Организационное сопровождение BIM-технологий

УДК 69:004 DOI: 10.22227/1997-0935.2019.12.1619-1627

Организационное сопровождение BIM-технологий

И.В. Каракозова1, Г.Г. Малыха2, Е.Н. Куликова2, А.С. Павлов3, А.С. Панин4

1 Государственное автономное учреждение города Москвы «Научно-исследовательский аналитический центр» (ГАУ «НИАЦ»); г. Москва, Россия; 2 Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет

(НИУ МГСУ); г. Москва, Россия; 3 Всероссийский научно-исследовательский институт по эксплуатации атомных электростанций

(ВНИИАЭС); г. Москва, Россия; 4 Гипрокон; г. Москва, Россия

АННОТАЦИЯ

Введение. Информационное моделирование зданий (Building Information Modeling — BIM) является современным подходом к проектированию и управлению строительством. Оно позволяет повысить эффективность строительного производства, качество проектной документации, ускорить прохождение бизнес-процессов. Рассмотрены проблемы организационного сопровождения передачи информации от одного автоматизированного рабочего места к другому по технологической цепочке проектирования и строительства.

Материалы и методы. При создании полной линейки компьютерных приложений одной фирмой обеспечивается высокая скорость и полнота передачи информации. В противовес этому разрабатывается универсальное представление данных, позволяющее использовать на разных этапах различное программное обеспечение. Многие изготовители программ поддерживают формат IFC (Industry Foundation Classes).

Результаты. Одна из задач сопровождения жизненного цикла — получение перечня объемов работ. Выполнение чертежей с учетом BIM-технологии требует внутренней дисциплины проектировщиков и значительной подготовительной работы проектной организации. Показано, что полнота передачи данных от одной программы к другой примене-N N нием универсального формата не гарантируется. Обнаруженные проблемы подтверждают необходимость создания

универсального классификатора элементов здания и работ. Предлагаемый универсальный фасетно-иерархический классификатор содержит пять уровней, однако может быть дополнен технологиями производства работ и перечнем применяемых ресурсов.

Выводы. Одной из главных предпосылок внедрения BIM-технологий является правильная организация проектной

№ О) г г О О

.а . НО * . г

« л>

т- S В проекте должны быть выделены средства на подготовку технологии.

Ü 1

Ii J3 КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: информационная технология, информационное моделирование зданий, BIM, проектные ра

О ф

X

и строительной работы. Необходимо разработать классификации элементов проекта, подготовить шаблоны файлов чертежей, создать инструкции для работников, провести обучение и определить маршруты передачи информации.

боты, чертеж, автоматизированное проектирование, формат данных, передача данных, классификация, кодификация

£ ДЛЯ ЦИТИРОВАНИЯ: Каракозова И.В., Малыха Г.Г., Куликова Е.Н., Павлов А.С, Панин А.С. Организационное

о 13 1628-1637

со >

S S =

ОТ «

от Е _

—  -

(Я

.Е о

сопровождение BIM-технологий // Вестник МГСУ. 2019. Т. 14. Вып. 12. С. 1628-1637. DOI: 10.22227/1997-0935.2019.12.

Organizational support of BIM-technologies

Irina V. Karakozova1, Galina G. Malycha2, Ekaterina N. Kulikova2,

4

l ^ Alexander S. Pavlov3, Andrey S. Panin

— 1 Moscow State Autonomous Institution Research Analytical Center (NIAZ); Moscow, Russian Federation;

O) ^

o E 2 Moscow State University of Civil Engineering (National Research University) (MGSU);

en ° Moscow, Russian Federation;

O) '

II j= 3 All-Russian Research Institute for Nuclear Power Plants Operation (VNIIAES); Moscow, Russian Federation;

^ § 4 Giprokon; Moscow, Russian Federation

o 3 ABSTRACT y (A

~ y Introduction. Building information modeling (BIM) is a modern approach to design and construction management. It can improve the efficiency of the construction production and quality of design documentation and accelerate business process

S £ flow. The paper discusses the problems of organizational supporting information transfer from one automated workplace to

i- £ another down the technological chain of design and construction.

1628

© И.В. Каракозова, Г.Г. Малыха, Е.Н. Куликова, А.С. Павлов, А.С. Панин, 2019

Распространяется на основании Creative Commons Attribution Non-Commercial

Materials and methods. When creating a full line of software applications by the same developer, high speed and completeness of information transfer are ensured. In contrast, a universal data presentation is developed, that allows using different software at different stages. Many software manufacturers support the IFC-format (Industry Foundation Classes). Results. One of the life cycle support tasks is to obtain a scope worklist. Implementation of drawings using BIM-technology requires the internal discipline of designers and the significant preparatory work of the entire design company. The paper shows that the completeness of data transfer from one software to another using a universal format is not guaranteed. The detected problems confirm the need to create a universal classifier of building elements and construction activities. The suggested universal facet-hierarchical classifier contains five levels. However, it can be supplemented with technologies and a list of applied resources.

Conclusions. One of the main prerequisites for the introduction of the BIM-technologies is a correct organization of design and construction activities. It is necessary to develop the classifications of project elements, to prepare drawing file templates, to create instructions for employees, to conduct personnel training, and to determine the data transfer routes. The project must be provided with allocated funds for technology preparation.

KEYWORDS: information technology, building information modeling, BIM, design, drawing, computer-aided design, data format, data transfer, classification, codification

FOR CITATION: Karakozova I.V., Malycha G.G., Kulikova E.N., Pavlov A.S., Panin A.S. Organizational support of BIM-technologies. Vestnik MGSU [Monthly Journal on Construction and Architecture]. 2019; 14(12):1628-1637. DOI: 10.22227/1997-0935.2019.12.1628-1637 (rus.).

ВВЕДЕНИЕ

Информационное моделирование зданий (Building Information Modeling) является современным подходом к проектированию и управлению строительством, позволяющим в перспективе повысить эффективность строительного производства, качество проектной документации, ускорить прохождение бизнес-процессов. История создания BIM-технологий составляет около 20 лет, что совсем немного для новаторской технологии.

Термин «Building Information Modeling» впервые был опубликован в 1992 г. в статье ученых из Технического университета в Делфте (Нидерланды) [1], хотя сами идеи трехмерного моделирования в строительстве появились задолго до этого, в 19701980-х гг. Для распространения этого понятия много сделали Джерри Лайзерин1 и Чак Истман [2]. В частности, Ч. Истманом сформулировано определение BIM как численное представление процесса строительства для улучшения взаимодействия и обмена информацией в цифровом формате [3]. BIM можно также рассматривать, как моделирование строительного проекта на всем жизненном цикле и интегрированное информационное сопровождение объемной виртуальной среды [3]. Моделирование обеспечивает не только визуализацию проектного решения, но и уменьшает вероятность ошибок при проектировании, улучшает качество проектной документации [4].

1 Laiserin J. The BIM page. The Laiserin Letter. 2003. URL: http://laiserin.com/features/bim/index.php

Можно считать, что у истоков BIM стояли две парадигмы: системы автоматизированного проектирования (САПР) и компьютерная поддержка жизненного цикла изделия (Continuous Acquisition and Lifecycle Support — CALS). В отличие от промышленных изделий, в строительстве рассматривается не жизненный цикл партии продукции, а жизненный цикл одного конкретного объекта капитального строительства (Building Lifecycle Management). От САПР новая технология отличалась изначальным трехмерным моделированием конструкций и объединением графической и неграфической информации, от CALS было взято рассмотрение жизненного цикла строительного объекта. Такое сочетание вызвало синергетический эффект в виде повышения качества проекта, экономической и энергетической эффективности, улучшения экологически устойчивого развития строительства [5, 6]. Замечено, однако, что использование BIM велико на ранних стадиях жизненного цикла и постепенно снижается на последующих этапах. Причина этого — трудности передачи данных на следующие этапы жизненного цикла [7]. Для передачи данных используется, например, текстовый табличный формат COBie (Construction-Operations Building information exchange), описанный в британском стандарте BS 1192-4:20142.

Реализация сопровождения жизненного цикла объекта пошла по двум направлениям — создание

< п

ф е t о

i H k l

G Г

c¡¡¡

о n

I о

y -Ь

J со I

n

о S о

о n

& N

§ 2 ° 0

о б

r œ c Я

h о

2 BS 1192-4:2014. Collaborative production of information

Part 4: Fulfilling employers information exchange requirements using COBie. Code of Practice. BSI Standards Publication. 2014. 50 p.

c n

• )

fi

4

«> n  £

s S

s у с о <D * i i 00

2 2

О О

л -А

(О (О

1629

№ о

г г О О

СЧ N

сч сч

*- г

¡г (V

U 3 > (Л

С И

m *

si

<U ф

О % —

о

сэ о

о со ГМ

(Л (Л

.Е о

£ ° • с Ю сэ

8 « сэ ЕЕ

fe ° О) ^

т-

2: £ £

ю °

ü «я s1

iE 35

О (П

ф ф

со >

фирмой-разработчиком полной линейки компьютерных приложений, передающих информацию в собственном формате, и разработка универсального представления данных, позволяющего использовать на разных этапах различное программное обеспечение.

В первом случае обеспечивается высокая скорость и полнота передачи информации, но создать полную линейку программ от эскизного проектирования до управления строительством и эксплуатацией практически никому не удалось. Кроме того, этот путь подчас считается проявлением недобросовестной конкуренции, так как пользователь привязан к программному обеспечению определенной фирмы.

Во втором случае основные трудности сводятся к созданию стандартного универсального языка (формата данных), на котором могли бы «разговаривать» между собой компьютерные программы различного назначения и разных фирм-производителей [8-10]. В настоящее время на роль такого формата претендует стандарт STEP (Standard for Exchange of Product model data), описанный в международных стандартах серии ISO 103033. Он отличается от графических стандартов САПР (DXF, IGES и др.) тем, что может содержать негеометрические данные о конструкциях и элементах оборудования, о производителях продукции, процессах строительства и т.д. Особенно ценным свойством является поддержка сложного взаимодействия элементов, которая позволяет создавать древовидные иерархические структуры [11]. Этого свойства не имеют ни XML, ни JCON: для применения JCON предлагается использовать специальную схему ifcJSON4 [12]. Однако за универсальность пришлось заплатить громоздкостью языка: стандарт состоит более чем из 530 отдельных частей, из которых свыше 130 выпущено в России, как ГОСТ Р (только на это понадобилось более восьми лет). При этом специализированные стандарты STEP, относящиеся к строительству (выпуски 1143-1146), до настоящего времени в качестве ГОСТ не приняты.

Большие успехи достигнуты в осуществлении функций визуализации строительных конструкций и целых строений, включая изображение текстуры поверхности, светотени, отображение динамики возведения сооружений и т.д. При проектировании инженерных систем зданий, технологического оборудования и трубопроводов используется возможность обнаружения коллизий (касаний и пересечений) технологических элементов и конструкций,

что позволяет избежать ошибок в проектной и рабочей документации.

Среди недостатков информационных технологий отмечены сложности распознавания передаваемых объектов, не позволяющие достоверно определить вид передаваемой конструкции [13]. Некоторые вопросы передачи информации и распознавания объектов были исследованы одним из авторов статьи еще в 2003 г. [14]. В последнее время выпущен ряд стандартов как переводных4, так и оригинальных5. Однако до настоящего времени не решена проблема передачи информации от одного автоматизированного рабочего места другому по технологической цепочке проектирования и строительства, например, от архитектора к сметчику, от конструктора к заказчику. Авторы предполагают, что причиной этого могут быть как недостатки классификации элементов здания, так и отсутствие специальной подготовки участников проектирования. Совершенствование организационной поддержки проектирования с помощью BIM-технологий является актуальной задачей, поскольку способствует решению основной задачи информационного моделирования — безбумажной и адекватной обработке цифровых данных в области строительства.

Цель настоящей работы — исследование организации работы проектировщиков по разработке проектной документации с помощью BIM-технологий и выработка рекомендаций по улучшению показателей такой работы.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Хотя уровень внедрения BIM в России оценивается как начальный [15], соответствующие программные средства постепенно внедряются. Становится очевидной необходимость классификации сложных инженерных сооружений [16]. Основные изготовители программного обеспечения (фирмы Autodesk, Graphisoft, Nemetschek и др.) поддерживают формат IFC6, могут экспортировать в него и импортировать из него независимо от того, на каком программном обеспечении файл был создан.

Казалось бы, задача решена, и необходимо просто «научить» другие компьютерные программы

3 ГОСТ Р ИСО 10303-1-99. Системы автоматизации производства и их интеграция. Представление данных об изделии и обмен этими данными. Издательство стандартов, 1999. 16 с.

4 ГОСТ Р 10.0.03-2019/Ит 29481-1:2016. Система стандартов информационного моделирования зданий и сооружений. Информационное моделирование в строительстве. Справочник по обмену информацией. Часть 1. Методология и формат. М. : Стандартинформ, 2019. 28 с.

5 СП 331.1325800.2017. Информационное моделирование в строительстве. Правила обмена между информационными моделями объектов и моделями, используемыми в программных комплексах. 2017. 39 с.

6 The National BIM Report 2018. URL: https://www.thenbs. com/knowledge/the-national-bim-report-2018

1630

считывать из таких файлов необходимую информацию. При этом исходные коды для считывания (парсеры) можно найти в открытом доступе. Однако даже небольшой опыт использования объемного моделирования позволил выявить некоторые проблемы, которые хотелось бы обсудить. Их можно разделить на две группы: проблемы, связанные с форматом и структурой данных и проблемы, связанные с персоналом, использующим специализированное программное обеспечение.

Для создания классификаций предметной области в строительстве отечественными стандартами рекомендованы принципы, используемые в международной (европейской) практике. В частности, классы объектов должны быть связаны с ресурса-

ми, процессами, результатами или свойствами реальных объектов7. Однако в практике разработки классификаторов многие принципы не реализуются. Так, классификатор строительных ресурсов разработан весьма подробно (около 120 тыс. позиций), а классификаций строительных элементов, результатов работ, пространств, субъектов и др. на русском языке практически нет. Между тем «Всякая наука начинается с классификации» (Ж.Б. Ламарк). В ходе настоящего исследования предполагается

7 ГОСТ Р 10.0.05-2019/ис0 12006-2:2015. Система стандартов информационного моделирования зданий и сооружений. Строительство зданий. Структура информации об объектах строительства. Часть 2. Основные принципы классификации. М. : Стандартинформ, 2019. 20 с.

Табл. 1. Фрагмент классификаций строительных ресурсов / Table 1. Fragments of construction resource classifiers

Классификатор строительных ресурсов

11 Изделия и конструкции из дерева и пластмасс / Wood and plastic products and constructions 23 Продукция / Products

11.2 Изделия и конструкции из дерева / Wood products and constructions 23-17 00 00 Проемы, проходы, защита / Opening, Passages, and Protection Products

11.2.01 Двери балконные / Balcony doors 23-17 11 00 Двери / Doors

11.2.02 Двери, коробки и пороги деревянные / Wood doors, frames, and thresholds 23-17 11 11 Компоненты дверей / Door Components

11.2.02.01 Блоки дверные внутренние для жилых и общественных зданий / Preassembled indoor door units for residential and public building 23-17 11 11 11 Дверные коробки / Door Frames

11.2.02.02 Блоки дверные входные и тамбурные / Preassembled door units for entrance and vestibule 23-17 11 11 13 Дверные блоки / Preassembled Door and Frame Units

11.2.02.03 Блоки дверные производственных зданий / Preassembled door units for industrial buildings 23-17 11 11 15 Дверные фрамуги / Door Fanlights

11.2.02.04 Блоки дверные служебные / Preassembled service door units 23-17 11 11 19 Дверные наличники / Door Linings and Boards

11.2.02.05 Блоки люков и лазов / Preassembled hatch and manhole units 23-17 11 11 25 Дверная фурнитура / Door Accessories

11.2.02.06 Коробки дверные и люков / Door and hatch frames 23-17 11 13 Металлические двери / Metal Doors

11.2.02.07 Полотна для блоков дверных для жилых и общественных зданий / Door panel for residential and public building 23-17 11 15 Деревянные двери / Wood Doors

11.2.02.08 Полотна для блоков дверных наружных и тамбурных / Panels for door units for entrance and vestibule 23-17 11 17 Пластмассовые двери / Plastic Doors

11.2.02.09 Полотна для блоков дверных производственных зданий / Panels for door units for for industrial buildings 23-17 11 21 Остекленные двери / Glazed Doors

11.2.02.10 Полотна для блоков дверных служебных / Panels for service door units 23-17 11 23 Стеклянные двери / All Glass Doors

11.2.02.11 Полотна люков и лазов Panels for hatch and manhole units 23-17 11 31 Противопожарные двери / Fire Doors

s

s t i

3 О S С

о

со

CD CD ^J i

О CD CO СП

l О

=! '

C

о

CO CO

z 2 CO

0 J^

1

cn

CO о о

о

о.

r

о

CD ф

l С

3

ID

«> DO

T

s

s У

с о

<D Ж

1 1

О О

л -А

(О (О

1631

провести анализ недостающих блоков классификации в строительстве и наметить прообраз структуры таких классификаций.

Присвоение кода материальным ресурсам может быть выполнено с использованием Общероссийского классификатора продукции по видам экономической деятельности8 и других классификаторов. Однако встроенная в программы иностранного производства классификация элементов зданий и сооружений (например, OmniClass9) не совпадает с применяемыми в нашей стране классификациями (см. табл. 1). Несмотря на наличие большого количества доступных разработанных моделей элементов, создать спецификацию по ним часто невозможно.

Для выявления организационных причин недостатков в работе персонала проектных организаций было организовано наблюдение за работой проектировщиков начального уровня квалификации и опытных профессиональных работников. И те, и другие имели опыт работы в автоматизированных системах проектирования, но сравнительно небольшой опыт работы с В1М-технологиями.

т т РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

г г

О О

N N

СЧ СЧ

К Ф U 3

> (Л

с и 03 *

si

<u ф

О ё —

о

о О

о со гм

(Л (Л

.Е о

dl"

• с ю о

8 « о ЕЕ

Ё5 °

О) ^

т-

z £ £

ю °

С W s i

iE 3S

О (0 ф ф

со >

Для использования в компьютерных приложениях BIM-технологий для строительства разработаны т.н. «Основные промышленные классы» (Industry Foundation Classes — IFC), представляющие собой машиночитаемый текстовой формат. Такой формат может быть также рассмотрен человеком и даже редактироваться. Однако кириллический алфавит в таких файлах не читается: буква «А» отображается как «\X\C0» и т.д. В настоящее время выпущена четвертая версия формата IFC4, который разрабатывается международной компанией buildingSMART. Фрагмент файла в формате IFC выглядит следующим образом:

#216=IFCCARTESIANPOINT((3460.,540.,3000.)); #217=IFCCARTESIANPOINT((540.,540.,3000.)); #218=IFCPOLYLINE((#216,#217)); и т. д.

Каждая строка начинается с ее номера, затем записывается один из стандартных операторов с его параметрами. В данном случае строки 216 и 217 описывают две точки с декартовыми координатами, а строка 218 — линию между ними. Ссылки всегда выполняются на ранее записанные строки, однако нумерация строк не обязательно идет подряд.

8 ОК 034-2014 (КПЕС 2008). Общероссийский классификатор продукции по видам экономической деятельности : утв. Приказом Росстандарта от 31.01.2014 № 14-ст) (ред. от 17.07.2019). URL: http://www.consultant.ru/ document/cons_doc_LAW_163703

9 OmniClass. URL: http://omniclass.org

В строках с описанием объектов чертежа дополнительно формируется уникальный идентификатор, позволяющий программе различить объекты.

Для описания одной строительной конструкции (стены, перекрытия) необходимо несколько десятков строк, включающих описание геометрии, материала и других данных. Например, описание проема должно ссылаться на строку с описанием стены, в которой он был вырезан, а заполнение проема (двери, окна) ссылается на строку проема. Это позволяет корректно подсчитать объем и площадь поверхности конструкций.

Изображение элемента инженерных систем или технологического оборудования может быть взято из библиотеки параметризированных блоков (фрагментов, семейств). Если каждый проектировщик будет давать блоку собственное обозначение, то на основании полученных файлов невозможно будет сделать сводную спецификацию или перечень оборудования. Для этого целесообразно использовать классификатор продукции (ОКПД2) или классификатор строительных ресурсов (КСР). Таким образом, в проектной организации необходимо до начала работ сформировать правила обозначения элементов оборудования, провести большую подготовительную работу по созданию таких семейств. Для этого у проектной организации часто нет ни времени, ни средств, ни специалистов, особенно в случае выполнения государственных или муниципальных заказов.

Если даже все типовые блоки у разных проектировщиков будут одинаковыми, может возникнуть другая ситуация. При проведении исследования было замечено, что проектировщик частенько меняет конфигурацию блока или его параметры, не переименовывая его. В этом случае перечень оборудования также будет выдан с ошибками. Еще хуже вариант, при котором установленный элемент конструкций модифицируется так, что внутренняя структура элемента разрушается, хотя на бумаге элемент выглядит корректно.

При этом следует учитывать поэтапное выполнение проектных работ: эскизное проектирование, разработка проектной документации, экспертиза и выполнение рабочей документации. Как правило, электронный чертеж передается по этим этапам, а также от одного работника к другому. Чертеж подвергается многочисленным изменениям и исправлениям, только официальных версий одного и того же чертежа бывает свыше десятка. И если «разрушенный» элемент появился на какой-то стадии, на всех последующих этапах файл №С будет выдаваться с ошибкой.

Установлено, что у работников проектных организаций, знакомых ранее с какой-либо програм-

1632

мой класса САПР, переход на В1М-моделирование серьезных сложностей не вызывает: остается работа за экраном компьютера, использование дружественного интерфейса, применение готовых фрагментов чертежа, удобная простановка размеров. Структуру файла №С или какого-либо другого формата выдачи проектировщикам знать не обязательно. В то же время применение парадигмы жизненного цикла объекта капитального строительства определяет некоторые новые требования к ним. В частности, следует учитывать, что одной из основных задач сопровождения жизненного цикла объекта является получение сквозного перечня объемов работ, для которого на основании архитектурных и конструктивных чертежей необходимо получить перечень физических объемов конструкций, отсортированный по их видам.

Поэтому при создании элемента чертежа необходимо строго соблюдать последовательность обработки и правила, принятые если не в стандартах, то хотя бы в правилах проектной организации. Например, особенность архитектурного объемного моделирования на ранней фазе проектирования — изображение стен или перекрытий единым массивом, хотя на самом деле они состоят из различных слоев: несущих конструкций, фасадных систем, утеплителя, штукатурных и окрасочных слоев, конструкций пола и потолка. Структура стены или перекрытия задается, как правило, перед началом изображения в виде слоев составного материала. Эти составные материалы и слои должны у всех проектировщиков называться одинаково, иначе ведомость объемов работ будет неверной.

Таким образом, выполнение чертежей с учетом В1М-технологии требует внутренней дисциплины проектировщиков и значительной подготовительной работы проектной организации, иначе приобретение нового программного обеспечения может оказаться бесполезным.

Что касается недостатков связанных с работой программного обеспечения, то необходимо отметить, что полнота передачи данных от одной программы к другой, одной и той же программы разных версий, или даже одной версии применением универсального формата не гарантируется. Программы, расположенные раньше по технологической цепочке, могут просто не вырабатывать данных, необходимых для последующих программ.

Как видно из таблицы, обнаруженные проблемы подтверждают необходимость создания универсального классификатора, который будет использоваться на всех этапах выполнения проектных работ, а также при строительстве (реконструкции, капитальном ремонте) объектов капитального строительства. Элементами универсального классифи-

катора будут являться объекты, их группы и подгруппы, типовые конструктивные решения с учетом функционального назначения объектов. Кроме того, в классификаторе должны быть отдельно учтены виды работ в соответствии с заданными типовыми конструктивными решениями, материальные ресурсы и оборудование, используемые при выполнении работ в соответствии с принятой технологией производства работ. В табл. 2 в качестве примера приведен разработанный авторами фрагмент классификации объекта внеуличного транспорта с распределением по уровням иерархии. При этом отдельные элементы в классификаторе могут называться блоками, системами, узлами и др.

Предлагаемый фрагмент универсального классификатора содержит пять уровней, где первые три уровня включают классификацию объектов, последующие два уровня связаны с общими и частными конструктивными решениями. В ряде случаев учитывается способ производства работ. Кроме того, шестой и седьмой уровни могут быть отведены под виды работ в соответствии с конструктивным решением и принятым способом производства работ, а также под семейства материальных ресурсов, включая оборудование. В данном случае применен фасетно-иерархический способ классификации в соответствии с заданными классификационными признаками. Такой способ позволяет распределить заданное множество объектов классификации по независимым подмножествам, после чего разделить на зависимые подмножества, присущие только данным объектам классификации. Одновременно с созданием универсального классификатора предлагается использовать кодификатор, построенный на последовательном кодировании каждого элемента системы. Представленная унифицированная система разбивки по отдельным элементам классификации на примере отдельного объекта метрополитена и последующее углубление в различные ее части, а также ресурсы отражаются в процессе формирования их кода.

В результате условно код материального ресурса будет делиться на три части. Рассмотрим такое деление на примере ресурса «01.01.03.02.001.23.99. 12.110.01. Рулонные наплавляемые битумно-поли-мерные материалы на основе полотна из полиэфирных волокон — термоэластопласта (СБС)». Первая часть 01.01.03.02.001 будет идентифицировать комплекс работ «Гидроизоляция из наплавляемых рулонных битумно-полимерных материалов». Вторая часть кода «23.99.12.110 Материалы рулонные кровельные и гидроизоляционные» формируется в соответствии с ОКПД2 и включает классы, подклассы, группы, подгруппы, вид, категории и подкатегории, где материальные ресурсы, используемые в строительстве, объединяются с учетом вида про-

< п

е

¡я с

о Г сУ

О сл

§ СО

У -Ь о СО

^ I § °

О 2

о7

О §

а ^ § 2

2 6 А Го Г 6 С Я

^ о

С §

• ) н

4

«> оо  г

(Л п

(Я у

с о

Ф я

л -А 1° 1° 2 2 О О л -А (О (О

1633

Табл. 2. Уровни в универсальной системе классификации на примере объекта внеуличного транспорта Table 2. Levels in universal classification system by the example of off-street transport facility

Уровень категории / Level

Наименование категории / Category name

Состав элементов категории / Elements of category

1-й уровень / Level 1

Группа объектов в соответствии с функциональным назначением /

Group of entities according to the functional purpose

01 Объекты внеуличного транспорта / Off-road transport facilities

2-й уровень / Level 2

Подгруппа объектов в соответствии с функциональным назначением /

The subgroup of entities according to the functional purpose

01.01 Объекты метрополитена / Subway facilities

01.02 Объекты скоростного внеуличного транспорта (кроме метрополитена) /

Off-road high-speed transport facilities

№ О

О О

N N

N N

> (Л С и

m *

3-й уровень / Level 3

Вид объекта в соответствии с функциональным назначением /

Entity type according to the functional purpose

01.01.01 Линия метрополитена / Subway line

01.01.02 Станция метрополитена / Subway station

01.01.03 Тоннель метрополитена / Subway tunnel

01.01.04 Электродепо метрополитена / Subway depot

01.01.05 Метромост / Subway bridge

01.01.06 Административно-производственное здание метрополитена /

Subway office

01.02.01 Линия монорельсовой транспортной системы / Monorail line

01.02.02 Станция монорельсовой транспортной системы / Monorail station

01.02.03 Электродепо скоростного внеуличного транспорта (кроме метрополитена) /

Off-road high-speed transport depot

<u <u

О ё

4-й уровень / Level 4

Общие конструктивные решения /

General design solutions

01.01.03.01 Сооружение тоннеля закрытым способом / Tunnel boring

01.01.03.02 Сооружение тоннеля открытым способом / Open tunnel works

О (Л ф ф

ta >

5-й уровень / Level 5

<л

(Л

.Е о

cl"

• с ю о

S «

о ЕЕ

СП ^ т-

<л

41 >

О

Частные конструктивные решения с учетом принятого способа производства работ/ Particular design solutions considering accepted job practices

01.01.03.02.001 Гидроизоляция из наплавляемых рулонных битумно-полимерных материалов, в т.ч. / Waterproof of melted bitumen-polymer rolls 01.01.03.02.001А Гидроизоляция из наплавляемых рулонных битумно-полимерных материалов на горизонтальной поверхности (фундаментная плита, перекрытие) /

Waterproof of melted bitumen-polymer rolls on horizon surface (slab) 01.01.03.02.001B Гидроизоляция из наплавляемых рулонных битумно-полимерных материалов на вертикальной поверхности (стена) /

Waterproof of melted bitumen-polymer rolls on a vertical surface

01.01.03.02.001С Гидроизоляция из наплавляемых рулонных битумно-полимерных материалов на сопряжении (стыках) элементов конструкций обделки /

Waterproof of melted bitumen-polymer rolls on lining conjugation

1634

дукции или присущих им свойств. Третья часть кода «01 Праймеры битумные» может включать материальные ресурсы в соответствии с принятым наименованием группы материальных ресурсов, при этом возможно дальнейшее расширение третьей части кода в зависимости от присущих свойств и технических характеристик материального ресурса.

Несколько отличный подход возможен при создании унифицированной системы разбивки работ и последующее углубление в различные ее части. На примере пятого уровня при рассмотрении кода комплекса работ «01.01.03.02.001 Гидроизоляция из наплавляемых рулонных битумно-полимерных материалов» наблюдается расширение кода включением в код буквенной части, связанной с местом производства работ, оказывающее влияние на способ производства работ и возможное изменение состава и расхода материальных ресурсов. Например, код «01.01.03.02.001B Гидроизоляция из наплавляемых рулонных битумно-полимерных материалов на вертикальной поверхности (стена)» несет в себе информацию о выполняемых работах, в состав которых войдет нанесение грунтовки (праймера), устройство гидроизоляции, защитных слоев из на-брызг-бетона по сетке, кирпичной стены, полимерной профилированной мембраны. Так как защитный слой еще должен уточняться в проектном решении, это будет отражено в составе материальных ресурсов для принятого комплекса работ.

При бюджетном финансировании проекта средства на разработку и применение В1М-технологий должны быть выделены в структуре сметы на про-ектно-изыскательские работы. В настоящее время в Минстрое РФ ведется подготовка к принятию нормативов для выделения таких средств.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОБСУЖДЕНИЕ

Для правильного использования сложных элементов чертежа архитектору и конструктору необходимо изначально задавать на чертеже данные, которые ему самому, возможно, и не понадобятся. При этом проектировщик может просто не владеть информацией, необходимой для последующей обработки. Так, использование фирменных наименований оборудования, элементов инженерных систем

и строительных материалов запрещено законодательно и может быть добавлено в чертеж только после проведения закупочных процедур. Кроме того, проектировщик часто находится в цейтноте и не обращает внимания на тонкости файловой структуры.

При этом выявляется ожидаемая закономерность: молодые инженеры и архитекторы быстро «схватывают» правила создания элементов чертежа и аккуратно им следуют, однако могут совершать смысловые ошибки проектирования. Их старшие коллеги уверенно создают сложные чертежи, однако могут повредить комплексные элементы чертежа, заменить моделируемые конструкции простыми линиями, так как психологически настроены на внешний вид бумажного чертежа.

Поэтому одной из главных предпосылок внедрения В1М-технологий является организационная поддержка проектной и строительной работы. В первую очередь это относится к подготовительной работе, которую должны проводить в организации перед началом крупного проекта. При обучении персонала следует обратить особое внимание на недопустимость самостоятельной переделки шаблонов блоков (семейств), которые допускают параметризацию основных характеристик объекта.

Важным выводом является необходимость создания специальной структуры организационного сопровождения в проектной организации, рассчитывающей на массовое применение В1М-технологий. В рамках этой структуры следует использовать разработанные классификации элементов проекта, подготовить шаблоны блоков и файлов чертежей, создать инструкции для работников, провести обучение персонала и определить маршруты передачи информации.

Предложенный подход к классификации и кодированию объектов, конструктивных решений и отдельных элементов в строительстве позволит выработать единые подходы к определению конструктивного решения объекта капитального строительства с учетом его функционального назначения, унификации процесса разработки проектной документации, а также формирования и использования информации о построенном объекте капитального строительства с целью ее дальнейшего использования, в том числе в период его эксплуатации.

< п

ф е t с

i H

G Г сУ

0 сл

n СО

1 2

y -Ь

J со

^ I

n °

о 2

QÎ О о

& N

П 2

2 0

2 6

A CD

c Я

h о

С о

• )

if

4

ЛИТЕРАТУРА

1. Van Nederveen G.A., Tolman F.P. Modelling multiple views on buildings // Automation in Construction. 1992. Vol. 1. Issue 3. Pp. 215-224. DOI:

10.1016/0926-5805(92)90014-B

2. Eastman Ch., Teicholz P., Sacks R., Liston K. BIM Handbook: a guide to building information modeling for owners, managers, designers, engineers and contractors. 2nd ed. New Jersey : Wiley, 2011. 640 p.

«> 00

£

s У

с о

f f

-А. -А.

M 2

О О

л -А

(О (О

1635

№ О

г г

О О

N N

ci СЧ *- г ¡É ф U 3 > 1Л С И

09

íi

ou <u

O % —

СЭ

O O

3. Hartmann T., van Meerveld H., Vossebeld N., Adriaanse A. Aligning building information model tools and construction management methods // Automation in Construction. 2012. Vol. 22. Pp. 605-613. DOI: 10.1016/j.autcon.2011.12.011

4. Grilo A., Jardim-Goncalves R. Value proposition on interoperability of BIM and collaborative working environments // Automation in Construction. 2010. Vol. 19. Issue 5. Pp. 522-530. DOI: 10.1016/j. autcon.2009.11.003

5. Kivits R.A., Furneaux C. BIM: enabling sus-tainability and asset management through knowledge management // The Scientific World Journal. 2013. Pp. 1-14. DOI: 10.1155/2013/983721

6. Soltani S. The contributions of building information modelling to sustainable construction // World Journal of Engineering and Technology. 2016. Vol. 04. Issue 02. Pp. 193-199. DOI: 10.4236/wjet.2016.42018

7. Eadie R., Browne M., Odeyinka H., McKe-own C., McNiff S. BIM implementation throughout the UK construction project lifecycle: an analysis // Automation in Construction. 2013. Vol. 36. Pp. 145-151. DOI: 10.1016/j.autcon.2013.09.001

8. Benghi C. Automated verification for collaborative workflows in a digital plan of work // Automation in Construction. 2019. Vol. 107. P. 102926. DOI: 10.1016/j.autcon.2019.102926

9. Pärn E.A., Edwards D.J. Conceptualising the FinDD API plug-in: a study of BIM-FM integration // Automation in Construction. 2017. Vol. 80. Pp. 11-21. DOI: 10.1016/j.autcon.2017.03.015

10. Chen Ch., Tang L. BIM-based integrated management workflow design for schedule and cost planning of building fabric maintenance // Automation in Construction. 2019. Vol. 107. P. 102944. DOI: 10.1016/j.autcon.2019.102944

11. Zhu J., WangX., Chen M, Wu P., Kim M.J. Integration of BIM and GIS: IFC geometry transformation to shapefile using enhanced open-source approach // Automation in Construction. 2019. Vol. 106. P. 102859. DOI: 10.1016/j.autcon.2019.102859

12. Lai H., DengX., Chang T.-Y.P. BIM-based platform for collaborative building design and project management // Journal of Computing in Civil Engineering. 2019. Vol. 33. Issue 3. P. 05019001. DOI: 10.1061/ (ASCE)CP.1943-5487.0000830

13. Wu J., Zhang J. New automated BIM object classification method to support BIM interoperability // Journal of Computing in Civil Engineering. 2019. Vol. 33. Issue 5. P. 04019033. DOI: 10.1061/(ASCE) CP.1943-5487.0000858

14. Павлов А.С. Передача информации и распознавание объектов в системах строительного проектирования. М. : Новое тысячелетие, 2003. 269 с.

15. Скворцов А.В. BIM автомобильных дорог: оценка зрелости технологии // САПР и ГИС автомобильных дорог. 2014. № 2 (3). С. 12-21. DOI: 10.17273/CADGIS.2014.2.3

16. Князюк Е.М., Мирза Н.С. Применение строительных классификаторов при информационном моделировании автомобильных дорог // САПР и ГИС автомобильных дорог. 2017. № 1 (8). С. 1319. DOI: 10.17273/CADGIS.2017.1.3

о со гм

ОТ ОТ

.Е о

cl"

• с ю О

s «

сэ ЕЕ

feo

СП ^

т-

Z £ £

от °

С W

i!

о (ñ » ф ta >

Поступила в редакцию 7 сентября 2019 г.

Принята в доработанном виде 11 октября 2019 г.

Одобрена для публикации 27 ноября 2019 г.

Об авторах: Ирина Викторовна Каракозова — кандидат технических наук, доцент, начальник отдела методологии разработки и актуализации нормативно-методических документов в строительстве; Государственное автономное учреждение города Москвы «Научно-исследовательский аналитический центр» (ГАУ «НИАЦ»); 125047, г. Москва, ул. 1-я Брестская, д. 27; РИНЦ ID: 655795, Scopus: 57190864252; karakozovaiv@ str.mos.ru;

Галина Геннадьевна Малыха — доктор технических наук, профессор, профессор кафедры строительства объектов тепловой и атомной энергетики; Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ); 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26; РИНЦ ID: 375946, Scopus: 57191528775; sotae@mgsu.ru;

Екатерина Николаевна Куликова — кандидат технических наук, доцент, проректор; Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ); 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26; РИНЦ ID: 783681; KulikovaEN@mgsu.ru;

Александр Сергеевич Павлов — доктор технических наук, профессор, заместитель руководителя департамента экспертизы и оптимизации проектных решений; Всероссийский научно-исследовательский институт по эксплуатации атомных электростанций (ВНИИАЭС); 109507, г. Москва, ул. Ферганская, д. 25; РИНЦ ID: 79850; a.s.pavlov@inbox.ru;

Андрей Семенович Панин — главный архитектор проектов; Гипрокон; 129090, г. Москва, ул. Гиляровского, д. 7; info@giprocon.com.

1636

REFERENCES

1. Van Nederveen G.A., Tolman F.P. Modelling multiple views on buildings. Automation in Construction. 1992; 1(3):215-224. DOI: 10.1016/0926-5805(92)90014-B

2. Eastman Ch., Teicholz P., Sacks R., Liston K. BIMHandbook: a guide to building information modeling for owners, managers, designers, engineers and contractors. 2nd Ed. New Jersey, Wiley Publ., 2011; 640.

3. Hartmann T., van Meerveld H., Vossebeld N., Adriaanse A. Aligning building information model tools and construction management methods. Automation in Construction. 2012; 22:605-613. DOI: 10.1016/j.aut-con.2011.12.011

4. Grilo A., Jardim-Goncalves R. Value proposition on interoperability of BIM and collaborative working environments. Automation in Construction. 2010; 19(5):522-530. DOI: 10.1016/j.autcon.2009.11.003

5. Kivits R.A., Furneaux C. BIM: Enabling sus-tainability and asset management through knowledge management. The Scientific World Journal. 2013; 1-14. DOI: 10.1155/2013/983721

6. Soltani S. The contributions of building information modelling to sustainable construction. World Journal of Engineering and Technology. 2016; 04(02):193-199. DOI: 10.4236/wjet.2016.42018

7. Eadie R., Browne M., Odeyinka H., Mc-Keown C., McNiff S. BIM implementation throughout the UK construction project lifecycle: an analysis. Automation in Construction. 2013; 36:145-151. DOI: 10.1016/j.autcon.2013.09.001

8. Benghi C. Automated verification for collaborative workflow in a digital plan of work. Automation in Construction. 2019; 107:102926. DOI: 10.1016/j.aut-con.2019.102926

Received September 7, 2019.

Adopted in a revised form on October 11, 2019.

Approved for publication November 27, 2019.

Bionotes: Irina V. Karakotsova — PhD, Associate Professor, Head of the Department for the methodology of rules development in construction; Moscow State Autonomous Institution Research analytical center (NIAZ); 27 first Brestskaya st., Moscow, 125047, Russian Federation; SPIN-code 655795, Scopus: 57190864252; karakozovaiv@str. mos.ru;

Galina G. Malykha — Doctor of Technical Sciences, Professor, Professor of the Department of Construction of Thermal and Atomic Power Stations; Moscow State National Research University of Civil Engineering (National Research) (MGSU); 26 Yaroslavskoe shosse, Moscow, 129337, Russian Federation; SPIN-code 375946, Scopus: 57191528775; sotae@mgsu.ru;

Ekaterina N. Kulikova — PhD, Associate Professor, pro-rector; Moscow State National Research University of Civil Engineering (National Research) (MGSU); 26 Yaroslavskoe shosse, Moscow, 129337, Russian Federation; SPIN-code 783681; KulikovaEN@mgsu.ru;

Alexander S. Pavlov — Doctor of Technical Sciences, Professor, Deputy Head Department of expertise and optimization of design solutions; All-Russian Research Institute for Nuclear Power Plants Operation (VNIIAES); 25 Ferganskaya st., Moscow, 109507, Russian Federation; SPIN-code 79850; a.s.pavlov@inbox.ru;

Andrey S. Panin — chief project architect; Giprocon; 7 Gilyarovsky st., Moscow, 129090, Russian Federation; info@giprocon.com.

1637

9. Parn E.A., Edwards D.J. Conceptualizing the FinDD API plug-in: a study of BIM-FM integration. Automation in Construction. 2017; 80:11-21. DOI: 10.1016/j.autcon.2017.03.015

10. Chen Ch., Tang L. BIM-based integrated management workflow design for schedule and cost planning of building fabric maintenance. Automation in Construction. 2019; 107:102944. DOI: 10.1016/j. autcon.2019.102944

11. Zhu J., Wang X., Chen M., Wu P., Kim M.J. Integration of BIM and GIS: IFC geometry transformation to shapefile using enhanced open-source approach. Automation in Construction. 2019; 106:102859. DOI: 10.1016/j.autcon.2019.102859

12. Lai H., Deng X., Chang T.-Y.P. BIM-based platform for collaborative building design and project management. Journal of Computing in Civil Engineering. 2019; 33(3):05019001. DOI: 10.1061/(ASCE) CP.1943-5487.0000830

13. Wu J., Zhang J. New automated BIM object classification method to support BIM interoperability. Journal of Computing in Civil Engineering. 2019; 33(5):04019033. DOI: 10.1061/(ASCE)CP.1943-5487.0000858

14. Pavlov A.S. Data transfer and object recognition in building design systems. Moscow, New Millennium Publ., 2003; 269. (rus.).

15. Skvortsov A.V. BIM of highways: estimate of maturity of technology. CAD & GIS of Highways. 2014; 2(3):12-21. DOI: 10.17273/CADGIS.2014.2.3 (rus.).

16. Knjazuk E.M., Mirza N.S. The use of building classifications for information modeling of roads. CAD & GIS of Highways. 2017; 1(8):13-19. DOI: 10.17273/ CADGIS.2017.1.3 (rus.).

< DO

<D O t O

i H G I

ci?

0 œ

n CO

1 c

y -»

J to

^ I

n CD

C 3

0 CC

01 o n

& N

n 2

C 6

A CD

r 6

c R

h O

C o

• ) ¡r

4

«> DO

£

s

s y

c o

<D *

1 1

M 2

O O

a -A

(O (O