CC BY
29
Преимущества BIM-технологий в рамках национального проекта
«Умный город».
С.Г. Шеина, С.Л. Шуйков Донской государственный технический университет, Ростов-на-Дону
Аннотация: Тематика BIM для настоящего времени актуальна и неотделима от вопросов развития инфраструктуры и проектов развития «Умных городов». Наша страна идет по пути цифровой трансформации и развития информационных технологий во всех своих областях деятельности. BIM-технологии внедряются в строительную отрасль и будут развиваться за счет продвижения государства. Они создают информационные модели, которые реализуются через инфраструктурные проекты. Этот процесс закладывает основу умных городов. В рамках работы были выделены направления развития в «Умных городах», рассмотрены положительные эффекты BIM-технологий. Ключевые слова: умный город, BIM-технологии, информационная модель.
В октябре 2018 года Минстроем России был запущен национальный проект цифровизации городского хозяйства «Умный город», который реализуется в рамках национального проекта «Жильё и городская среда» национальной программы «Цифровая экономика». Суть проекта: повышение общей эффективности управления городским хозяйством, за счет внедрения инновационных инженерных и цифровых решений. Применение новых технологий в городском управлении напрямую влияет на уровень комфорта и среды для жизни в российских городах. Решается эта задача на основе создания информационной модели города [1]. Информационная модель является основой «Умного города». Она содержится при моделировании объектов строительства (BIM), которые, в свою очередь, образуют протяженные объекты (города, районы, инфраструктура). Из моделирования протяженных объектов строится «Умная инфраструктура» и «Умный город» (оперативные ответы на возникающие вопросы). Информационная модель, созданная с помощью BIM-технологий, является итоговым результатом определенного этапа информационного моделирования при решении конкретных задач.
и
На основе информационной модели города можно обеспечить высокий уровень жизни, что будет характерным для нашего современного времени, снизить затраты и повысить эффективность использования ресурсов за счет интеграции в модель информационных систем и служб города [2]. Умные решения, внедряемые в ключевые сегменты городской среды, содействуют повышению уровня безопасности, улучшению транспортных коммуникаций и экологии, снижению расходов ЖКХ, увеличивают уровень привлекательности для потенциальных инвесторов [3].
Выделим некоторые направления проекта «Умный город» (Рис.1, Рис.3, Рис.5) и что дают BIM-технологии для конкретного направления (Рис.2, Рис.4).
Городская среда — это направление развития умных городов, мероприятия которого направлены на совершенствование физического окружения и взаимодействия жителей и городских властей по направлениям:
Умное ЖКХ. Автоматизированная система управления технологическими процессами основных городских коммуникаций п инфраструктурных узлов. Комфортная городская среда. Решения задач мониторинга и аудита: объекты инфраструктуры, геометрия города. Городской транспорт и мобильность. Развитие автономного транспорта, система парковочного пространства и т.д.
Рис. 1. - Направление «Городская среда» в проекте «Умный город»
Положительные эффекты от BIM-технологий [4-6] в направлении «Городская среда» изображены на рисунке 2.
Й Инженерный вестник Дона, №2 (2023) ivdon.ru/ru/magazine/arcliive/n2y2023/8233
Городской транспорт и мобильность
• Развитие системы администрирования городского парковочного пространства
• Интеллектуальное управление движением
• Интеллектуальное управление городским общественным транспортом
• Развитие системы мониторинга состояния дорожного полотна
УМНОЕ ЖКХ
• Развитие систем интеллектуального учета коммунальных ресурсов
• Развитие цифровой модели управления объектами коммунального хозяйства
• Развитие автоматических систем мониторинга состояния зданий, в том числе шума, температуры, исправности лифтового оборудования, систем противопожарной безопасности и газового оборудования
• Сокращение потребления энергоресурсов в государственных и муниципальных учреждениях
Комфортная городская среда
• Энергоэффективное городское освещение, включая архитектурную и художественную подсветку
• Автоматизированный контроль за работой дорожной и коммунальной техники
Рис. 2. - Эффекты от BIM-технологий в направлении «городская среда».
На рисунке 3 показано, на какие аспекты разделяется направление «Безопасный город».
Безопасный город — это направление развития умных городов, мероприятия которого направлены на повышение физической, виртуальной и иных видов безопасности жителей.
Общественная н экологическая безопасность. Дистанционное оповещение граждан. Защита от природных катаклизмов и защита природы (ради будущих поколений). Транспортная безопасность. В идеомониторинг транспортных объектов. Безопасность коммунальной инфраструктуры. Системы мониторинга и контроля аварийных ситуаций в сфере ЖКХ.
Й Инженерный вестник Дона, №2 (2023) ivdon.ru/ru/magazine/arcliive/n2y2023/8233
Рис. 3. - Направление «Безопасный город» в проекте «Умный город»
Положительные эффекты от В1М-технологий в направлении «Безопасный город» [7-9] изображены на рисунке 4.
Общественная безопасность
• Развитие систем информирования граждан о возникновении чрезвычайных ситуаций
• Развитие интеллектуальной системы контроля исправности противопожарных систем в местах массового скопления людей
Экологическая безопасность
I
• Развитие автоматизации системы управления обращения
• Развитие системы онлайн-моннторннга с твердыми коммунальными отходами
• Развитие системы онлайн-моннторинга атмосферного воздуха, воды
Рис. 4. - Эффекты от В1М-технологий в направлении «Безопасный город».
На какие аспекты разделяется направление «Цифровое городское управление», изображено на рисунке 5.
И Инженерный вестник Дона, №2 (2023) ivdon.ru/ru/magazine/arcliive/n2y2023/8233
Цифровое городское управление - это направление развития умных городов, связанное с мероприятиями, обеспечивающими скоординированную и прозрачную работу государственных органов.
Городское планирование. Цифровые двойники. сценарное моделирование. Мониторинг эффективности управления. Платформы для автоматического сбора, анализа и визуализации данных о городском управлении. Координация служб и ведомств. Платформы дня принятия решений базы данных, инфраструктура связи.
Рис. 5. - Направление «Цифровое городское управление» в проекте «Умный город»
В городском планировании BIM-технологии способствуют [10]:
- реализации цифровых двойников городской среды для управления процессами и анализа обширных данных для развития города;
- сбору данных о подвижности, передвижения жителей, экологических данных;
- сбору данных о геометрии города, городских, коммунальных объектах;
- сценарному моделированию градостроительных проектов.
Точная геодезическая информационная модель города, которая, помимо решения вопросов стратегического планирования и развития города, может решать задачи кадастрового учета, инвентаризации городского хозяйства [11].
Проект «Умный город» реализуется в семи городах Ростовской области с населением более 100 тыс. человек - Ростов-на-Дону, Батайск, Волгодонск, Таганрог, Новочеркасск, Шахты, Новошахтинск. В этих городах «Умный город» охватывает помимо сфер ЖКХ, транспорта, здравоохранения,
городского управления, экологии и общественной безопасности - цифровую платформу «Активный горожанин». С помощью нее жители имеют возможность участвовать в решении проблем города. На официальном портале «Умный город» можно посмотреть индекс оценки эффективности цифрового развития городского хозяйства городов). Ежегодно проходит Всероссийский конкурс «Лучшая муниципальная практика», курирующий Минстроем России, в целях выявления, поощрения и распространения применения примеров лучшей муниципальной практики. В прошлом, 2022 году, 5 место в I категории занял город Волгодонск. Термин «Умный город» стал особенно популярным с развитием ВШ-технологий. Это инновационный подход с применением цифровых технологий, что напрямую влияет на деятельность и эффективность оказания услуг и повышение уровня жизни в городе. Для решения тематических задач существуют узконаправленные технологии и инструменты, связанные с развитием современной городской среды. Основная задача «Умного города» - это повышение комфортной жизни жителей. Решается эта задача на основе создания информационной модели города.
На кафедре ГСХ ДГТУ создана информационная модель г. Ростова-на-Дону (рисунок 6), построенная в ПО ArcGIS 10.1 ESRI. Электронная карта города совмещена с космическим снимком, и данные отображены на рельефе местности. Жилой фонд окрашен в соответствии с классом энергоэффективности объектов.
Рис. 6. - Информационная модель г. Ростова-на-Дону, построенная в ПО ArcGIS 10.1 ESRI
Предварительно была создана база данных по энергоэффективности жилых зданий на основе обследованных объектов-аналогов. Затем все жилые здания были классифицированы по году постройки, этажности, материалу стен, и им присвоен соответствующий класс энергоэффективности. Полученная база данных была интегрирована в ПО ArcGIS, и результаты отражены на электронной карте.
Пространственный анализ, выполненный в ArcGIS, позволяет произвести оценку территорий по энергоэффективности и разработать мероприятия по повышению этого показателя в процессе проведения энергетической санации жилищного фонда.
Выводы.
BIM-технологии активно внедряются в строительную отрасль.
Интеграция BIM и ГИС-технологий позволяет создавать информационные модели территорий городов, которые реализуются через инфраструктурные проекты, являющиеся основой «умного города».
На основе информационной модели города можно обеспечить высокий уровень жизни, снизить затраты и повысить эффективность использования ресурсов за счет интеграции в модель информационных систем и служб города.
Литература
1. Талапов В.В. BIM-технологии для ЖКХ: стремительное сближение. URL: integral-russia.ru/2022/02/18/bim-tehnologii-dlya-zhkh-stremitelnoe-sblizhenie.
2. Лапина О.А., Лапина А.П. Энергоэффективные технологии // Инженерный вестник Дона. 2017. №1-2. URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n 1 p2y2015/2849.
3. Dameri R. Smart City Implementation, Progress in IS, Springer International Publishing AG. 2017. p. 154.
4. Сорокоумова Т.В., Будошкина К.А., Казарян Р.А., Купка Ю.О., Улямаев А.С. Выявление основных принципов для формирования концепции «умного города» // Инженерный вестник Дона. 2018. №3 URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n3y2018/5077.
5. Бушуев В.В., Ливинский П.А. Энергоэффективный мегаполис -Smart City «Новая Москва». - М.: ИД «Энергия», 2015 г., 76 с.
6. Deakin M., Al Waer H. From Intelligent to Smart Cities // Intelligent Buildings International. 2011. V. 3. № 3. pp. 133-139.
7. Mora, L., Bolici, R., & Deakin, M. The First Two Decades of Smart-City Research: A Bibliometric Analysis. Journal Of Urban Technology. 2017. №24(1). pp. 3-27.
8. Серая Е.С., Шеина С.Г., Петров К.С., Матвейко Р.Б. Интеллектуальная городская среда. Интеграция ГИС и BIM // Инженерный вестник Дона. 2019. №1. URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n1y2019/5495.
9. Musa S. Smart Cities - A Roadmap for Development // J Telecommun Syst Manage. 2016. V. 5. № 3. pp. 144-146.
10. Куприяновский В.П., Синягов С.А., Намиот Д.П., Бубнов П.М., Куприяновская К.В. Новая пятилетка BIM - инфраструктура и умные города // International Journal of Open Information Technologies. 2016. Т. 4. № 8. С. 2035.
11. Талапов В.В. Что могут дать BIM-технологии «умному городу» уже сейчас? URL ardexpert.ru/article/13517.
References
1. Talapov V.V. BIM-tekhnologii dlya ZHKKH: stremitel'noye sblizheniye [BIM technologies for housing and communal services: rapid convergence]. URL: integral-russia.ru/2022/02/18/bim-tehnologii-dlya-zhkh-stremitelnoe-sblizhenie.
2. Lapina O. A., Lapina A. P. 2017. №1-2. URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n1p2y2015/2849
3. Dameri R. Springer International Publishing AG. 2017. 154 p.
4. Sorokoumova T.V., Budoshkina K.A., Kazaryan R.A., Kupka YU.O., Ulyamayev A.S. Inzhenernyj vestnik Dona. 2018. №3. URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n3y2018/5077.
5. Bushuev V.V., Livinskij P.A. Energoeffektivnyj megapolis - Smart City «Novaya Moskva» [Energy-efficient megapolis - Smart City "New Moscow"]. 2015. 76 p.
6. Deakin M., Al Waer H. Intelligent Buildings International. 2011. Vol. 3. № 3. pp. 133-139.
7. Mora, L., Bolici, R., & Deakin, M. Journal of Urban Technology. 2017. №24 (1). pp. 3-27.
8. Seraya E.S., SHeina S.G., Petrov K.S., Matvejko R.B. Inzhenernyj vestnik Dona. 2019, №1. URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n1y2019/5495
9. Musa S. Smart Cities - A Roadmap for Development J Telecommun Syst Manage. 2016. Vol. 5. №3. pp. 144-146.
10. Kupriyanovskiy V.P., Sinyagov S.A., Namiot D.P., Bubnov P.M., Kupriyanovskaya K.V. International Journal of Open Information Technologies 2016, № 8. pp. 20-35.
11. V.V. Talapov. Chto mogut dat' BIM-tekhnologii «umnomu gorodu» uzhe seychas? [What can BIM technologies give to a "smart city" right now?]. URL ardexpert.ru/article/13517.
