исследований, технико­экономическое обоснование, проектирование, строительство и эксплуатация.

Практика реализации BIM­технологии в текущих исторических и технических условиях трактует BIM не столь однозначно, как в приведенном выше определении, и имеет несколько уровней применения BIM (или зрелости). В качестве уровня применения BIM­технологии мы будем рассматривать второй уровень зрелости согласно британскому стандарту BS 1192 (рис. 1). Как видно из выдержки стандарта, этот уровень исторически еще не достигнут на государственном уровне в Британии, но заявлен как цель. Эту цель вполне обоснованно поставим себе и мы.

Рис. 2. Схема процессов и участников проектно-строительного процесса

Полезно знать, что в соответствии с этим стандартом определены следующие уровни автоматизации (или зрелости BIM):

• уровень 0 — неуправляемые разделенные и нестандартизованные, неподдающиеся для обмена данные производственного процесса;
• уровень 1 — управляемые совместно данные производственного процесса (формата 2D или 3D);
• уровень 2 — управляемая инфор­мационная среда данных (формата 3D), наполненная данными, разделенными между участниками производственного процесса;
• уровень 3 — единая, общедоступная для всех 4D­ или nD­модель, включающая совместную координацию всех участников производственного процесса. Включает также моделирование жизненных стадий и строительства, сметы и расчеты энергоэффективности, показатели, необходимые для средств управления проектами.

Сама информационная модель объекта строительства может быть как подробной, так и малонасыщенной. Специалистами по BIM (Bedrick, J., 2013. A Level of Development Specification for BIM Processes) принято рассматривать пять уровней детализации информационной модели:

• LOD 100 — включает концепт объекта, отражающий несколько ключевых показателей, таких как расположение, габариты, занимаемая территория;
• LOD 200 — включает централизованную систему, отображающую основные экономичес­кие и технические показатели, такие как площади, объемы, мощности, местоположение, стоимость;
• LOD 300 — предусматривает построение 3D­модели объекта со всеми необходимыми для оформления документации и отчетов свойствами. Детализация такова, что позволяет находить пересечения между объектами, собирать информацию в спе­цификации и визуализировать модель;
• LOD 400 — помимо уровня 300 включает информацию, необходимую для строительства, монтажа коммуникаций и прочих работ подрядных организаций;
• LOD 500 — помимо уровня 400 предусматривает интеграцию со средствами управления проектами и дополняет использование модели как на всех стадиях жизненного цикла проекта, так и после его вывода из активов.

Теперь рассмотрим подробнее все стадии жизни строительного объекта с точки зрения использования для каждой из них средств и возможностей BIM (рис. 2). Объектами нашего описания будут бизнес­процессы проектирования высокого уровня, роли и группы ролей (или подразделения), инструменты, при помощи которых участники (роли) осуществляют те или иные процессы (Наносов П.С. Управление проектно­строительным процессом. АСВ, 2005).

Начнем изучение первой стадии инициации проекта и маркетинговых исследований. На этой стадии в жизненном цикле участвуют заказчик (инвестор) и конечный потребитель. Несмотря на то что схема процессов этой стадии несложная, она является крайне важной, поскольку именно на ней определяется экономическая эффективность и потребность в проекте.

На этой стадии крайне важно правильно и точно определить потребности в том или ином ресурсе конечного потребителя. Также необходимо получить первоначальную оценку принципиальной экономической возможности реализации этих потребностей. Как правило, такую информацию производят системы мониторинга и контроля, а также средства управления инфраструктурой (facilities management, FM).

Ближайшая к стадии инициации — это стадия технико­экономического обоснования (ТЭО) — рис. 3.

Рис. 3. Схема процессов стадии ТЭО

На данной стадии ключевыми средствами являются системы управления проектами, аналитики и средства управления инженерными данными. Так, на основе анализа загруженности промышленного предприятия может быть выявлена потребность во вводе новых мощностей. Это можно сделать как посредством модернизации, так и путем строительства новых объектов. Здесь крайне важно уметь быстро и точно оценить возможности модернизации текущих активов. При этом главную роль в данном вопросе играет система управления инженерным документооборотом. И вместе с этим сразу встает вопрос использования информации из BIM для корректности и эффективности аналитики. Таким образом, уже на стадии инициации использование BIM готовых объектов строительства помогает принять верное ключевое решение о проекте. Ввиду важности таких решений и уникальности каждого нового проекта для анализа может потребоваться любая максимально точная проектная информация. Поэтому на стадии инициации имеет смысл применять средства управления инфраструктуры FM, интегрированные с BIM (LOD 500 детализации). Так начало нового проекта связывается с уже существующими (в виде подробных BIM) моделями проектов.

Рис. 4. Схема процессов стадии проектирования

На стадии ТЭО появляется ряд важных и главных в дальнейшем документов, которые подвергаются анализу различных органов и экспертов. После этой оценки инициатор получает разрешительную документацию. Подобные материалы и документы уже сейчас необходимо корректно хранить, и обмениваться данными с участниками проекта. Появляются графики предоставления и получения документов о проекте. Эти данные относятся к области системы управления проектами организации PM. Кроме того, эти данные являются локальными данными конкретного проекта, и для тех же целей в рамках одного проекта существуют технологии PDM и PLM, которые отвечают за хранение данных о проекте и управление жизненным циклом проекта. Проект начинает движение.

Рис. 5. Схема применения информационных систем на стадии проектирования

После получения разрешительной документации производится расчет объемов финансирования и определяются сроки финансирования, объемы проектных материалов и состав работ. Проводятся тендеры и конкурсы на ведение разделов и отдельных частей проекта. Аналогично ТЭО, тендерную документацию необходимо хранить и эффективно ею распоряжаться. И здесь средствами, решающими эти задачи на уровне проектов и одного проекта, снова являются PM, PDM и PLM.

На следующей стадии проектирования главную роль управления данными на себя берут системы PDM и PLM (рис. 4). Разрабатываются ТЗ для подрядных проектных организаций. Начинается совместное наполнение данными информационной модели BIM и разрабатывается проектная документация.

В рамках технологии BIM на этом этапе должны быть выполнены следующие требования (согласно BS 1192:3):

• точная формулировка требований по информационному моделированию для каждого участника и ключевых решений (достаточных для заключения договоров);
• выход на уровень прозрачности всей цепочки поставщиков и подрядчиков по предоставлению всей необходимой по проекту информации;
• подписанное всеми участниками соглашение о предоставлении информации, требуемой по проекту, включающее:

- назначенные роли, обязанности,

- методики, процедуры, стандарты обмена данными,

- заполняемый участниками в ходе проекта ресурс — хранилище информации;

• единая информационная среда хранения проектной информации для всех участников;
• все данные проекта должны создаваться в одной информационной системе.

Примером такой реализации служит следующая схема стадии проектирования (рис. 5). 

Продолжение в следующих номерах журнала

САПР и графика 12`2014