Министерство строительства н жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации

Федеральное автономное учреждение «Федеральный центр нормирования, стандартизации н оценки соответствии в строительстве»

Методическое пособие

МЕТОДЫ КЛАССИФИКАЦИИ ЗАДАЧ ИНФОРМАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

Москва 2018

СОДЕРЖАНИЕ

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

1    Область применения............................................................................................4

2    Нормативные ссылки...........................................................................................4

3    Термины и определения......................................................................................5

4    Общие положения..............................................................................................10

5    Принципы классификации задач информационного моделирования..........11

5.1    Классификация по стадиям жизненного цикла объекта строительства.... 11

5.2    Классификация по видам работ с информацией..........................................21

6. Рекомендации по выбору, описанию и реализации задач информационного моделирования......................................................................34

6.1 Примеры описания и реализации задач применения информационного моделирования.......................................................................................................37

Приложение А. Перечень задач применения информационного моделирования по версии международной организации buildingSMART.....45

Список использованных источников................................................61

5 Принципы кмассификаиин задач информационного моделирования

5.1 Классификация по стадиям жизненного цикла объекта строительства

В Таблице 1 приведено описание характерных задач применения информационного моделирования на различных стадиях ЖЦ объекта в соответствии с положениями СП 333.1325800.2017 (подразделы 5.4 - 5.7). Таким образом, одним из принципов классификации задач применения технологии информационного моделирования является классификация но стадиям ЖЦ объекта строительства.

Приведенный в таблице 1 перечень задач применения информационного моделирования сформирован на основе лучшего мирового и отечественного опыта и служит для того, чтобы все участники ИСП (заказчики, проектировщики, строители, производители материалов и другие участники) могли определить, для решения каких задач целесообразно применять технологии информационного моделирования, т. е. где можно получить максимальную пользу от применения технологий информационного моделирования.

Данный перечень не является исчерпывающим и может пополняться по мере развития цифровых технологий в строительной отрасли, а также в зависимости от специфики решаемых в проектах задач и уровня их детализации.

В приложении А приведен расширенный перечень задач применения информационного моделирования по версии международной некоммерческой организации buildingSMART Int, разрабатывающей стандарты для цифрового строительства.

Стадия/этап ЖЦ объекта	Задачи применения информационного моделирования	Краткое описание	Потенциальная ценность
(Хюснованне инвестиций	Анализ местоположения, инженерио-геолопз ческой и экологической ситуации будущего объекта капитальною строительства	Процессы, в которых инструменты информационною моделирования и геоинформашзонных систем используются для оценки ресурсов участка под застройку для определения on тнматьного расположения будущих объектов капитального строительства с учетом характерных форм рельефа, существующих инженерных коммуникаций, геологических и гидрологических характеристик, экологической ситуации, а также с учетом взаимного влияния окружающей среды и объекта строительства. Для этих целей используют, в том числе цифровые модели местности	Формирование подробной информации о расположении объекта и сю составляющих. Принятие обоснованных решений при размещении объектов капитальною строительства. 1 (овышение точности подсчетов объемов работ при последующей планировке территории.
	Разработка и сравнение вариантов	Процессы, в которых инструменты информационною моделирования используются для разработки	Возможность оперативно разработать 13 сравнить несколько вариантов концепций.

Стадня/этап ЖЦ объекта	Задачи применения информационного моделирования	Краткое описание	Потенциальная ценность
	архитектурно* градостроительн ы \ концепций, определение технико- экономических показателей объемно- планировочных решений	вариантов концептуальных моделей н получения данных по основным объемно-планировочным показателям, необходимым для разработки обоснований инвестиций в строительство.	')ффсктнвная и точная оценка тех н и ко-эконом и чес ких показателей.
Инженерные изыскания и проскп!ронани с	Выпуск чертежей н спецификаций	Процессы, в которых на основании разработанных моделей проводят выпуск проектной и рабочей документации	Автоматизация процесса выпуска чертежей и спецификаций на основе моделей. Повышение качества проектной и рабочей документации. Автоматическое обновление чертежей и спецификаций при внесении изменений в модель.
	11роверка и оценка технических решений.	1 Ipouccc. обеспечивающий взаимодействие заи(пересованных лиц. которые изучают и анализируют модели в целях проверки и оценки принятых	11овышенне обоснованности, согласованности и качества принимаемых технических решений за счет пространственного представления объекта во

Сталия/тгап ЖЦ объекта	Задачи применения информационного моделирования	Краткое описание	Потенциальная ценность
		технических решений	взаимосвязи различных разделов проекта Улучшение коммуникаций с заказчиком при согласовании проектных решений.
	Инженерно- технические расчеты	Процессы, в которых геометрические и атрибутивные данные, полученные m моделей, используются дтя производства различных инженерно-технических расчетов, в том числе посредством имитаций ра{личных процессов	Сокращение времени на подготовку расчетных моделей. Повышение эффективности и качества принимаемых проектных решений.
	11ространствснная междисциплинарна я координация и выявление коллизий (3D-коорлинация)	1 Ipouccc. в котором специализированные программные инструменты выявления коллизий используются дтя междисциплинарной координации и согласования технических решений. Цель выявления коллизий заключается в устранении знач1ттсльных конфликтов в проекте до производства строитсльно-монгажных работ.	Мннимизация количества коллизий до начала строительства. Повышение согласованности и качества проектных решений

Стадия/этап ЖЦ объекта	Задачи применения информаиноммого моделирования	Краткое описание	Потенциальная ценность
	Подсчет объемов работ и оценка сметной стоимости (BIM 5D)	Процесс, в котором геометрические и атрибутивные данные, полученные из моделей, используются для подсчета объемов работ и оценки сметной стоимости строительства.	Точный подсчет оборудования, изделий и материалов Сокращение времени для подготовки данных для расчета потребности в материальных и трудовых ресурсах для определения сметной стоимости строительства. Использование данных из моделей по фи (объемам при проведении конкурса но выбору строительною подрядчика
	Разработка проекта opiaiurtamiH строительства. комплексного укрупненного сетевого графика	Использование моделей для разработки: организационно-технологических решений на уровне циклов работ и комплексных процессов; схемы мсханизации; внуг риплошалочной логистики; комплексного укрупненного сетевого графика методами визуального планирования путем имитации строительных процессов	Оптимизация вариантов строительного генплана и сетевого графика
Строительство	Визуализация	Процесс, в котором	Оптимизации последовательности

Стадня/этап ЖЦ объекта	Задачи применения информаинонного моделирования	Краткое описание	Потенциальная ценность
	процесса строительства (BIM 4D)	специализированные программные инструменты информационного моделирования используются для интеграции данных моделей и календарно-сетевого графика строительства в целях анализа и оптимизации последовательности выполнения работ по проекту, выявления пространственно-временных коллизий, проверки выполнимости организационно-технологических решений, контроля выполненных физических объемов строительно-монтажных работ и визуализации план-факт ного анализа	выполнения работ. Выяалсние пространственно-временных коллизий. Визуал и зация план-факт hoi о анализа.
	Управление строительством с применением информационного моделирования (BIM 4D)	1 Ipouccc. в котором специализированные профаммные инструменты используются в целях разработки комплексного укрупненного сетевого графика и графика производства работ, координации строительно-	Улучшение процессов планирования и контроля строительства. Сокращение рисков срыва сроков работ Сокращение ресурсных издержек.

Стадия/этап ЖЦ объекта	Задачи применения имформаиионного моделирования	Краткое описание	Потенциальная ценность
		монтажных работ, оперативного планирования и мониторинга работ
	Геодезические разбивочные работы	Процесс, в котором модели используются для выноса в натуру проектных решений, в том числе с использованием роботизированных геодезических приборов и систем автоматического управления техникой	Сокращение сроков разбивочных работ 11овышснис точности позиционирования
	Геодезический контроль	Процесс, в котором данные геодезических методов сопровождения стро!псльства совмещаются с моделями в целях определения отклонения фактического положения конструкций от проектных характеристик: планово-высотныс положения объектов, обьемы выполненных строительных работ (заливка бетона и пр.)	Автоматизация работ по геодезическому контролю. I IoBbiuieiiiic точности результатов работ.
	Цифровое производство	1 Ipouccc. в котором данные из моделей передаются в	Автоматизация процесса промышленного производства.

Стадия/этап ЖЦ объекта	Задачи применения информационного моделирования	Краткое описание	Потенциальная ценность
	сгроительных конструкций и изделий	автоматизированные системы, предназначенные для подготовки управляющих программ для станков с числовым программным управлением в целях промышленного производства строительных конструкций и изделий (например, на заводах металлоконструкций и в домостроительных комбинатах)	Обеспечение высокой точности геометрических парамет ров изделий (100% собираемость металлических конструкций).
	Мониторинг охраны труда и промышленной безопасное! и на строительной площадке	Процесс, в котором модели используются для оптимального размещения и последующею контроля элементов, обеспечивающих безопасность на строительной площадке (элементы защитных ограждений от падения; места расположения пожарных гидрантов; элементы лесов, переходных мостиков и стремянок; элементы электроснабжения и освещения и пр.)	Оптимизация и контроль размещения элементов, обеспечивающих безопасность на строительной площадке
Эксплуатация	Планирование	Процесс, в котором геометрические	Снижение эксплуатационных

Сттшия/этал ЖЦ объекта	Задачи применения информационного моделирования	Краткое описание	Потенциальная ценность
	техническою обслуживания и ремонта (BIM 6D)	и атрибутивные данные, полученные из моделей, используются в автоматизированных системах управления техническим обслуживанием и ремонтом оборудования	расходов
	Мониторинг эксплуатационных характеристик (BIM 6D)	Процесс, в котором геометрические и атрибутивные данные, полученные из моделей, использу ются в системах мониторинга и управления инженерными системами зданий и сооружений	Улучшение процесса мониторинга эксплуатационных характеристик
	Управление эксплуатацией иамиии сооружений	Процесс, в котором геометрические и атрибутивные данные, полученные из моделей, используются в автоматизированных системах управления эксплуатацией зданий и сооружений	Поддержка в актуальном состоянии данных по зданию, помещениям, инженерным системам. Повышения уровня автомата танин работ служб эксплуатации.
	Моделирование чрезвычайных	Процесс, в котором модели используются для имитационного	11овышения эффективности реагирования на чрезвычайные

Стадия/этал ЖЦ объекта	Задачи применения информашюн лого моделирования	Краткое описание	Потенциальная ценность
	ситуаций	моделирования чрезвычайных ситуаций	ситуации. Сокращение сроков принятия решений в чрезвычайных ситуациях.

Введение

Настоящее методическое пособие разработано в развитие положений СП 333.1325800.2017 «Информационное моделирование в строительстве. Правила формирования информационной модели объектов на различных стадиях жизненного цикла» в целях оказания методической поддержки участникам    инвестиционно-строительного проекта на этапе его

планирования в целях обоснования и эффективной реализации задач информационного моделирования всеми участниками инвестиционностроительного проекта.

Пособие разработано авторским коллективом Акционерного общества «Научно-исследовательский центр «Строительство» (АО «НИЦ «Строительство») - ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко в составе: к. т. н. Ю.Н. Жук,    А.В. Ананьев, Б.В. Волков,    Ю.А. Сыромятников,    и

ООО «КОНКУРАТОР» в составе: М.Г. Король, С.Э. Бенклян.

5.2 Классификация по вилам работ с информацией

Альтернативным (вторым) способом является классификация, основанная на разделении задач применения информационного моделирования по видам работ с информацией.

Задачи применения информационного моделирования группируются в зависимости от пяти основных видов работ с информацией:

1)    сбор информации;

2)    формирование информации;

3)    анализ информации;

4)    обмен информацией;

5)    воплощение информации.

В свою очередь, эти 5 видов работ разделяются на 18 подвидов (см. таблицу 2).

Для конкретизации задачи применения каждая задача дополнительно описывается следующими характеристиками:

1)    элемент объекта;

2)    участник проекта/дисциплина/раздел проекта;

3)    стадия/этап жизненного цикла;

4)    уровень проработки элемента.

Параметры видов работ с информацией позволяют конкретизировать задачу применения информационного моделирования.

Данная система классификации обеспечивает базовую методологию и терминологию при разработке новых задач применения технологии информационного моделирования, позволяет определить организационную структуру задач, а также позволяет декомпозировать любую характерную задачу, например, из перечня, приведенного в Таблице 1. Систему классификации задач применения информационного моделирования можно также использовать для разработки стандартов и регламентов коллективных

1 Область применения

Данное методическое пособие предназначено для применения заказчиками, исполнителями (проектными и строительными организациями), а также службами эксплуатации в целях методической поддержки процесса планирования проектов, реапизуемых с применением информационного моделирования в части определения и реализации проектных задач, которые целесообразно решать с применением инструментов информационного моделирования.

2 Нормативные ссылки

В настоящем пособии применены нормативные ссылки на следующие нормативные документы:

1)    Федеральный закон Ж384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений»;

2)    ГОСТ Р 57563-2017/ISCm 12911:2012 «Моделирование информационное в строительстве. Основные положения по разработке стандартов информационного моделирования зданий и сооружений»;

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

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

4)    СП    333.1325800.2017    «Информационное моделирование в

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

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

6)    СП    331.1325800.2017    «Информационное моделирование в

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

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» (на утверждении, см. термины 3.1-3.23).

3.1

3.3

геометрические данные: Данные, определяющие размеры, форму и пространственное расположение элемента цифровой информационной модели.

[СП 333.1325800.2017, статья 3.4]_

3.4_

жизненный цикл здания или сооружения, ЖЦ: Период, в течение которого осуществляются инженерные изыскания, проектирование, строительство (в том числе консервация), эксплуатация (в том числе текущие ремонты), реконструкция, капитальный ремонт, снос здания или сооружения. [1, статья 2, пункт 5]_

3.6    заказчик (здесь):    Государственный    заказчик, застройщик

(инвестор), технический заказчик или юридическое лицо, осуществляющее функции технического заказчика.

3.7

инвестиционно-строительный проект, ПСП:    Комплекс

взаимосвязанных мероприятий, направленных на создание объекта (основных фондов), комплекса объектов производственного или непроизводственного назначения, линейных сооружений в условиях временных и ресурсных ограничений.

[ГОСТ Р 57363-2016, статья 3.4]_

3.8_

инженерная цифровая модель местности, ИЦММ:    Форма

представления инженерно-топографического плана в цифровом объектнопространственном виде для автоматизированного решения инженерных задач и проектирования объектов строительства. ИЦММ состоит из цифровой модели рельефа и цифровой модели ситуации.

[СП 333.1325800.2017, статья 3.9.2]_

3.9_

информационное моделирование объектов строительства: Процесс создания и использования информации по строящимся, а также завершенным объектам строительства в целях координации входных данных, организации совместного производства и хранения данных, а также их использования для различных целей на всех стадиях жизненного цикла.

[СП 333.1325800.2017, статья 3.10]_

3.10 исполнитель (здесь): Генеральный проектировщик, субподрядные проектные и проектно-изыскательские организации, генеральный подрядчик, подрядные и субподрядные организации и другие юридические лица, участвующие в процессе информационного моделирования.

З.П_

карта процесса:    Представление    характеристик    процесса,

соответствующего поставленной цели, в виде карты.

[ГОСТ Р 57310-2016, статья 3.14]_

3.13 _

нотация моделирования бизнес-процессов (BPMN): Нотация для

создания карты диаграмм бизнес-процессов, которая разработана для легкого понимания всеми пользователями.

[ГОСТ Р 57310-2016, статья 3.51_

3.14

обмен информацией: Процесс, в ходе которого между участниками инвестиционно-строительного проекта происходит обмен структурированными наборами информации в определенных форматах в целях поддержания конкретного требования по предоставлению информации на определенной фазе или стадии процесса информационного моделирования.

3.15 _

открытые форматы обмена данными: Форматы данных с открытой

спецификацией.

Примечание - Формат IFC (Отраслевые базовые классы) — формат и схема данных с открытой спецификацией. Представляет собой международный стандарт обмена данными в информационном моделировании в области гражданского строительства и эксплуатации зданий и сооружений.

[СП 333.1325800.2017, статья 3.14]_

3.16 план реализации проекта с использованием информационного моделирования, НИМ: Технический документ, который разрабатывается генпроектной и (или) генподрядной организацией для регламентации взаимодействия с заказчиком и субпроектным и/субподрядными организациями.

3.17_

сводная цифровая модель:    Цифровая информационная модель

объекта, состоящая из отдельных цифровых информационных моделей/инженерных цифровых моделей местности (например, по различным дисциплинам или частям объекта строительства), соединенных между собой таким образом, что внесение изменений в одну из моделей не приводит к изменению в других.

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

[СП 333.1325800.2017, статья 3.9.3]_

3.20 управляющий процессом информационного моделирования:

Лицо, которому поручено выполнять функции по планированию, организации, распределению ресурсов и контролю процесса информационного моделирования.

3.21_

уровень проработки; LOD: 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.

[СП 333.1325800.2017, статья 3.18]_

3.22_

цифровая информационная модель; ЦИМ:    Объектно-

ориентированная параметрическая трехмерная модель, представляющая в цифровом виде физические, функциональные и прочие характеристики объекта (или его отдельных частей) в виде совокупности информационно насыщенных элементов.

[СП 333.1325800.2017, статья 3.9.1]_

4 Общие положения

4.1    Одним из ключевых понятий в концепции информационного моделирования является понятие «задача применения информационного моделирования» (в англоязычных источниках - BIM Use или BIM Use Case).

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.

4.2    Определение перечня задач применения информационного

моделирования    является отправной    точкой для    планирования

инвестиционно-строительного проекта как со стороны заказчика, поскольку задачи определяют рамки применения технологии информационного моделирования    и фиксируются в    требованиях    заказчика к

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