BIM как технология безотходного производства

Формат IFC поддерживает новые BIM-сервисы от производителя стройматериалов

Новые технологии, в последние годы уверенно и стремительно проникающие в традиционно консервативную строительную отрасль, не только приносят проектировщикам и строителям новые инструменты работы, заставляют трансформировать складывавшиеся десятилетиям процессы, но и меняют отношения между участниками проекта, порождают новые сервисы и бизнес-модели. В последние годы в новых и все еще складывающихся BIM-процессах стала весьма заметной роль производителей строительных материалов: тех, кого всегда отличал инновационный подход к производству и высокий уровень поддержки своих заказчиков.

В октябре в составе группы проектировщиков, девелоперов, застройщиков по приглашению компании Xella - производителя строительных материалов (ячеистый бетон, силикатный кирпич, крупноформатные армированные панели из газобетона, изоляционные материалы) - автору довелось побывать в Нидерландах, на заводе в городе Конингсбош и познакомиться с инновационными процессами в работе компании.

Среди стран, где давно и успешно применяются технологии информационного моделирования, где для обмена данными акцент делается на применение открытого формата данных IFC, Нидерланды находятся в группе лидеров. В отличие от России больших успехов на пути цифровизации добились там именно строительные подрядчики. Строительный бизнес там низкомаржинальный, высокорискованный, впрочем, как и везде, цена ошибки чрезвычайно высока. Именно этим и объясняется стремление тамошних строителей оптимизировать бизнес путем применения новых технологий.

Так, приведем типовой процесс, где задействована продукция Xella. Вне зависимости от BIM-компетенций архитектора и готовности выдать проект в виде модели, строитель всегда разрабатывает («поднимает») модель для своих целей. Затем переводит модель в формат IFC и направляет в проектный офис, расположенный на заводе. Там сначала в программном обеспечении Solibri модель проходит обязательную предварительную проверку на соответствие регламенту, затем из модели выбираются только стеновые элементы и загружаются в специально разработанное ПО, где осуществляется раскладка блоков или панелей по развертке стены. Исходя из типоразмеров блоков, применяемых для данного проекта, проводят оптимизацию раскладки, минимизируя отходы. Полученная схема раскладки снова через модель в формате IFC передается на производство, где осуществляется автоматизированная нарезка и маркировка блоков под каждую стеновую паллету. Именно этот процесс с участием роботизированных комплексов мы наблюдали на заводе в городе Конингсбош. Собранная паллета отправляется на стройплощадку, точно на место монтажа. Так на строительную площадку приходит готовый «конструктор», который монтажнику остается собрать согласно схеме. При заполнении каркаса ему больше не приходится на месте подрезать блоки также, как и в случае с несущими стеновыми панелями. Получается безотходное производство. Исключается перерасход материала, минимизируются издержки, увеличивается скорость монтажа. Казалось бы, обрезки все равно есть, но теперь они остаются на заводе. Однако и там прагматичные голландцы наладили производство новых панелей из таких отходов, причем стоят они для покупателей дороже, а пользуются не меньшим спросом.

Как представителю российского buildingSMART мне было интересно узнать, как глубоко используют формат IFC специалисты Xella за рамками задач по передаче исключительно геометрии. Для всех изделий компании разработаны руководства по доставке информации, определены структура проекта, правила экспорта, заполнения атрибутов. Информационному наполнению объектов уделяется большое внимание.

Стоит отметить, что подобный сервис для своих заказчиков начали предлагать и в российском представительстве Xella. На своем заводе в Можайске она выпускает газобетонные блоки. Специалисты подсчитали, что при традиционном подходе перерасход газобетона составляет около 20%. Излишки материала потом идут в отходы.

Для оптимизации применения материала здесь также применяют BIM. Однако зачастую заказчик в лице застройщика или девелопера передает модель, которую для него разработал проектировщик. В соответствии с представленной заказчиком BIM-моделью объекта осуществляется раскладка стеновых блоков, затем в заводских условиях производится обрезка. Недавно прошло испытание этого нового BIM-сервиса на объекте жилого комплекса с одним из крупнейших застройщиков Москвы и Московской области. Блоки YTONG были произведены непосредственно под проект ЖК "Датский квартал" по индивидуальным размерам с учетом особенностей данного объекта.

Элементация блоков делалась по разверткам стен, взятых с BIM-модели объекта. Результатами остались довольны обе стороны. Трудозатраты снизились на 7%, скорость монтажа значительно возросла, при этом объем отходов сократился на 40%.

Информационным моделированием в компании занимаются уже семь лет. За это время сумели развить целый ряд BIM-сервисов с учетом накопленного опыта и использованием современного технического обеспечения. Помимо разработанной специально для России библиотеки семейств продукции Xella своим заказчикам компания предлагает оптимизацию BIM-моделей, приведение стеновых элементов и оконных перемычек в соответствие стандартным размерам, контроль коллизий с другими элементами, создание точных спецификаций согласно модели. В соответствии с корпоративной политикой эти сервисы оказываются бесплатно. Таким образом, компания становится не только производителем и поставщиком строительных материалов, но и партнером по BIM.

Строительная реальность совместилась с дополненной

В этом году компания представила новый BIM-сервис с применением устройства Hololens от Microsoft на строительной площадке. Технология дополненной реальности позволяет совместить 3D-модель с реальным строящимся зданием.

Новый сервис приносит BIM прямо на стройплощадку, исключив лишнее звено в цепочке передачи информации, повышает качество работ и сокращает число ошибок. На стройплощадке по-прежнему руководствуются 2D-документацией, которая не столь детализирована и не всегда своевременно обновляется. Новый сервис позволяет присутствовать одновременно в двух измерениях: на реальной стройплощадке и внутри виртуальной модели здания. Отображаемая прибором 3D-модель фактически представляет собой инструкцию по сборке здания. Точность позиционирования строительных конструкций с помощью Hololens составляет 1-3 мм, а радиус контролируемого поля обзора достигает 100-200 м. BIM-модель загружается в шлем из «облака» в режиме реального времени, поэтому все изменения, которые вносят архитекторы и проектировщики, моментально отображаются и в виртуальной проекции. С другой стороны, любые корректировки, сделанные на стройплощадке, также моментально отражаются в основной BIM-модели. Обмен данными опять же происходит в формате IFC.

Для привязки специалиста к определенной точке обзора внутри строящегося здания этажи и ключевые элементы маркируются QR-кодами. Система автоматически распознает их и загружает соответствующий фрагмент модели.

Применение технологий дополненной реальности позволяет поднять авторский надзор за строительством зданий на качественно новый уровень. Сейчас идет подготовка к проведению натурного эксперимента работы с Hololens на одном из московских объектов.

Возвращаясь к поездке в Нидерланды, вспоминаю забавный эпизод, когда наша группа тщетно пыталась выяснить у сотрудников завода, как они стимулируют строительных подрядчиков возвращать со стройплощадки обрезки блоков и панелей. И кто кому при этом платит. Какова бизнес-модель? Хозяева никак не могли дать нам вразумительный ответ, что и понятно. Никаких обрезков на стройплощадке просто нет.