Состояние вопроса с созданием сводной (сквозной) информационной модели объекта капитального строительства.

В настоящей статье использованы следующие термины по СП 301.1325800.2017 «Информационное моделирование в строительстве. Правила организации работ производственно-техническими отделами»: проектная модель - это цифровая информационная модель объекта до стадии строительства; строительная модель – это цифровая информационная модель объекта на стадии строительства; сводная цифровая модель – это цифровая информационная модель объекта, состоящая из отдельных цифровых информационных моделей и инженерных цифровых моделей местности (например, по различным дисциплинам или частям объекта строительства), соединенных между собой таким образом, что внесение изменений в одну из моделей не приводит к изменению в других. Основное назначение сводной модели - поддержка процессов согласования технических решений и выявления коллизий.

Схема создания и ведения информационной модели на стадии строительства

В целях развития ВИМ-технологий Минстроем РФ еще в 2014 г. была сформирована рабочая группа по ВИМ, принят план мероприятий, ряд решений по внедрению технологии информационного моделирования. Требования по созданию информационной модели объекта капитального строительства внесены в ГрК РФ, для продвижения вопроса разработано свыше 30 нормативных документов федерального уровня. Ежемесячно в России проходят крупные конференции по цифровизации строительства. Однако, до настоящего времени не создано ни одной сквозной информационной модели объекта, которая охватывала бы все стадии строительства (проектирования, строительства, эксплуатации) как единой системы.

Процесс создания сводной (единой, сквозной) информационной модели объекта капитального строительства при переходе от проектирования непосредственно к строительству оказался весьма сложным. Принятые подходы к созданию единой сквозной информационной модели объекта на все стадии его жизненного цикла пока оказались неудачными.

Наиболее продвинутой частью информационной модели объекта капитального строительства сегодня является создание цифровых моделей стадии проектирования. Проектные модели создаются проектировщиками в составе проектов в значительных количествах, в различных (в основном импортных) программах для ЭВМ и к настоящему времени получили заметное распространение. На стадии проектирования объектов освоены десятки программных продуктов и созданы тысячи цифровых моделей, отработан алгоритм электронного взаимодействия проектировщиков и заказчиков с государственной экспертизой проектов. Цифровые моделей стадии проектирования используются для проработки архитектуры, планировок, расчета конструкций, презентаций, прохождения экспертизы и т. д.

Однако пока существующие проектные цифровые модели не дают возможности их использования на последующих стадиях жизненного цикла объектов, в частности строительства, поскольку не предназначены для этого. Сложившиеся впечатление о визуально красивых цифровых моделях объектов на стадии проектирования, как о прорыве в решении всех задач ВИМ-технологий в строительстве, ошибочное. Настоящий прорыв в цифровизации строительства будет достигнут только после создания действенных эффективных сквозных информационных моделей, объединяющих основные стадии жизненного цикла объектов: проектирование (с изысканиями), строительство и эксплуатацию, хотя бы на примере отдельных объектов капитального строительства.

Перспективы создания строительных моделей

А нужна ли вообще цифровая модель на стадии строительства, какова её необходимость и эффективность? Может быть, для простых объектов на объекте достаточно обойтись удобным пакетом электронной документальной информации, без красивой трехмерной картинки?

Шансов создание цифровой модели, пригодной для использования на стадии строительства, на базе проектной цифровой модели объекта капитального строительства в ближайшем будущем (к 01.01.2021г, как указано в постановлении Правительства РФ №331) нереально мало, потому что цифровая 3D модель стадии проектирования, которая берется за основу, не предназначена для выполнения функций на стадии строительства. Она в частности не годится для создания исполнительной документации и регистрации строительного контроля за объемами выполняемых работ. До настоящего времени не сформированы четкие требования (техническое задание) как для информационной модели объекта в целом и в том числе для строительной модели в её составе.

На мой взгляд, цифровые модели, созданные на стадии проектирования, нецелесообразно использовать для стадии строительства, так как они изначально сложные и при этом не предназначены для создания документов стройки. Главную цифровую архитектурно-конструктивную модель объекта, которая создана проектировщиком для расчета конструкций, проработки архитектурного облика, конструирования объекта и создания ПСД, невозможно (в большинстве случаев и незачем) использовать для организации электронного документооборота и повышения эффективности эксплуатации объекта. Например, для проектирования и установления оптимальных температурных режимов объекта при эксплуатации объекта (где намечается получение значительного эффекта ВИМ), гораздо целесообразнее иметь специализированную модель теплового баланса здания, которая на стадии строительства практически не нужна.

Создание единой программы - цифровой модели для решения всех задач информационной модели объекта капитального строительства (программы монстра для всех стадиях жизненного цикла) оказалось сложным и неудобным на практике. Это было ожидаемо - по закону техники, чем сложнее и многофункциональнее система, тем хуже она будет работать при выполнении отдельных функций, тем она ненадежнее. В частности, уже созданные проектные модели не обеспечивают в автоматическом режиме (не вручную) формирование необходимых документов и обмен данными между участника строительства.

Создание информационной модели, общей для всех стадий жизненного цикла объекта капитального строительства, представляется целесообразным всего лишь в виде общей информационной платформы, обеспечивающей среду общих данных, с которой взаимодействуют модели стадий проектирования, строительства и эксплуатации. Такая единая информационная платформа объекта капитального строительства должна содержать базу - все правовые документы объекта, ПСД (включая чертежи, сметы, спецификации и т.д) и иметь хорошее взаимодействие со всеми контейнерами, папками, приложениями и т.д. входящими в информационную модель.

Контуры и преимущества специализированной типовой цифровой модели для стадии строительства.

Смысл создания специализированой типовой цифровой строительной модели заключается в том, что она в отличие от абстрактной «общей» модели объекта «для всего», имеет специальное функциональное назначение только для стадии строительства. Такая модель может и должна являться частью единой информационной модели объекта капитального строительства и хорошо взаимодействовать с общей платформой информационной модели, а через неё - с другими частями объекта.

Один из вариантов создания и ведения информационной модели на стадии строительства представлен на схеме.

Несмотря на громадное разнообразие объектов капитального строительства набор конструкций и процессов их возведения во многих случаях достаточно однообразный. Так, основных видов строительных конструкций по материалам их создания всего четыре: железобетонные, металлические, каменные и деревянные. В конечном счете, их изготовление сводится к простым элементарным процессам и операциям. Относительное однообразие строительных процессов возможно и необходимо использовать для удобного отображения в типовой информационной (а при необходимости – в цифровой) модели строительства. Такая строительная модель для большинства объектов, независимо от их назначения, может быть создана с использованием единой унифицированной программы или подпрограмм-элементов, и создаст преимущество по сравнению с другими подходами к решению ВИМ модели на стадии строительства объекта. Так, в свое время введение систем ЕСКД и ЕСПД дало большой толчок и послужило основой совершенствования проектного дела в строительстве СССР.

В идеале специализированная информационная (и/или цифровая) модель стадии строительства должна наполняться исходными данными из общей платформы информационной модели объекта.

При этом в строительной модели можно выделить два блока создаваемых на стадии строительства документов:

1) документы, необходимые только на стадии строительства (графики производства работ, спецификации поставок материалов и оборудования, формы КС и др.), которые в последствии будут не востребованы.

2) документы, которые будут использоваться на последующих стадиях эксплуатации (исполнительная документация, документы изменений ПСД, приемки объекта и т.д.). Соответственно и требования к созданию этих документов могут отличаться.

Представляется, что специализированная цифровая модель стадии строительства в формате 3D для простых объектов не является обязательной. Для отражения предусмотренных проектом работ на простых типовых объектах достаточно будет простой информационной модели в виде обычного строительного документооборота и исполнительной документации. Это позволит не усложнять и не перегружать строительная модель.

Создание предлагаемой строительной модели не противоречит уже принятым решениям по цифровизации строительства. Преимущество предлагаемой типовой специализированной строительной модели состоит в том, что она, как состоящая из однотипных элементов, должна быть простой, понятной и удобной всем пользователям, например унифицированной. Такая типовая модель не потребует затрат на освоение разнообразных аналогичных программ, устроит всех участников строительства: заказчиков, подрядчиков, надзорные органы, контролирующие строительство банки со счетами эскроу.

Недостаток предлагаемой специализированной типовой цифровой модели стадии строительства один - необходимость разработки собственно самой специальной строительной модели. Думаю, что проще и эффективнее создать относительно простую специальную строительную модель, чем дорабатывать и усложнять не предназначенную для стадии строительства сложную проектную модель.

Проблемы создания информационных моделей стадии строительства.

Проблем создания строительной модели много и они, с точки зрения пользователя, в корне отличаются от проблем создания проектных моделей. Например, процессы, которые должны отражаться в цифровой модели стадии строительства объекта (распорядительные документы, графики, исполнительная документация строительного контроля, отчетная документация о выполненных работах) не полностью формализованы при их создании на бумажном носителе. Это создает трудности при автоматизации их создания в электронном виде. Другой важной проблемой является обеспечение прав и правил доступа к элементам строительной модели в связи с многочисленностью, разнообразием и необходимостью синхронных действий различных участников строительства по внесению своей информации в документы строительства. Многие документы строительной модели должны подтверждаться электронными подписями участниками строительства, быть доступными для обзора со стороны заинтересованных лиц. Эти действия на стадии строительства носят массовый характер и необходимы для создания достоверного источника информации по объекту на стадии строительства, и в программном отношении должны быть хорошо отработаны.

Строительная и эксплуатационные модели, должны планироваться на стадии проектирования объектов. В этом отношении типовая строительная (а лучше унифицированная) модель также имеет преимущество. При определенном продвижении вопроса можно будет в проекте ограничиваться только ссылкой на неё. Типовую строительную модель проще будет связать в сложную единую интегрированную сквозную информационную модель полного цикла. Для этого, так же как и для всего ВИМ моделирования, потребуется внесение изменений в строительное законодательство.

Проблем при разработке строительной модели много, однако их будет меньше, чем при доработке цифровой проектной модели для её использования на стадии строительства. Модель стадии строительства должна создаваться по соответствующему техническому заданию. Часть требований к строительной модели объекта капитального строительства изложены в ранее принятых СП. Необходимость создания цифрового варианта модели на стадии строительства должны решить сами участники строительства. Использование специальной типовой информационной модели для стадии строительства несомненно даст эффект.

Анкудинов А. Г.,

Заслуженный строитель России, г. Волгоград