CC BY
8
Перспективные направления судебной строительно-технической экспертизы в условиях цифровой трансформации процесса строительства
Харченко Валерий Борисович,
д-р техн. наук, профессор, кафедра судебных экспертиз, Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет E-mail: val-spb@mail.ru
Хохрин Роман Владимирович,
аспирант, кафедра судебных экспертиз, Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет E-mail: 9119122275@mail.ru
В статье обсуждается активный процесс цифровизации строительной отрасли, влияющий на судебно-технические экспертизы.
Дается определение цифровой трансформации в строительстве, которая представляет собой процесс интеграции современных цифровых технологий, инноваций и автоматизированных методов во все этапы строительного процесса. Далее рассматриваются ключевые технологические тренды, такие как Building Information Modeling (BIM), Internet of Things (loT), искусственный интеллект (ИИ), машинное обучение, виртуальная и дополненная реальность, и их роль в улучшении проектирования, управления стройплощадками, оптимизации процессов и обучении сотрудников.
Подчеркивается важность цифровой трансформации для будущего строительной индустрии, ее влияние на судебную строительно-техническую экспертизу.
Ключевые слова: судебная строительно-техническая экспертиза, цифровизация строительной отрасли, BIM, IoT, искусственный интеллект, машинное обучение, виртуальная и дополненная реальность.
В настоящее время наблюдается активный процесс цифровизации всех сторон нашей жизни. Не является исключением и такая отрасль деятельности человечества, как строительство. Как следствие этого процесса, имеет место и значительные изменение в подходах к проведению судебных строительно-технических экспертиз. Очевидно, что это приводит к повышению уровня требованиях к специальным познаниям судебного эксперта.
Для того чтобы понять, какие же новые требования должны предъявляться к судебному эксперту-строителю, следует рассмотреть основные тенденции цифровизации строительной отрасли.
Цифровая трансформация в строительстве представляет собой процесс интеграции современных цифровых технологий, инноваций и автоматизированных методов во все аспекты строительной отрасли, начиная с проектирования и заканчивая эксплуатацией и обслуживанием строительных объектов [1-5]. Этот процесс включает в себя создание цифровых моделей, анализ данных, автоматизацию задач, а также оптимизацию строительных процессов с использованием современных информационных и коммуникационных технологий.
Целью цифровой трансформации в строительстве является улучшение эффективности, точности и качества работ, сокращение затрат и сроков выполнения проектов, а также обеспечение более устойчивого и безопасного строительства. Она преобразует традиционные методы и подходы, предоставляя строительной индустрии новые возможности для инноваций, сотрудничества и роста.
Цифровая трансформация в строительстве включает в себя такие ключевые элементы, как Building Information Modeling (BIM) [6-10], Internet of Things (IoT) [11-16], искусственный интеллект (ИИ) [17-18], машинное обучение, виртуальную (VR) и дополненную реальность (AR) [19-20], что позволяет создавать - интегрированные и умные решения для всех участников строительного процесса. Этот процесс меняет способы, которыми строительная индустрия проектирует, строит и управляет объектами, открывая новые горизонты для развития и роста в будущем.
Современная строительная индустрия сталкивается с рядом вызовов, таких как увеличение требований к эффективности, снижение бюджетов, повышение стандартов экологических требований и обеспечение безопасности рабочих мест. В этом контексте цифровая трансформация, предполагающая внедрение новых технологий и инноваций, играет важную роль в обеспечении успеха и процветания строительных проектов и компаний. Мож-
но выделить основные перспективные направления, где цифровая трансформация может оказать существенное влияние:
- Повышение производительности: Цифровая трансформация включает в себя автоматизацию и оптимизацию процессов, что позволяет увеличить производительность труда. Использование цифровых инструментов, таких как BIM (Building Information Modeling) и IoT (Интернет вещей), позволяет строительным компаниям более эффективно управлять ресурсами и сокращать временные рамки выполнения проектов.
- Улучшенное качество: Использование цифровых технологий позволяет более точно моделировать и анализировать проекты, что способствует повышению качества строительства. Это помогает избегать ошибок и снижать риски дефектов.
- Эффективное управление стоимостью: Цифровая трансформация помогает строительным компаниям более точно оценивать затраты и бюджетировать проекты, что может снижать расходы и предотвращать перерасходы.
- Соблюдение стандартов экологической безопасности: В современной строительной индустрии всё больше внимания уделяется экологической безопасности. Цифровая трансформация позволяет оптимизировать процессы и ресурсы, что способствует соблюдению данных стандартов и уменьшению негативного воздействия на окружающую среду.
- Безопасность и управление рисками: Цифровые системы мониторинга и управления безопасностью на стройплощадках позволяют предотвращать несчастные случаи и обеспечивать безопасность рабочих. Также цифровая трансформация позволяет лучше управлять рисками и предсказывать потенциальные проблемы.
- Улучшенное управление информацией: Цифровая трансформация обеспечивает лучший доступ к данным и информации о проектах, что упрощает принятие решений на основе данных и сотрудничество между участниками проекта.
Итак, инновации, связанные с цифровой трансформацией в строительстве, являются ключевыми факторами, которые помогают строительной индустрии адаптироваться к современным требованиям и достичь более высокой эффективности, качества и устойчивости.
Рассмотрим возможности, перечисленные выше, элементы цифровой трансформации:
- Building Information Modeling (BIM) представляет собой методологию и набор инструментов для создания и управления трехмерной моделью строительного объекта. Эта технология играет ключевую роль в улучшении проектирования в строительстве:
BIM позволяет интегрировать информацию о всех аспектах проекта, включая архитектурные, инженерные и строительные детали, в одну цен-
трализованную модель. Это способствует более точному и согласованному проектированию.
С помощью BIM можно визуализировать проекты в трехмерном формате, что помогает заказчикам и исполнителям лучше понимать дизайн и архитектурные решения. Также BIM позволяет проводить анализы, такие как анализ структурной прочности и эффективности систем отопления и вентиляции.
BIM помогает выявлять конфликты и ошибки на ранних стадиях проектирования, что позволяет избегать дорогостоящих исправлений в будущем.
BIM обеспечивает эффективное управление данными о проекте, что улучшает коммуникацию и сотрудничество между участниками проекта.
- Internet of Things (IoT - Интернет вещей) предоставляет возможность подключать физические объекты и устройства к интернету с целью сбора и анализа данных. В строительстве, использование IoT предоставляет следующие преимущества:
С помощью датчиков и IoT-технологий можно мониторить состояние строительной техники и оборудования, что позволяет предотвращать отказы и повреждения.
IoT-решения позволяют более эффективно управлять ресурсами на стройплощадке, такими как материалы и энергия, снижая потери и избыточные расходы.
Системы видеонаблюдения и мониторинга на базе IoT помогают обеспечивать безопасность рабочих и предотвращать несчастные случаи.
IoT-системы позволяют автоматизировать процессы и улучшить координацию на стройплощадке, что сокращает время выполнения проектов.
- Искусственный интеллект (ИИ) и машинное обучение (МО) играют важную роль в оптимизации строительных процессов:
ИИ может анализировать данные проекта для более точного планирования и управления ресурсами и сроками выполнения.
Машинное обучение позволяет автоматизировать рутинные задачи на стройплощадке, такие как сортировка материалов или контроль качества.
ИИ может предсказывать неисправности и регулярное обслуживание строительной техники, что помогает предотвращать дорогостоящие ремонты.
- Виртуальная реальность (VR) и дополненная реальность (AR) предоставляют новые способы обучения и визуализации проектов в строительстве:
VR и AR могут использоваться для обучения рабочих и инженеров, предоставляя им возможность погрузиться в виртуальные тренировочные среды или получать дополнительные инструкции и советы на месте работ. р VR и AR позволяют заказчикам и исполните- ИД лям лучше понимать дизайн и концепции проектов, Ч
m
предоставляя возможность исследовать трехмер- К ные модели и взаимодействовать с ними. S
Виртуальные инструменты могут помочь в вы- у явлении потенциальных конфликтов и ошибок А
на ранних стадиях проектирования и строительства.
Таким образом, В1М, 1оТ, искусственный интеллект и машинное обучение, а также виртуальная и дополненная реальность играют важную роль в современных технологических трендах в строительстве, способствуя улучшению проектирования, мониторингу, оптимизации процессов и обучению.
Одним из главных преимуществ цифровой трансформации в строительстве является сокращение времени и затрат на проекты, что реализуется в:
Оптимизации проектирования и планирования: С использованием В1М и других цифровых инструментов можно создавать более точные и согласованные проекты, что уменьшает необходимость в последующих изменениях и исправлениях. Это снижает время, затрачиваемое на разработку проекта.
Улучшении управление ресурсами: Цифровые технологии позволяют более эффективно управлять ресурсами, включая материалы, трудовые ресурсы и оборудование. Это позволяет сократить затраты на лишние запасы и минимизировать временные задержки.
Мониторинге и управлении временными рамками: 1оТ и мониторинг в реальном времени позволяют строительным компаниям более тщательно контролировать ход выполнения проекта и своевременно реагировать на возникающие проблемы, что способствует сокращению времени выполнения.
Автоматизации рутинных задач: Искусственный интеллект и машинное обучение позволяют автоматизировать многие рутинные задачи на стройплощадке, ускоряя выполнение работ и снижая расходы на рабочую силу.
Однако, надо отчетливо понимать, что внедрение новых технологий в строительство может также сопровождаться рядом проблем:
- Внедрение цифровых технологий требует создания соответствующей инфраструктуры и обучения персонала. Это может потребовать значительных инвестиций и времени.
- Различные цифровые инструменты и системы должны быть совместимы между собой, чтобы обеспечить эффективное взаимодействие. Проблемы с интероперабельностью могут создавать сложности в интеграции технологий.
- Внедрение цифровых инноваций может потребовать изменения культуры и подходов внутри строительных компаний. Некоторые сотрудники могут быть сопротивляться изменениям.
- С увеличением использования цифровых систем становится важным обеспечение кибер-безопасности и защиты данных от угроз и взломов.
Можно спрогнозировать, что можно ожидать от развития основных направлений в цифровиза-ции строительной отрасли:
- Развитие искусственного интеллекта и машинного обучения: Ожидается, что искусственный интеллект и машинное обучение будут продол-
жать совершенствоваться и находить новые приложения в строительстве. Эти технологии будут использоваться для более точного прогнозирования и оптимизации строительных процессов.
- Дальнейшее развитие BIM и IoT: Building Information Modeling (BIM) и Internet of Things (IoT) будут играть все более важную роль в строительстве. Ожидается, что BIM станет более широко распространенным, а сети IoT будут более разветвленными и умными.
- Виртуальная и дополненная реальность: VR и AR будут использоваться для более реалистичной визуализации проектов и обучения сотрудников. Они также могут стать инструментами для удаленного управления стройплощадками и обучения.
- Экологическое строительство: С целью соблюдения экологических стандартов ожидается развитие технологий и инноваций, способствующих повышению экологической безопасности, например, таких как использование материалов с низким воздействием на окружающую среду и оптимизация энергопотребления. В целом процесс цифровой трансформации
в строительной отрасли приведет к:
- Увеличение эффективности и снижение затрат: Цифровая трансформация позволит строительным компаниям более эффективно управлять ресурсами, сокращать временные рамки и минимизировать ошибки. В конечном итоге - увеличение прибыли.
- Повышение качества и безопасности: Использование цифровых инструментов позволит повысить качество строительства и обеспечить безопасность рабочих. Это будет способствовать улучшению репутации компаний и снижению рисков.
- Экологическая ответственность: Цифровая трансформация позволит строительной индустрии двигаться в сторону более четкого соблюдения экологических норм. Это соответствует современным требованиям и ожиданиям общества.
- Глобальное сотрудничество и удаленное управление: Цифровые инструменты позволят компаниям сотрудничать на глобальном уровне и управлять стройплощадками удаленно. Это расширит географические возможности и рынки для строительной индустрии.
- Улучшение профессионального обучения и развития: VR и AR будут играть важную роль в обучении сотрудников, что способствует повышению квалификации и профессионализма в отрасли.
Будущее строительной индустрии в цифровой эпохе обещает быть более эффективным, инновационным и устойчивым. Компании, которые успешно адаптируются к этим изменениям и инвестируют в цифровую трансформацию, смогут оставаться конкурентоспособными и достигать новых высот в своей деятельности.
Таким образом, цифровая трансформация в строительстве представляет собой не просто моду, но неотъемлемую необходимость для строительной индустрии в наше время. Она не только изменяет способы, которыми мы проектируем и строим, но и пересматривает общий ландшафт отрасли. Цифровая трансформация в строительстве - это невероятно мощный инструмент для достижения новых высот эффективности, качества и устойчивости.
Процесс цифровой трансформации в строительстве предъявляет повышенные требования к специальным познаниям судебного эксперта-строителя, требует от последнего постоянной работы над их повышением, улучшение их качества. Все это позволит судебному эксперту-строителю оказывать качественную помощь «в решении вопросов, требующих специальных познаний» (ФЗ № 73).
Литература
1. Кабанова, О. А., Селиванов В.В., Филиппов А.В. Применение цифровых технологий в строительстве: перспективы и вызовы. // Вестник Московского университета, Серия 1: Геология, М: МГУ, 2017, № 6, С. 11-17.
2. Горбачев, В.Г. Роль цифровой трансформации в развитии строительной индустрии. // Экономический вестник Ростовского государственного университета (РГУ), 2019, № 2, С. 27-34.
3. Кондратов, В. А., Сидоров А.В., Толмачев А.Г. (2017). Особенности внедрения цифровых технологий в строительстве. // Экономические науки, (149), 2017, С. 158-163.
4. Савельев, В. В., Швец, С.В. Цифровая трансформация и технологии в строительстве. // Архитектура и строительство, 2018, № 1, С. 2329.
5. Горелик, А. Г., Перельмутров, В.В. Цифровая трансформация в строительстве: перспективы и вызовы. // Строительство, материаловедение, машиностроение, 2017, № 4, С.5-10.
6. Белкин, Д. В., & Белкин, В.Д. Применение технологии BIM в строительстве. // Современные технологии и инженерные системы, 2018, № 2, С. 14-19.
7. Bryde D., Broquetas M., Volm J.M. (2013). The project benefits of building information modelling (BlM). // International Journal of Project Management, 2013, № 31(7), 971-980.
8. Sacks R., Radosavljevic M., Barak R., Eastman C. Requirements for BIM adoption in the building industry. // Proceedings of the 2010 ASCE Construction Research Congress, Banff, Alberta, Canada.
9. Bock T., Linner T., Seppanen O. (2015). Enablers and barriers of the utilisation of building information management (BIM) in construction - Results from a cross-national survey. // Construction Innovation, 2015, № 15(2), 199-215.
10. Fernández-Sánchez G., Rodríguez-Lozano D., Martínez-Segura M. J., del Mar Sánchez-Ruíz M. Building information modeling (BIM) and sus-tainability in civil engineering. // Sustainability, 2015 № 7(7), 9895-9912.
11. Гордеев А. В., Хорошавин В.А. Внедрение Интернета вещей в строительной индустрии: проблемы и перспективы. // Инновации и инвестиции, 2019 № 6, С. 44-50.
12. Корнилова, Н. (2018). Интернет вещей (IoT) в строительной отрасли: применение и перспективы. // Строительная практика, 2018, № 11, С.58-60.
13. Lu Y., Wu P., Chen J., Zhang J. Internet of Things (IoT) technologies for building energy management: // A review. Energy and Buildings, 2017, № 140, 235-246.
14. Oti A. H., Umeokafor N. Internet of Things (IoT) in construction industry: A review of present status, opportunities and future trends. // Journal of King Saud University-Engineering Sciences 2019.
15. Schleicher D., O'Neill T. R. (2017). The Internet of Things in construction: A descriptive analysis of benefits, challenges, and opportunities. // Journal of Construction Engineering and Management, 2017, № 143(11), 04017072.
16. Schleicher D., O'Neill T. R. (2017). The Internet of Things in construction: A descriptive analysis of benefits, challenges, and opportunities. // Journal of Construction Engineering and Management, 2017, № 143(11), 04017072.
17. Павлов А. Г., Полевой С.А. (2019). Использование искусственного интеллекта в строительстве. // Вестник Нижегородского университета имени Н.И. Лобачевского, 2019 № 2, С. 37-44.
18. Brynjolfsson E., McAfee A. The second machine age: Work, progress, and prosperity in a time of brilliant technologies. // WW Norton & Company, 2014.
19. Головина М. С., Громов Д.С. (2018). Виртуальная и дополненная реальность в строительстве: возможности и перспективы. // Строительство и реконструкция, 2018 № 4, С. 46-49.
20. Kamat V. R., Martinez J.C. The role of virtual reality (VR) and augmented reality (AR) in the construction industry. // Procedia Engineering, 2017, № 196, 233-240.
PROMISING AREAS OF FORENSIC CONSTRUCTION AND TECHNICAL EXAMINATION IN THE CONTEXT OF DIGITAL TRANSFORMATION OF THE CONSTRUCTION PROCESS
Kharchenkov V.B., Khokhrin R.V.
Saint Petersburg State University of Architecture and Civil Engineering
The article discusses the active process of digitalization of the construction industry, affecting forensic technical examinations. A definition is given of digital transformation in construction, which is the process of integrating modern digital technologies, innovations and automated methods into all stages of the construction process. The following examines key technology trends such as Building Information Modeling (BIM), Internet of Things (IoT), artificial intelligence (AI), machine learning, virtual and augmented reality, and their role in improving design, site management, process optimization and training. employees.
5
"O
C3 ж
■с
The importance of digital transformation for the future of the construction industry and its impact on forensic construction and technical examination are emphasized.
Keywords: forensic construction and technical examination, digital-ization of the construction industry, BIM, IoT, artificial intelligence, machine learning, virtual and augmented reality.
References
1. Kabanova, O. A., Selivanov V.V., Filippov A.V. Application of digital technologies in construction: prospects and challenges. // Bulletin of Moscow University, Series 1: Geology, M: MSU,
2017, No. 6, pp. 11-17.
2. Gorbachev, V.G. The role of digital transformation in the development of the construction industry. // Economic Bulletin of Rostov State University (RSU), 2019, No. 2, pp. 27-34.
3. Kondratov, V. A., Sidorov A.V., Tolmachev A.G. (2017). Features of the introduction of digital technologies in construction. // Economic Sciences, (149), 2017, pp. 158-163.
4. Savelyev, V.V., Shvets, S.V. Digital transformation and technologies in construction. // Architecture and construction, 2018, No. 1, pp. 23-29.
5. Gorelik, A. G., Perelmutrov, V.V. Digital transformation in construction: prospects and challenges. // Construction, materials science, mechanical engineering, 2017, No. 4, pp. 5-10.
6. Belkin, D. V., & Belkin, V.D. Application of BIM technology in construction. // Modern technologies and engineering systems,
2018, No. 2, pp. 14-19.
7. Bryde D., Broquetas M., Volm J.M. (2013). The project benefits of building information modeling (BIM). // International Journal of Project Management, 2013, No. 31(7), 971-980.
8. Sacks R., Radosavljevic M., Barak R., Eastman C. Requirements for BIM adoption in the building industry. // Proceedings of the 2010 ASCE Construction Research Congress, Banff, Alberta, Canada.
9. Bock T., Linner T., Seppanen O. (2015). Enablers and barriers of the utilization of building information management (BIM) in
construction - Results from a cross-national survey. // Construction Innovation, 2015, No. 15(2), 199-215.
10. Fernández-Sánchez G., Rodríguez-Lozano D., Martínez-Segura M. J., del Mar Sánchez-Ruíz M. Building information modeling (BIM) and sustainability in civil engineering. // Sustain-ability, 2015 No. 7(7), 9895-9912.
11. Gordeev A.V., Khoroshavin V.A. Introduction of the Internet of Things in the construction industry: problems and prospects. // Innovations and investments, 2019 No. 6, pp. 44-50.
12. Kornilova, N. (2018). Internet of Things (IoT) in the construction industry: applications and prospects. // Construction practice,
2018, No. 11, pp. 58-60.
13. Lu Y., Wu P., Chen J., Zhang J. Internet of Things (IoT) technologies for building energy management: // A review. Energy and Buildings, 2017, no. 140, 235-246.
14. Oti A. H., Umeokafor N. Internet of Things (IoT) in construction industry: A review of present status, opportunities and future trends. // Journal of King Saud University-Engineering Sciences
2019.
15. Schleicher D., O'Neill T. R. (2017). The Internet of Things in construction: A descriptive analysis of benefits, challenges, and opportunities. // Journal of Construction Engineering and Management, 2017, No. 143(11), 04017072.
16. Schleicher D., O'Neill T. R. (2017). The Internet of Things in construction: A descriptive analysis of benefits, challenges, and opportunities. // Journal of Construction Engineering and Management, 2017, No. 143(11), 04017072.
17. Pavlov A. G., Polevoy S.A. (2019). The use of artificial intelligence in construction. // Bulletin of Nizhny Novgorod University named after N.I. Lobachevsky, 2019 No. 2, pp. 37-44.
18. Brynjolfsson E., McAfee A. The second machine age: Work, progress, and prosperity in a time of brilliant technologies. // WW Norton & Company, 2014.
19. Golovina M. S., Gromov D.S. (2018). Virtual and augmented reality in construction: opportunities and prospects. // Construction and reconstruction, 2018 No. 4, pp. 46-49.
20. Kamat V. R., Martinez J.C. The role of virtual reality (VR) and augmented reality (AR) in the construction industry. // Procedia Engineering, 2017, No. 196, 233-240.
