Компьютер для архитекторов и прорабов: как технологии меняют строительство

Не секрет, что строительство – одна из самых консервативных сфер. Причин тому множество – слишком большое число участников процесса, слишком высокие затраты на внедрение изменений, слишком мало людей, готовых обучаться и перепрофилироваться. Однако, несмотря на все эти «слишком», XXI век ставит перед фактом – в эру диджитализации ни одна отрасль не может противиться наступлению технологий. Как они меняют строительство, расскажет коммерческий директор Trimble Solutions Россия Денис Купцов.

Весь цикл строительства можно условно разделить на три больших стадии:

Первый и очень важный этап, от качества исполнения которого во многом зависит успех всего строительства, его сроки и объемы затрат. Именно здесь внедрение технологий способно принести максимальную пользу, значительно увеличив производительность и сократив расходы на последующих стадиях.

Из чего состоит здание? Из фундамента, стен, кровли, перегородок, инженерных систем и многого другого. Когда речь идет о проектировании, необходимо не просто сделать чертежи каждого элемента, но и полно и в срок предоставить весь массив данных по ним другим участникам процесса – например, информацию о том, что в железобетонных панелях в определенных местах должны быть отверстия для электрики. Все еще существующий бумажный формат давно устарел: подготовка простых чертежей, внесение в них изменений, согласование и передача исполнителям требуют значительного времени и усилий. Поэтому одной из ключевых технологий, быстро завоевавшей популярность и доказавшей свою эффективность, стала технология информационного моделирования, или BIM. Создаваемая с помощью специальных IT-приложений многомерная BIM-модель здания не просто показывает, как оно будет выглядеть, а несет в себе полные сведения обо всех элементах конструкции – их размерах, материалах, особенностях монтажа и эксплуатации – учитывая буквально каждый кирпич и проводок.

Неоспоримым преимуществом является и тот факт, что при использовании цифровой модели, все участники строительства могут участвовать в поиске оптимальных решений еще на этапе проектирования.

На этом этапе компании-подрядчики занимаются созданием деталей и систем для проекта. В строительстве есть такое понятие, как RFI– request for information, или запрос дополнительной информации. Производители часто задают проектировщикам уточняющие вопросы, а в случае недостатка информации считывают чертежи с бумаги или pdf формата так, как получается. Это нередко приводит к необходимости переделок, а значит, и к дополнительным расходам и увеличению сроков выполнения работ. Согласно исследованию KPMG, с 10%-м отклонением от бюджета за три года были завершены лишь 31% строительных проектов, от первоначального срока – всего 25% проектов.

Решением снова становится BIM. Информационное моделирование позволяет создавать модели с определенным уровнем детализации (LOD– level of development). Чем выше показатель, тем более ясна производителям даже самая сложная задача.

Еще одна инновация, которая приходит на помощь на этапе производства, – это префабрикация, технология, по которой создаются модули, которые потом, как конструктор, собираются непосредственно на стройке. С ее помощью изготавливаются фасадные панели, предварительно смонтированные инженерные системы, некоторые элементы конструкций и др. По данным компании Bryden Wood, до 30% задержек в строительных проектах связаны с низкой производительностью, отсутствием материалов, недостатком информации о конструкции и нехваткой рабочей силы. Работа с композитными компонентами, технологией префабрикации и BIM-моделями позволяет решить эти проблемы.

Процесс непосредственного возведения зданий и сооружений сегодня наименее диджитализирован. По данным статистики университета Беркли, полный цикл стройки можно разделить на три составные части: 30% занимает производство, 30% – логистика и 40% – ожидание. Последнее связано с тем, что данные, необходимые для перехода стройки в активную фазу, распределены между множеством участников, а их передача затруднена. Поскольку любой застройщик заинтересован в сокращении сроков работ (а с ним и расходов), на первый план выходят задачи уменьшения фазы ожидания, повышения актуальности информации и ускорения обмена ею между исполнителями.

Здесь одной из самых востребованных инноваций является облачное управление проектами. С его помощью можно отслеживать и корректировать график выполнения работ; подключать к реализации проекта роботов; контролировать текущее состояние дел, используя лазерное сканирование и сравнивая полученные данные с моделью; использовать доступ к модели через мобильные консоли для сверхточных монтажных работ; координировать действия специалистов на площадке в режиме реального времени. Применение данной технологии позволяет ускорить работу за счет предоставления каждому участнику доступа к приложению, где легко добавить свежую информацию или получить нужные сведения в удобном формате, чтобы быстро принять решение. Благодаря этому, производительность может вырасти с 30 до 50%.

Одним из примеров успешного использования вышеупомянутых технологий, включая BIM и облачное управление проектами, может служить Олимпийский стадион в Баку. Он был создан в соответствии с международными стандартами для стадионов, установленными УЕФА. На проектирование и строительство отводилось всего 18 месяцев. Соблюсти жесткие сроки позволил прогрессивный подход к моделированию. Несмотря на то, что основные участники процесса находились в разных городах – проектировщики в Нью-Йорке, специалисты инженерных систем в Стамбуле, сама стройка в Баку, – использование информационных моделей и облачного управления проектами позволило не только сдать объект в срок, но и выполнить 13 000 000 человеко-часов безаварийной работы с начала строительства.

Еще один пример – проектирование и возведение одной из отечественных АЭС, где затраты на информационное моделирование составили 18 млн рублей, а экономия за счет сокращения сроков работ и оптимизации технологических процессов – 1,687 млрд. Кстати, планировалось применять BIM-системы для ювелирных работ по восстановлению пострадавшего в пожаре собора Нотр-Дам де Пари. Так технологии XXI века не только создают совершенные инженерные объекты будущего, но и служат сохранению наследия прошлого.