Використання інформаційного моделювання будівель (BIM) у повоєнній відбудові України

Повоєнна реконструкція залишається однією з найскладніших тем для будівельної галузі, містобудівельників, архітекторів, дизайнерів архітектурного середовища, а також інших стейкхолдерів, які приймають рішення. На жаль, повномасштабне вторгнення російських військ на українську територію забрало життя десятків тисяч українців та завдало серйозних руйнувань нашій інфраструктурі. 

Згідно з оцінкою експертів Київської школи економіки: кількість пошкоджених приватних та багатоквартирних будинків за рік війни становить понад 150 тисяч. А загальна сума збитків, завданих українській інфраструктурі за ці дванадцять місяців, склала $143,8 млрд. Водночас, Міністерство розвитку громад, територій та інфраструктури України інформує, що 25% будинків отримали незначні пошкодження, коли відсоток будівель, що потребують капітального ремонту, є набагато вищим — 60%. 

Зважаючи на цю статистику, а також на необхідність швидкої та якісної відбудови, як і в українців, так і в потенційних міжнародних інвесторів і меценатів, постають питання: 

• Що допоможе Україні відновитися найбільш ефективно?
• Як правильно розподілити інвестиції між проєктами та проконтролювати їхнє використання на етапі будівництва?
• Як об’єктивно оцінити необхідні суми для відбудови інфраструктури?

Відповідь на ці питання буде доволі проста — правильне застосування інформаційного моделювання будівель (BIM). 

BIM (Building Information Modeling) — це сучасний підхід до управління цифровою інформацією на будівельних проєктах, що передбачає створення віртуального об’єкта ще до стадії його будівництва. BIM допомагає покращити безпеку та цілісність інфраструктури, контролювати якість та час виконання робіт, зменшити ризики на проєкті та оптимізувати витрати. 

Цей підхід дійсно працює, і Україна отримає нагоду в цьому переконатися після здобуття перемоги. Наприклад, команда VEC-UA, як досвідчений та надійний BIM-партнер, теж має грандіозні, некомерційні плани на відбудову. Будучи філіалом американської компанії VEC в Україні, VEC-UA роками надають якісні послуги з інформаційного моделювання будівель. Тому з радістю та запалом долучаться до повоєнної реконструкції нашої держави. 

А поки ж давайте розберемось з основами, щоб краще розуміти доцільність використання BIM в українському контексті. 

Переваги використання BIM для повоєнної відбудови

Впровадження BIM не лише сприятиме цифровій трансформації української будівельної галузі, але й дозволить вирішити типові для неї проблеми. До них належать:

• розмивання інвестиційних коштів;
• різниця між закладеним та фактичним бюджетами;
• типовий підхід до проєктування (замість індивідуального та комплексного);
• неефективне залучення ресурсів;
• конфліктність рішень між розділами проєктування, що виникають вже під час будівництва;
• зміна проєктних рішень в ході будівництва;
• недотримання термінів;
• відсутність ефективних інструментів контролю якості.

Тож давайте детальніше розглянемо топ-3 переваги, які надасть BIM у процесі повоєнної відбудови нашої держави:

1. Деталізовані моделі. BIM дозволяє створювати 3D-моделі об’єктів із необхідною деталізацією елементів для кожної фази будівництва. Завдяки таким моделям можна покращити точність підрахунку потрібних матеріалів (щоб правильно оцінити інвестиції) та зменшити ризики, пов’язані з можливими помилками або колізіями під час розробки проєкту. А їхнє використання на будівельному майданчику допоможе прискорити процес будівництва загалом. 

2. Покращена співпраця. Можливість ефективної кооперації декількох команд в процесі проєктування — чи не найважливіша перевага застосування BIM. Більше того, ці команди часто знаходяться в різних куточках світу, і кожна з них паралельно працює над власною частиною проєкту. До прикладу, одна команда займається розташуванням конструкцій, в той час як інша може проєктувати електричні мережі тощо та виявити і виправити розбіжності у проєктних рішеннях ще до моменту будівництва. Завдяки такому підходу, українські спеціалісти отримають змогу працювати пліч-о-пліч із закордонними колегами. 

3. Прискорене будівництво. Перенесення великої кількості виробничих процесів на підприємства, як і спрощення з’єднань між конструкціями, здатне суттєво пришвидшити будівництво. В таких випадках компанії часто віддають перевагу з’єднанням, що не вимагають зварювання. Але де ж тут BIM? Використовуючи цю технологію в проєктуванні, можна створити не лише креслення, а й спеціальні файли з даними, що зчитуються роботизованими автоматичними лініями. Як наслідок — зменшення кількості помилок, прискорення виробництва та ефективне планування логістики на будівельному майданчику.

Не варто забувати й про значну економію коштів. Наприклад, експерти Boston Consulting Group вказують, що завдяки BIM економія може сягнути 21% на фазі будівництва та 17% під час експлуатації. А це сотні мільйонів доларів, беручи до уваги кількість об’єктів по всій країні, що потребуватимуть відновлення.

Адаптація BIM в українському законодавстві

Застосування BIM є обов’язковим для державних проєктів у низці провідних країн світу, зокрема Великій Британії, Німеччині, Франції, Данії, ОАЕ та Сінгапурі. Цю технологію також використовують для проєктів різного масштабу та характеру в Австралії, США та Китаї. 

На даному етапі, BIM не є настільки поширеним явищем в Україні, як би ми цього хотіли. Адже повномасштабне вторгнення почалося в той час, коли державні органи та ініціативні представники бізнесу лишень прокладали маршрут до BIM-інтеграції. Проте варто згадати й про певний позитив у зрушенні цього процесу.

Наприклад, минулого року народні депутати прийняли у першому читанні законопропроєкт №6383, що стосується впровадження BIM у будівництві. Цей крок є надзвичайно важливим для подальшого розвитку містобудування, адже нове законодавство допоможе покращити якість робіт на кожному етапі та водночас знизити вартість будівельних проєктів. 

Прийнятий законопроєкт передбачає зміни в кількох існуючих законах, таких як «Про регулювання містобудівної діяльності», «Про будівельні норми» та «Про архітектурну діяльність». Нові положення покликані гарантувати:

• більш ефективне використання матеріальних та людських ресурсів на проєктах;
• стійкість та безпечність конструкцій;
• зменшення негативного впливу на довкілля;
• чітке прогнозування та оптимізацію витрат протягом життєвого циклу проєктів;
• ефективне планування реконструкційних робіт і капітального ремонту. 

А ключовим тут є положення про те, що через п’ять років після набуття чинності відповідного закону, застосування BIM стане обов’язковим для певної категорії проєктів, фінансованих державою. 

Щобільше, Мінрегіон вже здійснює важливі кроки, що сприяють появі інноваційних технологій у будівельній галузі. Станом на сьогодні затверджено зміни до норм, що регулюють порядок розробки проєктної документації, її змістове наповнення та кошторис будівництва. А ще триває робота над створенням державних стандартів із використання BIM у проєктуванні та цифровізацією будівельних процесів загалом. 

Практичне застосування BIM: приклад Чернігова

Чернігів — один з багатьох обласних центрів України, що зазнали значних руйнувань в ході російського вторгнення. Для допомоги у відбудові житлових районів цього красивого, історичного міста український уряд обрав три французькі компанії, що спеціалізуються на 3D-моделюванні та створенні цифрових двійників: Dassault Systemes, Egis та B4. 

Цифровий двійник (близнюк) є цифровою копією певного фізичного об’єкта або середовища. По суті, він є результатом належного BIM-процесу. Цифрові близнюки являють собою «живу» версію будівельного проєкту і можуть розвивати або трансформувати його завдяки інформації в реальному часі.

Проєкт передбачає поєднання платформи 3DEXPERIENCE від Dassault Systemes і технічної експертизи будівельних інженерів решти двох компаній. А його реалізація включатиме два етапи:

1. Оцінка завданих збитків, аналіз вартості реконструкції та визначення об’єктів інфраструктури для першочергового відновлення.
2. Створення цифрового двійника Чернігова на основі платформи 3DEXPERIENCE. 

Вся інформація, зібрана професіоналами Egis та B4 в ході першого етапу, буде розміщена на вже згаданій платформі, 3DEXPERIENCE. Завдяки аналізу супутникових даних, експерти зможуть легко виявити постраждалі території, а інспекції на місцях — провести точні розрахунки та визначити пріоритети для будівництва. 

Другий етап буде сфокусований на подальшій відбудові міста. Сюди входить проєктування нової інфраструктури, організація міського транспорту тощо. Це дуже хороші новини для стейкхолдерів з різних секторів. Адже спільне користування цифровим двійником дозволить їм протестувати безліч сценаріїв, враховуючи важливі параметри. До таких можуть належати ризики затоплення, користування земельними ділянками, транспортна мережа, водо-/теплопостачання, каналізаційна система та інші інфраструктурні мережі. 

Разом з тим, зацікавлені сторони будуть опрацьовувати інформацію, отриману із вже існуючих документів та створену міськими департаментами. Такий підхід допоможе врахувати потреби та очікування жителів мікрорайонів Чернігова, а також успішно подолати виклики, пов’язані з економічним і соціальним розвитком. 

Отож, протягом усіх фаз проєкту зібрані дані будуть додані до цифрового двійника, що дозволить партнерам працювати над розробкою генерального плану міста більш ефективно. Таким чином, технологія віртуального будівництва стане фундаментом для оптимізації міської інфраструктури, посилення її стійкості, раціонального використання ресурсів та покращення життя мешканців Чернігова. 

Підсумки

Відбудова у величезних масштабах — ось що чекає українців після перемоги. Вона буде одним з найбільших викликів для держави в часи її незалежності. І всі ми сподіваємося на те, що будівельна галузь України зможе впоратися з ним гідно, помірковано та ефективно. 

Оскільки держава стане ключовим замовником, максимально раціональне використання коштів — must-have для відновлення зруйнованої інфраструктури. Не варто також забувати й про якість та швидкість як основні критерії оцінки процесу відновлення. Тому прийняття відповідних законів, а ще імплементація сучасних методів будівництва та останніх підходів до проєктування на основі технології BIM, є критично важливими.

Зрештою, саме будівельна галузь, враховуючи забудовників, виробників будматеріалів і BIM-компанії, стане потужним рушієм економічного зростання України. Тож підписуйтеся на наш Instagram і LinkedIn, щоб не пропустити новин про імплементацію найсучасніших технологій у процесі повоєнної реконструкції, а також дізнатися багато цікавого про BIM.