Владимир Талапов, президент Сибирской БИМ-Академии (Россия)
Адиль Несипбаев, руководитель проекта Учебно-консультационного центра по повышению квалификации специалистов АО BIM (Казахстан)
Адиль Несипбаев, руководитель проекта Учебно-консультационного центра по повышению квалификации специалистов АО BIM (Казахстан)
Технология информационного моделирования применима ко всем стадиям жизненного цикла строительного объекта. Но на каждой из этих стадий, и даже на более мелких этапах работы она имеет массу особенностей, которые следует знать и учитывать для эффективного использования ТИМ.
Для начала следует отметить, что у ТИМ в течение всего жизненного цикла объекта нет единого руководителя. Практически во всех странах, в том числе и в России, работа со зданиями и сооружениями делится на два разных по длительности и характеру решаемых задач периода: возведение объекта и его эксплуатация. Отсюда появляются и два верхних руководителя ТИМ на этих этапах: технический заказчик и эксплуатант.
Также на основе существующего деления в терминологии ТИМ рассматриваются и два вида моделей: проектная (PIM) и эксплуатационная (AIM). В общемировой терминологии к проектным моделям относится всё, что связано с созданием или существенным изменением объекта (у нас в стране почемуто проектной моделью некоторые называют только то, что создают проектировщики), а к эксплуатационным моделям — всё, что связано с управлением этим сооружением без его изменения. По этой логике на стадии возведения объекта появляются и используются только проектные модели. Но проектные модели могут также возникать и на стадии эксплуатации, когда осуществляются реконструкция или капитальный ремонт, техническое перевооружение и даже снос объекта (рис. 1).
Рис. 1. Два руководителя информационным моделированием на этапах жизненного цикла строительного объекта, а также два типа информационных моделей (согласно международным стандартам PAS-1192-3:2013 и ISO 19650)
В этой публикации мы рассмотрим информационное моделирование на стадии возведения объекта (инвестиционный строительный проект), которое ведется под руководством технического заказчика и носит сквозной характер. Однако такое сквозное моделирование не следует понимать примитивно, что некая модель всё время передается от одного участника процесса моделирования к другому. Сквозным является само информационное моделирование, а создаваемые при этом модели могут передаваться как полностью, так и частично, а могут вообще дальше по этапам не передаваться, отслужить свое и уйти в архив.
Прежде всего для понимания ТИМ надо определить основные задачи на каждой стадии инвестиционного строительного проекта, для решения которых необходимо и целесообразно применение технологии информационного моделирования. Эти многочисленные задачи могут возникать у разных участников реализации инвестиционного строительного проекта, но их решение должно вписываться в общую стратегию сквозного информационного моделирования на проекте, которую вырабатывает и реализует в первую очередь технический заказчик. Поэтому и начнем с технического заказчика.
Основные задачи информационного моделирования для технического заказчика
Поскольку работа технического заказчика завершается передачей построенного объекта в эксплуатацию, то в области ТИМ она заканчивается передачей необходимой (оговоренной в информационных требованиях эксплуатанта) информации (информационной модели) эксплуатирующей организации.
Но задачи технического заказчика в области ТИМ лишь в незначительной степени определяются информационными требованиями эксплуатанта. Основной объем информационного моделирования здесь — общее применение ТИМ на всем инвестиционном строительном проекте для целей успешного выполнения этого проекта (рис. 2).
Рис. 2. Общая схема организации информационного моделирования на инвестиционном строительном проекте под руководством технического заказчика
Задачи информационного моделирования, решаемые техническим заказчиком, логично разделить на внешние (относящиеся ко всем участникам инвестиционного строительного проекта) и внутренние (относящиеся только к непосредственной работе технического заказчика).
Основными внешними задачами являются:
- формулирование Информационных требований заказчика. Это четко сформулированные «правила игры» в области информационного моделирования для всех участников инвестиционного строительного проекта. Они должны быть приложением к каждому договору подряда;
- создание Среды общих данных. Это общая платформа (может иметь самые разные формы) для размещения, хранения и получения данных по проекту для всех участников, причем данных как поступающих из внешних источников, так и создаваемых участниками проекта. В принципе возможна и непосредственная работа участников проекта в среде общих данных.
- Основными внутренними задачами в области ТИМ для технического заказчика являются:
- информационное моделирование для обоснования инвестиций. Эта работа ведется до появления остальных участников инвестиционного строительного проекта;
- информационное моделирование для инвесторского и строительного контроля. Реализуется в основном на стадии строительства.
Теперь более подробно рассмотрим каждую стадию инвестиционного строительного проекта.
Предпроектная подготовка
Как уже отмечалось, основные исполнители инвестиционного строительного проекта на этой стадии еще не появились, но технический заказчик может к отдельным видам работы привлекать сторонние организации (рис. 3).
Рис. 3. Основные виды задач для информационного моделирования на предпроектной стадии
- Подготовка и получение исходноразрешительной документации. Вся собранная документация становится информационной основой для дальнейшего моделирования, поэтому исключительно важно либо сразу получать ее в удобном для ТИМ формате, либо силами технического заказчика переводить в такой формат. Исходноразрешительная документация становится основой общей информационной части создаваемой среды общих данных.
- Начало формирования среды общих данных. Именно предпроектный этап, когда моделирование создаваемого объекта еще не началось, — самое удачное время для создания среды общих данных с правилами взаимодействия участников и наполнения ее необходимой информацией.
- Создание механизма информационного взаимодействия с заказчиком, инвестором и органами контроля, а также с другими участниками инвестиционного строительного проекта.
- Начало формирования информационных требований заказчика. Решается на основе и в комплексе с двумя отмеченными ранее пунктами.
- Информационное моделирование для обоснования инвестиций. Это уже не предварительный сбор информации, а полноценный вид информационного моделирования, позволяющий правильно определить цели, задачи и объемы инвестиционного строительного проекта в интересах заказчика и инвестора. Может выполняться как собственными силами технического заказчика, так и с привлечением сторонней организации.
Один из современных видов такой работы — информационное моделирование комплексного развития территории (КРТ). Создаваемая модель КРТ позволяет экспериментировать на концептуальном уровне с возможными решениями градостроительных задач по застройке или перестройке рассматриваемого участка, содержит кадастровую информацию и является основой для привлечения инвесторов и принятия ими соответствующих решений. Она фактически становится одной из основных частей для создаваемой среды общих данных на всем проекте (рис. 4).
Рис. 4. Фрагмент информационного моделирования для комплексного развития территории на предпроектной стадии
Наконец, возможно информационное моделирование для формирования задания на проектирование. Это концептуальное моделирование, тесно связанное с КРТ, но оно может осуществляться и отдельно. Например, моделирование пассажиропотоков и экспериментирование с ними при подготовке задания на проектирование транспортного узла или делового центра, транспортных потоков для логистического центра, экспериментирование с комплексами энергосберегающих технологий и тому подобное. Может осуществляться как силами технического заказчика, так и с привлечением сторонних организаций.
Важно отметить, что все результаты перечисленной выше работы непосредственно в информационную модель возводимого объекта не попадают (ее еще даже не начинали делать) и на последующие этапы не передаются, но могут использоваться на всем проекте, поэтому загружаются и хранятся в среде общих данных.
Этап проектирования
Почемуто считается, что это и есть «настоящее» информационное моделирование, и здесь всё ясно и понятно. На самом деле этап проектирования, несомненно очень важный, непосредственно связан только с созданием модели самого возводимого объекта. Но при этом он является определяющим с точки зрения дальнейшего использования информационного моделирования на этапе строительства.
Использование ТИМ в проектировании прежде всего задается информационными требованиями заказчика, предъявляемыми проектировщикам со стороны технического заказчика и являющимися неотъемлемой частью договора на проектирование. Уже на их основе проектировщик выстраивает свою стратегию информационного моделирования.
В этих требованиях главным образом оговаривается, как должны выглядеть промежуточные и итоговые результаты моделирования, чтобы они технологически соответствовали всем дальнейшим взаимосвязям информационного моделирования на инвестиционном строительном проекте (рис. 5).
Рис. 5. Основные виды задач для информационного моделирования на стадии проектирования
Главная информационная задача, решаемая на этапе проектирования, — создание проекта будущего объекта в виде информационной модели. При этом модель, как уже отмечалось, должна соответствовать технологическим требованиям заказчика, то есть, помимо всего прочего, быть удобной для строительных подрядчиков и контроля со стороны заказчика.
Современное развитие компьютерных технологий предоставляет два направления использования ТИМ проектировщиками.
Самое распространенное сегодня направление в сфере проектирования — многоплатформенная работа, когда информационная модель соединяется из отдельных (тематических) частей, выполняемых в различных компьютерных программах. История такого подхода вытекает из проектирования по разделам, когда результаты впоследствии складываются в общую папку. Такой подход соответствует принятому в мировой практике уровню BIM Level 2, и он вполне подходит просто для решения проектных задач, в том числе для прохождения экспертизы.
Как правило, каждая отдельно взятая программа хорошо справляется со своим разделом моделирования. Основные проблемы начинаются, когда надо собрать все разделы проекта в общую (согласованную) модель (в отличие от собирания чертежей в общую папку проекта). Как правило, такая сборка ведется в какойто одной (итоговой) программе моделирования с передачей модельной информации из других программ через формат IFC. Либо, что хуже, итоговая модель собирается в специальной «сборочной» программе, которая может даже осуществлять с собранной моделью некие единые действия типа общих спецификаций, поиска коллизий, построения временных графиков и подобных.
Однако если на этапе строительства возникает необходимость существенно изменять или дополнять модель, то техническому заказчику или строительным подрядчикам придется применять те же программы, которыми пользовались проектировщики для создания соответствующего раздела модели, и также работать по разделам. То есть снова окунуться в проблематику соединения модели, состоящей из разрозненных частей.
Другой, более перспективный подход в проектировании — одноплатформенное моделирование, которое предполагает работу в программах с общим ядром или хорошо между собой совместимых. Этот подход соответствует уровню BIM Level 3.
Создаваемая при этом модель сразу представляет собой единое целое (в плане согласованности информации), облегчая дальнейшую работу на этапе строительства.
Сегодня существуют наборы компьютерных программ как первого, так и второго типа. Выбор проектировщиками того или иного пути для ТИМ обусловлен, как правило, их внутренними историческими или экономическими причинами. Но здесь уже свои условия проектировщикам должен диктовать заказчик через информационные требования, определяя, какой из проектировщиков со своим технологическим укладом ему подходит, а какой — нет.
Еще один важный этап информационного моделирования в проектировании — прохождение экспертизы проекта. Именно проекта, то есть правильности принятых проектных решений, а не способов и качества создания информационной модели объекта.
Действующее в настоящее время в России законодательство предполагает представление проекта на экспертизу в чертежном (пусть даже электронном) виде, информационные модели здесь могут появляться лишь как добровольные приложения. Ответственность определяется по чертежным документам.
Такое положение вполне объяснимо, поскольку ТИМ у нас только начинает внедряться и развиваться, а органы экспертизы пока лишь нарабатывают собственный опыт использования информационных моделей. В дальнейшем предоставление проектных моделей, выполненных по строго установленным органами экспертизы требованиям, должно стать обязательным (вместо чертежной документации), а целью такого представления будет автоматизированная проверка органами экспертизы правильности проектных решений по моделям.
Пока такая система экспертизы проектов работает только в Сингапуре. Когданибудь это появится и у нас, но явно не в ближайшем будущем.
Так что предоставление информационной модели в органы экспертизы — дело «факультативное». Но если технический заказчик (именно он подает проект в экспертизу) этого захочет, то ему (точнее, теперь уже проектировщикам с подачи технического заказчика) придется выполнить дополнительную работу — создание модели для экспертизы.
Дело в том, что никто свою рабочую модель в экспертизу не передает, и этому есть много причин. Да и органы экспертизы на сегодняшний день чаще всего хотят (единых требований нет), чтобы им предоставляли модель в «нейтральном» по отношению к компьютерным программам формате IFC. Если проектировщик работает в одноплатформенных решениях, то это труда не составляет. Если он использует многоплатформенные решения, то придется дополнительно «пособирать» части модели.
Однако в любом случае надо понимать, что требования экспертизы к моделям — это не главное. Использование ТИМ на инвестиционном строительном проекте определяется информационными требованиями заказчика и нацелено на весь проект, а не только на экспертизу проектных решений.
Теперь подведем итог. На этапе проектирования создается информационная модель строящегося объекта, соответствующая окончанию проектирования. Модель передается техническому заказчику для дальнейшего использования в строительстве. Копия этой модели, а также некоторые ее промежуточные состояния по решению технического заказчика помещаются в раздел «Архив» в среде общих данных для хранения.
Этап строительства
Этот этап по насыщенности информационным моделированием если не превосходит, то, как минимум, не уступает этапу проектирования. На этапе строительства информационное моделирование становится особенно многоплановым и разносторонним (рис. 6).
Рис. 6. Основные виды задач для информационного моделирования на стадии строительства объекта
Рассмотрим основные направления информационного моделирования на стадии возведения объекта.
Прежде всего средствами ТИМ создается и реализуется проект производства работ (ППР). На этапе строительства это является основной задачей, которая решается силами генподрядчика. Информационная модель ППР — это самостоятельная модель, для которой переданная проектировщиками информационная модель здания служит источником информации о возводимом объекте. Модель ППР находится в среде общих данных и доступна как для субподрядчиков, так и для технического заказчика, особенно для его системы строительного контроля. В дальнейшем модель ППР никуда не передается, она остается в архиве среды общих данных.
Далее следует работа по закупкам, которая включает в себя как осуществление самих закупок на основе информации из модели объекта, так и корректировку модели объекта по результатам закупок. Поскольку закупки могут растянуться практически на весь период строительства, то такую работу стоит рассматривать как отдельный этап информационного моделирования объекта, но идущий параллельно с другими этапами.
Вообще параллельность, а не последовательность этапов информационного моделирования — главная особенность ТИМ при возведении объекта.
Корректировку модели объекта по результатам закупок могут осуществлять как генподрядчик, так и технический заказчик, но лучше всего для этого подходит проектировщик, поскольку изменения в закупках могут сопровождаться изменениями в проекте, да и вообще проектировщики лучше всего знают модель объекта, поскольку именно они ее создавали.
Скорректированная информационная модель каждый раз должна становиться единственным актуальным источником информации по объекту, поэтому она должна находиться в среде общих данных в общем доступе. При этом технический заказчик должен обеспечить всех возможностью работы именно с актуализированной версией модели, в том числе осуществлять необходимую корректировку модели ППР, монтажных и логистических моделей, модели строительного контроля. Все этапы корректировки модели объекта хранятся в архиве среды общих данных и никуда дальше не передаются.
Монтажные и логистические модели при необходимости создаются силами генподрядчика или субподрядчиков для более детальной организации отдельных видов работ. Они хранятся в среде общих данных, доступны для причастных участников проекта и технического заказчика. В дальнейшем они никуда не передаются, остаются в архиве среды общих данных.
Информационное моделирование строительного контроля осуществляется техническим заказчиком и содержит информацию по процессам контроля, результатам контроля, анализу этих результатов и управлению устранением замечаний, а кроме того, включает все виды связанной с контролем документации. При этом информационная модель объекта и модель ППР служат для модели строительного контроля источником первоначальной информации.
Последнее предполагает, что информационная модель объекта должна быть пополнена технологическими картами и другой необходимой для строительства информацией. Решение этой задачи пополнения модели обычно возлагается на генподрядчика, что закрепляется в информационных требованиях заказчика.
Строительный контроль — обязанность технического заказчика, это его информационная система, реализуемая собственными силами. Однако действующим законодательством и на генподрядчика также возлагаются задачи по строительному контролю. Поэтому в целях экономии ресурсов вполне допустимо, что технический заказчик может предоставлять свою систему строительного контроля генподрядчику, но с ограниченным доступом.
Информационная модель строительного контроля функционирует в среде общих данных, затем хранится в этой среде и никуда дальше не передается.
Информационная модель «Как построено» — итоговая информационная модель на этапе строительства, полностью описывающая окончательное (завершенное) состояние объекта. Ее создание — задача технического заказчика, но к этой работе он может привлекать всех остальных участников проекта.
В завершение этапа строительства под руководством технического заказчика и на основе информационных требований эксплуатанта создается эксплуатационная информационная модель объекта (модель актива, AIM), передача которой эксплуатанту (одновременно с передачей самого объекта) завершает основное информационное моделирование на инвестиционном строительном проекте.
Эта модель создается на основе модели «Как построено» как добавлением, так и корректировкой и даже удалением определенной информации. Такие действия определяются информационными требованиями эксплуатанта и зависят в первую очередь от задач, которые он собирается решать средствами информационного моделирования в период эксплуатации построенного объекта.
Копия эксплуатационной модели помещается в раздел «Архив» среды общих данных технического заказчика, а сама модель находится у эксплуатанта в неограниченном пользовании с возможностью любых изменений.
Однако для полного завершения информационного моделирования у технического заказчика остаются еще два действия: передача итоговой модели (вернее, ее облегченной копии) в Государственную информационную систему обеспечения градостроительной деятельностью (ГИС ОГД) и передача кадастровой модельной информации в Федеральную государственную информационную систему Единый государственный реестр недвижимости (ФГИС ЕГРН), с сохранением копий таких моделей в своей среде общих данных. Сейчас эти государственные системы разрабатываются и адаптируются к использованию ТИМ, а требования к предоставляемой информации находятся в стадии формулирования, но в дальнейшем такие действия станут обязательными.
Общий итог по инвестиционному строительному проекту
Как мы видим, информационное моделирование на инвестиционном строительном проекте ведется под общим руководством технического заказчика, который не только организует весь процесс и частично сам его реализует, но и является главным выгодополучателем от ТИМ.
При этом другие участники проекта также конструктивно участвуют в информационном моделировании, не только решая задачи, поставленные техническим заказчиком, но и действуя в собственных интересах (рис. 7).
Рис. 7. Общая схема и перечень основных задач информационного моделирования на инвестиционном строительном проекте
Что касается информационных моделей, то их на проекте возникает довольно много, при этом каждая из них решает определенный набор задач, возникающих на каждом этапе и у каждого участника задач. Но только одна из них, информационная модель создаваемого объекта, проходит через основные этапы инвестиционного строительного проекта, претерпевая различные изменения, а затем в качестве уже информационной модели актива начинает еще более длительный и не менее насыщенный процесс информационного моделирования на стадии
