Современные технологии строительства это

Строительная технология — это собирательный термин для типов технологий, которые используются в строительной отрасли. Примеры этого включают интеллектуальное оборудование, автоматизированных роботов, виртуальную реальность, 5G и IoT. Все они созданы и адаптированы, чтобы помочь отрасли в улучшении условий труда, повышении эффективности, улучшении здоровья и безопасности и многих других преимуществах.

[10–15 минут на чтение]

10 типов строительных технологий, влияющих на отрасль:

1. Большое количество данных
2. Искусственный интеллект (AI) и машинное обучение (ML)
3. Интернет вещей (IoT)
4. Робототехника и дроны
5. 5G и Wi-Fi6
6. Информационное моделирование зданий (BIM)
7. Виртуальная реальность (VR) / Дополненная реальность (AR)
8. 3D печать
9. Мобильные и облачные технологии
10. Блокчейн

1) Большие данные

Сто лет назад этим ресурсом была нефть. Сегодня гиганты цифровой индустрии имеют дело с данными, нефтью цифровой эпохи.

Удивительные технологии быстрой постройки домов

Ежедневно в нашем текущем темпе создается 2,5 квинтиллиона байтов данных, но этот темп только ускоряется по мере развития строительных технологий. Только за последние два года было сгенерировано невероятное количество данных в мире — 90%!

«Самый ценный ресурс в мире — это уже не нефть, а данные».

Что такое большие данные и откуда они берутся?

Большие данные — это термин, используемый для описания чрезвычайно больших наборов данных, которые могут использоваться для выявления скрытых тенденций, моделей поведения, неизвестных корреляций для принятия более обоснованных бизнес-решений и служить основой для систем искусственного интеллекта и автоматизации. Именно эти большие данные помогают развивать технологии строительства.

Эти данные собираются из поисковых запросов и служб Интернета, мобильных телефонов, цифровых фотографий, социальных сетей и многих других форм цифровых средств связи, таких как текстовые сообщения, Skype и электронная почта.

Как большие данные используются в строительстве:

• Исторические большие данные могут быть проанализированы, чтобы выявить закономерности и вероятности строительных рисков, чтобы привести новые проекты к успеху и избежать ловушек.
• Большие данные о погоде, дорожном движении, общественной и деловой активности могут быть проанализированы для определения оптимального этапа строительных работ.
• Входные данные датчиков от машин, используемых на объектах, чтобы показать время активности и простоя, можно обработать, чтобы сделать выводы о наилучшем сочетании покупки и аренды такого оборудования и о том, как наиболее эффективно использовать топливо для снижения затрат и снижения воздействия на окружающую среду.
• Геолокация оборудования также позволяет улучшить логистику, при необходимости предоставлять запасные части и избежать простоев.
• Энергосбережение в торговых центрах, офисных блоках и других зданиях можно отслеживать, чтобы убедиться, что оно соответствует целям проектирования. Информация о дорожном напряжении и уровнях изгиба мостов может быть записана для обнаружения любых выходящих за границы событий.
• Эти данные также могут быть возвращены в системы информационного моделирования зданий (BIM) для планирования работ по техническому обслуживанию по мере необходимости.

2) Искусственный интеллект и машинное обучение

Искусственный интеллект (ИИ) — это интеллект, демонстрируемый машиной для имитации человеческого поведения, а машинное обучение (МО) — это область ИИ, в которой используются статистические методы, чтобы дать компьютеру возможность учиться на основе данных без явного программирования. Оба быстро становятся неотъемлемой частью технологий в строительной отрасли.

НЕВЕРОЯТНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ, КОТОРЫЕ ВАМ СТОИТ УВИДЕТЬ

Представьте себе мир, в котором вы можете использовать компьютерные системы для программирования роботов, машин или для автоматического расчета и проектирования домов. Эта технология уже доступна и используется сегодня, она продолжает способствовать развитию строительных технологий, а промышленность может извлечь выгоду из повышения эффективности с точки зрения затрат и скорости.

Вот несколько примеров того, как AI и ML сегодня приносят пользу строительной отрасли:

• Прогнозное проектирование с учетом многих факторов, таких как погода, местоположение и создание цифровых двойников зданий для увеличения срока службы здания.
• Лучшее проектирование зданий — машинное обучение можно использовать для изучения различных вариантов решения и создания альтернативных вариантов проектирования с учетом механических, электрических и водопроводных систем и обеспечения того, чтобы маршруты для систем MEP не пересекались с архитектурой здания.
• Использование автоматизации на основе искусственного интеллекта для выполнения часто повторяющихся задач может значительно повысить производительность и безопасность, одновременно решив проблему нехватки рабочей силы в отрасли.
• Лучшее финансовое планирование и управление проектами — используя исторические данные, ИИ может прогнозировать любой перерасход средств, реалистичные сроки, а также может помочь персоналу быстрее получить доступ к информации и учебным материалам, чтобы сократить время адаптации.
• Повышенная производительность — ИИ можно использовать для питания машинного оборудования для выполнения повторяющихся задач, таких как заливка бетона, кладка кирпича или сварка, высвобождая людей для строительства самого здания.
• Повышенная безопасность. Строители погибают на работе в пять раз чаще, чем другие рабочие. С помощью искусственного интеллекта можно контролировать объекты на предмет угроз безопасности, используя фотографии и технологию распознавания, чтобы определить, использует ли работник правильные СИЗ, или используя геолокацию для определения опасных зон и оповещения рабочих.

3) Интернет вещей (IoT)

Интернет вещей (IoT) является уже неотъемлемой частью технологии строительства и массово преобразуя его способ работы.

Интернет вещей состоит из интеллектуальных устройств и датчиков, которые обмениваются данными друг с другом и могут управляться с центральной платформы. Последствия этого огромны, поскольку это означает, что теперь очень возможен новый, более умный, эффективный и безопасный способ работы.

Что это значит для строительства?

• Интеллектуальное оборудование может использоваться для выполнения повторяющихся задач, а также может быть достаточно умным, чтобы поддерживать себя, например, бетономешалка, у которой мало цемента, с использованием датчика она может заказывать себе больше, повышая эффективность и производительность
• Посещаемость можно отслеживать на месте, а также использовать приложения для ввода и проверки рабочих, что сокращает объем бумажных работ и экономит огромное количество времени
• Повышенная безопасность — с помощью геолокации можно определить опасные зоны на строительной площадке, а с помощью интеллектуальной технологии можно предупредить любых рабочих, если они войдут в эту зону.
• Использование умных технологий позволяет значительно сократить выбросы углерода при разработке. Имея в транспортных средствах датчики для выключения двигателей на холостом ходу, или измеряя потери и используя эти данные для лучшего планирования, чтобы информировать о планировке застройки, чтобы сократить количество поездок между объектами.

4) Робототехника и дроны

Строительная отрасль — одна из наименее автоматизированных отраслей, в которой трудоемкий ручной труд является основным источником производительности, и удивительно, что роботы еще не сыграли значительной роли.

Ключевым препятствием на пути к этому является сама строительная площадка, потому что роботам требуется контролируемая среда и повторяющиеся и неизменяемые задачи.

Однако сейчас, когда строительные площадки становятся умнее, с развитием строительных технологий, роботов можно программировать и использовать. Вот несколько примеров того, как роботы и дроны уже сегодня используются на строительных площадках:

• Дроны можно использовать для обеспечения безопасности на объекте; они могут контролировать объекты и с помощью камер могут использоваться для определения любых опасных зон и предоставления руководителю строительства быстрого обзора объекта без его физического присутствия.
• Дроны могут использоваться для доставки материалов на площадку, что сокращает количество транспортных средств, необходимых на площадке.
• Кладка кирпича и каменная кладка — это задачи, в которых можно использовать роботов, улучшая скорость и качество работы.
• Роботы для сноса используются для сноса конструктивных элементов в конце проекта, хотя они медленнее, дешевле и безопаснее
• Дистанционно управляемые или автономные транспортные средства

5) 5G и Wi-Fi 6

С развитием новых строительных технологий требуется прочная и надежная магистраль для подключения, обеспечивающая более высокую скорость и передачу больших объемов данных.

5 G — это беспроводная технология пятого поколения для цифровых сотовых сетей, обеспечивающая более высокую скорость, лучшую обработку трафика и меньшую перегрузку. В дополнение к этому, Wi-Fi 6, новейший стандарт технологии Wi-Fi, также улучшается по сравнению со своими предшественниками.

Благодаря огромным улучшениям сотовых решений, широкополосная мобильная связь на строительных площадках становится конкурентоспособной альтернативой традиционным фиксированным линиям связи, и мы видим, что все больше строительных площадок и разработок движутся в этом направлении и извлекают выгоду из более быстрого времени установки и большей гибкости, при этом по-прежнему получая требуемый уровень обслуживания.

5G и Wi-Fi 6 позволят пользователям эффективно общаться, обмениваться крупномасштабными чертежами, запускать ресурсоемкие приложения без ущерба для скорости / производительности. Не говоря уже о том, чтобы обеспечить надежную и безопасную сеть связи, в которой будут использоваться новые и передовые технологии.

От обработки больших данных в штаб-квартире до дронов на месте — 5G и Wi-Fi 6 будут востребованы. Когда дело доходит до этой коммуникационной технологии, у нас есть все необходимое здесь, в UK Connect. Одна из моих задач — обеспечить не только стабильную и надежную платформу. Но также и за постоянные инновации, предоставляющие нашим клиентам доступ к этой новой технологии.

6) Технология информационного моделирования зданий (BIM)

Технология BIM — это интеллектуальный инструмент трехмерного моделирования, который помогает профессионалам в области проектирования, архитектуры и строительства эффективно планировать, проектировать, изменять и управлять зданиями и их инфраструктурой. Он начинается с создания моделей и поддерживает управление документами, координацию и моделирование на протяжении всего жизненного цикла проекта (планирование, проектирование, сборка, эксплуатация и обслуживание).

Технология BIM обеспечивает более эффективное сотрудничество, поскольку каждый эксперт может добавить свою область знаний к одной и той же модели (архитектура, MEP, гражданское строительство, завод, строительство и конструкции), что позволяет анализировать развитие проекта и результаты работы в режиме реального времени.

Ожидается, что дальнейшее развитие функций BIM и последующих технологий станет спусковым крючком для изменений в проекте строительства, разработке, развертывании и управлении.

По сравнению с 2D-чертежами — это идеальная поддержка для обнаружения коллизий и решения проблем во время проектирования, что улучшает планирование и повышает эффективность на протяжении всего жизненного цикла строительных проектов. Помимо всех преимуществ, это также помогает оптимизировать работу и процессы компании.

7) Технологии виртуальной реальности (VR) / дополненной реальности (AR)

Технологии VR и AR меняют правила игры в строительной отрасли. Несомненно, они больше не относятся к игровой индустрии.

Виртуальная реальность (VR) подразумевает полное погружение, которое закрывает физический мир, в то время как дополненная реальность (AR) добавляет цифровые элементы к просмотру в реальном времени.

Возможности технологий VR / AR в сочетании с технологией BIM безграничны. Первым шагом было бы создание модели здания с использованием технологии BIM, а затем осмотр достопримечательностей и буквально прогулка по ней и вокруг нее — благодаря функциям AR / VR.

Вот некоторые преимущества и способы использования технологии AR / VR в строительстве сегодня:

• Виртуальные туры / прогулка по моделям зданий, чтобы вы могли почти из первых рук увидеть, как будет выглядеть законченный физический проект и как будет выглядеть макет дизайна
• Лучшее сотрудничество — команды могут работать вместе над проектом независимо от их физического местоположения
• Обратная связь по проекту в режиме реального времени — визуализация 3D-проектов и окружающей их среды, обеспечиваемая технологиями AR / VR, поддерживает быстрое и точное моделирование архитектурных или структурных изменений [BR], автоматические измерения и позволяет улучшать дизайн.
• Оценка рисков (как требовательная и чувствительная деятельность), подкрепленная моделированием опасностей и обнаружением столкновений, стала рутинной задачей, связанной с этими инновационными технологиями.
• Потенциал технологий AR / VR для повышения безопасности и обучения бесценен, равно как и поддержка менеджеров, контролеров, инспекторов или арендаторов, которым даже не нужно физически присутствовать, чтобы пройти осмотр объекта.

8) 3D-печать

3D-печать быстро становится незаменимой строительной технологией для строительной отрасли, особенно с учетом ее влияния на изменения в источниках материалов. Эта технология раздвигает границы за пределы таблицы дизайнера, создавая трехмерный объект из модели автоматизированного проектирования, создавая объект слой за слоем.

Вот некоторые из преимуществ, которые строительная отрасль видит сегодня от технологии 3D-печати:

• 3D-печать дает возможность производить предварительное изготовление вне строительной площадки или непосредственно на месте. По сравнению с традиционными методами строительства, теперь можно печатать материалы, важные для заводского изготовления, и сразу же готовить их к использованию.
• Более того, технология 3D-печати сокращает отходы материалов и экономит время за счет производства образцов или даже готовых объектов в 3D и отслеживания всех деталей, которые правильно разработаны.
• Технология 3D-печати влияет на значительную рабочую силу, экономию энергии и материальные затраты, поддержку устойчивого развития в строительном секторе.
• Это большое преимущество для строительных компаний, позволяющее быстро доставить материалы и сократить количество дополнительных бесполезных шагов в технологическом процессе.

9) Мобильные и облачные технологии

До появления строительных технологий строительная отрасль была печально известна как одна из наименее оцифрованных отраслей. Только в последние годы появились технологии, способные справляться с трудными средами, рабочими процессами и сложностями такой физической индустрии, и теперь они продолжают оказывать влияние на сектор — мобильные и облачные технологии составляют одно целое.

Что такое облачные технологии?

Облачные технологии обеспечивают возможность доступа, использования, изменения, обмена, администрирования и управления данными, хранящимися на удаленных серверах, с помощью соответствующих программных приложений. При подключении к Интернету и авторизации доступ к этим удаленным ресурсам поддерживается мобильными технологиями, которые позволяют любому войти в облачные сервисы.

«В 2012 году опрос Sage показал, что 16% подрядчиков считают, что облачные вычисления важны для их бизнеса. Пять лет спустя Sage провел аналогичный опрос и обнаружил, что 85% подрядчиков уже внедрили или планируют внедрить облачные решения ».

Как сегодня эта технология используется в строительстве?

Эти технологии позволяют обмениваться данными со строительных площадок в режиме реального времени для всех субъектов, участвующих в процессе строительства здания, или для других субъектов, ответственных за выполнение контрактов. Например, инструменты проверки, необходимые для инженеров и архитекторов [BB], или инструменты управления проектами теперь доступны в любое время, обеспечивая более эффективную совместную работу и обмен информацией.

Мобильные и облачные технологии внесли значительный вклад в изменения и развитие строительного сектора, улучшив цифровой опыт и повысив эффективность бизнеса, предоставляя информацию в реальном времени, обеспечивая комплексную доставку рабочей силы (ES) и улучшая организацию и производительность.

10) Технология блокчейн

Влияние технологии блокчейн на строительную отрасль в последние месяцы становится все более значительным. Эта технология родилась в 2008 году в результате создания цифровой валюты или криптовалюты (например, Биткойн или Эфириум).

Что такое блокчейн?

Блокчейн — это цифровая информация, хранящаяся в транзакционной общедоступной базе данных (блоке), которая контролируется одноранговым узлом или проверяется сетью компьютеров (цепочка). По сравнению со стандартными базами данных, блокчейн не требует централизованного управления просто потому, что весь обмен информацией происходит между конечными пользователями — одноранговыми узлами или узлами, без посредничества посредника.

Каждый узел в цепочке содержит различные типы информации, такие как свидетельство фискальной транзакции банка, контракт, свидетельства о праве собственности и заявление о подлинности. Безопасность данных блокчейна контролируется каждым узлом в цепочке, который отвечает за защиту своей части информации с помощью цифровой подписи и обеспечивает быстрый и безопасный обмен информацией без каких-либо третьих лиц.

Примеры использования блокчейна в строительных технологиях

Технология блокчейн, как уникальный надежный администратор для всех сторон, участвующих в реализации контракта, может создать безошибочный процесс генерации, администрирования и мониторинга контрактов. Смарт-контракт — это разновидность цифрового протокола, развернутого в сети Blockchain с целью выполнения договорных условий.
В этом сценарии каждый узел в сети содержит все сведения о договорных обязательствах и знаком с условиями, которые необходимо выполнить во время их реализации. Внедрение смарт-контрактов с помощью технологии блокчейн повышает эффективность (после успешной проверки — выполненная работа становится оплачиваемой) и исключает посредников и их услуги.

Улучшения рабочего процесса

Технология блокчейн обеспечивает прозрачность во время процесса строительства, делая его широко открытым и влияя на оптимизацию рабочего процесса проекта. Более того, это способствует более совместной работе и способствует своевременному принятию решений, сводя к минимуму риск и избегая споров.

Биткойн для строительства

Применимость биткойнов в индустрии строительных технологий может стать решающим катализатором, способным повысить сотрудничество и прозрачность транзакций во время реализации контрактов, например, с помощью модели «плати по мере доставки». Это позволяет получить цифровое подтверждение выполненных договорных обязательств, которое инициирует платеж.
Растущее значение технологии блокчейн для строительной отрасли подтверждается созданием Консорциума Construction Blockchain — общественной исследовательской организации с более чем 60 участниками, изучающими возможности блокчейна, применимые в строительной отрасли.

В целом, 2021 год станет захватывающим годом для строительных технологий, поскольку эти услуги станут более доступными и станут критически важными для создания более безопасной, эффективной и разумной рабочей среды.

Источник: obalkonah.ru

ТЕХНОЛОГИИ, ИНЖИНИРИНГ, ИННОВАЦИИ

Измеритель диаметра, измеритель эксцентриситета, автоматизация, ГИС, моделирование, разработка программного обеспечения и электроники, БИМ

Современные технологии цифровой трансформации строительной отрасли: десять главных трендов

В настоящий момент цифровизация строительной отрасли активно набирает ход в России и в мире. В большой степени это связано с тем, что технологии, пришедшие в отрасль, возникли не сегодня или вчера, а принадлежат к так называемым глобальным технологическим трендам.

Независимо от нашего большого желания или нежелания, распространяются на все отрасли и влияют на изменение образа мышления менеджмента, сути бизнеса и реализацию конкретных проектов. Строительство здесь не исключение.

Несмотря на отсталость многих сегодняшних процессов и зачастую инертность изменения привычек (“давно так работаем, и вроде все пока нормально”) руководства компаний, к повышению эффективности всегда большое внимание. Многие уверены, что именно цифровое развитие способно его ускорить: вывести компанию на новый уровень, на новые рынки и в новые ниши. Что же означает и что включает в себя понятие “цифровизация” в строительстве или словосочетание “цифровая стройка”? Разные люди в зависимости от своей роли в компании, роли самой компании на жизненном цикле проекта, от типа проекта могут понимать под этим совершенно разное.

В этой статье авторы ставят целью в простой доступной форме упорядочить знания о цифровых технологиях на строительном проекте, собрав в одном месте топ-10 основных – те технологии и тренды (регламенты, организационные изменения), которые способны радикально улучшить имеющиеся процессы или полностью заменить их новыми. Авторы не претендуют на исчерпывающий список технологий, уже получающих применение, однако подкрепляют свой выбор большим практическим опытом и пониманием реальной ситуации на десятках ведущих проектов в России.

Стоит отметить, что представлен взгляд со стороны девелопера (заказчика проекта). А значит, важна эффективность не на конкретной стадии, а на всем жизненном цикле проекта (или как минимум на стадиях проектирования и строительства). В этой связи предлагается рассматривать глобальные преимущества для всего проекта в целом и/или учитывать, что та или иная технология даст для последующих стадий и итогового формирования “цифрового актива” объекта.

Каждая представленная технология сопровождается:

• рейтингом полезности/необходимости по абсолютной 10-балльной шкале, где 1 это низший уровень, 10 – наивысший.Например, если есть публичные результаты того, что технология делает доступным новый, более эффективный тип взаимодействия (основываясь на использовании цифровых данных) и делает доступным новое, недостижимое ранее качество (при обработке этих данных), то балл будет максимальным. Если один из этих компонентов отсутствует или не присутствует в явном виде – балл будет ниже на 2-3 пункта. Учитывая, что собраны топ-10 технологий, низкий балл в этой категории невозможен по умолчанию.
• рейтингом внедрения в России, также по 10-балльной шкале:10 – используется почти на всех проектах как сама собой разумеющаяся, получила отражение в законодательстве; 5 – ее используют передовые компании (лидеры) и их экосистема (в обязательном порядке); 1 – пока не используется никак.
• действиями и мероприятиями, способствующими внедрению (проникновению технологий) и замедляющими его.

Все рейтинги являются экспертной оценкой, основанной на независимых исследованиях рынка и практическом опыте. Авторы будут признательны другим экспертам за их мнения и аргументированную позицию.

1. Организация и использование Среды общих данных (CDE)

Суть. Единый источник данных, обеспечивающий совместное использование информации всеми участниками процесса. Имеет разновидности реализации: десктопный в контуре компании и облачный вариант, доступный на внутренних или внешних серверах. В настоящее время наибольшую популярность набирают именно облачные варианты систем для организации CDE, они более доступны (стоят дешевле, и их можно быстрее подключить и настроить) для большинства компаний. Однако в целях безопасности многие вынуждены уменьшать количество рассматриваемых вариантов или создавать собственные системы.

Рейтинг полезности – 9. Без среды общих данных и ее активного использования цифровые данные по проекту и BIM модели теряют свою ценность. Информация должна работать, поэтому должна быть доступна. Облачные системы и мобильные технологии стали проводником этого доступа для строительной площадки. Строители теперь тоже активно интересуются, как можно использовать данные и организовать работу наилучшим образом, применяя их.

Рейтинг внедрения в России – 6. Ведущие девелоперы центрального и северо-западного регионов так или иначе уже пробовали или тестировали CDE, охватывающую несколько стадий ЖЦ. Они неплохо знают ее цели и преимущества, однако до регулярного использования дело дошло пока примерно у 30%, а до подключения к ней подрядчиков с четкими процессами их работы – у одной пятой. В то же время множество компаний среднего и малого бизнеса очень эффективно используют CDE без какого-либо принуждения.

Что помогает. Общий тренд на использование удаленной работы и мобильных устройств в бизнесе. Простота пользовательского интерфейса и универсальность. Относительная простота запуска и внедрения. Работа через браузер позволяет использовать различные операционные системы и устройства (планшеты, смартфоны, ПК в офисе).

Что мешает. Геополитические риски, при которых зарубежные сервера (для облачных CDE) гипотетически могут стать недоступными для пользователей. Строгие правила информационной безопасности, в том числе излишние.

Малый уровень вовлечения в IT у менеджеров как среднего, так и высшего звена на стройке.

Культура приобретения, владения и использования ПО, когда многие привыкли делать это условно бесплатно. Облачные и браузерные технологии не дают такой возможности.

Иллюстрации работы в Среде общих данных предоставлены компанией “Северин Девелопмент”

2. Создание BIM-стандарта девелопера (а также Информационных требований заказчика – EIR)

Суть. Новые технологии по-настоящему эффективны, когда их использование одинаково понимается всеми участниками процесса. И заказчик, и его внутренние службы, и подрядчики должны четко знать, каким ожидается итоговый продукт. Так как теперь это не просто чертежи и отчеты, а информация, критерии ее полноты и качества выходят на передний план.

Также очень важны точки передачи данных (data drops), ведь девелопер, основываясь на них, формирует свое текущее понимание о развитии проекта. Информационные требования должны быть частью ТЗ или контракта и вводиться туда в самом начале.

Рейтинг полезности – 9. Существует множество примеров, когда несколько по-настоящему технологически продвинутых компаний, работающих на одном проекте, не смогли договориться из-за разного представления об объеме работ. BIM-стандарт и информационные требования решают эту проблему. Помимо этого, требования прогрессивного заказчика часто являются драйвером роста уровня технологичности и понимания технологий у подрядчика. Подрядчик “учится” на знаковом проекте, а потом использует новые знания как конкурентное преимущество на последующих проектах.

Рейтинг внедрения в России – 7. В том или ином виде (и с разным названием) BIM-регламенты присутствуют в большинстве крупных и средних проектов, где предполагается применение информационного моделирования. Часто они несовершенны и неполны, однако позволяют причислить проект к BIM проектам. Во многом широкое распространение обусловлено наличием открытых BIM-стандартов в интернете, обилием переведенных западных регламентов взаимодействия, а также аналогичными документами “больших” заказчиков в России, которые целенаправленно или непреднамеренно пошли по рукам.

Что помогает. Наличие квалифицированных BIM-менеджеров на рынке, способных грамотно составить “основной” документ. Наличие открытых лучших практик (можно учиться на чужих победах и ошибках) и дискуссионных площадок (можно задать интересующие, в том числе технические вопросы и быстро получить ответ).

Что мешает. Некоторые руководители не понимают, что “дьявол кроется в деталях”. В создании BIM-регламента очень важна адаптация под специфику своего проекта и процессы своей компании. Просто взять Стандарт или требования из внешнего проекта и заменить названия участников – это не сработает. Написание качественных регламентов требует времени и ресурсов.

Иногда с нуля это занимает более полугода даже у эксперта, так как помимо задачи разобраться в процессах сразу требуется их модификация. BIM-Стандарт не бывает окончательным, он эволюционирует и развивается, получая актуальные версии, закрепляемые за проектом.

Иллюстрации BIM Стандарта девелопера предоставлены компанией “Девелопмент Системс”

3. Разработка проектной BIM модели и получение документации из нее

Суть. Создание проектной продукции (чертежей и документации) и разработка BIM модели должны быть единым процессом.

В противном случае, например, когда модель “поднимается” по уже готовым чертежам, теряются все преимущества для оптимизации процесса проектирования: нет возможности вести параллельное проектирование, своевременно исправлять междисциплинарные ошибки, получать объемы на ранних стадиях и другие. Модель, не являясь актуальной, часто не отражает изменения в документации, что приводит к недоверию к ней и делает ее бесполезной.

В свою очередь, в правильном BIM-проекте чертежи являются представлением модели и выгружаются из нее. Такой подход является гарантией единообразия при необходимых переделках (например, во время экспертизы) и единообразия передачи информации на следующие стадии (модель и данные полностью соответствуют актуальной версии проекта).

Рейтинг полезности – 8. Без всякого сомнения, данный процесс полезен для повышения качества проектирования и качества проекта в целом. Позволяет быстро и адекватно оценить уровень владения технологиями компании-исполнителя. Если такая компания практикует “поднятие” моделей при новом проектировании (это сразу заметно по ряду факторов), вряд ли можно рассчитывать на полноценный BIM-проект с ее участием.

Часто на проектах реконструкции и создания “цифрового двойника” объекта не так важно, как появилась модель. В этих случаях нет ничего плохого в ее “поднятии”.

Рейтинг внедрения в России – 6. Многие компании говорят о таком подходе как об основе основ. Однако в силу их закрытости (даже для партнеров по проекту) зачастую трудно убедиться, как же дела обстоят на самом деле. Довольно часто встречаются чертежи известных проектов, выполненные в условном AutoCAD, или уважаемые компании ищут временных сотрудников или аутсорс для поднятия моделей в нужном ПО. Все это снижает реальный рейтинг и добавляет уважения действительно “правильным” BIM проектировщикам.

Что помогает. Проектные компании сами для себя ищут точки роста, и правильно организованный единый процесс проектирования-моделирования позволяет им расти. Последние версии ПО и многочисленные плагины в техническом плане позволяют выдавать выполненные по всем требованиям чертежи из модели намного проще, чем это было 3-5 лет назад.

Что мешает. Тренд, когда проектные компании стремятся монетизировать затраты на внедрение BIM у себя, за счет примитивной продажи модели заказчику. В этом случае заказчик получит ее как итог и потеряет все дополнительные возможности оперативного контроля реализации проектирования. Зачастую такие модели не адаптированы под требования других стадий (для которых они нужны заказчику), а значит, могут разочаровать его как в плане неэффективно потраченных денег, так и в применении BIM на проекте в целом.

Иллюстрация получения документации из BIM модели предоставлена компанией “Апекс”

4. Приемка BIM-модели и документации с выдачей замечаний к ним в CDE

Суть. Напрямую раскрывается преимущество цифрового взаимодействия: можно не просто проверить BIM модель автоматизированно (в том числе на соответствие проекта российским нормативам), но и выдать замечания в машиночитаемом формате, а в дальнейшем проследить их жизненный цикл с отслеживанием статусов замечаний. Есть системы, которые позволяют отображать изменения в чертежах и моделях, что дает возможность контролировать процесс устранения замечаний и внесения изменений. Так как взаимодействие происходит в единой среде по заранее преднастроенному процессу (воркфлоу), то вся статистика и необходимые отчеты генерируются автоматически.

Рейтинг полезности – 7. Наверное, не главная технология, но точно влияет на качество и на радикальное уменьшение “внезапных” нестыковок на стройплощадке. Есть лучшие практики, когда компании приоритизируют цифровые замечания, уменьшают их количество до “критических”, делают настольным документом ГИПа для еженедельных планерок по проекту и в итоге сводят количество таких ошибок и коллизий к отсутствию.

Рейтинг внедрения в России – 5. В основном компании ограничиваются поиском геометрических коллизий на этапе проектирования и их частичной отработкой. Многие компании путают количество найденных ошибок с действительно важными в данный конкретный момент для реализации проекта. Хотя в информационных требованиях заказчика все чаще можно найти необходимость предоставления “чистой” модели. Иногда появляются шаблоны проверок, требования наличия собственного контроля на стороне проектировщика и требования по внесению результатов в систему заказчика.

Что помогает. Сравнительно несложный процесс для технической реализации. Известные технологии, есть доступ к примерам.

Что мешает. Проектировщик боится излишней прозрачности своих процессов, даже на уровне точек передачи данных (data drops), потому что знает о несовершенстве своих подходов к моделированию.

При постоянных изменениях в проекте проектировщик ждет утверждения финальных проектных решений, чтобы не делать работу по многочисленным проверкам впустую. Однако в конце стадии устранять коллизии уже некогда, и оставляют как есть.

Заказчик не понимает, как сделать поиск коллизий и ошибок действенным инструментом контроля качества проекта в целом на уровне проектного менеджера (директора) или ГИПа. Малое количество людей на этих ролях и в их командах владеют инструментами проверки моделей, многие не умеют открывать и анализировать их. Все это тормозит изменения в традиционном укладе реализации проекта.

Иллюстрации проверки и выдачи замечаний к BIM модели предоставлены компаниями «ВЕРФАУ» и «Академия BIM»

5. Выдача документации в производство работ и приемка исполнительной документации “без бумаги” (с помощью ЭЦП)

Суть. Современная нормативная база и технические средства позволяют использовать электронно-цифровую подпись (ЭЦП) для подтверждения ряда документов на строительной площадке. Учитывая, что движение к безбумажной стройке присутствует во всех Стратегиях развития отрасли на горизонте 10 и более лет, а планшеты и другие мобильные устройства перестают быть “диковинными” на стройплощадке (в том числе в целях чтения чертежей), плавный переход к использованию цифровых документов через отдельные сценарии видится вполне реалистичным.

Рейтинг полезности – 7. Условная “безбумажная стройка” у многих заказчиков почти синоним цифровой. Без всякой иронии можно констатировать, что успехи, достигнутые в проектировании (с повсеместным использованием ЭЦП для экспертизы), могут и должны масштабироваться на стадию строительства. Как минимум это позволит сделать гигантский шаг в определении актуальных версий документации, а также сэкономит ресурсы и логистические затраты.

Рейтинг внедрения в России – 2. Почти самая начальная стадия. Девелоперы только знакомятся с новыми возможностями, не особо спешат вписывать их в стандарты проекта. Все впереди!

Что помогает. Технология понятна, никто не сомневается в ее прогрессивности. Многие компании неплохо освоили ЭЦП, используя ее в рамках ежедневного взаимодействия в корпоративных системах документооборота (не путать с CDE).

Что мешает. Законодательство России может толковаться неоднозначно. Использование ЭЦП не запрещается. Однако девелоперы зачастую подстраховываются (на случай экстренных разбирательств или проверок) и собирают бумажные экземпляры для надзорных органов даже при наличии цифровых документов в реальной работе.

Иллюстрации работы на стройке с использованием ЭЦП предоставлены компанией SIGNAL

6. Разработка плановой 4D и 5D модели с привязкой сроков и стоимости строительства

Суть. 4D моделирование (развитие методов календарно-сетевого планирования в части дополнения визуальным отображением строительных процессов) и 5D моделирование (расчет стоимости строительства или cost-контроль) – те классические BIM-сценарии (BIM Uses), которые следуют за моделированием объекта как таковым, выпуском документации из модели, проверкой на пространственные коллизии и визуализацией. Наличие 4D и 5D моделей на проекте позволяет до выхода на площадку выявить пространственно-временные коллизии, повысить качество организационно-технологических решений, повысить эффективность работы проектных менеджеров, планировщиков, сметчиков, финансистов и вовлечь их в цифровой процесс взаимодействия: объективные данные – обоснованные решения – уверенность в успешном ходе и завершении проекта.

Залог успеха применения 4D, 5D моделей – в вовлечении подрядчиков в процесс планирования, для чего нужны соответствующие условия.

Рейтинг полезности – 6. Позволяют сделать сроки и стоимость проекта прозрачными и понятными. Набрали бы больше баллов, если бы вошли в регулярный процесс реализации проекта, а не являлись экстренным единоразовым способом проверки “что все будет хорошо” перед началом строительства и без дальнейшей актуализации, как это зачастую происходит сейчас.

4D часто делается для “картинки” (эффектная визуализация), в действительности являясь эффективным способом оптимизации организационно-технологических решений.

Рейтинг внедрения в России – 5. В основном оно происходит в компаниях из промышленного сектора, где больше как сами проекты, так и их бюджеты. К сожалению, часто каждый отдельный проект, где данные технологии используются, никак не влияет на их дальнейшее масштабирование. Мало информации про возврат инвестиций.

Проектные компании в гражданском проектировании тестируют подходы 4D и 5D для себя, затем пытаясь “продать” их заказчику, однако дальше пилотного проекта такое тестирование уходит редко.

Что помогает. Большое количество технической информации в Интернете, видеоуроки. Условное разнообразие подходов для стоимостного моделирования на основе BIM и ПО, их реализующего. Многие девелоперы сегодня используют программы для календарно-сетевого планирования и актуализируют информацию в них.

Что мешает. Большинство генподрядных организаций не пользуются специализированным ПО для календарно-сетевого планирования, а ведут его в примитивном для этих целей Excel. Сметы и график зачастую составляются с использованием различных структур WBS (work breakdown structure, иерархическая структура работ). Сметы часто используют гос. расценки.

Пакеты работ для проведения тендеров очень крупные, в то время как сметы, наоборот, очень детализированные. Таким образом, у большинства девелоперов нет инструмента для синхронизации затрат, времени и данных (модели) – нет единого классификатора разбивки работ.

Большинство ПО для 4D пространственно-временного планирования и визуализации строительства не предполагает постепенной замены элементов модели стадии П на элементы стадии РД. При проектировании некорректно учитывается разбивка на захватки, так как они зависят от производственных и инвентарных мощностей подрядчиков и непредвиденных факторов, возникающих в процессе строительства. Работы в графике девелопера не представлены с такой степенью детализации, а элементы модели по умолчанию не сгруппированы в том виде, который требуется для 4D планирования строительства, и ни для какой другой задачи, кроме визуализации, фактически не подходят.

Как результат, применение 4D и 5D моделей превращается в разовое событие в начале строительства, выполненное отдельными специалистами. В дальнейшем 4D модель не обновляется и не используется для контроля хода реализации проекта, так как каждый раз это требует выполнения определенных операций по актуализации графика и группировке элементов.

В настоящий момент на российском рынке представлены единичные специализированные решения для разработки цифровых моделей ПОС (должны позволять и моделировать, и размещать элементы, и связывать их с календарным графиком). Дополнения и интегрированные приложения к ПО для BIM моделирования в основном предназначены не для планирования, а для визуального отображения.

Иллюстрация плановой 4D модели с привязкой к срокам строительства предоставлена компанией «K4»

7. Ведение строительной модели с фиксацией выполнения по видам работ и захваткам

Суть. На строительной площадке тоже можно вести работы с использованием модели! И она приносит немалые преимущества: эффективный анализ соответствия фактического выполнения работ плановым показателям на любую заданную дату (с сохранением истории) в цифровом виде; однозначное визуальное отображение выполненных работ; необходимую аналитику, полученную автоматически из актуальной строительной модели, – все, что нужно для понимания и принятия обоснованных решений по реализации проекта. Возможна реализация с автоматизацией выдачи актов КС-2 и КС-3.

Рейтинг полезности – 7. Раньше все данные по текущей реализации проекта зачастую принимались руководством и инвесторами на веру и часто являлись интерпретацией конкретного человека или его команды (например, директора по строительству). Они могли быть конъюнктурно неточны, малозаметные работы могли считаться закрытыми, даже если это не так. Все равно никто не проверит.

С внедрением технологии фиксации работ в модели результаты едины и прозрачны для всех. Это дает уверенность в соответствии графику и однозначное понимание реального положения дел у всех участников на строительной площадке.

Рейтинг внедрения в России – 4. Довольно большое количество компаний в той или иной мере заинтересовались этой возможностью. Лидеры реализовали и внедрили у себя процесс. Интересно, что до сих пор не было единой унифицированной технологии – использовались разные платформы и подходы. Конечно же, полноценное использование модели на стройке – это зона роста, здесь ожидается большой прогресс в ближайшее время.

Что помогает. Понимание того, что основная часть бюджета проекта – в самом строительстве и именно там возможна максимальная экономия (в абсолютном исчислении).

BIM в проектировании уже достаточно развит, чтобы выдавать исходные данные на следующую стадию.

Что мешает. Многие ошибочно считают, что, применяя 2D электронные планы, можно достигнуть той же эффективности, что, конечно, не так.

Итоговая проектная модель и строительная – разные сущности. Строительная модель требует специальной адаптации, ведь, например, категории и элементы проектной модели не всегда корректны для строителей, требуются разбитие на захватки и другие преобразования (которые сейчас тоже можно делать оптимизированно).

Иллюстрация использования строительной модели с фиксацией выполнения работ предоставлена компанией «Эталон»

8. Выдача предписаний строительного контроля с привязкой к модели

Суть. Замечания и предписания выдаются с привязкой к строительной модели, к конкретному ее элементу. Есть возможность быстро и наглядно понять ее суть. Предписания выдаются по кастомизированному под конкретный проект или компанию шаблону с возможностью автозаполнения. Возможно прикрепление фото и другие дополнительные возможности.

В итоге автоматически формируется электронный документ, заполненный в соответствии с российским законодательством, подписанный электронно или готовый для физического подписания.

Рейтинг полезности – 7. Существенное ускорение работы строительного контроля за счет унификации и уменьшения рутинных операций. Строительный контроль переходит в цифровой вид со всеми его преимуществами: автоматизированные отчеты и статистика, хранение и учет данных, доступ в любое время в любом месте.

Рейтинг внедрения в России – 3. Самое начало использования, тестирование и прикидка на свои проекты. Для тех, кто уже начал, важно перейти из 2D в 3D, что накладывает свои нюансы.

Что помогает. Инструментарий уже реализован в известных продуктах. Гибкие права доступа делают эффективным цифровое взаимодействие с конкретным подрядчиком. В целом процесс довольно несложный (работа нескольких кнопок) и быстро становится понятным строителям.

Что мешает. Требуется именно использование в полях (не в офисе) и именно соответствующими специалистами (не BIM командой или руководством). В этом случае необходимо преодолеть барьер неприятия всего нового, провести доступное техническое обучение, разработать регламенты.

Неудачный предыдущий опыт с использованием решений, где требуется раз за разом вводить большое количество информации (атрибутов) и выполнять привязку, что неудобно с мобильных устройств.

Иллюстрация выдачи предписаний с использованием BIM модели предоставлена компанией SIGNAL

9. Фотофиксация истории событий на строительной площадке с помощью фото 360°, в том числе фиксация скрытых работ

Суть. Различные современные гаджеты приходят в том числе и на стройку. Использованием специализированных сканеров и дронов, способных снимать с достаточным качеством, уже никого не удивишь. Однако часто это недешевый процесс, просто потому что само оборудование дорогое. В настоящее время многие устройства стали доступнее, камера 360° – одно из них.

Камера 360° снимает панорамное фото с определенной периодичностью в различных точках на площадке. Основываясь на этих данных, можно делать выводы о том, что там происходит и что не так, в полуавтоматизированном или автоматизированном порядке: вести журнал событий на строительной площадке, проводить удалённые инспекции прямо во время онлайн совещания и предварительно оценивать процент выполнения некоторых видов работ (монтажа, отделки).

Рейтинг полезности – 7. Лучше один раз увидеть (и проверить), чем сто раз услышать. Часто рассмотреть какие-то спорные нюансы (особенно в ретроспективе) становится возможным только на фото. Упорядоченное хранение и сравнение “было-стало” в цифровом виде становится дополнительной весомой возможностью контроля для технического заказчика.

Отдельное преимущество – фиксация скрытых работ. Другие способы контроля зачастую не позволяют эффективно их контролировать.

Полезность во много раз возросла во время пандемии, ведь удаленная работа квалифицированных специалистов по контролю работ – это новая реальность. Технология съемки фото 360° способствует ее повсеместному распространению.

Рейтинг внедрения в России – 3. Многие девелоперы в той или иной мере уже пробовали эту технологию, однако дальше пилотного использования она не ушла.

Одна из главных причин заключается в том, что результаты не используются в оперативной работе, например, на совещаниях. Не все увидели для себя пользу, превышающую затраты. Возможно, используемые инструменты были или слишком дорогими (и избыточными), или неудобными. Это происходило в силу развития нового рынка (уникальные продукты не имели конкуренции).

Что помогает. Простой и удобный способ контроля. Понятен всем. Не требует какой-либо технологичной работы на предыдущих стадиях. Легитимность фото как подтверждающего документа в настоящее время выше, чем у модели.

У технологии точно огромные перспективы. Развитие методов распознавания фото, в том числе благодаря искусственному интеллекту, когда-нибудь позволит переводить фото в модель, сравнивать ее с плановой и делать выводы об отличиях (ошибках, неточностях) автоматически.

Хардверные вендоры готовы делать спецпредложения на аппаратуру для этого сценария ее использования.

Что мешает. Точность измерений по фото пока еще низкая. Примеров распознавания не так много, и их алгоритмы иногда слишком закрыты, чтобы им доверять. Все это делает добавочный к самой съемке и сравнению функционал менее ценным для использования на реальных проектах.

Дороговизна ПО в недалеком прошлом.

Иллюстрация фотофиксации работ на стройке при помощи камеры 360° предоставлена компанией SIGNAL

10. Отчеты о реализации проекта в смартфонах руководителей

Суть. Самое вкусное – напоследок. Абсолютно очевидно, что будущее за мобильными технологиями. Абсолютно очевидно, что руководитель или инвестор хотят видеть “главные” цифры по проекту в режиме реального времени, где бы они ни находились: деньги, сроки, процент готовности и другие. Идея не нова, но использование цифровых данных на стройке делает ее реализацию возможной.

Рейтинг полезности – 9. Не ставим здесь 10 только потому, что некоторые мобильные приложения работают менее стабильно, чем десктопные. Связь должного уровня присутствует не везде, а ждать ее появления для выхода из локальной работы уже непривычно.

Рейтинг внедрения в России – 4. Многие компании давно экспериментируют с мобильными версиями своего корпоративного портала, расширяя его функционал до вполне проектных задач. Главная проблема с ними – отсутствие бесшовной связи по передаче данных из других систем, в данном случае со стройки (приходится вносить их руками полностью или частично).

В настоящее время многие компании наращивают собственную разработку, цель которой – запуск собственного решения с возможностью мобильных отчетов.

Что помогает. В 2021 году люди привыкли жить и работать “в смартфоне”. Этот процесс вошел в нашу жизнь и редко вызывает непонимание (скорее, вызывает непонимание, как можно было жить по-другому до).

Мобильная разработка и технологии шагают вперед, делая возможности по реализации почти безграничными. Существуют конкретные публичные ИТ продукты, реализующие процесс.

Что мешает. Мобильный интерфейс приложений не всегда оптимизирован и по-настоящему удобен. Отчеты и статистика по проекту должны иметь возможность быть кастомизированными под конкретную компанию-пользователя.

Данные для отчета не появятся в системе сами собой, их надо накапливать и корректно вести в цифровом виде (культура работы с данными). Прогрессивная строительная BIM модель – один из таких вариантов.

Иллюстрации отчетов в смартфоне руководителя предоставлены компанией SIGNAL

Другие цифровые технологии – тренды, которые не вошли топ-10, но о которых, на наш взгляд, нельзя не упомянуть:

• Фотограмметрия ситуации на стройплощадке по фото с квадрокоптера;
• Использование лазерного сканирования в целях оцифровки существующих конструкций и в качестве подтверждающих данных при приемке особо важных конструкций (3D исполнительная документация);
• Доработка модели РД до исполнительной модели для ее применения на стадии эксплуатации как электронного архива и целей “цифрового двойника”.
• Визуализация объекта недвижимости инвесторам и при продаже.

Заключение

Цель статьи – рассказать в простой и доступной форме про те основные технологии и подходы, которые формируют суть цифровизации в строительстве сегодня. Авторы надеются, что несмотря на то, что точно не было возможности перечислить все и уделить должное внимание каждой (что достойно отдельной статьи или презентации), удалось создать ориентир, который можно использовать как некий срез развития России в первой половине 2021 года.

Итоговый средний рейтинг проникновения технологий составил 4,5. Это существенно ниже 7 баллов, достижение которых мы считаем показателем зрелости рынка, и стремится к 5 – показателю, свидетельствующему, что технологию освоили немногочисленные компании-лидеры. Несмотря на это не самое лучшее положение дел сейчас, это возможность для развития в ближайшем будущем, для кого-то возможность стать лидером. Многие девелоперы активно интересуются, как получить максимальную ценность от BIM и использования данных на всех этапах жизненного цикла проекта.

Для удовлетворения этого интереса, а также в целях унификации понимания и использования технологий на совместных проектах появилась идея создания открытого стандарта, где будет приведено подробное описание сути указанных цифровых процессов, обязанности участников, а также лучшие практики реализации. Стандарт будет подготовлен компанией SIGNAL и доступен для свободного скачивания всеми участниками рынка. Авторы также открыты для конструктивной дискуссии, которая сможет стать полезной в части продвижения и реализации изменений технологического уклада строительной отрасли в России.

Авторы: Петр Манин, Александр Попов
Источник: http://isicad.ru/

Понравилась статья? Тогда поддержите нас, поделитесь с друзьями и заглядывайте по рекламным ссылкам!

Также читайте:

Запись опубликована автором kornelik в рубрике Инжиниринг, Новости. Добавьте в закладки постоянную ссылку.

Источник: integral-russia.ru

Принципы устойчивого развития, современные стандарты и технологии строительства

Вспомним, из чего, преимущественно, строили наши предки до развития промышленного производства? Конечно, из местных материалов. Это камень, глина (сырец или обожженная) и дерево. Масштабы строительства были невелики, поскольку опирались на кустарные способы производства и цеховую организацию труда.

Развитие промышленности, прежде всего металлургической, стимулировало увеличение объемов добычи природных материалов и ископаемых ресурсов, прежде всего железосодержащих руд, угля, древесины. В свою очередь бурный рост промышленного производства способствовал техническому и технологическому прогрессу.

Появились новые строительные материалы, не привязанные, так сказать, к месту добычи: чугуны и стальные сплавы; бетон, а после изобретения эффекта армирования (к. XIX в.) — железобетон. Появилась возможность производить в заводских условиях не только материал, но и отдельные части зданий — конструкции, элементы, что позволило существенно упростить и ускорить процессы возведения здания, проходящие непосредственно на строительной площадке, превращая строительство в своеобразный конвейер по сборке готовых построек. Для каждого из строительных процессов были разработаны специальные технологии производства работ, обеспечивающие разнообразные способы сборки, из сборных стальных или железобетонных элементов или с применением монолитного бетона и железобетона.

Современное строительство — самая энергоемкая отрасль материального производства, одновременно, строительная отрасль является одним из главных потребителей природных ресурсов. Вместе с тем, строительство — важнейший компонент среды обитания человека, так сказать, ее активный компонент. С одной стороны посредством строительной деятельности человек созидает среду своего обитания, с другой стороны, сама деятельность по строительству представляет собой процессы жизнедеятельности человека, протекающие в созидаемой им среде.

В середине XX в. американские экологи обратили внимание, что при строительстве зданий расходуется более трети всего используемого в стране сырья. В результате, в виде строительного мусора остается более 30 % отходов, а с учетом эксплуатации зданий отраслью потребляется 65% всей производимой в стране электроэнергии, выбрасывается 30% парниковых газов (в Европе — 40%), тратится большое количество питьевой воды. Таким образом, именно ресурсосбережение легло в основу разработки новой стратегии развития строительной отрасли, главным ориентиром которой стали принципы устойчивого развития.

На международных конференциях в Тампе (1994 г., США) и в Париже (1997 г., Франция) были сформулированы критерии экологического («зеленого») строительства и эксплуатации зданий:

• 1. Обеспечение экономии энергии и питьевой воды, снижение загрязняющих атмосферу выбросов — группа критериев «Энергия и Атмосфера. Вода».
• 2. Обеспечение экологической безопасности строительных материалов на основе подтверждения их происхождения и/или сертификации качества — группа критериев «Материалы и Ресурсы».
• 3. Обеспечение комфортности пребывания в здании, что включает: освещенность, тепловой комфорт, приятный вид из окна и т. д., все то, что оказывает непосредственное влияние на физическое и психоэмоциональное состояние человека — группа критериев «Качество внутренней среды».
• 4. Обеспечение комфортности пребывания в здании с точки зрения внешних факторов — развитой инфраструктуры, доступности городского (общественного) транспорта, наличие парковок (в т. ч. велосипедных парковок), удобства передвижения инвалидов — группа критериев «Территория». Кроме того, поскольку следование принципам устойчивого развития предполагает постепенное и повсеместное сокращение площадей антропогенно измененных ландшафтов, т. е. ландшафтов изымаемых из естественно природного окружения, в качестве принципов «зеленого строительства» формулируются: минимизация и максимально эффективное использование участка застройки, преимущественное использование застроенных участков (в т. ч. для нового строительства — так называемая, реновация), минимизация нового строительства на свободных природных территориях.
• 5. Обеспечение соблюдения природоохранного законодательства, т. е. не допущение ухудшения состояния земель, отданных под застройку; не допущение уменьшения видового разнообразия флоры и фауны; не допущение ухудшения состояния подземных вод и т. д. — группа критериев «Экология». Таким образом, в проектной документации должны быть отражены меры по предотвращению негативного воздействия процессов строительства и эксплуатации объекта на окружающую среду.
• 6. Обеспечение такого уровня управления строительством и эксплуатацией здания, который позволит не только соблюдать показатели экологичности и комфортности, но и обеспечит постепенное их улучшение от объекта к объекту (т. е. в идеале — каждое новое здание должно быть экологичнее и комфортнее построенного ранее) — группа критериев «Управление».
• 7. Применение при строительстве и эксплуатации здания наилучших технологических решений, обеспечивающих не просто минимизацию негативного воздействия на окружающую среду, а в идеале — создающих условия для гармоничной встройки объекта в природное окружение — группа критериев «Технологии».

Таким образом, к началу XXI в. перед мировой строительной индустрией были поставлены новые цели — создание таких зданий, как среды обитания человека, которые способны обеспечить:

• • комфортность, физиологическую и, что не менее важно, психоэмоциональную;
• • энергоэффективность, т. е. баланс потребляемых ресурсов и излучаемых выбросов, а в идеале — полную автономию при эксплуатации объекта;
• • экологическую безопасность и защиту окружающей среды, в т. ч. предусматривая повторное использование конструкций и материалов, оптимизацию, переработку и утилизацию отходов строительства и эксплуатации.

По сути, так называемое «зеленое» или «экоустойчивое», строительство является частью практического воплощения модели устойчивого развития в жизни каждого члена общества.

В части соблюдения экологических принципов:

• • уменьшение площади отчуждаемых природных территорий;
• • прекращение разрушения ландшафтов;
• • стремление к экономии всех видов ресурсов при строительстве;
• • отказ от использования при строительстве, перестройке, эксплуатации зданий вредных веществ (этот принцип применим к заключительным этапам жизненного цикла строительных материалов);
• • снижение выбросов углекислого газа при эксплуатации здания.

В части соблюдения экономических принципов:

В части соблюдения социальных принципов:

• • обеспечение потребности граждан в жилой площади и общественных пространствах, субсидирование жилья группам с низким уровнем доходов;
• • создание единого жилого пространства, социальная интеграция, отказ от гетто;
• • равномерное распределение рабочих мест, жилья, мест досуга в населенном пункте;
• • обеспечение условий для здоровой жизни в квартире, офисе, на производстве и за их пределами;
• • обеспечение рабочих мест в строительной отрасли.

Сегодня мы не просто наблюдаем процесс перехода от традиционного (сложившегося в индустриальный период) проектирования и строительства к строительству «зеленому», которое характеризуется экологической безопасностью, благоприятными здоровыми условиями жизнедеятельности человека и учитывает интересы будущих поколений, но и являемся участниками этого процесса.

Архитекторам завтрашнего дня, предстоит ставить и решать проектные задачи, уже в новых условиях, когда «зеленое» строительство прочно займет лидирующие позиции в мировой экономике, чему способствует постепенная, но настойчивая его институализация.

Во-первых, с учетом провозглашенных принципов устойчивого развития повсеместно (т. е. во всех цивилизованных странах) устанавливаются новые правовые нормы, регулирующие отношения в сфере землепользования и строительства. Во-вторых, меняются условия взаимодействия участников, как на международных, так и на местных (региональных) строительных рынках, т. е. выполнение требований экологической безопасности становится одним из определяющих условий для реализации соглашений и договоров, регулирующих отношения в инвестиционно-строительной сфере. В-третьих, разрабатываются и внедряются международные стандарты и нормы в стро-ительнои отрасли, в т. ч. стандарты экологического управления. И наконец, разрабатываются экологические, так называемые, «зеленые» стандарты строительства и эксплуатации для различных категорий зданий и застройки в целом.

В настоящее время в мире насчитывается более 30 таких стандартов, действующих в различных странах мира. Все они — суть есть системы оценки и управления качеством строительства. В основе этих оценочных систем лежат семь основных групп критериев «зеленого» строительства, которые были рассмотрены выше.

Исторически первым в 1990 г. британской компанией BRE Global был создан добровольный стандарт BREEAM как метод оценки экологической эффективности зданий (BRE Environmental Assessment Method), используемый ныне по всему миру.

В 1998 г. Американским советом по экологичному строительству (USGBC) был разработан стандарт LEED (Leadership in Energy and Environmental design), что переводится как «первенство (лидерство) в энергосбережении и экологичном проектировании».

Известны также стандарты: DGNB и CEPHEUS (Германия); Green Building Coun-sil Italia (Италия); Green Star (Австралия) и Green Star SA (ЮАР); HK BEAM (Гонконг); LEED Canada и Green Globes (Канада); Российская система добровольной экологической сертификации «Зеленые стандарты» [1] и «Рейтинговая система оценки среды обитания», разработанная национальным объединением строителей России [2] . Подтверждением того, что объект соответствует установленным критериям, является сертификат, полученный в ходе оценки объекта на основании одной из действующих систем. На сегодняшний день системы BREEAM и LEED являются самыми распространенными системами оценки, получившими широкое международное признание.

Все действующие в мировой строительной индустрии экологические стандарты реализованы в формате рейтингов и ориентированы, в основном, на добровольную сертификацию застройщиками вновь возводимых или реконструируемых объектов. Исключение составляют реализуемые в формате национальных стандартов для объектов государственного заказа, стандарты «зеленого строительства» LEED Canada и британский стандарт CSH (Code for Sustainable Homes, «код устойчивого жилья»).

При строительстве Олимпийских объектов в Сочи, например, используются сразу четыре вида «зеленых» стандартов.

• 1. Дополнительные экологические требования и рекомендации Государственной Корпорации «Олимпстрой».
• 2. Корпоративный «зеленый» стандарт Государственной Корпорации «Олимпстрой».
• 3. Международный стандарт BREEAM Beespok, разрабатываемый специалистами Британской компании BRE Global применительно к объектам, строящимся за пределами Объединенного Королевства.
• 4. Российская система добровольной экологической сертификации объектов недвижимости «Зеленые стандарты».

Так Большой ледовый дворец (рис. 38), центральный стадион, медиа-центр и конькобежный центр пройдут сертификацию по системе ВБЕЕАМ, а Международный Олимпийский университет и ледовый дворец для соревнований по шорт-треку будут сертифицированы по национальной системе.

Объект может быть подвергнут процессу сертификации, как на этапе проектирования, так и на этапе строительства. В редких случаях может быть сертифицировано действующее здание. Оценке подвергаются, прежде всего, решения, которые оказывают влияние на процессы возведения здания и на его дальнейшую эксплуатацию.

Это — выбор строительных материалов — предпочтение отдается местным материалам и технологиям (песок, щебень, сборный железобетон, сталь), учитывается также расстояние до строительной площадки — чем оно меньше, тем выше оценка. Высоко оценивается использование техногенных отходов вместо традиционных материалов, например, при замене цемента золой, микрокремнеземом или шлаком, а также повторное использование переработанного бетона в качестве крупного заполнителя при изготовлении новой бетонной смеси. Большое внимание уделяют повторному использованию отходов самого строительного производства и их полной утилизации. Проектное решение «зеленого» здания должно также содержать указания о том, как могут быть использованы впоследствии, после выработки установленного проектом срока эксплуатации, конструкции и материалы, может ли быть здание реконструировано и приспособлено под какие-то иные цели или должно быть полностью разобрано, переработано и утилизировано.

Отсюда еще одна важная особенность современного экологичного проектирования, которую должен освоить архитектор. Про-

Рис. 38. Большой ледовый дворец, Сочи, Россия: проект и строительство

цесс принятия проектных решении тесно связан с пониманием этапов жизненного цикла объекта (в общем виде это — проектирование, строительство, эксплуатация и утилизация) и строится по принципу «из конца в начало». Вариантное проектирование в современных условиях служит не

только для сравнения объемно-пространственных и художественно-образных архитектурных решений, но, прежде всего, для сравнения возможных последствий для окружающей среды от строительства и эксплуатации проектируемого объекта. Значит, архитектор должен уметь оценить эти

Рис. 39. Башня Мери-Экс («Лондонский огурец»), Лондон, Великобритания; арх. Норман Фостер: в процессе строительства и после ввода в эксплуатацию

последствия, знать какое воздействие, положительное или отрицательное, проектируемый объект оказывает на окружающую природную среду, уметь формировать среду с заранее заданными параметрами.

Например, Германская система экологической сертификации объектов нового строительства, БСЫВ, рассматривает 50 лет эксплуатации здания, опираясь при вынесении окончательного решения на принятые в международной практике стандартизированные методики оценки жизненного цикла (ЬСА) и анализа стоимости жизненного цикла (ЬСС). Используя указанные методики возможно:

• • разработать модель исчерпывающего цикла строительного объекта в окружающей среде;
• • рассчитать, сколько энергии и исходных материалов будет использовано, сколько

твердых, жидких, газообразных отходов будет образовано на каждой стадии жизненного цикла. При этом, есть возможность учесть объемы вторичного загрязнения и расходов: например, энергии, требуемой для обжига клинкера или переработки отходов;

сравнить влияние на окружающую среду применения того или иного материала, компонента, технологии в рамках конкретного проекта;

найти оптимальные по цене экологичные материалы или продукты; оценить допустимые пределы параметров строительных материалов и компонентов для конкретного проекта; выбрать материал, компонент или технологию, использование которых предпочтительнее в силу влияния на окружающую среду.

Рис. 40. Здание Калифорнийской академии наук, Сан-Францискоу США; арх. Ренцо Пьяно

Рис. 43. Здание завода по производству подшипников, Тверь, Россия, проект. ЛЕСОМ: интерьер и производственный корпус

ных работ; в процессе благоустройства территории. Речь, безусловно, не идет о возвращении к ручному труду. Существенной экономии энергоресурсов можно добиться благодаря применению прогрессивных материалов, которые позволяют исключить из производственной цепочки некоторые технологические процессы. Например, внедрение в строительное производство самоуплотняющегося бетона позволяет исключить самый энергоемкий процесс бетонных работ — уплотнение бетонной смеси.

Во-вторых, строительные технологии должны обеспечивать внедрение в практику современных конструктивных (строительных) и инженерных систем, позволяющих эффективно использовать и расходовать энергетические ресурсы, прежде всего, на отопление/охлаждение и освещение здания, питьевую воду, контролировать выбросы углекислого газа в атмосферу.

Например, системы так называемых «двойных» фасадов, формирующих дополнительно к основному фасаду независимую, пропускающую свет и не препятствующую естественному освещению оболочку здания, создают не отапливаемые буферные зоны между внешней средой и внутренним пространством здания и позволяют добиться оптимального баланса тепловыделений.

Аналогичным целям служат и системы «зеленых» кровель (рис. 22, 23, 40). В сочетании с зенитными фонарями такие кровли обеспечивают, с одной стороны, минимизацию теплопотерь через покрытие и создание комфортного микроклимата внутри помещения без использования дорогостоящих систем искусственного кондиционирования, с другой стороны — естественное освещение помещений, удаленных от фасада здания.

Строительные технологии должны быть ориентированы на реализацию таких решений (конструктивных и инженерных), которые позволят использовать при эксплуатации здания геотермальную энергию, энергию ветра и солнца. Речь идет о возведении специальных конструкций: фундаментов, аккумулирующих геотермальную энергию; кровель и фасадов из фотоэлементов (РУ, так называемые, солнечные батареи), аккумулирующих энергию солнца (рис. 24, 41); перекрытий, направляющих и заставляющих работать ветряные потоки (так называемые, охлаждающие балки).

В части инженерных решений это и организация сбора дождевых вод и их использование для технических целей, таких как полив растений (на участке, на эксплуатируемой кровле или на фасаде здания), смыв в туалетах; и внедрение систем рекуперации (повторного использования) тепла; и использование биогенераторов, работающих на бытовых (биологических и пищевых) отходах.

В-третьих, строительные технологии должны быть ориентированы на применение местных (или региональных) материалов, в частности песка, щебня, сборного и монолитного железобетона, арматурной стали. Прежде всего, перед строительной отраслью ставится задача экономии топливно-энергетических ресурсов, связанных с транспортировкой строительных материалов к месту строительства.

Отсюда, например, приоритет мини-заводам — бетонным и арматурным узлам, которые могут быть развернуты непосредственно на строительной площадке. Кроме того, речь не идет об использовании исключительно традиционных строительных материалов, характерных для доиндустриальной эпохи, камня, глины и дерева. Натуральный строительный материал вовсе не означает традиционный. Современные строительные, конструкционные и, особенно, отделочные материалы — это, преимущественно, композиты на основе натуральных составляющих.

В-четвертых, строительные технологии должны быть максимально безотходными, чему, в частности, способствует использование, так называемых, временных сооружений и приспособлений в качестве постоянных конструкций возводимого сооружения. Например, проектирование и строительство шпунтового ограждения котлована в качестве наружных ограждающих конструкций подземной части здания. Кроме того, увеличение кратности применения того или иного специального оборудования также помогает снижать отходы строительного производства. Например, разработка опалубки, унифицированной для многократного применения при возведении здания или комплекса зданий с применением монолитного железобетона. Сокращению отходов в процессе выполнения бетонных работ способствует также применение несъемных опалубок, выполняющих, помимо основных функций, формирование лицевых поверхностей конструкций, архитектурно завершенных или полностью готовых к чистовой отделке.

Следующее, строительная площадка должна быть организована таким образом, чтобы выделенный для целей строительства участок был задействован максимально эффективно. Отсюда, внедрение в строительное производство таких методов, как «стена в грунте», который позволяет возводить подземные сооружения без разработки котлована; «декельный метод», основанный на совмещении процессов возведения подземной и надземной частей здания с использованием закрытой или полузакрытой технологии производства работ и наиболее эффективный при возведении высотных зданий; «метод подъема этажей». Кроме того, должны применяться такие технологии благоустройства участка, прежде всего, технологии устройства покрытий, которые обеспечили бы сохранность почвенного слоя и способствовали бы поддержанию биологического баланса участка. Это может быть и мощение натуральным камнем или бетонной плиткой, и засевание поверхности газоном, главное — покрытие должно пропускать дождевые и талые воды. Прорывной в этом направлении является технология применения, так называемого, пористого (водопроницаемого, дренирующего) бетона.

И наконец, разработка и внедрение в практику прогрессивных строительных технологий может дать больший эффект в сочетании с грамотным архитектурнопланировочным решением. В отличие от инженерно-технических решений, планировочное решение, принятое архитектором, является пассивным, т. е. не требующим дополнительных расходов, но эффективным средствам достижения высокого экологического качества проектов. Речь идет, прежде всего:

• • об ориентации здания по сторонам света;
• • об обеспечении проветривания, естественной вентиляции, естественного освещения в течение всего светового дня, солнцезащиты и инсоляции, т. е. о размерах, геометрии и расположении световых проемов;
• • о ширине корпуса и о блокировке корпусов (секций, блоков, зданий);
• • о соотношении площади наружных ограждающих конструкций к отапливаемой площади и площади застройки, т. е. о геометрии объема здания, следовательно — о формообразовании;
• • о наличии буферных неотапливаемых зон, снижающих теплопотери.

При этом, пассивные планировочные средства «работают» не только в отношении отдельно стоящего здания, но и в отношении территорий застройки:

• • трассировка улиц с учетом ландшафтных особенностей территории;
• • расположение элементов застройки с учетом санитарно-гигиенических требований (инсоляции, проветривания, обеспечения звукового комфорта);
• • удаление талых и ливневых вод, естественная фильтрация и самоочистка поверхностных стоков;
• • сохранение природно-ландшафтного разнообразия (растения, животный мир, почва, вода).

Система «зеленого строительства» полностью отвечает принципам устойчивого развития человечества. Она расширяет объемы экологически благоприятных зданий и сооружений, способствует улучшению окружающего климата и комфорту внутри помещений, ведет к уменьшению отходов, как в процессе строительства, так и в процессе эксплуатации зданий. Бетон и конструкции из него отлично вписываются в эту систему.

Бетон — это материал природного происхождения, самый долговечный и наиболее легко утилизируемый. Помимо высоких строительно-технических качеств, бетон выгодно отличается минимальным изъятием природных ресурсов при его производстве и максимальным использованием продуктов (отходов) других отраслей и экологической безопасностью для окружающей среды. Например, для производства 1 т стали необходимо переработать 20 т первичных ресурсов, 19 из которых возвращаются в виде отходов в окружающую среду. Производство же бетона может быть полностью безотходным. Сам бетон после исчерпания срока службы вновь может быть переработан для строительных целей.

Здания и сооружения, возводимые с применением монолитного бетона и железобетона, в силу пластичности материала, из которого они создаются, органично вписываются в окружающую среду. Бетоны используются для закрепления и стабилизации грунтов, в т. ч. загрязненных, на территории строительства. Сооружения из монолитного бетона и железобетона служат для организации рельефа.

Для предупреждения загрязнения водных источников из бетонных конструкций организуются русла ливневых потоков. Для свободного проникновения дождевой воды в грунт при производстве тротуарных покрытии применяется так называемый дренирующий (пористый) бетон. При использовании элементов из монолитного или сборного (особенно легкого) бетона здание приобретает свойства массивного энергоаккумулирующего сооружения, которое может эффективнее сглаживать температурные пики, по сравнению с немассивными зданиями из других материалов, имеющих такое же сопротивление теплопередаче. При возведении массивных зданий появляется возможность экономии энергии, которая тратится на искусственное кондиционирование здания при максимальном обеспечении естественной вентиляции, что, кроме того, создает более здоровый климат внутри помещения и уменьшает количество вредных выбросов в атмосферу.

Источник: studref.com