Системы информационного моделирования зданий и сооружений (ИМЗ)

Системы информационного моделирования зданий и сооружений (ИМЗ, англ. Building Information Modeling Systems, BIM) — это комплекс программных решений и технологий, предназначенных для создания и управления информационными моделями зданий и сооружений на всех этапах их жизненного цикла: от проектирования и строительства до эксплуатации и демонтажа. BIM позволяет создавать детализированные трёхмерные модели, которые включают не только геометрическую информацию, но и данные о материалах, стоимости, сроках строительства, энергетическом потреблении и других характеристиках объекта.

Информационное моделирование зданий и сооружений — это технология, которая позволяет создавать виртуальные модели зданий и сооружений, содержащие полную информацию об их геометрических, функциональных, конструктивных и других характеристиках на всех этапах жизненного цикла объекта: от проектирования и строительства до эксплуатации и демонтажа.

В рамках информационного моделирования зданий создаётся не просто трёхмерная модель объекта, а комплексная база данных, включающая сведения о компонентах здания, их свойствах, взаимосвязях и параметрах. Это позволяет всем участникам проекта — архитекторам, инженерам, строителям, заказчикам и другим — иметь доступ к актуальной и согласованной информации о проекте, что способствует более эффективному планированию, проектированию, строительству и управлению объектом.

Информационное моделирование зданий позволяет проводить анализ различных аспектов проекта, таких как световые и тепловые характеристики, акустические свойства, энергоэффективность и т. д., на этапе проектирования, что помогает выявлять и устранять потенциальные проблемы до начала строительства. Кроме того, BIM способствует оптимизации процессов строительства, снижению затрат на материалы и трудовые ресурсы, а также улучшению координации между различными участниками проекта.

Системы информационного моделирования зданий и сооружений предназначены для создания виртуального прототипа объекта, который включает в себя все архитектурные, конструктивные и инженерные характеристики. Это позволяет архитекторам, инженерам и строителям визуализировать проект, анализировать его на предмет соответствия техническим и функциональным требованиям, а также оптимизировать решения ещё на этапе проектирования. Такой подход способствует более точному планированию и сокращению количества ошибок, которые могут возникнуть при реализации проекта.

Кроме того, эти системы обеспечивают эффективное взаимодействие между всеми участниками строительного процесса — от заказчиков и проектировщиков до подрядчиков и поставщиков. Они позволяют обмениваться актуальной информацией, координировать работы и отслеживать изменения в проекте в режиме реального времени, что значительно ускоряет процесс строительства, снижает затраты и повышает качество конечного объекта.

Системы информационного моделирования зданий и сооружений в основном используют следующие группы пользователей:

• Архитекторы и инженеры-проектировщики, создающие 3D-модели зданий и разрабатывающие конструктивные решения.
• Строители и менеджеры проектов, использующие модели для планирования и координации строительных работ.
• Заказчики и инвесторы, оценивающие проекты и контролирующие ход строительства с помощью визуализаций.
• Специалисты по эксплуатации и обслуживанию зданий, использующие модели для управления объектами и проведения ремонтов.
• Консультанты и аналитики, проводящие анализ проектов и оптимизирующие процессы строительства и эксплуатации.

На основе своего экспертного мнения Соваре рекомендует наиболее внимательно подходить к выбору решения. При выборе программного продукта для информационного моделирования зданий и сооружений (ИМЗ/BIM) необходимо учитывать ряд ключевых факторов, которые определят пригодность системы для решения конкретных бизнес-задач. Прежде всего, следует оценить масштаб деятельности компании: для крупных строительных корпораций с разветвлённой структурой и множеством параллельных проектов потребуются решения с расширенными возможностями управления большими объёмами данных и интеграции с корпоративными информационными системами, в то время как для небольших проектных бюро будут актуальны более простые и доступные по стоимости продукты с базовым набором функций. Также важно учитывать отраслевые требования и стандарты, например, необходимость поддержки определённых форматов данных (IFC, CAD и др.), соответствие требованиям государственных и отраслевых регуляторов в части документооборота и отчётности, возможность работы с специфическими типами объектов (промышленные сооружения, инфраструктурные объекты и т. д.). Не менее значимы технические ограничения, включая совместимость с существующей ИТ-инфраструктурой, требования к аппаратным ресурсам (процессор, оперативная память, объём дискового пространства), поддержку необходимых операционных систем и браузеров. Кроме того, следует обратить внимание на функциональность, связанную с совместной работой и управлением проектами — наличие инструментов для коллективной работы, возможность интеграции с системами управления проектами, поддержку различных ролей и прав доступа для участников проекта.

Ключевые аспекты при принятии решения:

• соответствие функциональности системы текущим и перспективным задачам компании (например, необходимость поддержки многопользовательского режима, возможности визуализации в 3D, расчёта смет и энергопотребления, генерации проектной документации);
• наличие модулей или интеграционных возможностей для работы с специализированными расчётами (например, прочностные расчёты, теплотехнические расчёты);
• поддержка стандартов и форматов данных, используемых в отрасли (например, IFC, CAD, LandXML);
• возможность масштабирования системы в соответствии с ростом компании и увеличением числа проектов;
• наличие механизмов обеспечения безопасности данных и соответствия требованиям законодательства в области защиты информации;
• удобство пользовательского интерфейса и наличие обучающих материалов или сервисов для быстрого освоения продукта сотрудниками;
• наличие технической поддержки и обновлений, включая информацию о roadmap развития продукта;
• стоимость владения системой, включая лицензионные платежи, затраты на внедрение, обучение персонала и техническую поддержку.

Окончательный выбор программного продукта должен базироваться на комплексном анализе всех вышеперечисленных факторов с учётом специфики деятельности компании, её текущих и будущих потребностей в области информационного моделирования. Важно также предусмотреть возможность тестирования продукта в пилотном режиме для оценки его практической применимости и удобства использования в реальных рабочих условиях.

Преимущества и польза систем информационного моделирования зданий и сооружений для компаний:

• Повышение точности проектирования. Системы информационного моделирования (BIM) позволяют создавать детальные трёхмерные модели зданий, что помогает выявлять и устранять коллизии на ранних стадиях проектирования, минимизируя риски и затраты на исправления в процессе строительства.
• Оптимизация процессов строительства. BIM способствует более эффективному планированию и управлению строительными процессами, позволяя точно рассчитывать объёмы материалов, сроки выполнения работ и бюджет, что ведёт к сокращению времени строительства и снижению затрат.
• Улучшение коммуникации между участниками проекта. Единая информационная модель обеспечивает прозрачный обмен данными между всеми участниками проекта — архитекторами, инженерами, строителями и заказчиками, что улучшает координацию и ускоряет процесс принятия решений.
• Снижение количества ошибок и переделок. Детальное моделирование и анализ на этапе проектирования позволяют выявлять и устранять потенциальные ошибки до начала строительства, что снижает количество дорогостоящих переделок и повышает качество конечного объекта.
• Эффективное управление жизненным циклом объекта. BIM-модели могут использоваться на всех этапах жизненного цикла здания — от проектирования и строительства до эксплуатации и демонтажа, что способствует более эффективному управлению ресурсами и снижению эксплуатационных затрат.
• Соответствие нормативным требованиям. Системы информационного моделирования помогают убедиться в том, что проект соответствует всем необходимым строительным нормам и стандартам, что снижает риск штрафов и других санкций со стороны регуляторов.

Классификатор программных продуктов Соваре определяет конкретные функциональные критерии для систем. Для того чтобы быть представленными на рынке, системы информационного моделирования зданий и сооружений должны иметь следующие функциональные возможности:

• создание детализированных трёхмерных моделей зданий и сооружений с учётом всех конструктивных элементов и инженерных систем;
• обеспечение возможности совместной работы различных специалистов (архитекторы, инженеры, строители) над одним проектом в режиме реального времени;
• автоматический расчёт объёмов работ, площадей и других количественных характеристик на основе трёхмерной модели;
• проверка коллизий между различными элементами проекта для предотвращения ошибок и несоответствий в конструкции;
• визуализация и анализ энергетических характеристик здания, включая теплопотери, потребление энергии и возможности энергосбережения.

По аналитическим данным Соваре, в 2025 году системы информационного моделирования зданий и сооружений (BIM) будут активно развиваться, интегрируя передовые технологии для повышения эффективности проектирования, строительства и эксплуатации объектов. Эти инновации позволят оптимизировать процессы, сократить затраты и улучшить качество проектов.

• Искусственный интеллект и машинное обучение. Применение алгоритмов ИИ для автоматизации анализа проектных данных, прогнозирования сроков и стоимости строительства, а также для оптимизации конструктивных решений и выявления потенциальных проблем на ранних стадиях.
• Генеративные дизайн-технологии. Использование алгоритмов для создания оптимальных проектных решений на основе заданных параметров и ограничений, что позволит ускорить процесс проектирования и найти инновационные подходы к строительству.
• Виртуальная и дополненная реальность (VR/AR). Развитие VR и AR-технологий для визуализации BIM-моделей в реальном времени, проведения виртуальных экскурсий по объектам, обучения персонала и улучшения коммуникации между участниками проекта.
• Интернет вещей (IoT). Интеграция с IoT-устройствами для сбора данных о состоянии конструкций, параметрах окружающей среды и других показателях в процессе эксплуатации зданий, что позволит оптимизировать техническое обслуживание и продлить срок службы объектов.
• Облачные вычисления. Переход на облачные платформы для обеспечения гибкого доступа к BIM-инструментам из любой точки мира, упрощения совместной работы и снижения затрат на инфраструктуру.