ВВЕДЕНИЕ 3
Глава 1 Историческая оценка становления и развития технологий
информационного моделирования 7
1.1 Целесообразность изучаемого вопроса 7
1.2 Building Information Modeling как ведущая система
автоматизированного проектирования 7
1.3 Первые шаги в развитии BIM-технологий 8
1.4 Российский опыт в вопросах информационного моделирования 18
Глава 2 Разработка информационной модели многоквартирного жилого дома 27
2.1 Информационная модель как неотъемлемый элемент современного проектирования 27
2.2 Дальнейшее применение проектной информационной модели .. 34
2.3 Создание информационной модели для последующей адаптации
к нуждам эксплуатации 39
Глава 3 Информационная модель как средство повышения качества эксплуатации объекта 49
3.1 BIM-модель на стадии эксплуатации. Общие положения 49
3.2 Создание автоматизированной системы эксплуатации жилого
многоквартирного дома 54
3.2.1 Первичная система эксплуатации 54
3.2.2 Автоматизированная система эксплуатации 59
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 69
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 70
В настоящее время активно развиваются средства автоматизированного проектирования (САПР), что не может не сказываться на эффективности и разнообразии реализации строительных процессов. Среди широкой гаммы представленных вариаций САПР особое место сейчас занимает продвижение интеллектуального, а точнее информационного проектирования. BIM (с английского Building Information Modeling), а именно информационное моделирование зданий обладает рядом неоспоримых преимуществ по сравнению с устоявшейся системой CAD (с английского Computer-Аided Design). Также BIM- технологии обладают внушительной функциональностью, так как их применение целесообразно не только на стадии проектирования, но и на стадиях строительства и эксплуатации зданий и сооружений [1].
В Российской Федерации существенный всплеск интереса к технологиям информационного моделирования связан с вынесением вопроса применения BIM на государственный уровень.29 декабря 2014 года глава Минстроя М.А. Мень подписал приказ «Об утверждении плана поэтапного внедрения технологий информационного моделирования в области промышленного и гражданского строительства» [2]. В современных реалиях повсеместное внедрение BIM- технологий является вопросом времени, 2 марта 2017 года свет увидел первый из четырех запланированных сводов правил, посвященных информационному моделированию. В СП 301.1325800.2017 «Информационное моделирование в строительстве. Правила организации работ производственно-техническими отделами» приводятся общие принципиальные особенности использования этой современной технологии в структуре производственно-технических отделов, описываются основные требования к модели, которые будут оказывать непосредственное влияние на процедуру приемки заказчиком или органами экспертизы. Обширное введение элементов информационного моделирования в общий механизм строительных работ позволит повсеместно принимать целесообразные решения на всех этапах жизненного цикла объекта - от первичных инвестиционных проектов до эксплуатации и сноса, что, несомненно, является очередным аргументом, доказывающим рентабельность технологии BIM, а также свидетельствующим о ее о широком будущем влиянии на современную строительную отрасль.
Если с точки зрения проектирования и строительства роль информационной модели определена и понятна, то функциональность BIM-модели на стадии эксплуатации по сей день остается вопросом, решаемым в узких кругах, что, несомненно, является упущением, так как ее потенциал действительно велик.
Вышеизложенное поясняет актуальность выбранной темы - «Оптимизация технической эксплуатации здания на основе информационной модели».
Цель и задачи магистерской диссертации
Цель научно-исследовательской работы заключается в разработке автоматизированной методики управления многоквартирного жилого дома на основе BIM-модели.
Четко определенная цель позволяет выявить основные задачи, направленные на ее реализацию:
- анализ практического и теоретического опыта в области информационного моделирования на различных стадиях строительного производства;
- разработка многофакторной информационной модели жилого многоквартирного дома;
определение перечня эксплуатационных характеристик здания, служащих основой для дальнейшего контроля полученных выводов;
- проектирование системы автоматизированной эксплуатации объекта, получение соответствующих выводов.
Объектом исследования служит информационная модель многоквартирного жилого дома.
Предмет исследования - применяемость информационной модели для оптимизации процессов технической эксплуатации.
Научная новизна исследовательской работы
В работе планируется разработать алгоритм операций по организации технического обслуживания на объектах массовой застройки, адаптированный для различных ситуаций, а именно блок-схему функциональных процессов, увязанных в режиме реального времени с базой данных информационной модели. В дальнейшем, полученные результаты могут быть использованы в качестве базовой методики для организации слаженного функционирования эксплуатационных процессов.
Методы проведения исследования
Поставленные задачи были реализованы посредством применения теоретических, эмпирических и общелогических методов исследования, таких как идеализация и формализация, метод восхождения от абстрактного к конкретному, исторический и логический методы, опосредствованное наблюдение, качественное описание, анализ и синтез, а также моделирование.
Теоретическая, научная и практическая значимость исследования
Проведенная исследовательская работа позволяет выявить преимущества использования информационного моделирования зданий для стадии эксплуатации объекта, разработанная базовая методика организации функциональных процессов может способствовать 5
усовершенствованию устоявшейся системы эксплуатации жилищного фонда страны.
Апробация результатов исследования
Последовательность выполнения научно-исследовательской работы, а также основные понятия и определения отражены в семи публикациях, в том числе индексируемых в РИНЦ и ВАК. В то же время промежуточные итоги исследования успешно докладывались на различных этапах научно-практической конференции «Студенческие дни науки в ТГУ» и на конкурсе студенческих проектов на финансирование 2017 года.
Структура и объем магистерской диссертации
Магистерская диссертация включает в себя введение, три главы, заключение, а также список используемых литературных источников. Работа состоит из 74 страниц машинопечатного текста, 48 рисунков и 2 таблиц.
В ходе выполнения научно-исследовательской работы были выполнены основные задачи, поставленные на начальных этапах работы:
1) проанализирован ранее изученный исследовательский опыт сторонних источников с целью выявления текущего положения дел в сфере информационного моделирования зданий как в России, так и за рубежом;
2) на основе имеющейся проектной документации в программном комплексе Revit была создана многофакторная информационная модель, служащая площадкой дальнейших действий для адаптации ее к нуждам эксплуатации;
3) определены основные пути достижения поставленной цели, обладающие различными экономическими и качественными результатами их реализации посредством программных комплексов Navisworks Freedom и BIM 360 Ops;
4) разработаны две автоматизированные системы эксплуатации жилого многоквартирного дома: в упрощенном варианте, а также в виде полноценной версии.
По итогам достижения поставленной цели, можно судить о целесообразности применения подобной методики в современных реалиях строительного производства. Подобная система эксплуатации (преимущественно второй вариант), несомненно, найдет достойное применение в работе эксплуатирующих организаций по реализации как постоянного обслуживания жилого фонда или исправлении чрезвычайных ситуаций, так и планировании текущего ремонта, так как диаграммный подход отображения информации позволяет выявлять первостепенные задачи, а следовательно, задачи, требующие финансирования в первую очередь.
1 Чегодаева, М.А. Функциональность информационной модели на этапах проектирования, строительства и эксплуатации [Электронный ресурс] / М.А. Чегодаева // Молодой ученый. - 2016. - №25. - С. 102-105. - URL: https://moluch.ru/archive/129/35716/(дата обращения: 23.05.2018).
2 Скворцов, А.В. Модели данных BIM для инфраструктуры [Текст] / А.В. Скворцов // САПР и ГИС автомобильных дорог. - 2015. - №1 (4). - С. 16-23.
3 Al-Khateeb, T. History of BIM [Electronic resource] / T. Al-Khateeb //
Cycle of author’s publications about building information modeling. - 2015. - URL: https://thebimhub.com/2015/02/18/history-of-bim/#.WwMyskiFPIW
(accessed: 20.03.2016).
4 Чегодаева, М.А. Этапы формирования и перспективы развития
BIM-технологий [Электронный ресурс] / М.А. Чегодаева // Молодой ученый. - 2017. - №10. - С. 105-108. - URL:
https://moluch.ru/archive/144/40481/(дата обращения: 23.05.2018).
5 Петрова, Е.А. Предшественники BIM. История проектирования
зданий [Электронный ресурс] / Е.А. Петрова // Цикл авторских публикаций. - 2014. - URL: http://bim-proektstroy.ru/?p=57(дата
обращения: 08.03.2016).
6 Откуда взялся BIM: История виртуальной архитектуры
[Электронный ресурс]. - URL: http://archspeech.com/article/otkuda-vzyalsya- bim-istoriya-virtual-noy-arhitektury(дата обращения: 08.03.2017).
7 Талапов, В.В. Внедрение BIM в России: куда оно пойдет?
[Электронный ресурс] / В.В. Талапов // Цикл авторских публикаций об информационном моделировании зданий. - 2015. - URL:
http://isicad.ru/ru/articles.php?article_num=17535 (дата обращения:
19.12.2016).
8 Талапов, В.В. Основы BIM. Введение в информационное моделирование зданий [Текст] / В.В. Талапов. - М.: ДМК Пресс, 2011. - 392 с.: ил. - Библиогр.: с. 46-60. - ISBN 978-5-94074-692-8.
9 Talapov, V.V. What's going on with BIM in Russia [Electronic
resource] / V.V. Talapov // Cycle of author’s publications about building information modeling. - 2014. - URL:
http://isicad.net/articles.php?article_num=17210 (accessed: 08.03.2016).
10 Утверждены новые своды правил по BIM [Электронный ресурс]. -
URL: http://www. minstroyrf. ru/press/utverzhdeny-novye-svody-pravil-po-
Ыш/(дата обращения: 08.03.2017).
11 Чегодаева, М.А. Информационная модель как основа современных проектных решений [Электронный ресурс] / М.А. Чегодаева // Молодой ученый. - 2017. - №10. - С. 108-111. - URL: https://moluch.ru/archive/144/40482/(дата обращения: 23.05.2018).
12 Стадии проектирования зданий и сооружений [Электронный ресурс]. - URL: http://www.ingenieria.ru/uslugi/arch-pro/stadiiproektir(дата обращения: 09.03.2017).
13 ГОСТ Р 21.1101-2013. Система проектной документации для
строительства. Основные требования к проектной и рабочей документации [Электронный ресурс]. - Введ. 2013-06-10. - URL:
http://protect.gost.ru/document1.aspx?control=31 &baseC=6&page=0&month=1&year=-
1&search=%D0%93%D0%9E%D0%A 1%D0%A2%20%D0%A0%2021.1101-2013&id=184474 (дата обращения: 20.03.2018).
14 Информационное моделирование зданий (BIM) [Электронный ресурс]. - URL: http://kbvips.ru/technology/informacionnoe-modelirovanie- zdaniy-bim(дата обращения: 09.03.2017).
15 Талапов, В.В. AURu 2013: Внедрение В1Мв проектную практику: десять тезисов для руководителей [Электронный ресурс] / В.В. Талапов //
Цикл авторских публикаций об информационном моделировании зданий. — 2013. - URL: http://isicad.ru/ru/articles.php?article_num=16417(дата
обращения: 08.03.2016).
16 Чегодаева, М.А. Преимущества информационного моделирования здания на стадии выполнения строительно-монтажных работ [Текст] / М.А. Чегодаева, Д.С. Тошин // Научное обозрение. - 2017. - №22. - С. 11-15.
17 Талапов, В.В. Технология BIM: Суть и особенности внедрения информационного моделирования зданий [Текст]: / В.В. Талапов. - М.: ДМК Пресс, 2015. - 410 с.:цв. ил. - Библиогр.: с. 135-139. - ISBN 978-5¬97060-291-1
18 Сизенко, С.А. Современные информационные технологии в работе службы заказчика (технического заказчика) [Текст] / С.А. Сизенко, Т.К. Кузьмина // Научное обозрение. - 2015. - №18. - С. 156-159.
19 Талапов, В.В. Технология BIM: расходы на внедрение и доходы
от использования [Электронный ресурс] / В.В. Талапов // Цикл авторских публикаций об информационном моделировании зданий. — 2014. - URL: http://isicad.ru/ru/articles.php?article_num=16748 (дата обращения:
17.09.2017).
20 Информационное моделирование объектов промышленного и гражданского строительства [Электронный ресурс]. - URL: https://damassets.autodesk.net/content/dam/autodesk/www/campaigns/metro/img/bim_brochure.pdf (дата обращения: 18.09.2017).
21 Ященко, А.А. Имитационно-информационная модель при оценке эффективности строительных инновационных процессов [Текст] / А.А. Ященко, Т.И. Слепакова // Международный журнал экспериментального образования. - 2015. - №10-1. - С. 56-59.
22 Мариненков, Д.В. Информационное моделирование для управления жизненным циклом объекта с помощью технологий Intergraph [Электронный ресурс] / Д.В. Мариненков // Цикл авторских публикаций. -
2015. - URL: http://neolant.ru/press-
center/aboutus/index.php?ELEMENT_ID=2476 (дата обращения: 14.09.2017).
23 Eastman, C. BIM Handbook: A Guide to Building Information Modeling for Owners, Managers, Designers, Engineers and Contractors [Text] / C. Eastman, P. Teicholz, R. Sacks, K. Liston. - 2nd Edition. - Wiley & Sons, Inc., 2011. - 648 pages. - ISBN: 978-0-470-54137-1.
24 Чегодаева, М.А. Информационная модель как средство
повышения качества эксплуатации объекта [Электронный ресурс] / М.А. Чегодаева, Д.С. Тошин // Наука и образование: новое время. - 2017. - №6 (23). - С. 32-38. - URL: https://articulus-info.ru/category/05-00-00-tehnicheskie-nauki/?tag=6-noyabr-dekabr-2017-g (дата обращения: 04.02.2018)
25 Гришина, Н.В. Эксплуатируй это: о пользе BIM на этапе эксплуатации [Электронный ресурс] / Н.В. Гришина // Цикл авторских публикаций об информационном моделировании зданий. - 2017. - URL: http: //isicad.ru/ru/articles.php?article_num=19458#comment-3 563575921 (дата обращения: 15.10.2017)
26 Эксплуатация зданий с применением BIM-моделей [Электронный
ресурс]. - URL: http://bimconsult.ru/services/ekspluatacziya-zdanij-s-
primeneniem-bim-modelej.html (дата обращения: 14.10.2017)
27 Талапов, В.В. Применение BIM к существующим зданиям
[Электронный ресурс] / В.В. Талапов // Цикл авторских публикаций об информационном моделировании зданий. - 2010. - URL:
http://isicad.ru/ru/articles.php?article_num=14159 (дата обращения:
15.10.2017)
28 O’Connell, K. Will Russia Become the North Star of BIM
Technology? [Electronic resource] / K. O’Connell // Cycle of author’s publications. - 2016. - URL: https://www.autodesk.com/redshift/bim-
technology/ (accessed: 14.10.2017).
29 Mobile facilities asset management software [Electronic resource]. - URL: https://www.autodesk.com/products/bim-360-ops/overview (accessed: 10.05.2018)
30 Чегодаева, М.А. Трудности внедрения и развития BIM-технологий в России [Электронный ресурс] / М.А. Чегодаева // Молодой ученый. - 2017. - №29. - С. 29-32. - URL: https://moluch.ru/archive/163/45194/(дата обращения: 23.05.2018).