ПОДГОТОВКА ЭКСПЛУАТИРУЮЩИХ ОРГАНИЗАЦИЙ К ПОЛНОЦЕННОМУ ИСПОЛЬЗОВАНИЮ BIM-ТЕХНОЛОГИЙ

Т. А. Нигматулин

Смольный институт Российской академии образования, Санкт-Петербург, Российская Федерация

Е. В. Шалобаев, Ф. А. Перепелица

МОНЦ «Autodesk» Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики, Российская Федерация

О. В. Долгов

Академия ЖКХ, Санкт-Петербург, Российская Федерация

Правительством Российской Федерации и BIM-сообществом ведется активная работа по внедрению BIM-технологий на всех этапах жизненного цикла зданий и сооружений. Необходимость внедрения таких технологий в сферу ЖКХ связана с обязанностью снабжать здания, передаваемые в эксплуатацию, цифровой моделью, разработанной с использованием технологии BIM. Это ставит перед сферой ЖКХ, BIM-сообществом и государством ряд задач по подготовке эксплуатирующих организаций к использованию BIM-технологий в полном объеме.

Введение

Понятие информационной модели на настоящий момент закреплено в действующем законодательстве, Минстрой РФ, в который входит руководство сферой ЖКХ, предложил соответствующие поправки в Градостроительный кодекс [1].

Благодаря мерам, предлагаемым Правительством РФ, Минстроем и подведомственными организациями до конца 2024 г. все строящиеся с использованием технологий информационного моделирования объекты жилищного строительства будут оснащены системами мониторинга, анализа и прогнозирования поломок внутридомовой инфраструктуры. А доля эксплуатируемых объектов недвижимости и ЖКХ, имеющих модель цифрового двойника, составит 60% от общего количества эксплуатируемых объектов.

Начиная с июля текущего года все объекты, передаваемые в эксплуатацию, должны иметь цифровую модель. Эксплуатирующие организации получат, таким образом, мощный инструмент для реализации преимуществ, которые дает цифровая модель здания.

Подготовка к внедрению BIM-технологий в сферу ЖКХ

Эксплуатационная BIM-модель здания, иногда ее не вполне корректно называют 6D-моделью, может стать основой технической системы эксплуатации здания или сооружения. Для этого необходимо использовать строительную BIM-модель, наполненную информационными данными о конструктивных элементах, включая отделочные материалы, инженерном оборудовании, системах оповещения и коммуникации и пр. В такую модель может включаться информация о поставщиках материалов и оборудования, ценах, сроках выполнения регламентных работ, гарантийных сроках, в общем любая информация, которая может потребоваться собственнику здания или управляющей компании для нормальной эксплуатации. Такого рода информация, сведенная в базу данных по соответствующим разделам, обеспечит своевременное обслуживание всех инженерных систем, автоматизирует расчеты расходов на содержание здания и составление графиков периодических осмотров оборудования, обеспечит мониторинг состояния установок для поддержания необходимого уровня комфорта и технической готовности. BIM-модель содержит огромное количество проектной, строительной и эксплуатационной информации в виртуальном доступе и хранении, которую можно сразу задействовать при начале эксплуатации здания. BIM-технологии способны помочь эксплуатационным службам предотвращать или быстро устранять проблемы, просчитывать порядок действий при возникновении непредвиденных ситуаций.

Ключевыми возможностями для эксплуатационных служб являются:

• мониторинг сложных и ответственных объектов;
• быстрый поиск неисправностей оборудования;
• отслеживание текущего состояния здания (особенно важно для памятников архитектуры) для своевременного принятия мер по реконструкции или реставрации;
• хранение данных в единой централизованной базе данных по всему оборудованию с подразделами по направлениям: электрооборудование, ВК, отопление, вентиляция, теплоснабжение;
• возможность моделировать изменения в конструкции здания;
• возможность проектировать переоснащение здания новым инженерным оборудованием, доводя его эксплуатационные характеристики до современного уровня требований с анализом возможных коллизий;
• обеспечение грамотной эксплуатации существующего объекта, причем как технологически, так и экономически.

Модель, полученная на стадии проектирования, служит хранилищем всех изменений и реконструкций уже после возведения. Имея на руках всю историю изменений в виде BIM-модели здания, владелец или служба эксплуатации здания, всегда будут иметь полный контроль над ситуацией.

Другими словами, 6D BIM позволит эффективно осуществлять управление недвижимостью, включая мониторинг безопасности, текущий и плановый ремонт, реконструкцию, организацию и контроль потоков материальных и финансовых ресурсов.

Понятно, что для этого нужны специальные компьютерные программы (специализированный интерфейс работы с моделью), которые будут брать из модели именно нужную для задач ремонтного обслуживания информацию и правильно ею распоряжаться. Такие программы не нужны архитекторам, они не требуются при проектировании или строительстве здания, поэтому на начальных этапах информационного моделирования здания они и не появляется. Более того, информация о регламенте обслуживания или сроках замены оборудования на этих этапах тоже не нужна. Но она нужна на стадии эксплуатации здания. Поэтому при обслуживании здания появляется потребность как в новых программах, так и в постоянной актуализации модели пополнением её дополнительной информацией (если этого не сделали раньше). Таким образом, на стадии эксплуатации здания процесс информационного моделирования продолжается [1].

В России практически отсутствует опыт эксплуатации на основе BIM-модели, в отличие от многих европейских и американских компаний более или менее успешно такой опыт приобрели. Для большинства российских специалистов эксплуатационных служб неочевиден положительный эффект от внедрения этой передовой технологии. Конечно же переход к полноценному использованию технологии BIM требует выполнения целого ряда мероприятий, в частности:

1. Разработка национальных стандартов, по которым проектные организации должны передавать цифровую модель здания или сооружения эксплуатирующей организации или собственнику. Особенно это касается, как акцентировал в своем поручении Правительству Президент России В. В. Путин, зданий социально-бытового назначения, собственником которых в большей части является государство. Для полноценного использования BIM всеми участниками строительной отрасли на всех этапах жизненного цикла объекта строительства, необходима разработка целого комплекса документов. Такая работа в настоящее время ведется, разработка национальных стандартов по информационному моделированию зданий и сооружений (BIM) в России была закреплена за Техническим комитетом по стандартизации 465 «Строительство» (ТК 465). Активное участие в этой работе принимает и BIM-Ассоциация России.

В 2017 году принят ГОСТ Р 57311-2016 «Моделирование информационное в строительстве. Требования к эксплуатационной документации объектов завершенного строительства». Однако, многие нормативные документы еще находятся в стадии разработки и обсуждения, полный комплект стандартов пока не сформирован. Предусмотрена разработка более 60 стандартов, но прогнозировать окончательные сроки пока невозможно.

Особо стоит отметить, что технология BIM – это не просто программа создания 3D-модели, основная концепция BIM – это единая база данных с применением открытого формата обмена данными (IFC), без привязки к какому-либо ПО. Поэтому, остро стоит вопрос о стандартизации обмена данными как внутри организации, так и между ними.

Отдельного рассмотрения требует проблема целостности данных в технологии OpenBIM.  Потребность в этой технологии велика, разработчики BIM-моделей работают в разных средах, например, основные: Revit, ArchiCAD, Tecla, nanoCAD, Renga и масса программ для решения «частных» вопросов (КЖ, КР и пр.). К тому же практически ежегодно выпускаются новые версии этих программных продуктов, что зачастую приводит к несовместимости версий даже одного разработчика.

2. Адаптация существующих или создание новых интерфейсов для обеспечения обмена данными между BIM-моделью и программными продуктами, с которыми уже сегодня работают специалисты эксплуатационных служб, это и электрики, и специалисты области водо- и теплоснабжения, и экономисты, и бухгалтеры. Специалистам далеко не всегда нужен полный объем информации, содержащийся в BIM-модели. Скорее модель должна стать источником данных для планирования и расчетов по тому или иному направлению, а также инструментом отображения результатов работы инженерно-технических специалистов. Поэтому необходим комплекс плагинов и надстроек к существующему программному обеспечению для корректного обмена данными.
3. Внедрение новой технологии всегда сопровождается осторожностью и нежеланием специалистов отходить от традиционных, привычных методов работы. Потребуется немало усилий, чтобы сообщество специалистов в области эксплуатации зданий поверило в эффективность перехода на BIM-технологию. И прежде всего это касается экономической эффективности. Это значит, что немалые финансовые и материальные затраты на внедрение этой технологии должны окупиться и привести к заметной экономии сил и средств в обозримом будущем. Для внедрения новых технологий кроме благоприятных условий нужны еще и убедительные принуждающие мотивы, прежде всего в виде жесткой конкуренции и законодательных «рекомендаций». Для внедрения BIM в России это имеет особое значение [2].

Придется на конкретных примерах эксплуатации убеждать руководителей организаций ЖКХ прежде всего в экономическом эффекте, достигаемом с помощью грамотного использования всего спектра возможностей модели. Едва ли можно убедить людей, работающих в весьма консервативной области эксплуатации объектов, с ее устоявшимися традициями, связями, правилами, в том, что такая вот «цифровая игрушка» даст некий реальный выигрыш по сравнению с текущим положением.

Примеры из зарубежного опыта мало кого могут убедить («у нас совсем другие экономические условия и технологии»). Теоретические расчеты и выкладки требуется подтверждать на реальных примерах, то есть нужно проводить серию экспериментов на инициативной или государственной основе. Такой эксперимент требует тщательной подготовки, чтобы не случилось коллапса в эксплуатации реального объекта, к тому же он весьма недешев. Потребуется закупить или разработать комплект программного обеспечения, подготовить специалистов к работе с ним, проработать организационную структуру управляющей компании «нового типа» и многое другое.  К примеру, можно организовать «параллельное» управление объектом на основе BIM с тем, чтобы наглядно сравнить результаты традиционных и инновационных методов с точки зрения экономического эффекта. Такой эксперимент с подробным мониторингом всех событий, материальных и денежных потоков, трудовых, временных и финансовых затрат, конечно же, может организовать только крупная частная компания или государство.

4. Отдельного осмысления требует вопрос администрирования BIM-модели и ее эксплуатации, в частности, определение круга лиц, имеющих право вносить изменения в модель или иные приложения, взаимодействующие с ней. Едва ли каждая управляющая компания сможет содержать штат «BIM-специалистов» (менеджера, программиста, техника), и это помимо недешевого аппаратного и программного обеспечения. Возможно, выход найдется путем создания региональных (на уровне квартала, микрорайона, района, города) центров обслуживания моделей. В них можно аккумулировать основные силы и средства, делегировав на уровень управляющих компаний только права, не влияющие на целостность модели.
5. Для полноценной реализации преимуществ BIM-модели требуется соответствующая квалификация, поэтому возникает необходимость в подготовке персонала грамотному пользованию цифровой модели объекта, иначе, она станет просто бесполезным довеском к комплекту документации, передаваемому эксплуатирующей организации.

В связи с этим встает ряд вопросов, касающихся подготовки специалистов ЖКХ к полноценному использованию модели объекта, чтобы добиться реальных результатов в области безопасности, экономии ресурсов, соблюдения норм и правил на эксплуатационном этапе жизненного цикла объекта. В частности, зачем учить, кого, чему, как, за чей счет.

Зачем – ответ в состоянии строительной области. Наблюдается активное развитие цифровых технологий в проектировании и строительстве, BIM-модель здания все чаще становится неотъемлемым компонентом проекта. И эта модель может стать эффективным инструментом после завершения строительного цикла.

Учить, прежде всего, нужно руководящий состав учреждений ЖКХ: управленцев, главных инженеров, инженеров-специалистов. Им предстоит принимать основные решения на базе данных BIM-модели. Конечно, пытаться сделать из них полноценных BIM-специалистов не стоит, однако, обучить навыкам «на уровне пользователя» необходимо.

Первая задача – научить пониманию и «чтению» BIM-модели, извлечению конкретных данных из совокупности информации, включенной в модель. На первом этапе необходимо научить специалистов пользованию программами-просмотрщиками моделей в браузере с тем, чтобы они имели возможность оперативно отслеживать ситуацию в эксплуатируемом здании и принимать решения на этой основе.

Помимо 3D-образа в модель объекта могут быть включены частные проекты, разработанные в специализированных программных продуктах, ориентированных на инженерное оборудование, например, AutoCAD Civil, nanoCAD Электро и других, которым несть числа. Умение работать с комплексом программ – необходимый навык.

Немаловажно иметь навыки в обмене цифровой информацией с застройщиком-заказчиком (согласование изменений в конструкции), подрядными организациями, поставщиками оборудования и материалов, с третьей стороной, обладающей компетенциями в сопровождении BIM-проектов. Основой для успешного взаимодействия является технология OpenBIM с ее открытым форматом IFC для обмена данными между различными средами и средствами моделирования.

Метод обучения в основном – дистанционный. Плюс «интенсивы», видеоуроки, вебинары и прочие методы, с использованием современных методов коммуникации.

Существует множество предложений от частных компаний и учебных заведений по обучению BIM-технологиям. Однако практически все они ориентированы на область проектирования и строительства и предназначены для архитекторов, конструкторов, проектантов инженерных систем. Специфика сферы ЖКХ состоит в том, что она является пользователем готовой модели. В связи с этим необходимо создание учебных программ и материалов с учетом этой специфики.

Есть шансы, что с постепенным приходом понимания неизбежности перехода на BIM-технологии управляющие компании начнут выделять средства на обучение персонала. Оптимистично, но другого пути нет. Именно об этом шла речь на совещании кадровых работников жилищно-коммунальных служб и руководства Академии ЖКХ Санкт-Петербурга в администрации Псковской области в октябре 2019 года.

Заключение

Конечно, далеко не все проблемы, возникающие в связи с необходимостью освоения BIM-технологий, удалось рассмотреть в настоящей статье. Внедрение BIM-технологий в сферу ЖКХ связано с целым рядом проблем и ставит перед государством и BIM-сообществом ряд задач, многие из которых требуют неотложного решения. Экономические издержки на начальном этапе внедрения весьма велики, поэтому участие государства необходимо. В мае 2019 года прошло первое заседания межведомственной рабочей группы по разработке Стратегии развития жилищно-коммунального хозяйства в Министерстве строительстве и ЖКХ России, в которой есть раздел, посвященный развитию кадрового потенциала. Хочется надеяться, что деятельность и предложения Академии ЖКХ по внедрению и развитию инновационных технологий в сфере ЖКХ [5-10] будет учтены в указанной выше Стратегии до 2035 года [11].

Список литературы

1. Градостроительный кодекс Российской Федерации (с изм. и доп., вступ. в силу с 13.08.2019), ст. 57.5. [Электронный ресурс].
2. RL:http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_51040/06616d8bc3e2a55716e03b389946a91b9c4554b6/
3. Талапов В. В. Основы BIM. Введение в информационное моделирование зданий. – М.: ДМК, 2011. – 394 с.
4. Информационное моделирование экономит деньги: интервью с Владимиром Талаповым [Электронный ресурс]. URL: https://ardexpert.ru/article/15342
5. Долгов О. В. Жилищное хозяйство, система образования и кадровый кризис // Коммунальный комплекс России. 2019. № 4 (178). — С.11-19.
6. Долгов О. В., Шалобаев Е. В., Перепелица Ф. А., Нигматулин Т. А. BIM-технологии для ЖКХ // Сборник материалов 1-й Международной научно-практической конференции: «Научно-технический прогресс в жилищно-коммунальном хозяйстве», 3-4 октября 2019, Минск, Беларусь. В 3-х чч. Ч. 1. – Мн.: БГТУ, 2019. – С.13-24.
7. Долгов О. В. BIM-технологии для ЖКХ // Коммунальный комплекс России. 2019. № 8 (182). — С.36-41.
8. Долгов О. В., Шалобаев Е. В. Жилищное хозяйство и кадровый кризис // Сборник материалов 1-й Международной научно-практической конференции: «Научно-технический прогресс в жилищно-коммунальном хозяйстве», 3-4 октября 2019, Минск, Беларусь. В 3-х чч. Ч. 1. – Мн.: БГТУ, 2019. – С.84-90.
9. Долгов О. В., Шалобаев Е. В. Направления развития образования для жилищно-коммунального хозяйства // Сборник материалов 1-й Международной научно-практической конференции: «Научно-технический прогресс в жилищно-коммунальном хозяйстве», 3-4 октября 2019, Минск, Беларусь. В 3-х чч. Ч. 1. – Мн.: БГТУ, 2019. – С.75-83.
10. Немкин П. В. Ограничение роста тарифов городах современной России // Сборник материалов 1-й Международной научно-практической конференции: «Научно-технический прогресс в жилищно-коммунальном хозяйстве», 3-4 октября 2019, Минск, Беларусь. В 3-х чч. Ч. 1. – Мн.: БГТУ, 2019. – С.91-96.
11. Чернышев Л. Н. Стратегия развития кадрового потенциала сферы ЖКХ до 2035 года // Коммунальный комплекс России. 2019. № 9 (183). — С.4-11.

Анализ предложений на российском рынке образовательных услуг для работников сферы ЖКК показал, что подавляющее большинство таких предложений нацелено на проведение кратких обучающих программ или курсов в объеме от 72 до 300 учебных часов. Программы такого краткосрочного обучения не носят комплексный системный характер и затрагивают обычно отдельные вопросы узкой специализации разрозненных направлений или сфер деятельности в широком спектре всех вопросов, решение которых должен осуществлять специалист, занятый в системе ЖКХ. Обращает на себя внимание то, что подобные тренинги предлагаются различным и структурами, основным профилем деятельности которых не является деятельность в сфере образования и которые в большинстве случаев даже не имеют лицензий, дающих право на осуществление образовательной деятельности. Чаще всего такие программы появляются в след за принимаемыми Правительством России или Министерством строительства РФ директивными документами или новыми нормативным и правовыми актами, затрагивающими экономические или управленческие аспекты деятельности в системе ЖКХ, и направлены они на разъяснения этих нововведений. Учитывая эти обстоятельства, профессиональная подготовка специалистов для жилищно-коммунального комплекса должна ориентироваться на принципиально новые подходы к обучению с тем, чтобы способствовать интеллектуальной активности обучаемых, формированию у них не только их репродуктивного, но и продуктивного творческого мышления.

Современные специалисты для сферы ЖКХ должны обладать комплексными экономико-техническими знаниями, определяющим современное состояние сектора ЖКХ с учетом мирового опыта и факторов, определяющим и взаимосвязь развития конкретного предприятия и каждой из его подотраслей в условиях современной России. Существенными характеристиками полученных в учреждениях образования знаний должны являться: высокий уровень динамизма, умение выйти за пределы существующих проблем, самостоятельный поиск решений и формирование механизмов профессиональной эксплуатации и управления объектами жилищно-коммунального комплекса, как единой функциональной системой (единым целым) на основе комплексного мониторинга всех ее элементов и принципов стратегического планирования. Целью практико–ориентированной подготовки специалистов для сферы ЖКХ должно являться:

• формирование у обучающихся комплексного подхода к организации и обеспечению устойчивого функционирования объектов ЖКХ муниципальных образований;
• расширение и обогащение, на базе отечественного и зарубежного опыта, прикладного инструментария инновационных организационно-технических решений по эксплуатации, управлению и воспроизводству объектов ЖКХ.

В рамках независимой оценки квалификаций соискатели должны подтвердить свои знания и практические навыки, обогащенные новыми инновационными технологиями