Развитие сметного дела в рамках BIM-технологии в сфере строительства Российской Федерации



Ключевые слова: BIM, информационное моделирование, Российская Федерация, строительство, компания, сметы.

В течении развития сферы строительства во всем мире, не только в России, сметное дело являлось самым главным и самым первым шагом в начале постройки того или иного объекта инфраструктуры. Расчет стоимости объекта зачастую был тяжелым процессом, который происходил вручную сметчиками и сопровождался многочисленными неточностями и ошибками.

Строительное сообщество для минимизации ошибок и неточностей хотела автоматизировать данный процесс, облегчить его путем компьютерных автоматических вычислений. В этой связи с сферу строительства как «палочка выручалочка» пришла технология информационного моделирования или как на английском Building Information Model (BIM). Использовать данную технологию в этой сфере ранее было невозможно и только с развитием вычислительных машин в настоящее время такая технология стала доступной для многих развитых строительных компаний. Данная технология допускает использование стандартных методов измерения для автоматизации процесса сметного дела. Благодаря данной технологии именно вычислительные ошибки устраняются сметчиками автоматически и без всяких сложностей.

Несмотря на внедрение информационного моделирования в середине 10-ых годов XXI века в странах Европы, Америки, а также повсеместного внедрения в странах Азии, строительная сфера в России не так широко использует информационное моделирование, как технологию в строительстве. Лишь в середине 10-ых годов XXI века в России при влиянии иностранных строительных рынков, открытии филиалов строительных иностранных компаний в Российской Федерации, рынок строительства начал внедрять технологию информационного моделирования. Кроме того, при поддержке государства в лице Министерства строительства Российской Федерации о данной технологии узнали строительные компании по всей России. Российской Федерацией был перенят опыт наших западных коллег в области информационного моделирования зданий, в связи с чем начали использоваться стандарты, идентичные международным в области информационного моделирования. Отсутствие правовой базы, посвященной регламентации отношений, связанных с применением BIM в строительстве, также долгое время тормозило применение такой технологии в России и лишь с 2014 г. постепенно начала формироваться правовая база. В результате чего к 2022 г. Правительство Российской Федерации приняла Стратегию развития строительной отрасли и жилищно-коммунального хозяйства до 2030 г. в которой информационное моделирование (BIM) занимает одну из главенствующих мест в развитии всего строительства.

Несмотря на это продвижение, национальной политики в области информационного моделирования (BIM) способствовали многие крупные частные компании, которые внедряли международный опыт западных коллег по строительству с использованием BIM гораздо раньше. Частным строительным компаниям в Российской Федерации это было жизненно необходимо для повышения своей конкуренции как на российском рынке строительства, так и открытию для себя международного рынка в других странах как Китай, Сингапур, Турция. Иностранные строительные проекты, а точнее их Заказчики для их реализации требуют информационного моделирования как необходимую технологию, для того чтобы создать необходимый объект (здание или сооружение). Многие иностранные заказчики требовали внесения BIM в договоры при проведении тендера на строительные проекты. BIM стало обязательным аспектом для участия компании в том или ином строительном проекте [1].

Но дабы понять, чем же так привлекательно информационное моделирование (BIM) в строительстве для компаний, и почему так активно данную технологию используют в строительстве многие государства, выявим цели данной технологии. Зачастую целями информационного моделирования (BIM), в том числе применительно в сметном деле, ученные называют: разработка 5D-модели, которая включает в себя данные об объектах и их изображение. Фактически объект с листка переносится в графику. Несмотря на вышеуказанное это не главная цель. Главной целью ученные и строители выделяют создание информационной графической базы, которая может использоваться всеми специалистами, задействованными в строительстве объекта. Сметчики называют её общей информацией об объекте строительства на визуальной основе. В данной информационной базе сметчики фактически видят разбивку каждого элемента здания или иного сооружения на составляющие, на отдельные части, которые образуют объект строительства. Объект строительства создается в образе 5D-модели на компьютере благодаря чему Заказчик может видеть не только конечный результат, но и составные части, а также составляющие данных частей.

Ранее строители лишь могли мечтать о таких технологиях, а сейчас крупнейшие строительные компании, в том числе из России, широко используют данную технологию в своей работе. Крупные российские строительные компании начали создавать отдельные BIM-подразделения у себя, привлекают зарубежных специалистов, имеющих такой опыт.

Как уже говорилось ранее, в Россию информационное моделирование (BIM) пришло чуть позже, чем в остальные страны, большие строительные компании начали активно участвовать в исследованиях данной технологии и внедрять ее в свою работу [2]. Одним из первых сфер, где строительные компании начали применять технологию BIM, было дорожное строительство.

Так российская дорожная компания «АвтоДор» и одна из старейших строительных компаний специализирующаяся на строительстве и реконструкции автодорожных мостов «Мостотрест» начали применять в строительстве технологию BIM [3]. «АвтоДор» так вообще разработал внутренние правила по применению Building Information Modeling. В связи с развитием BIM технологии в строительстве широко возрос спрос на BIM-специалистом на территории всей России. Технология BIM не только обеспечивает продвижение и модернизацию существующих технологий и обеспечивает скачкообразное развитие строительной̆ отрасли всецело, но и косвенно влияет на способ организации производства и метод управления, а в долгосрочной перспективе повлияет на образ мышления специалистов и иных людей, задействованных в данной сфере [4].

Ранее мы уже обращали внимание, что информационная модель фактически содержит многочисленные составляющие, образующие всецело объект строительства, в связи с чем каждая стадия всего строительства объекта отражается в BIM начиная от планирования и проектирования, заканчивая эксплуатацией и техническим обслуживанием [5]. При этом отдельный пласт работ по созданию информационной модели занимает внесение всех данных и информации сметчиками и проектировщиками.

Основная работа на этапе принятия решений заключается в сопоставлении планов и проведении технико-экономического обоснования проекта. Благодаря использованию технологии BIM для сравнения стоимости нескольких планов и других аспектов [6], можно выбрать наиболее экономичный̆ и разумный̆ план строительства. Благодаря внедрению технологии BIM Заказчики быстро и точно могут сделать выбор по материалам, по дизайну, а также визуально и информативно понять, что в совокупности получится и сколько будет затрачено ресурсов, материалов, человека часов на тот или иной объект. Если все виды информации BIM интегрированы на облачной платформе, то применение управления затратами на этапе принятия решений представляет собой оценку инвестиций с помощью инженерных примеров в базе данных облачной платформы BIM [7].

Для окончательного понимания данной технологии ученные в своей литературе дали понятие [8] четкое понятие 5D BIM технологии — по их мнению, это технология BIM, которая основана на трех пространственных измерениях BIM путем добавления еще двух измерений, а именно графика и стоимости. Вообще интеграция двух измерений — графика и стоимости — позволяет использовать BIM в управлении всем жизненным циклом строительных проектов, что может эффективно повысить уровень управления строительными проектами. В литературе [9], в процессе исследования отмечается, что технология 5D-BIM фактически основана на BIM, которая является разновидностью технологии управления строительством информационного моделирования зданий. При поддержке BIM ход работ, ресурсы, бюджет, строительство, организация и другая ключевая информация включаются в систему управления, и процесс строительства проекта моделируется таким образом, чтобы руководитель проекта и управленческий персонал могли своевременно понять информацию о проекте и повысить эффективность принятия решений по проекту.

В литературе [10], в процессе исследования отмечалось, что информация является ядром технологии 5D-BIM, а основными элементами (компонентами или объектами) BIM как носителя являются геометрическая информация, информация о стоимости, а также связанные с ней требования и физические характеристики строительства проекта.

Ученые считают, что наиболее подходящим языком представления считается OWL, благодаря визуальному представлению [11].

Но все же остановимся на применении технологии BIM в сметном деле. Все чаще от строительных компаний можно услышать термин BIM сметчик. Так такого термина в настоящее время нет, но исходя из его анализа мы можем сделать вывод, что BIM сметчиком является специалист, владеющим BIM проектированием, а также сметным делом. Как уже ранее говорилось, при информационном моделировании (BIM) зарубежные компании начали составлять в информационной модели сметы. Соответственно спроектированная BIM модель может быть дополнена внутри и сметой. Сметчик накладывает на информационную модель стоимость того или иного предмета. В последнее время широкое применение в BIM имеют такие сметные программы как программа BIM-смета, 5D Смета, BIM Wizard. Все эти программы уже широко используются в больших российских строительных компаниях. Несмотря на вышеуказанное, существует глобальная проблема внедрения в BIM смет. Так проект, который потянет BIM технологию должен быть эффективный и хорошо финансированный, качественно проработанный и спроектированный, что зачастую в средних строительных компаниях попросту невозможно. Кроме того, нельзя забывать, что зачастую сметно-нормативные базы, содержащие сметные нормативы для расчета сметной стоимости, не обновляются, либо не развиваются так быстро, как сами строительные материалы и строительные машины. Очень тяжело подобрать сметную норму для использования монтажа современной конструкции, тем более иностранного происхождения.

Несмотря на вышеуказанное, огромный толчок к повсеместному внедрению во всех сферах строительства дал сам законодатель. Постановлением Правительства РФ от 5 марта 2021 г. N 331 «Об установлении случая, при котором застройщиком, техническим заказчиком, лицом, обеспечивающим или осуществляющим подготовку обоснования инвестиций, и (или) лицом, ответственным за эксплуатацию объекта капитального строительства, обеспечиваются формирование и ведение информационной модели объекта капитального строительства» законодатель обязал всех субъектов строительства при заключении договора о подготовке проектной документации для строительства с привлечением бюджетных средств составлять и использовать в своей деятельности BIM модель объекта, в котором также должны быть сводные сметные расчеты стоимости объекта. Данный шаг в области внедрения BIM в строительство фактически можно назвать как «первым шагом на луне». Законодатель тем самым подтолкнул все компании при заключении договора о подготовке проектной документации для строительства, финансируемого с привлечением бюджетных средств использовать BIM технологию. В первую очередь цели, которые преследовал законодатель при издании и утверждении вышеуказанного Постановления Правительства это развитие данной технологии в строительстве в Российской Федерации, практическое применения компаниями в России, а также удобство для Заказчика в лице государства для просмотра каждой стадии, прозрачность и контроль расценок всего объекта.

В заключении хочется сказать, что в Российской Федерации развитие BIM технологий в строительстве набирает большие обороты, при этом импульсом для развития выступают не только частные компании, которые конкурируя между собой за большие иностранные заказы, пытаются освоить все новые и новые технологии в строительстве, но и само государство, вводя новые нормы, которые становятся необходимы для работы на развивающемся рынке строительства в Российской Федерации.

Литература:

1. D. Чакраборти и Х. Эльзарка, «Передовые методы машинного обучения для моделирования эффективности зданий: сравнительный анализ», Journal of Building Performance Simulation, vo1. 12, No 2, pp. 193–207, 2019.
2. Т. Додд, К. Ян и И. Иванов, «Simulation-based methods for model building and refinement in cryoelectron micros- copy», Journal of Chemical Information and Modeling, vol. 60, no. 5, pp. 2470–2483, 2020
3. Попов В. А., Скворцов А. В., Бойков В. Н. Методические рекомендации по созданию и использованию технологий информационного моделирования на всех стадиях жизненного цикла автомобильных дорог.: [Текст] / Попов В. А., Скворцов А. В., Бойков В. Н. — 2015. — 230 с.
4. N.Endo,E.Shimoda,K.Goshome,T.Yamane,T.Nozu,and T. Маеда, «Моделирование проектирования и эксплуатации системы использования водородной энергии для здания с нулевым уровнем выбросов», Международный журнал водородной энергетики, вып. 1. 44, no. 14
5. U.Перера,У.Кулатунга,Ф. Н. Абдин,С.Сепасгозар,и M. Tennakoon, «Применение информационной модели здания для управления пожарной опасностью в высотных зданиях: исследование в Шри-Ланке», Intelligent Buildings International, vol. 14, no. 2, pp. l -15, 2021
6. O. Герра-Сантин и С. Сильвестр, «Разработка голландских профилей oc- cupancy и отопления для моделирования зданий", Building Research Information, vo1. 45, no. 4, pp. 396–413, 2017
7. K. Hanson, L. Hernandez, and J. A. Banaski, «Building simulation exercise capacity in Latin America to manage public health emergency», Health Security, vol. 16, no. S1, pp. 598-S102, 2018
8. P. Remmen, M. Lauster, M. Mans, M. Fuchs, T. Osterhage, and D. Müller, «TEASER: an open tool for urban energy modeling of building stocks», Journal of Building Perfor- mance Simulation, vol. 11, no. 1, pp. 84–98, 2018
9. E. K. Wati и N. Widiansyah, «Design of learning media: modeling & simulation of building thermal comfort opti- mization system in building physics course», /ornaf Pendi- dikan IPA IndoneS ta, vol. 9, no. 2, pp. 257–266, 2020
10. C. Xiong, J. Huang, and X. Lu, «Framework for city-scale building seismic resilience simulation and repair scheduling with labor constraints driven by time-history analysis», Computer-Aided Civil and Infrastructure Engineering, vol. 35, no. 4, pp. 322–341, 2020
11. H. Grzybek, S. Xu, S. Gulliver, V. Fillingham, Considering the Feasibility of Semantic Model Design in the Built-Environment, Buildings. 4 (2014) 849–879. doi:10.3390/buildings4040849.