Все статьи

BIM – точка зрения математика

15 марта 2019 в 12:00

ИД «Строительный Эксперт» продолжает серию публикаций интервью с представителями Экспертного совета IIIВсероссийского конкурса «BIM технологии». Напомним, что конкурсы проводятся с 2017 г. по инициативе Общероссийской общественной организации «Деловая Россия» при активной поддержке Минстроя РФ.

Сергей Волков, начальник управления организации экспериментального проектирования и строительства ГБУ «МосСтройРазвитие», член экспертного совета III Всероссийского конкурса «BIM технологии»:

Сергей, возглавляемое Вами управление занято экспериментальными работами. Какова их цель?

– Начну с того, что Управление организации экспериментального проектирования и строительства является одним из подразделений ГБУ «МосСтройРазвитие» – подведомственной структуры Департамента градостроительной политики г. Москвы.

Как известно, в настоящее время в столице реализуется программа Реновации, которая требует применения эффективных решений. Для апробации инновационных технологий и материалов, а также с целью проверки возможности достижения передовых нормативных показателей в Москве запущена программа экспериментального строительства. Постановка эксперимента, особенно в масштабах города, задача не простая, нужно не только получить результаты экспериментов, но и обеспечить их качественную обработку и анализ. Именно поэтому Департамент градостроительной политики решил сформировать наше управление. Перечислю некоторые из стоящих перед нами задач: разработка общей методики постановки эксперимента; формирование списка гипотез для проверки; анализ эффективности использованных решений, чтобы понять целесообразность их дальнейшего применения и т.п. В частности, одной из задач, является применение технологии информационного моделирования.

Вы признанный эксперт в области BIM. Из чего складывался Ваш опыт информационного моделирования?

– По образованию я прикладной математик, со специализацией по искусственному интеллекту. Поэтому математическое моделирование всегда было мне близко и интересно. В последствии от математического моделирования я перешёл к информационному моделированию, но этому предшествовало большое количество интересных проектов в области инженерии и информационных технологий.

Одним из таких проектов был проект ВТБ-Арена, в рамках которого наша команда занималась выработкой технологической концепции проекта. Именно на этом объекте была предпринята попытка построения комплексной модели территории, правда на основе геоинформационной системы. Стоит отметить, что данные работы проходили в тесном сотрудничестве как с российскими компаниями, так и с зарубежными партнерами.

Другим направлением, которое меня заинтересовало, стал поиск инновационных решений в области инжиниринга и инвестиционно-строительной деятельности. Например, в период 2009 - 2010 гг. мы с коллегами исследовали вопрос, какие технологические решения с использованием информационного моделирования можно было бы представить российскому рынку. В то время я посчитал, что направление «проектирование» уже достаточно развито, а строительная деятельность еще крайне консервативна, поэтому мы решили продвигать технологию информационного моделирования сразу на стадию эксплуатации объектов. Однако российский рынок эксплуатации объектов недвижимости оказался не готов принять столь кардинальные изменения, а также стало понятно, что формирование информационной модели на этапе строительства приводит к значительному удорожанию проектов внедрения технологии информационного моделирования на этапе эксплуатации. Это послужило мне основой для комплексного переосмысления подходов использования технологии информационного моделирования. В настоящее время я сотрудничаю с командой из PropTechRussia, которая специализируется на поиске и продвижении инновационных решений для инвестиционно-строительного рынка.

Примерно в это же время мне посчастливилось присоединиться к рабочей группе по развитию технологии информационного моделирования при МААМ, которую возглавлял Юрий Павлович Платонов. Одним из результатов деятельности этой группы стала разработка первой «дорожной карты» для Минстроя РФ по внедрению технологии BIM в строительную отрасль. В рамках первой редакции «дорожной карты» предполагался комплексный подход, охватывающий три основные сферы: проектирование, строительство и эксплуатацию. В конечном итоге утвержденная «дорожная карта» имела очень обобщенный вид и нуждалась в дальнейшей детальной проработке.

В процессе работы над «дорожной картой» стало очевидно, что, опираясь только на зарубежную практику и методологии, внедрить технологии информационного моделирования в российскую строительную отрасль будет сложно. И одним из основных препятствий, на мой взгляд, является наличие российской строительной школы, отличной от зарубежной. Это подтолкнуло на проведение ряда исследований, которые позволили понять, как можно внедрять BIM, исходя из особенностей российской действительности. Результатом проделанной работы стали курсы, которые сегодня читаются в МГСУ.

При каких условиях наиболее полно раскрывается потенциал информационного моделирования?

– Прежде всего необходим комплексный подход к внедрению технологии информационного моделирования. При этом имеет смысл разделять внедрение технологии на различных уровнях - отдельной компании, муниципалитета, субъекта федерации или национальном уровне. В случае отдельной компании, может быть, достаточно подобрать некоторые инструменты и сформировать набор корпоративных стандартов и регламентов. Внедрение технологии на уровне отдельного региона или выделенной территории формирует совершенно другие задачи, для решения которых следует провести целый ряд фундаментальных исследований с привлечением многих отечественных научных школ. Мне опять же повезло провести такую работу в ИЦ Сколково. В рамках этой работы было сформировано всеохватывающее видение городской информационной модели территории, которое предполагало интеграцию моделей различных объектов в единую систему для того, чтобы правильно управлять городом. К сожалению, сейчас проводится недостаточно фундаментальных исследований в области информационного моделирования для применения на национальном уровне.

В советский период в нашей стране существовали очень сильные математическая и инженерная школы, благодаря чему СССР в течении многих лет занимал лидирующие позиции в этом направлении. Многие результаты исследований в области автоматизации строительства, к сожалению, так и остались в недрах научно-исследовательских институтов или пылятся на полках архивов.

На мой взгляд, те проверенные программные решения, которые предлагают сегодня зарубежные поставщики это результат научных и опытно-конструкторских исследований 15-летней давности. Соответственно, если мы не будем развивать и поддерживать собственные научные разработки, мы так и останемся в положении хронического догоняющего.

Наша фундаментальная научная школа имеет достаточный базис для того, чтобы произвести успешный старт в деле внедрения технологии информационного моделирования. Динамика развития современных технологий такова, что в настоящее время можно достаточно быстро ликвидировать наше 15-летнее отставание и перейти на технологии уже следующего поколения – алгоритмического проектирования и роботизированного строительного процесса. В частности, в МГСУ рамках инжинирингового центра «Системотехника строительства» ведутся прикладные исследования в области киберфизических и социо-киберфизических систем.

Часто приходится слышать, что BIM – это не только способ проектирования, но и режиссура процессов. Как это происходит на практике?

– Несомненно, любая деятельность является результатом согласованного выполнения процессов. Исходя из этого, внедрение технологии информационного моделирования позволяет оптимизировать существующие процессы, а в некоторых случаях их кардинально перестроить. Стоит отметить, что переход к цифровой экономике, способствует активному изменению строительной технологии. Одним из инструментов такой трансформации, безусловно, является технология информационного моделирования, представляющая собой методологию проектирования и анализа объекта с учетом многих факторов. Как я сказал ранее, на мой взгляд, тенденция ближайших лет в инвестиционно-строительной деятельности – это алгоритмизация деятельности. В частности, при применении алгоритмического проектирования проектировщик должен сформировать процесс создающий результат. Наиболее яркими представителями этого направления считаются зарубежные программные продукты Rhino и Grasshopper, дающие возможность провести анализ большого количества сценариев и выбрать из них оптимальный.

Примечательно, что в машиностроении, авиастроении, автомобилестроении все «игры» с параметрическими моделями уже считаются нормой. Эти отрасли давно используют моделирование для поиска оптимальных решений. Например, требуется спроектировать автомобиль, стоимостью не более $15 тыс. Для этого нужно определить, какие элементы или узлы, влияющие на итоговую стоимость, можно подвергнуть глубокой модернизации, сохранив при этом требуемые характеристики безопасности, комфортности и т.д. Для решения этой задачи формируется информационная и затем математическая модель объекта или элемента и производится поиск оптимального решения. Вместе с тем, машиностроительные технологии не всегда можно привнести в строительную отрасль. Если в машиностроении изделие формируется по мере его продвижения по конвейеру в пределах существующего цеха, то на стройке объект, образно говоря, обрастает собственным цехом и конвейером и это накладывает свои требования на строительные процессы.

В настоящее время Минстрой России реализует проект «Умный город», предполагающий цифровизацию городского хозяйства. В чем ценность этого начинания?

– Когда мы моделируем отдельный объект, то получаем представление о том, из чего и как он сделан, каким образом может существовать и использоваться. Такая модель позволяет проанализировать и предсказать все особенности «поведения» конкретного объекта в процессе его эксплуатации..

В масштабе города мы получаем огромное количество таких моделей, для того чтобы их гармонизировать и одновременно с этим добавить социально-экономические, транспортные и другие виды моделей, следует учесть огромное количество параметров. Это достаточно трудоемкая задача даже для современных вычислительных комплексов. Для решения таких задач может использоваться технологическая концепция «умный город», но мне ближе название «цифровой город», некая обобщающая модель, объединяющая другие, более мелкие, с учетом всех видов их взаимодействия между собой, с транспортом и людьми, наполняющими это пространство. Цифровой город можно смоделировать с «нуля» или приступить к этому процессу на любом временном этапе существования поселения. Создавать цифровую модель города можно постепенно или сделать это сразу. Управление «умным городом» может быть нацелено на повышение доходности его инфраструктуры или на максимально полное удовлетворение запросов жителей. Можно сбалансировать и успешно реализовывать обе эти функции. При этом цифровая модель учитывает источники финансирования развития инфраструктурных объектов – сколько средств поступит из государственного бюджета и сколько в результате реализации других инвестиционных проектов. Если подходить с позиции практицизма, то цифровая модель позволяет увидеть все выгоды для города, его жителей и инвесторов от внедрения той или иной инфраструктурной технологии. Например, «умное освещение» – это экономия электроэнергии, обеспечение дополнительной безопасности жителей, размещение на мачтах уличных светильников визуальной информации, оборудования для сетей WI-FIи мобильной связи и т.д. Цифровая модель города раскрывает всю цепочку сложнейших взаимосвязей, показывает, кто оплачивает инфраструктуру, а кто является ее потребителем и какую дополнительную потребительскую ценность можно придать тем или иным городским объектам. Цифровая модель позволит сделать город одновременно комфортным для жителей и доходным для казны и бизнеса.

Чрезвычайно важно и то, что информационное моделирование – это новый проектный инструмент, многократно сокращающий временные и трудовые затраты на достижение конечного результата. Такое возможно только при системном, комплексном и многовариантном подходе к проектированию, что достигается использованием информационного моделирования.

Что бы Вы пожелали участникам III Всероссийского конкурса «BIM технологии»?

– Я бы призвал их к большей открытости. Не все конкурсанты готовы доверять членам экспертного совета свою интеллектуальную собственность и включать в итоговую презентацию построенные ими информационные модели. Отсутствие BIM-моделей в конкурсных презентациях снижает их информативность, затрудняет экспертную оценку качества представленного проекта.

Нужно понимать, что задача членов экспертного совета и конкурса в целом состоит не в том, чтобы позаимствовать чью-то идею или решение, а в максимальном продвижении технологии информационного моделирования в российскую строительную отрасль, популяризации преимуществ информационного моделирования на всех стадиях «жизни» объекта. Полагаю, это в интересах не только участников конкурса, но абсолютного большинства представителей профессионального строительного сообщества.

Строительный эксперт

Портал для специалистов архитектурно-строительной отрасли

Источник:    https://ardexpert.ru/article/15312


Комментарии

Что бы оставить комментарий, пожалуйста, зарегистрируйтесь или войдите на сайт.