Цифровая модель объекта капитального строительства

Технологии информационного моделирования (ТИМ) прочно закрепляются в строительной отрасли. По оценкам специалистов, их внедрение позволяет:

• более точно проектировать;
• повысить качество и безопасность строительства;
• снизить издержки на обслуживание объектов.

Капитальное строительство — сложный и многогранный процесс, в который вовлечены государственные структуры, физические и юридические лица, занимающиеся проектными, изыскательскими работами, подготовкой техдокументации, монтажными и пусконаладочными работами. Поэтому вполне понятно повышенное внимание к цифровому проектированию в капстроительстве со стороны государства. В России застройщики в сфере капитального долевого строительства переходят на цифровой формат с 01.07.24г., а в сфере малоэтажного строительства — с 01.01.25г.

Основные понятия

1. ТИМ — технология преобразования информации об объекте строительства в информационную модель.
2. Объект капитального строительства (ОКС) — жилые и нежилые здания, неотделимые от земельного участка, для строительства которых разрабатывается отдельный проект и составляется сметная документация.
3. Цифровая информационная модель (ЦИМ) — объектно-ориентированная трехмерная модель объекта, представляющая в цифровом виде его физические, функциональные и другие характеристики на всех этапах жизненного цикла — от инженерных изысканий до капитального ремонта и/или сноса.
4. Формирование ЦИМ — сбор, обработка, систематизация, учёт, включение сведений, документов и материалов об ОКС и их хранение в электронном виде. Осуществляется на всех этапах жизнедеятельности объекта с использованием информационных систем.
5. Ведение цифровой ИМ ОКС — внесение изменений для актуализации сведений, документов, материалов и (или) их перевод в режим архивного хранения.
6. Коллизии — ошибки в ЦИМ, заключающиеся в пересечении двух и более элементов. Выявление коллизий — поиск, анализ и устранение ошибок.

Преимущества использования ЦИМ 

Цифровые модели применяют в строительстве, машиностроении, архитектуре, геоинформатике и других сферах. Строительные компании, работающие с ТИМ, отмечают сокращение:

• расходов по эксплуатации объекта — на 25%;
• стоимости проекта (за счет своевременного обнаружения коллизий) — на 10%;
• сроков строительства — на 7-15%;
• погрешностей сметных расчетов — на 10%;
• времени на разработку сметной документации — на 80%;
• отходов материалов и брака — на 30%.

Как создают ЦИМ

Информационное моделирование — процесс многоступенчатый, требующий профессиональных знаний в строительстве и специальном программном обеспечении.

ЦИМ представляет собой виртуальное трехмерное изображение объекта, наполненное исчерпывающей информацией о проекте (архитектурно-конструкторские особенности сооружения, данные об инженерных системах, объемы, материалы, сметы и др.).

Заказчик или ТИМ-специалист формирует ТЗ на ЦИМ ОКС со своими требованиями к моделированию.

На основании ТЗ разрабатывают части цифровой ИМ объекта.

Важный этап — проверка ЦИМ на коллизии. Программе задают чёткие задания, что считать действительными коллизиями, что — допустимыми, а что принимать за них нельзя. Автоматическая проверка пересечений исключает неточности и ошибки. Отчет о выявленных нестыковках передают заказчику, который вносит изменения в документацию. ИМ дорабатывают по новым проектным решениям с устранением оставшихся коллизий.

В готовую ЦИМ добавляются сведения о том, какие методы и строительные материалы будут использованы. Умные технологии в автоматическом режиме составляют календарный график реализации проекта, рассчитывают его стоимость и финансовые вложения для строительства. «Цифровой двойник» обладает информативностью и наглядностью для каждого участника проекта.

В «цифре» отражают:

• расположение объекта в пространстве с привязкой к местности и окружающим объектам;
• геометрические параметры;
• рабочие характеристики;
• информацию о составных частях;
• чертежи;
• рабочую документацию (расчеты, спецификации, графики, сметы).

В разработке ИМ ОКС участвуют инженеры, конструкторы, архитекторы, проектировщики и другие специалисты, которые работают в тесном взаимодействии друг с другом. Координатор составляет структуру проекта и ИМ, распределяет роли для них на каждом конкретном проекте, составляет план, готовит среду для работы команды, загружает шаблоны и библиотеки. Работа ведется с использованием специального ПО для ТИМ проектирования.

Для создания ЦИМ необходимо:

• поставить цель моделирования;
• выделить свойства реального объекта;
• установить взаимосвязи между значениями выбранных свойств и выразить их в определенной форме (словесно, таблицей, графиком, функцией, уравнением, неравенством, системой и т. п.).

Этапы создания цифровой модели для ОКС:

1. Сбор исходных данных: техническое задание на проектирование, результаты инженерных изысканий, требуемые технико-экономические показатели объекта
2. Создание разделов проектной документации — архитектурные, конструктивные и технологические решения, инженерные сети.
3. Регулярная проверка ИМ на соответствие нормативам, оптимизация проектных решений, выявление и устранение возможных коллизий.
4. Согласование проектных решений, создание иных вариантов, корректировка проекта.
5. Передача проектной ЦИМ в работу сметным специалистам, инженерам ПТО, подрядчикам, для планирования и управления строительством.

Все участники, вовлеченные в проект, имеют доступ к ЦИМ, поскольку проектирование и управление происходит в среде общих данных. Каждый член команды отвечает за наполнение своего раздела, но при этом взаимодействует с остальными специалистами. Участники видят все вносимые в модель изменения и оперативно реагируют на них.

Применение ЦИМ позволяет проектной команде:

1. Оценить экономическую составляющую стройки и снизить инвестиционные риски.
2. Организовать эффективную командную работу.
3. Сократить количество ошибок на этапе проектирования и стоимость проекта за счёт своевременного выявления коллизий.
4. Оперативно вносить изменения в проект и быстро согласовывать со всеми его участниками.
5. Собирать и хранить в едином пространстве большой объём данных.

Требования к ЦИМ

Правила информационного моделирования регламентирует:

1. Градостроительный кодекс РФ (ГрК) — ст. 57.5 устанавливает, что правила формирования и ведения ИМ утверждает Правительство РФ.
2. Постановление N 331 и № 2357 от 05.03.21г. — цифровые технологии обязательны для ОКС. Действует до 01.09.29г.
3. Глоссарий ТИМ — собраны термины и определения в сфере цифрового моделирования.
4. Классификатор строительной информации (КСИ) — содержит коды, которые помогают оцифровывать проекты, работать в единой системе внутренней документации, использовать данные с одинаковыми значениями в разных документах.
5. СП 333.1325800.2020 — правила формирования информационной модели ОКС на различных стадиях жизненного цикла. Определены основные понятия и терминология, информационного моделирования, изложены требования к уровню проработки ЦИМ, составу модели, атрибутивному составу инженерной ЦМ, геометрической детализации элементов, правила формирования имен файлов цифрового проекта и другие важные моменты. Действует с 01.07.21г.
6. СП 328.1325800.2020 — правила описания компонентов ИМ. Распространяется на процесс формирования библиотек компонентов для разработки ИМ ОКС. Действует с 01.07.21г.
7. СП 404.1325800.2018 - правила разработки планов проектов, реализуемых с применением технологии информационного моделирования. Распространяется на процессы планирования проектов в строительстве, реализуемых с применением технологии информационного моделирования. Введен в действие 17.12.2018г.
8. ГОСТ Р 10.0.02-2019 – стандарт разработан для машиночитаемого представления информации по строительству и эксплуатации знаний и сооружений, а также для обмена строительными данными. Регламентирует схему отраслевых базовых классов (IFC). Введен в действие 05.06.2019г.
9. ГОСТ Р 10.00.00.00-2023 — национальный стандарт, определяющий область распространения, структуру единой системы стандартов моделирования в рамках градостроительной деятельности. Введен в действие 01.07.23г.

ПП №614 от 17.05.2024г. — новый этап в моделировании

Документ обобщает и легализует подзаконные акты по ИМ. В нем:

• закреплены уточненные правила формирования и ведения ИМ ОКС;
• определен состав сведений, документов и материалов, которые в нее включаются;
• установлен порядок размещения сведений, документов и материалов ЦИМ в государственных информационных системах.

Постановление вступает в силу с 1.09.2024г. и действует до 01.09.2030г.

Ключевые требования ПП №614:

1. ФОИВ, иным госорганам и подведомственным учреждениям в 6-ти месячный срок обеспечить приведение своих НПА в соответствие с настоящим постановлением.
2. Формирование и ведение ИМ ОКС осуществляется застройщиком, техзаказчиком, инвестором и/или лицом, ответственным за эксплуатацию ОКС, а также организацией, выполняющей работы по договорам на инженерные изыскания, на разработку ПД и внесение изменений в нее на всех этапах жизненного цикла объекта.
3. Ведение, хранение, передача ИМ ОКС обеспечивается посредством информационных систем, а также через операторов, осуществляющих эксплуатацию ИС.
4. Серверы и базы данных информационных систем должны располагаться на территории РФ.
5. Сведения о фактическом выполнении работ от изысканий до сноса/реконструкции объекта включаются в ИМ ОКС после выполнения таких работ и подписания соответствующих документов.
6. На этапе проектирования в ЦИМ ОКС включаются сведения, входящие в состав разделов проектной документации, определенной ПП РФ от 16.02.2008г. №87.
    Разработка методических рекомендаций, включающих описания базовых элементов ЦИМ и описания базовых процессов их ведения, а также рекомендуемые формы задания на проектирование и документов для формирования и ведения ИМ ОКС осуществляется Минстроем.

Общие требования к ЦИМ  

1. ЦИМ ОКС разрабатывают с помощью ПО для информационного моделирования.
2. При подписании файлов используют электронную подпись (закон от 06.04.2011 № 63-ФЗ).
3. ЦИМ объекта, проектная и техническая документация должны соответствовать друг другу.
4. ЦИМ, созданные в рамках одного проекта, должны быть скоординированы между собой.
5. Модели не должны содержать коллизии между элементами, за исключением коллизий, принятых без исправлений.
6. Структура ЦИМ зависит от вида объекта и структуры ТД на соответствующей стадии жизненного цикла.
7. Все элементы должны быть одинаково идентифицированы и разделены на категории.
8. Элементы имеют габариты, соответствующие фактическим габаритам (за исключением графических обозначений).
9. На элементах инженерных систем фиксируются точки подключения к инженерным сетям.

Требования к элементам

1. Уровень проработки элементов должен иметь привязку к уровню, в котором они находятся. Минимальная информация — геометрические данные, местоположение, маркировка.
2. Трехмерные элементы моделируют в масштабе 1:1, в соответствии с проектными размерами.
3. Несколько составных частей, неотделимых по функциональному назначению, должны представлять собой единую функциональную сборку.
4. Элементы объекта должны быть пространственно-ориентированными, классифицированными и однозначно идентифицированы на основе отраслевых базовых классов IFC с привязкой к КСИ МССК, ДОНМ.
5. Уровень проработки полной мере должен обеспечивать подсчет количественных показателей в рамках проекта.

ЦИМ – это не только источник для создания чертежей проектной документации. Благодаря ЦИМ оптимизируются процессы всех участников проекта: проектирование, сметные расчеты, планирование строительства, строительный контроль, эксплуатационный контроль здания. Цифровое моделирование позволяет исключить ошибки на ранних стадиях проектирования, снизить расходы на строительство объекта.

Полезные ссылки

• Вернуться ко всему списку статей.
• Подписывайтесь на наш телеграм-канал, чтобы быть в курсе последних новостей про Tangl.
• Вебинары, внедрение ПО и функционал Tangl на нашем ютуб-канале.
• Подробнее про сервисы Tangl.