АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ПРИМЕНЕНИЯ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ИНФОРМАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ ПРОЕКТНОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

Аналитический обзор применения программного обеспечения информационного моделирования для разработки проектной документации

Дорожкина Екатерина Александровна

ст. преподаватель кафедры архитектурно-строительного проектирования и физики среды, Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет, dor-ea@yandex.ru

В статье рассматривается методика организации процесса комплексного проектирования объектов капитального строительства в аспекте развития автоматизации. В качестве логического развития систем автоматизированного проектирования рассматривается технология информационного моделирования. Разобрана иерархическая модель формирования проекта с применением информационного моделирования. Проанализирована возможность использования программного обеспечения для информационного моделирования на различных стадиях разработки проектной документации в части разделов «Схема планировочной организации земельного участка»; «Архитектурные решения»; «Конструктивные и объемно-планировочные решения»; «Сведения об инженерном оборудовании, о сетях инженерно-технического обеспечения, перечень инженерно-технических мероприятий, содержание технологических решений»; «Проект организации строительства». Ключевые слова: информационное моделирование зданий, технологии информационного моделирования, информационная модель, программный комплекс, программное обеспечение, разделы проектной документации, стадии проектирования, проектная деятельность, управление проектами.

Одним из ключевых направлений экономики является строительная отрасль. По независимым оценкам порядка 17% валового регионального продукта приходится именно на эту сферу [1]. Согласно отчетам Департамента градостроительства Москвы, в эксплуатацию вводится более 11 млн. м2 недвижимости ежегодно.

Реализация проектов по строительству объектов капитального строительства, согласно [2], ст. 5.2, предусматривает обязательное выполнение инженерных изысканий и осуществление архитектурно-строительного проектирования. Архитектурно-строительное проектирование подразумевает подготовку проектной и рабочей документации на строительный объект. Целью выполнения рабочей документации является детализация архитектурных, технических, технологических решений, содержащихся в проектной документации.

Обязательный состав проектной документации на объекты капитального строительства нормативно определен в [3] и включает следующие разделы:

• Раздел 1 «Пояснительная записка»;

• Раздел 2 «Схема планировочной организации земельного участка»;

• Раздел 3 «Архитектурные решения»;

• Раздел 4 «Конструктивные и объемно-планировочные решения»;

• Раздел 5 «Сведения об инженерном оборудовании, о сетях инженерно-технического обеспечения, перечень инженерно-технических мероприятий, содержание технологических решений»;

• Раздел 6 «Проект организации строительства»;

• Раздел 7 «Проект организации работ по сносу или демонтажу объектов капитального строительства»;

• Раздел 8 «Перечень мероприятий по охране окружающей среды»;

• Раздел 9 «Мероприятия по обеспечению пожарной безопасности»;

• Раздел 10 «Мероприятия по обеспечению доступа инвалидов»;

• Раздел 11 «Смета на строительство объектов капитального строительства»;

• Раздел 12 «Иная документация в случаях, предусмотренных федеральными законами».

Необходимость разработки требований к содержанию разделов проектной документации, наличие которых согласно [3] не является обязательным, определяется по согласованию между проектной организацией и заказчиком проектной документации.

В рамках работы над данной статьей установлены границы исследования: далее будут рассматриваться разделы 1-6 из представленного перечня. Это определено требованиями к содержанию указанных разделов проектной документации и методами ее получения.

X X

о

го А с.

X

го т

о

2 О

м

Сл>

< СП

0

1 I

Темпы строительства, необходимость повышения качества строительных работ, и, как следствие, повышение качества технических решений, принимаемых на этапе проектирования, требуют внедрения инноваций. Одним из примеров инноваций в строительной отрасли можно рассматривать информационное моделирование. В сфере капитального строительства информационное моделирование рассматривается на примерах строительных объектов - зданий, строений, сооружений, но при этом, включает в себя моделирование всего жизненного цикла объекта, начиная от задания на проектирование и заканчивая демонтажом строительного объекта. В различных источниках под информационным моделированием понимается либо непосредственно информационная модель, которая содержит в себе информацию о рассматриваемом объекте в понятной и доступной пользователю форме, либо непосредственно процесс создания этой модели. Ввиду различия определений, наиболее целесообразно в контексте данной статьи рассматривать информационное моделирования как технологию работы над проектом объектов капитального строительства [4, 5, 6]. Результатом деятельности является информационная модель здания - это предназначенная для решения конкретных задач и пригодная для компьютерной обработки структурированная информация о проектируемом, существующем или даже утраченном строительном объекте, при этом:

• нужным образом скоординированная, согласованная и взаимосвязанная,

• имеющая геометрическую привязку,

• пригодная для расчётов и количественного анализа,

• допускающая необходимые обновления.

Согласно концепции, решения на основе информационного моделирования охватывают все рабочие процессы - от проектирования и строительства, до ремонта и эксплуатации объектов строительства, и так далее вплоть до его демонтажа. Отдельно необходимо отметить использование информационного моделирования при производстве строительных изделий и управлении их жизненным циклом [7]. Все проектные изменения и документация ведутся в едином информационном пространстве с соблюдением следующей иерархии [8]:

1. Цифровая информационная модель - электронный документ в составе информационной модели представленный в цифровом объектно-пространственном виде;

2. Информационная модель - совокупность взаимосвязанных инженерно-технических и инженерно-технологических данных об объекте капитального строительства, представленных в цифровом объектно-пространственном виде;

3. Среда общих данных - совокупность взаимосвязанных инженерно-технических и инженерно-технологических данных об объекте капитального строительства, представленных в цифровом объектно-пространственном виде.

Среда общих данных может быть реализована путем применения комплекса программно-технических средств. Такое решение представляет собой источник данных, обеспечивающий совместное использование информации всеми участниками проекта.

В виду этого технологии информационного моделирования требуют применения специализированного программного обеспечения. По своей идеологии оно

значительно отличается от уже традиционных САПР (систем автоматизированного проектирования).

Переходу проектных организаций к информационному моделированию способствовало сразу несколько факторов. Политической стороной вопроса стал факт того, что в 2016 году был опубликован «Перечень поручений по итогам заседания Государственного совета», в котором Президент России определил ближайшие перспективы развития строительной политики страны. В этот перечень входило внедрение в строительстве технологий информационного моделирования. А уже с начала 2022 года применение технологий информационного моделирования на объектах государственного заказа стало обязательным.

Другой стороной вопроса принято считать организационно-экономический эффект. Среди основных преимуществ в результате анкетирования проектных организаций выделяют [9] улучшение взаимодействия в проектной команде (эффект оценивается на уровне более 60%), сокращение сроков и затрат на проектирование с одновременным повышением его качества (эффект оценивается на уровне около 40%).

При этом переход от классических методов работы над проектом к информационному моделированию требует серьезной подготовки. Одним из наиболее острых вопросов здесь отмечается выбор соответствующего программного обеспечения не только для осуществления узкоспециализированных проектных задач, но и для координации проекта в целом.

На сегодняшний день по различным данным количество зарегистрированных вендоров исчисляется сотнями. Однако, далеко не все из них распространены в практической деятельности. Анализ востребованности вендоров программного обеспечения проведен на основе анализа данных аналитических агентств за период с 2017 года по настоящее время, в том числе источников [9-10]. Разумеется, наблюдается присутствие на рынке и других вендоров, таких как, например, SOFiSTiK AG, Solibri, ПараГраф и других. Но их доля настолько мала по сравнению с остальными, что в диаграмме они учтены не будут. Результаты анализа сведены в диаграмму, представленную на рисунке 1.

Рисунок 1. Динамика востребованности вендоров программного обеспечения информационного моделирования по количеству реализованных проектов в год на территории РФ

Зачастую каждый программный продукт решает определенный круг задач. Применение его в смежных областях проектирования не всегда является целесообразным решением, а в ряде случаев и невозможным. В виду этого были проанализированы популярные про-

дукты наиболее известных вендоров на предмет применения в разработке различных разделов проектной документации, для которых на сегодняшний день применима технология информационного моделирования (таблица 1). Однако, данный анализ оценивает лишь потенциальные возможности ее применения, но не отражает качества продукта с точки зрения пользователя.

Нельзя не отметить возрастание интереса к отечественному программному обеспечению. Это обусловлено с одной стороны сложившейся политической обстановкой, а с другой - его полной адаптированностью к действующей нормативно-технической базе, вплоть до оформления документации по ГОСТ Р 21.1101-2013.

Популярность программного продукта среди проектировщиков подтверждается значительным расширением элементной базы отечественных поставщиков и производителей оборудования и строительных материалов.

Также нельзя не отметить набирающие популярность продукты nanoCAD. Их основной перечень приведен в таблице 1, однако он не является полным и включает только перечень программ, подходящих под критерии концепции информационного моделирования [11, 12].

Однако, из таблицы видно, что ни один программный продукт не покрывает весь спектр задач, решаемых проектными организациями при комплексном проектировании. А учитывая концепцию информационного моделирования, согласно которой в результате проектирования должна быть получена единая модель, а не набор отдельных файлов, при выборе программного обеспечения должен быть учтен аспект совместимости.

Связь между частями проекта может быть обеспечена посредством:

• специализированного программного обеспечения (позволяет работать с ограниченным спектром программ);

• применения универсальных форматов (позволяет работать с большинством программ, однако не всегда возможно гарантировать качественную конвертацию файла, ограничиваясь лишь геометрическими параметрами).

Если рассматривать в этом ключе продукты nanoCAD, то с дистрибутивом программы поставляется настроенный профиль экспорта в IFC-файл, что соответствует актуальным требованиями Московской государственной экспертизы.

Выводы

По результатам приведенного анализа, можно отметить, что подбор и внедрение программных продуктов информационного моделирования осуществляется под влиянием большого количества ограничений разного характера. Организация процесса проектирования и управление проектом требует подбора программного обеспечения, обеспечивающего полную совместимость на всех стадиях разработки проектной документации с одной стороны, и качественного взаимодействия с внешними участниками строительства с другой, включая контрольно-надзорные органы, поставщиков и производителей оборудования и строительных изделий и прочих.

В результате чего, в современных реалиях (без учета внутренних организационно-экономических факторов проектной организации) наибольшим потенциа-

лом обладает отечественное программное обеспечение. Однако его внедрение на современном этапе пока не всегда позволяет организовать процесс проектирования с учетом описанных в начале статьи критериев.

Таблица 1

Анализ возможности применения программных продуктов для разработки разделов проектной документации на объ-

Раздел проектной документации Марки основных комплектов чертежей Autodesk ^носос^" Trim ble Buildi ngs Renga Software Другие

AutoCAD Civil | Revit Architecture | Revit Structure | Revit MEP nanoCAD Конструкторский | nanoCAD Электро | nanoCAD СКС | С П О D < C o n a n nanoCAD BК | nanoCAD Отопление | nanoCAD Геоника | nanoCAD Стройплощадка | SketchUP 1 Tekla Structures | Renga Architecture | Renga Structure | Renga MEP | ArchiCad | Aiiplan 1

Пояснительная записка ПЗ

Схема планировочной организации земельного участка ГП Х Х Х

АД Х Х

Архитектурные решения АР Х Х Х Х

АС Х Х Х Х

АИ Х Х Х Х

Конструктивные и объемно-планировочные решения КР Х Х Х Х

КЖ Х Х Х Х Х

КЖ И Х Х Х

КМ Х Х Х

КМ Д Х

КД

КД Д

Сведения об инженерном оборудовании, о сетях инже-нерно-тех-нического обеспечения ЭО Х Х Х

ЭМ Х Х Х

ЭН Х Х Х

РТ Х Х Х

ПТ Х Х Х

ПС Х Х

ОС Х Х

ВК Х Х Х

ОВ Х Х Х

HB Х Х Х

НК Х Х Х

ЭК Х Х Х

Проект организации строительства ПО С Х Х

Литература

1. Строительство в России. 2020: Стат. сб. / Рос-стат. - М., С863, 2020. - 113 с.

2. Федеральный закон «О внесении изменений в Градостроительный кодекс Российской Федерации и отдельные законодательные акты Российской Федерации» от 22.07.2008 г. № 148-ФЗ (ред. от 03.07.2016 г.) (с изм. и доп., вступ. в силу с 01.07.2017 г.) [Электронный ресурс]. - Режим доступа: Справочная правовая система «Консультант Плюс» http://www. consultant.ru/cons (дата обращения: 10.02.2023).

X

го m

о

ю

2 О M

со

fO CS

о

CS CS

о ш m

X

<

m о x

X

3. Постановление Правительства РФ от 16.02.2008 N 87 (ред. от 06.07.2019) «О составе разделов проектной документации и требованиях к их содержанию» [Электронный ресурс]. - Режим доступа: Справочная правовая система «Консультант Плюс» http://www. consultant.ru/cons (дата обращения: 10.02.2023).

4. Dorozhkina, E. Features of the Application of Information Modeling in the Construction Industry / E. Dorozhkina, A. Pastukhov // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, Russky Island, 04-06 марта 2019 года. Vol. 272, 3. - Russky Island: Institute of Physics Publishing, 2019. - P. 032235. - DOI 10.1088/17551315/272/3/032235.

5. Кузьмина, Т. К. Особенности работы технического заказчика с применением bim-технологий / Т. К. Кузьмина, П. В. Большакова, Л. И. Ледовских, Д. Д. Зуева // Актуальные проблемы строительной отрасли и образования: Сборник докладов Первой Национальной конференции. - 2020. - С. 960-964.

6. Лапидус, А. А. Применение bim-технологий для контроля и оценки строительных рисков / А. А. Лапидус, И. Л. Абрамов, З. А. Аль-Заиди // Системотехника строительства. Киберфизические строительные системы -2019: Сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции, Москва, 25 ноября 2019. -Москва, 2019. - С. 321-325.

7. Pastukhov, A. V. Product lifecycle vanagement concept in modern industry / A. V. Pastukhov, E. A. Dorozhkina, I. P. Leskovskii // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering: International Workshop "Advanced Technologies in Material Science, Mechanical and Automation Engineering - MIP: Engineering - 2019", Krasnoyarsk, 04-06 апреля 2019 года / Krasnoyarsk Science and Technology City Hall of the Russian Union of Scientific and Engineering Associations. Vol. 537. -Krasnoyarsk: Institute of Physics and IOP Publishing Limited, 2019. - P. 42075. - EDN YZRRQT.

8. СП 333.1325800.2017 «Информационное моделирование в строительстве. Правила формирования информационной модели объектов на различных стадиях жизненного цикла» [Электронный ресурс]. - Режим доступа: Справочная правовая система «Консультант Плюс» http://www. consultant.ru/cons (дата обращения: 10.02.2023).

9. Единая информационная система жилищного строительства [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://наш.дом.рф/аналитика (дата обращения: 10.02.2023).

10. Building Information Modeling. Информационное моделирование зданий и сооружений [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.tadviser.ru/index.php/BIM (дата обращения: 10.02.2023).

11. Тимошенко, Т. А. Обзор российских систем автоматизации проектных работ (САПР), использующих разработки технологий информационной моделирования (ТИМ), заменяющих зарубежные аналоги / Т. А. Тимошенко, К. М. Клинг // Университетская наука. - 2022. - № 1(13). - С. 88-90.

12. Забегина, А. Р. Технологии информационного моделирования как инструмент проектирования архитектурных объектов / А. Р. Забегина, Е. А. Булгакова // Вестник Московского информационно-технологического университета - Московского архитектурно-строительного института. - 2022. - № 4. - С. 36-41. - DOI 10.52470/2619046X 2022 4 36.

Organization of modern living space taking into account the needs of self-isolation in the aspect of eco-recreation

Dorozhkina E.A.

Moscow State University of Civil Engineering (National Research University)

JEL classification: L61, L74, R53

The article discusses the methodology of organizing the process of integrated design of capital construction projects in the aspect of automation development. Information modeling technology is considered as a logical development of computer-aided design systems. The hierarchical model of project formation with the use of information modeling is analyzed. The possibility of using software for information modeling at various stages of development of project documentation is analyzed in terms of the sections "Scheme of planning organization of the land plot"; "Architectural solutions"; "Structural and space-planning solutions"; "Information about engineering equipment, engineering support networks, list of engineering and technical measures, the content of technological solutions"; "Construction organization project".

Keywords: information modeling of buildings, information modeling technologies, information model, software package, software, sections of project documentation, design stages, project activities, project management.

References

1. Construction in Russia. 2020: Stat. sat. / Rosstat. - M., C863, 2020. -113 p.

2. Federal Law "On Amendments to the Urban Planning Code of the Russian Federation and Certain Legislative Acts of the Russian Federation" dated 22.07.2008 No. 148-FZ (as amended on 03.07.2016) (with amendments and additions, intro. effective from 01.07.2017) [Electronic resource]. - Access mode: Legal reference system "Consultant Plus" http:// www.consultant.ru/cons (accessed: 10.02.2023).

3. Resolution of the Government of the Russian Federation of 16.02.2008 N 87 (ed. of 06.07.2019) "On the composition of sections of project documentation and requirements for their content" [Electronic resource].

- Access mode: Legal reference system "Consultant Plus" http:// www.consultant.ru/cons (accessed: 10.02.2023).

4. Dorozhkina, E. Features of the Application of Information Modeling in the Construction Industry / E. Dorozhkina, A. Pastukhov // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, Russky Island, 04-06 March 2019. Vol. 272,3. - Russky Island: Institute of Physics Publishing, 2019.

- P. 032235. - DOI 10.1088/1755-1315/272/3/032235.

5. Kuzmina, T. K. Features of the technical customer's work with the use of bim technologies / T. K. Kuzmina, P. V. Bolshakova, L. I. Ledovskikh, D. D. Zueva // Actual problems of the construction industry and education: A collection of reports of the First National Conference. - 2020. - pp. 960-964.

6. Lapidus, A. A. Application of BIM technologies for control and assessment of construction risks / A. A. Lapidus, I. L. Abramov, Z. A. Al-Zaidi // System engineering of construction. Cyberphysical Building Systems - 2019: Collection of materials of the All-Russian Scientific and Practical Conference, Moscow, November 25, 2019. - Moscow, 2019. -pp. 321-325.

7. Pastukhov, A. V. Product lifecycle vanagement concept in modern industry / A. V. Pastukhov, E. A. Dorozhkina, I. P. Leskovskii // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering: International Workshop "Advanced Technologies in Material Science, Mechanical and Automation Engineering - MIP: Engineering - 2019", Krasnodar, 04-06 April 2019 / Krasnodar Science and Technology City Hall of the Russian Union of Scientific and Engineering Associations. Vol. 537. - Krasnodar: Institute of Physics and IOP Publishing Limited, 2019. - P. 42075. - EDN YZRRQT.

8. SP 333.1325800.2017 "Information modeling in construction. Rules for the formation of an information model of objects at various stages of the life cycle" [Electronic resource]. - Access mode: Legal reference system "Consultant Plus" http:// www.consultant.ru/cons (date of reference: 10.02.2023).

9. Unified information system of housing construction [Electronic resource].

- Access mode: https://Haw.flOM.pi£/aHafiMTMKa (accessed: 10.02.2023).

10. Building Information Modeling. Information modeling of buildings and structures [Electronic resource]. - Access mode: http://www.tadviser.ru/index.php/BIM (date of reference: 10.02.2023).

11. Timoshenko, T. A. Review of Russian automation systems of design work (CAD) using the development of information modeling technologies (TIM) replacing foreign analogues / T. A. Timoshenko, K. M. Kling // University Science. - 2022. - № 1(13). - Pp. 88-90.

12. Zabegina, A. R. Information modeling technologies as a tool for designing architectural objects / A. R. Zabegina, E. A. Bulgakova // Bulletin of the Moscow Information Technology University - Moscow Institute of Architecture and Construction. - 2022. - No. 4. - pp. 36-41.

- DOI 10.52470/2619046X 2022 4 36.