М и и и стере г во с г роител ьства н жилищно-коммунально! о хозяйства Российской Федерации

Федеральное автономное учреждение «Федеральный центр нормирования, стандартизации и оценки соответствия в строительстве»

Методическое пособие для заказчиков (государственного заказчика, застройщика, технического заказчика)

ПЛАНИРОВАНИЕ II РЕАЛИЗАЦИЯ ПРОЦЕССОВ ИНФОРМАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

Москва 2018 г.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение...................................................................................................................3

1    Область применения............................................................................................5

2    Нормативные ссылки...........................................................................................6

3    Термины и определения......................................................................................7

4    Общие положения по управлению проектами с применением технологии

информационного моделирования........................................................................8

4.1    Цифровая трансформация строительной отрасли.........................................8

4.2    Уровни зрелости технологий информационного моделирования.............10

4.3    Основные понятия и концепции в информационном моделировании......13

4.4    Преимущества информационного моделирования для заказчиков...........24

4.5    Принципы управления проектами с применением информационного

моделирования.......................................................................................................29

5    Виды информационных требований заказчика..............................................36

5.1    Технические требования.................................................................................36

5.2    Организационно-управленческие требования.............................................36

5.3    Коммерческо-договорные требования..........................................................37

5.4    Рекомендации по размещению требований заказчика к информационным

моделям в конкурсной документации.................................................................37

6    Порядок и методика разработки требований заказчика к информационным

моделям..................................................................................................................39

6.1    Порядок разработки требований...................................................................40

6.2    Методика формирования требований...........................................................41

7    Состав и содержание требований заказчика к информационным моделям 45

7.1    Технические требования.................................................................................46

7.2    Организационно-управленческие требования.............................................47

7.3    Коммерческо-договорные требования..........................................................51

Приложение АЛ1РИМЕРЫ ТРЕБОВАНИЯ ЗАКАЗЧИКА К ИНФОРМАЦИОННЫМ МОДЕЛЯМ.................................................................53

Приложение Б. РЕКОМЕНДУЕМЫЕ ПРАВИЛА ОЦЕНКИ ЗАЯВОК, ОКОНЧАТЕЛЬНЫХ ПРЕДЛОЖЕНИЙ УЧАСТНИКОВ ЗАКУПКИ ПРОЕКТНЫХ РАБОТ, ВЫПОЛНЯЕМЫХ С ПРИМЕНЕНИЕМ

ТЕХНОЛОГИИ ИНФОРМАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ....................72

Список использованных источников..................................................................81

Открытые форматы практически не используются. Среда общих данных, как правило, организована на уровне файлового обмена.

Уровень 2

Это целевой уровень зрелости технологии информационного моделирования, доступный к реализации в настоящее время. Основное отличие от предыдущих уровней и основная цель этого уровня - организация совместной скоординированной работы многодисциплинарных проектных групп на основе сводной модели, размещаемой в среде общих данных. Для обеспечения интероперабельности используются как исходные (нативные), так и открытые форматы и схемы представления данных. Обмен данными осуществляется на уровне ЗГЗ-геометрии и атрибутивной информации. Данный уровень предполагает добавление следующих измерений: 4D (время, увязка модели с календарными графиками) и 5D (стоимость, назначение и увязка ресурсов и расценок) и частичное использование BIM на всех стадиях жизненного цикла объекта. На данном уровне могут выполняться работы по автоматизированному сбору данных по моделям и автоматизированным проверкам на коллизии.

Уровень 3

Предполагает работу посредством web-сервисов всех проектных дисциплин и всех участников инвестиционно-строительного проекта к единой интегрированной датацентричной информационной модели на основе открытых схем (онтологий) и форматов данных, семантик и классификаций. В настоящее время не существует документов международной стандартизации этого уровня.

Уровень 2 включает следующие основные требования к реализации процесса информационного моделирования:

• четкое определение требований заказчика к информационным

моделям (СП 333.1325800.2017 п. 4 6-4.7);

•    предоставление исполнителями BIM-проекта плана реализации проекта с использованием информационного моделировании (СП

333.1325800.2017 п. 4 8-4.9);

•    обеспечение единой среды общих данных (СП 333.1325800.2017 п. 4.4, п. 8.3);

•    разработка информационных моделей с использованием программного обеспечения, поддерживающего технологию информационного моделирования (СП 333.1325800.2017 п. 6.2).

4.3 Основные понятии и концепции в информационном моделировании

Для всех участников инвестиционно-строительного проекта, реализуемого с применением технологии информационного моделирования, а особенно для заказчиков, крайне важно правильное понимание базовых терминов и понятий в области информационного моделирования объектов строительства.

4.3.1 Информационные модели

Особенно важно четкое понятие термина «информационная модель». Здесь важно понимать отличие терминов Информационная модель, ИМ (СП 333.1325800.2017, п 3.9) и Цифровая информационная модель, ЦИМ, BIM (СП 333.1325800.2017, п 3.9.1).

Главное отличие: ИМ - это собирательный термин для цифровых моделей, данных и документации. А ЦИМ (BIM-модель) это, прежде всего, трехмерная модель, насыщенная информацией (СП 333.1325800.2017, п. 3.9.1).

В состав ИМ входят в том числе цнфровая(ые) информационная(ые) моделей) объекта строительства (ЦИМ) и инженерная(ые) цифровая(ые) моделей) местности (ИЦММ). Согласно п. 4.3 СП 333.1325800.2017 в состав ИМ следует включать:

а) ЦИМ;

б)    ИЦММ;

в)    сводную цифровую модель;

г)    техническую    документацию,    состав    и    содержание    которой

определяется действующим законодательством на каждой стадии ЖЦ, и данные, произведенные на основе ЦИМ и ИЦММ;

д)    техническую    документацию,    состав    и    содержание    которой

определяется действующим законодательством на каждой стадии ЖЦ, и данные, произведенные иными способами, отличными от указанных в перечислении г);

е)    иную документацию, данные, материалы, состав и содержание которых определяется действующим законодательством на каждой стадии ЖЦ, договорными требованиями заказчика и потребностями конкретного ИСП.

На рисунке 3 представлена иллюстрация состава Информационной модели согласно СП 333.1325800.2017, п. 3.9.

Рисунок 3 - Информационная модель

Также важно понимание термина Сводная цифровая модель (СП 333.1325800.2017, п. 3.9.3), как модель объекта, состоящая из отдельных цифровых информационных моделей/инженерных цифровых моделей

местности (например, по различным дисциплинам или частям объекта строительства). На рисунке 4 представлена иллюстрация этого термина.

Основное назначение сводной модели - поддержка процессов согласования технических решений и выявления коллизий.

Рисунок 4 - Сводная цифровая модель

4.3.2 Среда общих данных

Согласно определению СП 333.1325800.2017, п 3.16 среда общих данных представляет из себя комплекс программно-технических средств, представляющих единый источник данных, обеспечивающий совместное использование информации всеми участниками инвестиционностроительного проекта. Работа в среде общих данных основана на процедурах и регламентах, обеспечивающих эффективное управление итеративным процессом разработки и использования информационной модели, сбора, выпуска и распространения документации между участниками инвестиционно-строительного проекта.

Основным фактором совместной работы участников проекта является способность к коммуникации, эффективному использованию и обмену актуальными данными без потерь и искажений.

Плохо подготовленная и скоординированная проектная информация является одной из причин увеличения сроков проектов, задержек, расходов и конфликтов. СОД предназначена для обеспечения надежного многократного обмена актуальной, проверенной информацией между участниками проекта,

15

тем самым поддерживая высокое качество проектов. Работа в СОД - это один из способов предоставить членам команды проекта возможность работать сообща, более эффективно и безошибочно.

Обмен данными должен осуществляться через общую среду данных. Это единственный источник информации для проекта, используемый для сбора, разработки, управления, использования и распространения документации, информационных моделей и прочих графических и неграфических данных для всей команды проекта.

Информация в СОД распределяется по функциональным областям данных:

•    «В работе»;

•    «Общий доступ»;

•    «Опубликовано»;

•    «Архив».

При разработке проекта данные должны последовательно проходить эти четыре области, где они:

•    разрабатываются, проверяются и утверждаются для совместного использования (область данных «В работе»);

•    используются для согласования проектных решений (междисциплинарной координации) и утверждаются для выпуска проектной и рабочей документации (область данных «Общий доступ»);

•    документируются, публикуются и используются всеми участниками проекта (область данных «Опубликовано»);

•    архивируются в соответствии с принятыми в организации процедурами и регламентами (область данных «Архив»).

Перед обменом данные необходимо проверить и утвердить.

В СП 333.1325800.2017, п 8.3 приведены Основные правила работы в среде общих данных.

Различные области среды общих данных могут быть организованы с использованием различных программно-технических средств. В общем случае, заказчик должен иметь доступ к специально выделенному для него информационному пространству в области «Общий доступ», чтобы проводить оценку, контроль и согласование проектных решений.

На рисунке 5 приведена структура СОД.

Рисунок 5 - Структура СОД

4.3.3 Уровни проработки элементов модели

Согласно п 3.18 СП 333.1325800.2017 уровень проработки (LOD) - это набор требований, определяющий полноту проработки элемента цифровой информационной модели. Уровень проработки задает минимальный объем геометрических, пространственных, количественных, а также любых атрибутивных данных, необходимых для решения задач информационного моделирования на конкретной стадии жизненного цикла объекта.

Основные положения концепции LOD и описание базовых уровней изложены в п. 6.3 СП 333.1325800.2017.

Понимание данной концепции чрезвычайно важно для заказчика при формировании требований к информационным моделям.

В общем, концепция LOD помогает:

•    сформировать требования к информационному наполнению моделей на различных стадиях проекта и тем самым обеспечить единое понимание и конкретизацию всеми участниками проекта (заказчиками, проектировщиками, строителями, производителями оборудования, службами эксплуатации, органами экспертизы) требуемых результатов работ по информационному моделированию;

•    эффективно решать задачи, связанные с недостаточностью исходных данных для проектирования, что позволяет оперировать понятием проектной неопределенности, когда решения, закладываемые на ранних стадиях проектирования, могут учитывать всю вариативность последующей детализации проектного решения;

•    планировать совместную работу и соответствующие процессы информационных обменов путем определения требуемой информации, содержащейся в элементе модели, которая необходима не только автору (исполнителю) элемента, но и другим участникам проекта на различных его этапах;

•    контролировать процесс информационного моделирования путем оценки степени информационной насыщенности элементов модели на

18

различных этапах проекта (например, путем выборочного сравнения текущего и требуемого LOD у различных элементов модели).

Концепция LOD включает в себя несколько базовых уровней проработки: LOD 100, LOD 200, LOD 300, LOD 400, LOD 500, характеризующих процесс разработки элемента от концептуального до фактического состояния. При необходимости для конкретного проекта допускается наличие промежуточных уровней проработки, которые должны быть согласованы и специфицированы всеми участниками проекта и зафиксированы в требованиях заказчика и планах реализации проекта.

Требования к уровням проработки носят уточняющий характер, т. е. определение каждого последующего уровня проработки элемента уточняет и дополняет определения всех предыдущих уровней. В этом отношении LOD уровня «N» является целевым уровнем на завершении этапа или стадии, а не в середине или начале.

На рисунке 6 приведен примерный процесс наполнения информацией для элемента «Колонна железобетонная». В качестве минимальных требований к уровням проработки элементов модели (LOD) объектов массового строительства могут быть использованы требования, приведенные в Приложении А к СП 333.1325800.2017.

СХо<М1|1||К ИИ1М С IltUllH (ТЭО) Проектная доклмеитапяя Рабочая .документация Строительство (исполнительная документация)

LOD500

LOD 300 LOD 200 LOD 100 LOD400

Условный габарит Типы, томный габарит. сечеюеЛфоф иль. конструкция, положение, материал, маркировка, масса...... Внешний образ'внд. производитель. наименование по каталогу. артикул по каталогу.... Фактическая информация Рисунок 6- «Прогрессия» элементов цифровой информационной модели

4.3.4 Задачи применения технологии информационного моделирования

Одним из ключевых терминов в концепции информационного моделирования является понятие «задача применения технологии информационного моделирования» (в англоязычных источниках - BIM Use, Use case).

Концепция предназначена для оказания содействия всем участникам ИСГ1 при определении задач, которые целесообразно решать с применением инструментов информационного моделирования.

Задачи применения технологии информационного моделирования являются отправной точкой для планирования проекта как со стороны заказчика, поскольку определяют рамки применения технологии информационного моделирования на всех или некоторых стадиях ЖЦ объекта в требованиях к информационным моделям, так и для

Введение

Настоящее методическое пособие разработано в развитие положений СП «Информационное моделирование в строительстве. Правила разработки планов проектов, реализуемых с применением технологии информационного моделирования» в целях оказания методической помощи службам заказчика для обоснования применения технологии информационного моделирования и подготовки требований заказчика к информационным моделям (как составной части технических заданий на проектирование и строительство).

На этапе формирования конкурсной документации заказчик формирует техническое задание на проектирование (с применением технологии информационного моделирования). Помимо стандартных требований к проектируемому объекту, заказчик разрабатывает требования к информационным моделям.

Формирование технического задания, учитывающего все аспекты будущего применения технологии информационного моделирования в проекте, является залогом эффективного планирования и последующей реализации инвестиционно-строительного проекта с применением технологий информационного моделирования.

Применение данного методического пособия позволит правильно сформулировать требования заказчика к информационным моделям и процессам информационного моделирования, повысить качество выполняемых проектных работ и сократить их сроки за счет использования типовых единых практических подходов к выполнению работ на основе унифицированных методик и технологий, а также станет основой для проведения независимых экспертных оценок выполненных работ, что приведет к снижению рисков возникновения аварийных ситуаций и повышению безопасной эксплуатации строительных объектов. Методическое пособие разработано авторским коллективом Акционерного общества «Научно-исследовательский центр «Строительство» (АО «НИЦ

исполнителей (проектировщиков и строителей), поскольку являются основой для формирования планов реализации проекта с использованием информационного моделирования (ПИМ), а также для служб эксплуатации в части способов использования информационных моделей.

Согласно п. 3.7 СП 333.1325800.2017 задача применения информационного моделирования - это метод применения информационного моделирования на различных стадиях жизненного цикла объекта для достижения одной или нескольких целей инвестиционно-строительного проекта.

В Таблице 1 приведен список характерных задач применения информационного моделирования на различных стадиях ЖЦ объекта. Описание характерных задач применения информационного моделирования приведено в пп. 5.4-5.7 СП 333.1325800.2017.

Таблица 1 - Характерные задачи применения информационного моделирования

Стадня/этап ЖЦ объекта Харакгерные задачи применения технолог ни информационно! о моделирования Обоснование инвестиций •    Анализ местоположения. инженерно-геологической и экологической аггуаиии будущего объекта: •    Разработка и сравнение вариантов архитектурно-градостроительных концепций. определение технико-экономических показателей объемно-планировочных решений. Инженерные изыскания и проектирование •    Пространственная междисциплинарная координация и выявление коллизий (ЗР-координация): •    Проверка и оценка технических решений: •    Вытек чертежей и спецификаций на основе моделей: •    Инженерно-технические расчеты: •    Подсчет объемов работ и оценка сметной стоимости (BIM 5D): •    Разработка проекта организации стро»пельства. комплексного укрупненного сетевого графика. Строительство •    Визуализация процесса строительства (BIM 4D): •    Управление строительством (BIN! 4D): •    Геодезические разбивочные работы:

«Строительство») - ЦН И ИСК им. В.А. Кучеренко в составе: к.т.н. ЮН. Жук, А.В. Ананьев, Б.В. Волков, Ю.А. Сыромятников и ООО «КОНКУРАТОР» в составе: М.Г. Король, С.Э. Бенклян.

1 Область применения

Данное методическое пособие предназначено для применения службами государственного заказчика, застройщика, технического заказчика и другими заинтересованными организациями с целью обеспечения их организационно-методическими материалами, которые помогают профессионально и грамотно применять современные цифровые технологии в части организации, планирования и реализации процессов информационного моделирования объектов строительства.

2 Нормативные ссылки

В настоящем пособии применены нормативные ссылки на следующие нормативные документы:

ГОСТ    Р    57563-2017/ISO/TS    12911:2012    «Моделирование

информационное в строительстве. Основные положения по разработке стандартов информационного моделирования зданий и сооружений»;

ГОСТ Р 57310-2016 (ИСО 29481-1:2010)    «Моделирование

информационное в строительстве. Руководство по доставке информации. Методология и формат»;

ГОСТ Р 57311-2016 «Информационное моделирование в строительстве. Требования к эксплуатационной документации объектов завершенного строительства»;

СП    333.1325800.2017    «Информационное    моделирование    в

строительстве. Правила формирования информационной модели объектов на различных стадиях жизненного цикла»;

СП «Информационное моделирование в строительстве. Правила разработки планов проектов, реализуемых с применением технологии информационного моделирования»;

СП    331.1325800.2017    «Информационное    моделирование    в

строительстве. Правила обмена между информационными моделями объектов и моделями, используемыми в программных комплексах»;

СП    328.1325800.2017    «Информационное    моделирование    в

строительстве. Правила описания компонентов информационной модели».

3 Термины и определения

В настоящем методическом пособии применены термины и определения, включенные в СП 333.1325800.2017 «Информационное моделирование в строительстве. Правила формирования информационной модели объектов на различных стадиях жизненного цикла» и СП «Информационное моделирование в строительстве. Правила разработки планов проектов, реализуемых с применением технологии информационного моделирования».

4 Общие положении по управлению проектами с применением технологии информационного моделирования

4.1 Цифровая трансформация строительной отрасли

Цифровая экономика - это система экономических, социальных и культурных отношений, основанных на использовании цифровых информационно-коммуникационных технологий.

Процессы планирования, проектирования, строительства и эксплуатации объектов строительства во всем мире постепенно проходят путь цифровой трансформации, связанный с отказом от традиционных технологий проектирования и строительства и применением инновационных цифровых технологий.

Цифровая трансформация в строительстве - это использование современных цифровых технологий для кардинального повышения производительности на стадии создания объектов капитального строительства и ценности получаемых заказчиком активов. К таким технологиям относятся и технологии информационного моделирования (BIM).

Информационное моделирование предполагает совместный способ работы по созданию и использованию информационной модели как цифрового двойника (цифровое представление физических и функциональных характеристик) реального физического объекта на различных стадиях его жизненного цикла. Технологии информационного моделирования предполагают использование насыщенных информацией трехмерных моделей объектов и среду общих данных для эффективного доступа и обмена информацией между всеми участниками инвестиционностроительного проекта, что снижает риск ошибок, потерь, повышает предсказуемость в рамках проекта.

Стандартизация - драйвер цифровой трансформации экономики. А основой цифровой трансформации процессов проектирования, строительства и эксплуатации объектов капитального строительства являются стандарты информационного моделирования.

Современные цифровые технологии в строительстве подразумевают использование контрольных датчиков, интеллектуальной строительной техники и оборудования (лазерных сканеров, роботизированных тахеометров, дронов и др.), мобильных устройств и новых программных приложений, интегрированных на платформе информационного моделирования зданий. Возможности GPS и радиочастотной идентификации (RFID) могут использоваться для отслеживания движения материалов. В рамках технологий BIM производственно-технические отделы разрабатывают 4D-информационные модели, имитирующие во времени процесс строительства с целью его оптимизации и мониторинга фактических объемов работ. Мобильные пользовательские интерфейсы, основанные на технологиях виртуальной и дополненной реальности, позволяют в режиме реального времени заносить в информационную модель объекта информацию о фактически выполненных работах.

Рисунок 1 - Цифровые технологии в строительстве1 Технологии информационного моделирования могут эффективно применяться на всех стадиях жизненного цикла объекта, улучшая

¹ Рисунок адаптирован из отчета An Action Plan la Accelerate Building Information Modeling. (BIM) Adoption -The World Economic Forum. February 2018

экономические показатели проекта. Это подтверждает исследование эффективности применения BIM-технологий российскими организациями, проведенного НИУ МГСУ совместно с ООО «Конкуратор» в 2016 году [1], причем эффект достигается не сразу, а после накопления организацией знаний и компетенций.

В ходе исследования было выявлено, что использование BIM-технологии способствует повышению экономической эффективности инвестиционно-строительных проектов, в том числе отмечается:

•    увеличение показателей чистого дисконтированного дохода (NPV) до 25%;

•    рост индекса рентабельности (PI) до 14-15%;

•    увеличение показателя внутренней нормы доходности (IRR) до 20%;

•    сокращение периода окупаемости инвестиционно-строительного проекгадо 17%;

•    снижение себестоимости проекта, связанной со снижением затрат на стадии строительства, до 30%, и прочее.

4.2 Уровни зрелости технологии информационного моделирования

На рисунке 2 приведена модель зрелости технологии информационного моделирования, отображающая продвижение от 2D CAD до BIM уровня 3. Модель описывает уровни зрелости в отношении способности организаций архитектурно-строительной отрасли    производить,    хранить

структурированную информацию и обмениваться ей. Уровни зрелости помогают Заказчик)’ предварительно оценить компетенции предполагаемых исполнителей проекта с применением технологии информационного моделирования.