Сегодня цифровизация всё глубже проникает в различные области жизни. Умный холодильник может заказать домой продукты по мере их окончания, Алиса включит свет и вскипятит чайник к Вашему приходу, а маркетплейс с помощью технологий искусственного интеллекта предложит наиболее интересные Вам товары на своей главной странице.
Всепроникающему действию цифровизации подвержены и даже весьма консервативные отрасли. К числу которых вполне можно отнести и строительство.
Разговоры о цифровизации стройки идут уже давно. И двумя главными шагами в этом направлении можно по праву назвать BIM (Building Information Modeling), а также использование цифрового двойника здания.
И если с технологией информационного моделирования зданий строительное сообщество уже достаточно хорошо знакомо, то понятие «цифровой двойник здания» всё ещё вызывает большое количество вопросов. Давайте попробуем разобраться и объяснить, чем вызвана необходимость использования цифрового двойника здания и какую пользу способна принести эта цифровая копия.
При проектировании будущего здания всё чаще используется технология информационного моделирования. Она позволяет создать трёхмерную модель строения, проверить её на возможные коллизии и предоставить детальную информацию относительно используемых внутренних систем и коммуникацию. Законченная BIM-модель – это совокупность данных, необходимых для возведения здания.
Затем строители начинают сооружать здание в реальной действительности. И здесь уместно вспомнить известную поговорку: «Гладко было на бумаге, а на местности – овраги».
Какой бы идеальной ни была созданная с помощью специализированных программ цифровая модель здания, при его возведении в реальной жизни будут появляться различные отклонения от рассчитанной модели. Достаточно вспомнить, например, что многие застройщики жилой недвижимости корректируют стоимость квартиры для покупателя после вычисления реальной площади построенной квартиры. Проект и реально построенный объект зачастую заметно отличаются.
Отличие сформированного в компьютере цифрового проекта здания от его копии, возвышающейся на строительной площадке, и подводит нас к идее «цифрового двойника здания». Если мы желаем владеть объективной информацией о том, что в итоге выходит «из-под нашего мастерка», и насколько построенное отличается от рассчитанного идеального проекта здания, – нам нужно собрать информацию про тот объект, который возвышается на стройплощадке. Это и будет цифровой двойник здания.
Стоит напомнить, что в России с 1 января 2022 года начал действовать ГОСТ Р 57700.37-2021 «Компьютерные модели и моделирование. Цифровые двойники изделий. Общие положения». Под этот стандарт попадают, в том числе, и цифровые двойники зданий.
Согласно принятому ГОСТу, цифровой двойник изделия – это «система, состоящая из цифровой модели изделия и двусторонних информационных связей с изделием и/или его составными частями». Из этого определения можно сделать вывод, что цифровой двойник изделия в строительстве – это BIM-модель здания (или его части на время строительства), обогащённая данными от построенного в реальности объекта.
В чём же ключевые отличия BIM (или же ТИМ) от цифрового двойника здания?
Прежде всего, BIM-модель статична, а цифровой двойник динамичен. Как тут не вспомнить Гёте: «Суха теория, мой друг, а древо жизни вечно зеленеет». BIM-модель здания после своей разработки становится законченным продуктом: коллизии устранены, все инженерные коммуникации проложены, модель проверена на соответствие необходимым нормам и требованиям. С этого момента её развитие прекращается.
Цифровой двойник этого здания – совсем иное дело. При строительстве здания его реальные параметры будут отличаться от расчётных, что будет постоянно приводить к модификации двойника при передаче данных со стройки.
И на этапе эксплуатации здания его параметры тоже будет неизбежно меняться. Например, утепление фасада при капитальном ремонте улучшит энергоэффективность здания, что приведёт к снижению расходов управляющей компании и коммунальных расходов жильцов.
И второе, о чём стоит сказать, проводя разницу между информационной моделью здания и его цифровым двойником. BIM на этапе строительства – это лишь информация, необходимая для возведения здания. Если очень упрощённо, то это чертежи, которыми будет руководствоваться прораб во время стройки.
При этом BIM-модель не содержит данных о том, сколько кирпича сегодня завезли на стройплощадку, где он складирован, и как долго будет сохнуть залитый вчера бетон при отрицательной температуре.
Тем самым BIM-модель не содержит никаких данных для оперативного управления ходом строительства. А цифровой двойник здания при грамотно настроенной передаче в него данных со стройплощадки будет давать прорабу и собственнику компании объективную информацию о происходящем на стройке в режиме почти реального времени.
После понимания того, что такое BIM и цифровой двойник здания, возникает закономерный вопрос: может быть, «современные космические корабли и бороздят где-то просторы космоса», но насколько применимы все эти умные и продвинутые технологии сейчас на стройплощадке небольшого застройщика в российской глубинке?
На наш взгляд, эти технологии будут востребованы. И движущим мотивом их внедрения будут интересы собственника строительной компании.
Использование ТИМ на стадии проектно-изыскательских работ станет обязательным с 1 июля 2024 года для застройщиков, занимающихся долевым строительством. Тем самым с этого момента у застройщиков уже будет BIM-модель здания к началу строительства, которая является основой цифрового двойника здания.
Остаётся добавить к этому удобную технологию, позволяющую обогащать цифровую модель знания данными со стройплощадки, и тогда застройщик получит актуального цифрового двойника строящегося дома. Однако возникает вопрос – зачем ему это нужно?
Ответ заключается в том, что собственнику компании буквально на каждом этапе жизненно важно контролировать эффективность строительства. Чтобы понимать, что он зарабатывает, а не теряет деньги.
По данным Росстата, в период с 2015-го по 2021-й уровень рентабельности в строительстве лежал в диапазоне 3,8-5,1% годовых. В условиях, когда из каждого вырученного рубля прибыль составляет лишь 4-5 копеек, собственнику крайне важно контролировать все расходы компании.
Это и позволяют владельцу сделать поступающие данные о происходящем на стройке, которые наполняют цифровой двойник здания.
Они же позволяют и оптимизировать производственные процессы на стройплощадке. Согласно данным стройиндустрии, около 25% производительного времени тратится на ненужное перемещение и обработку материалов. Цифровой двойник позволит собственнику обнаружить имеющиеся на объекте проблемы и организовать более эффективное использование ресурсов при строительстве объекта.
Поэтому внедрение BIM-технологий с использованием цифровых двойников зданий – вовсе не дань некой странной IT-моде. Это необходимость для застройщиков, которые в условиях экономической нестабильности и увеличивающейся конкуренции будут вынуждены крайне внимательно относиться к своим расходам, чтобы получать прибыль. И выиграет здесь тот, кто уже начнёт сейчас вплотную заниматься вопросами цифровизации стройки.