Привет, Хабр! Это блог девелопера ПИК, и мы начинаем рассказывать про наши проекты и ИТ-разработку в девелопменте. В первой статье поговорим про то, как системы помогают архитекторам создавать современное жильё.

Сегодня работа архитектора очень похожа на игру House Flipper. Процесс «игры», конечно, сложнее, но основные моменты совпадают.

Архитектор создает 3D-модель строения (BIM), где прописано все: физика, геометрия, функционал, коммуникации, строительные материалы, которые нужно использовать, и даже дизайн мебели внутри. 

Мы расскажем, какими преимуществами обладают BIM-технологии для архитекторов и не только, как они упрощают работу строителям и почему для их применения нужна четкая стратегия.

Что такое BIM

Внешне работа с моделью BIM действительно похожа на создание дома в игре House Flipper City. Можете сравнить сами.

Разница в том, что в игре можно просто поставить ванную — и все работает. А в реальном проекте к ванной нужно провести воду, канализацию, вентиляцию и свет, поставить бойлер, рассчитать количество и характеристики строительных материалов и фурнитуры. 

Если в игре что-то пошло не так, то исправить «косяки» можно с помощью пары кликов мышки. Но в реальной жизни все куда сложнее. Один небольшой просчет с коммуникациями может обойтись в десятки тысяч долларов. А в проектах многоэтажек — даже дороже. 

BIM помогает архитектору избежать ошибок и делает процесс разработки комфортнее. А еще в такой модели куда проще вносить правки заказчика. 

Нужно подвинуть одну стену на метр? Если делать это в AutoCad, всегда есть риск что-то пропустить, поэтому именно на этом этапе случается большинство ошибок. Можно пропустить, к примеру, трубу отопления, которая после правок окажется посреди комнаты. В BIM-модели работают автоматические проверки на коллизии, поэтому такая ситуация в принципе невозможна.

Информационное моделирование  — инструмент не новый. Еще в 80-90-ых годах появились Pro/ENGINEER и SolidWorks. Это были первые программы данного направления, и именно они оказали значительное влияние на развитие CAD-систем, став конкурентами Autodesk Inventor. Уже в апреле 2000 года вышла первая версия программы Revit от Revit Technology Corporation, которую через 2 года приобрела Autodesk и интегрировала в свои инструменты для информационного моделирования зданий (BIM).

На современном российском рынке есть десятки функциональных программ для создания BIM-моделей в архитектуре, поэтому выбор достойный как для крупных строительных компаний, так и для независимых архитекторов.

Что нам стоит дом построить: как на самом деле работает BIM-модель

Главное преимущество BIM-модели — в едином пространстве для создания строительного проекта. Архитектор создает планировку и визуальный концепт здания, инженер-конструктор рассчитывает нагрузку на конструкции, менеджеры получают понятную документацию и структурированную смету по всем материалам, а прораб видит четкий план работ на каждом этапе возведения. 

Информационная модель здания автоматизирует и в разы ускоряет процессы проектирования, закупки материалов и подготовки данных для маркетинга и продаж. 

Давайте поэтапно рассмотрим, как происходит создание жилого дома с помощью инструментов BIM.

Эскизное планирование

Процесс планирования здания начинается с задания от заказчика и общей идеи дома. Ведь у каждого участка земли есть свои особенности, которые влияют на конечный продукт. Например, возле университета нужен дом, где много небольших студий, а в спальном районе — многоэтажка с «двушками» и «трешками», где могут комфортно жить семьи с детьми. 

В целом процесс проектирования почти ничем не отличается от других систем 3D-моделирования. Архитектор должен максимально учесть требования заказчика, продумывая планировки квартир и комбинируя их в секции и блоки. Кроме того, здание должно быть привлекательным визуально — многоэтажные коробки-человейники никто уже не строит.

При этом нужно грамотно запланировать все коммуникации, чтобы их было просто обслуживать и ремонтировать. 

Когда эскизная планировка готова, ее утверждает заказчик. Выглядит она примерно так:

Подготовка проектной и рабочей документации

Следующий этап — уточнение площадей с учетом замечаний смежных разделов: инженеров и конструкторов. Здесь подключаются инженеры-конструкторы и дизайнеры. Вместе с архитектором они создают максимально детальный план здания: от характеристик свай в фундаменте до материала финишной отделки стен.

BIM-модель позволяет сильно упростить коммуникацию между всеми специалистами, потому что работа ведется в едином пространстве. 

Далее идет подготовка проектной документации, которую мы отправляем на экспертизу. Отдельный плюс BIM — программа способна проверять проект на соответствие конструкторским требованиям, поэтому процесс оценки идет быстрее, а правок — меньше. 

В итоге у нас появляются четкие уточненные площади по квартирам и прочим помещениям. Мы уже знаем, сколько и каких материалов нужно закупить на каждом из этапов строительства: от заливки фундамента до чистовой отделки помещений. 

В каких процессах помогает BIM? Давайте на примерах:

Рассчитать площади квартир и сформировать отчеты для заказчика 

На этапе эскиза планировки квартиры постоянно меняются, архитектор пересчитывает площади десятки раз. Квартир с нетиповой планировкой много, поэтому подсчет площадей вручную долгий, сложный и с высокими рисками ошибок. BIM позволяет автоматизировать подсчет. Архитектор тратит на эту задачу несколько часов, а машина — всего пару минут.

Разместить отверстия

BIM позволяет прикрутить к 3D-моделированию инструмент, который будет сам проверять отверстия в проекте на соответствие правилам и прорезать их автоматически, что ускоряет работу в разы.

Поставить перемычки

Перемычки – это несущие элементы над проемами и отверстиями в стенах кирпича или блока. При изменениях проекта часто бывает, что проемы двигаются, отверстия меняются или объединяются, отследить это вручную непросто. 3D-моделирование позволяет привязать перемычки к проемам, а BIM автоматизирует размещение перемычек по правилам проектирования, собирает спецификацию по ним с учетом марок, длин и других свойств. 

Подсчитать материалы отделки

Чтобы посчитать отделку стен по обоям или краске, не обязательно моделировать все слои отделки. Система сама покажет, сколько нужно материалов, чтобы закончить ремонт внутри. 

Ручной подсчет отделки небольшого садика или школы занимает месяц, а инструмент позволяет сократить процесс до одной недели.

Оформить фасад

Фасадные решения по каждому зданию уникальны. Сейчас архитекторам не нужно красить все плитки вручную — с помощью BIM можно назначить нужные цвета и параметры и сделать все за пару минут.

Сметы и закупка материалов

А вот здесь начинается магия. Потому что подробную смету по всему дому и для каждого отдельного этапа строительства можно загрузить буквально с помощью одной кнопки.

На этапе проектирования архитекторы и конструкторы уже отметили все нужные материалы, поэтому процессы закупки и подсчета стоимости стройматериалов превращаются в легкую прогулку даже для дома на 500 квартир. Ошибки просто невозможны, потому что система собирает все данные автоматически. 

Допустим, нужно посчитать, сколько штукатурки потребуется, чтобы отделать все 500 квартир. Менеджер делает запрос, а система сама считает площадь стен во всех квартирах, учитывает средний расход материала на квадратный метр и выдает результат. 

Даже для огромных площадей погрешность обычно не превышает 5%. Да и то появляется она чаще всего из-за человеческого фактора. 

При этом таблицы синхронизируются с каталогами торговых компаний — все материалы в смете появляются уже с актуальными ценами и детальной информацией, на каком этапе они понадобятся.

Строительство и эксплуатация

Конкретно в строительстве BIM-модели используют не так много, но возможности улучшить процессы есть.

Например, в информационной модели можно отражать готовность отдельных этапов строительства и проверять их на соответствие планам и нормам. А еще можно оптимизировать логистику стройматериалов и оборудования, подвязав их доставку к конкретным секторам хранения. Это, в свою очередь, сокращает риски потери и кражи.

Вариативность большая, но масштабное внедрение моделей требует инвестиций и серьезной работы, поэтому большинство застройщиков выжидает и использует проверенные методики строительства.

BIM также можно использовать на уровне управляющих компаний, когда квартиры уже заселены жильцами. Информационная модель помогает упростить и ускорить процесс ремонтов. Она снижает риск аварий при ремонте, потому что прогнозирует влияние запланированных изменений на всю конструкцию здания. Управляющая компания может регистрировать дефекты, добавлять изображения и комментарии к месту дефекта в цифровой модели во время осмотра здания, а это упростит формирование отчетов и ускорит процесс анализа.

Почему девелоперы внедряют BIM: главные плюсы инструмента для архитекторов и конструкторов

1. BIM автоматизирует рутинные процессы и снижает вероятность ошибок, связанных с человеческим фактором. При этом программные проверки сводят этот риск к нулю.

2. Автоматизация снижает трудозатраты на оформление документации.

3. Программные проверки снижают риск срыва сроков передачи отчетов в отдел продаж, подготовки документации для экспертизы и старта строительства.

4. Подсчет необходимых материалов и изделий для строительства становится максимально простым и быстрым при использовании 3D-моделей.

5. 3D-моделирование позволяет обнаружить конфликты между моделями смежных дисциплин до выдачи документации на стройплощадку, а также упрощает согласование проектных решений с помощью инструментов автоматизации.

6. Применение цифровых технологий на этапе строительства и эксплуатации обеспечивает точные закупки материалов и делает процессы возведения и ремонта зданий более прозрачными и понятными, что приводит к оптимизации затрат на строительство и повышению его качества.

7. Как результат — использование BIM на всех этапах проектирования и строительства дома сокращает время стройки в два раза. Сейчас на жилой дом от состояния «место на пустыре» до «выдать ключи жильцам» проходит два года. До использования BIM было четыре.

Сложности, вызовы и инсайты в работе с BIM

У архитекторов и проектировщиков есть одна большая розовая мечта: автоматизация. Подготовка проектной документации занимает огромное количество времени и сил специалистов. 

Потенциально это возможно, но сейчас с помощью BIM можно автоматизировать процессы только частично — есть много уникальных моментов, которые пока что не получается отдать машине. 

При этом работа архитекторов и инженеров в BIM в некоторых моментах и вовсе становится сложнее. Ведь на этапе разработки проекта в модель приходится добавлять огромное количество спецификаций по материалам. Разработчики стараются автоматизировать этот момент, но пока что вручную приходится заполнять много всего. 

Но в этом плюс для проекта в целом. День стройки стоит сильно дороже дня работы проектировщика и конструктора. Если учесть все нюансы в цифровом проекте, то это поможет избежать простоев и проблем в процессе строительства.

Главный вызов для застройщика: организовать все процессы строительства на основе BIM. Нельзя запустить его только на этапе проектирования, а остальные процессы не менять. Собственно, из-за этого некоторые специалисты воспринимают обновления в штыки и не пытаются понять, что они действительно экономят кучу времени и сил.

Если внедрять BIM, то нужно делать это сразу во всех процессах: от создания планировки и внешнего вида фасада до послепродажного обслуживания дома. Это одна из причин, почему информационные модели развиваются на российском рынке медленнее, чем стоило бы. Но мы работаем над этим. Уверены, что через несколько лет они станут стандартом отрасли, и их будут использовать все.