Модель будущего. Умное градостроительное проектирование от BIM до CIM

Технологии информационного моделирования в России начали внедряться в 2014 году по инициативе Минстроя РФ, весьма вероятно, что уже в 2019 году для объектов госзаказа BIM (Building Information Modeling) станет обязательным.

 

Уже сегодня ряд проектировщиков и девелоперов используют BIM: 8 из 12 стадионов, принявших чемпионат мира по футболу – 2018 в России, были спроектированы с помощью програм-много обеспечения Tekla Structures – инструмента BIM. Современный подход к проектированию объектов, подразумевающий более широкий взгляд на здания и инженерные коммуникации, предполагает моделирование и градостроительное планирование на уровне генеральных планов. CIM (City Information Model) актуальна на этапах разработки генплана, мониторинга, управления градостроительной ситуацией.

 

Готовы ли российская нормативно-правовая база и профессиональное сообщество к практическому использованию информационного моделирования? Как осуществить интеграцию умного моделирования городской инфраструктуры и зданий с концепцией «Умный город».  Действительно ли BIM существенно снижает стоимость и сроки строительства? Об этом велась речь в ходе круглого стола «Новые технологии градостроительного проектирования: от BIM к CIM»  на Международной выставке архитектуры и дизайна «Арх-Москва-2018». Дискуссия прошла на площадке лектория Москомархитектуры, организатором выступило ГАУ «Институт Генплана Москвы», а модератором – начальник сектора градостроительного моделирования Института Генплана Москвы Айрат Ахметов.

 

Хотя термин BIM вошел в лексикон сравнительно недавно, концепция компьютерного моделирования, учитывающая максимальный объем информации об объекте,  сформировалась уже во второй половине ХХ века, в процессе развития CAD-технологий. Считается, что впервые понятие информационной модели здания было введено профессором Технологического института Джорджии Чаком Истманом в 1975 году как Система описания здания (Building Description System). Позднее в США стал употребляться термин Building Product Model, а в Европе, особенно в Финляндии, которую считают лидером в этом направлении, – термин Product Information Model.

 

В итоге проектировщики пришли к консенсусу, объединив названия в  Building Information Model. В 1986 году Роберт Эйш сформулировал важнейшие принципы нового информационного подхода в проектировании: трехмерное моделирование,  автоматическое получение чертежей, интеллектуальная параметризация объектов, соответствующие объектам базы данных, распределение процесса строительства по временным этапам и другие.  Первым примером успешного применения технологии BIM в мировой проектно-строительной практике стало моделирование зданий при реконструкции терминала № 3 лондонского аэропорта Хитроу. 

 

Кто готов к BIM

 

Светлана Бачурина, ответственный секретарь Экспертного совета по градостроительной деятельности при Комитете Государственной думы по земельным отношениям и строительству, предложила обратить внимание на исторические предпосылки развития информационного моделирования в нашей стране:

 

– Когда страна поставила задачу пятиэтажного строительства, чтобы выйти из бараков, первое, что было сделано – был четко поставлен процесс формирования типовых карт для промышленного домостроения.  Это не было названо англоязычным термином, но математическое и системное моделирование было проведено. Поэтому говорить о том, что в России математическое моделирование возникает только сейчас, неверно. 

 

Самое главное – мы все должны понимать, что сегодня нам необходимо эффективное управление и эффективные инвестиции. Нужно, чтобы институты градостроительного регулирования были эффективными.  Предстоит разработать аналитические модели, учитывающие стандарты, гарантирующие качественный процесс и качественный результат, и только потом эти модели ложатся на програм-мные продукты. Сегодня мы говорим о создании платформы архитектуры и строительства, которая должна увязать науку, бизнес, образование, граждан. Благодаря методам цифровых технологий, грамотной структурированной информации, цифровым моделям мы будем создавать современные города. 

 

Дмитрий Наринский, профессор Высшей школы урбанистики имени А.А. Высоковского, руководитель координационного комитета некоммерческого партнерства «Объединение планировщиков», критически отнесся к самой теме:

 

– К сожалению, преобладает девелоперское отношение к городу: город –  это совокупность зданий, мы сделаем их по технологии BIM,  и вместе они составят CIM.  Но является ли умный город совокупностью умных зданий?  На мой взгляд, даже если все здания в городе будут умными, это не означает, что город станет умным. Впрочем, сам термин «умный город» вызывает у меня настороженность. Возможно, правильнее было бы назвать его «цифровым», но время расставит все по местам. Тем не менее мы активно привязываем CIM к тому, что мы называем умным городом. 

 

Я бы рассмотрел несколько компонентов: сферу услуг, которые город предоставляет, элементы управления, проектирование, которое тоже является неким механизмом управления городом. А что является предметом управления?  К сожалению, мы сталкиваемся с тем, что город не является предметом управления. Мы дифференцируем отношение к городу как к нашему представлению о нем и как к объекту управления. В России всего три города являются, строго говоря, объектами управления – это города федерального значения: Москва, Санкт-Петербург, Севастополь. Самый большой по площади городской округ в России – Дудинка в Красноярском крае, за Полярным кругом. Но объект управления городской округ Дудинка (площадь 223,5 тыс. кв. км, включая земли для ведения домашнего оленеводства. – Прим. ред.)   и город  Дудинка – это не одно и то же. Отсюда и проблема с объектами проектирования. 

 

Что же касается образовательных процессов, Московский архитектурный институт до сих пор ведет защиту дипломных работ на бумажном носителе, и вся логика обучения связана с бумажным носителем.  У нас в Высшей школе урбанистики бумажных носителей нет вообще,  даже на консультациях.  Все представляется только на экране, и студенты должны уметь переходить от одного масштаба к другому на экране, а не на бумаге. Этот технический пример достаточно симптоматичен. Традиционная система образования абсолютно не готова к тем новациям, которые будут появляться. Придется с нуля подойти к решению этого вопроса. 

 

Владимир Талапов, ведущий эксперт Проектной дирекции Министерства строительства и ЖКХ РФ, продолжил тему образования:

 

–  Если говорить о подготовке специалистов,  студенты быстро схватывают  то, что позволяет им сэкономить время и средства. Их уже не оторвешь от компьютерного моделирования, если они один раз попробовали.  Большинство вузов учат работать на бумаге, но в этом нет ничего страшного. Один преподаватель требовал со студентов ручную графику, и только тогда, когда они научились выполнять все качественно, он им разрешил работать на компьютере. Это вызывало у студентов возмущение, в итоге они нашли способ – бледно печатали, а потом обводили карандашом. У преподавателя возникали сомнения, но он тер линии пальцем, они размазывались, и преподаватель успокаивался. Но нормальный специалист не вырастает в тепличных условиях – только в борьбе. Если бы эти же студенты сразу сели за компьютер, не факт, что результат обучения был бы лучше. 

 

Практически любой человек может освоить информационное моделирование, но нужно «включать голову». С моей точки зрения, BIM, CIM и другие подобные аббревиатуры – это все одно и то же информационное моделирование, просто примененное к разным объектам. Не о чем спорить, главное, чтобы оно использовалось. К сожалению, даже экономия, которую дает информационное моделирование, не убеждает наших чиновников в необходимости его внедрения.

 

 

Удивительный «хайп»

 

Александр Антонов, член правления НП «Объединение планировщиков», выразил мнение, что заказчики не готовы платить за информационное моделирование:

 

– Углубляясь в историю, мы можем сказать, что, как только появился компьютер в 1970-х, в СССР стали моделировать город, но адекватные модели не получались – удавались только отдельные составные части. В 1989 году в МАРХИ появился AutoCAD – двух- и трехмерная система автоматизированного проектирования и черчения. В 1994 году в Обнинске прошла первая конференция по муниципальным геоинформационным системам (МГИС). По смыслу – это то же, что CIM. С тех пор попытки создать такие системы осуществляются уже больше 20 лет, а ни одной успешной информационной системы не создано. 

 

Я работаю в ГИС с 1991 года, и для меня весь этот «хайп» по поводу BIM удивителен. Моделировать город можно любым способом, даже в Excel, была бы информация. Наши документы территориального планирования не в состоянии учесть даже простейших моментов, например, что,  увеличивая плотность застройки в одном месте, мы фактически снижаем плотность населения в других районах.  А зачем? Ведь у нас уже есть документ, и он утвержден на бумаге, а по сути – высечен в камне раз и навсегда. Изменения внести практически невозможно. 

 

Главное отличие BIM от CIM – то, что у BIM есть заказчик, заинтересованный в том, чтобы экономить. А городские бюджеты  экономии не предусматривают – если ты что-то сэкономил, то у тебя это просто отнимут. Так что для CIM заказчика пока не видно. Москва, конечно, мощный город и может потратить немножечко средств на научно-исследовательскую работу, которая приведет к положительным результатам. Очень хотелось бы, чтобы действительно появились информационные модели, а не высеченные в камне скрижали. 

 

Максим Дорофеев, директор института «Теринформ», акцентировал внимание на институциональной  проблематике:

 

– Вопросы интеграции ГИС-технологий и стандартизации сейчас обострились, поскольку убыстрились темпы развития. Есть элементы моделирования для принятия решений и элементы проекта, но, действительно, провал с заказчиком. В нашем системном планировании крайне негативно проявляется советская инерция. Проблема общества и  стейкхолдеров как истинных заказчиков – это колоссальный институциональный провал. 

 

Необходим перезапуск системы планирования территорий, но и эта проблема у нас не решена. Практически во всех странах Восточной Европы евроинтеграция решила эти вопросы. У нас же эта задача институционально не запущена. Мы вроде бы те же вопросы раньше решали, а теперь это не востребовано.  И не будет, пока у нас бюджеты распределяются сверху и для того, чтобы городу успешно конкурировать с другими городами, нужно не лучше работать, а создавать условия, при которых тебе наверху, по непонятным правилам, дадут больше.  

 

Что же касается умных городов и CIM, то вся терминология информационного моделирования, связанная с географическими данными, с онтологическими представлениями, перекрывается: городская анатомия, городской метаболизм и т.д. 

 

Контуры будущего

Сергей Шевченко, заместитель начальника проектно-технологического института концерна «КРОСТ», выразил мнение о важности создания информационных систем на уровне городов:

 

– Как представитель девелоперов могу сказать, что мы ждем появления CIM как информационной системы, базы, которая позволит получать информацию, обмениваться информацией с городскими структурами. Концерн «КРОСТ» является девелопером полного цикла – от земли до эксплуатации. Поэтому проблема заказчика для нас  не актуальна – у нас все внутри. Мы заинтересованы в сокращении издержек и увеличении темпов строительства и производства.  Информационные системы позволяют управлять сложнейшими процессами проектирования, строительства и эксплуатации с максимальной эффективностью. 

 

***

Дискуссия о новых технологиях градостроительного проектирования в большей степени поставила вопросы, чем дала на них ответ.  Считается, что построенные при помощи BIM здания обходятся на 10–30% дешевле.  В мировой практике инициатором внедрения BIM является государство как заказчик строительства объектов. Подрядчики, не освоившие эти технологии, не удовлетворяют квалификационным требованиям, предъявляемым конкурсами на строительство, капремонт или реконструкцию по госзаказу.  Например, в Сингапуре с 2015 года все без исключения проектные организации  освоили технологии информационного моделирования зданий, поскольку проекты площадью более 5 тыс. кв. м принимаются на экспертизу для получения разрешения только в формате BIM-модели. 

 

В России государство еще не предъявляет таких требований – как следует из высказываний экспертов, проценты экономии и прозрачность проектной документации пока не стали приоритетом. Однако по заказу частных клиентов BIM-проекты выполняются все чаще.   При этом проектная компания не сможет увязать все процессы проектирования, строительства и эксплуатации  в единой модели, если не получит полных данных от заказчика и подрядчика. А они могут посчитать излишним посвящать проектировщика в свои финансовые и технологические секреты. Поэтому наименее проблематичным внедрение BIM видится в компаниях полного цикла с закрытой системой внутренней информации. Целевая аудитория для внедрения информационного моделирования – это компании, способные управлять всеми процессами и стремящиеся к максимальной эффективности.  Но ряд высокопрофессиональных компаний, имеющих стабильный портфель заказов, постараются сохранить привычное проектирование столь долго, сколько это будет возможно. 

 

CIM, который, как метко выразился Айрат Ахметов, генетически вырос из BIM, неразрывно связан с понятием об умных домах (Intelligent Buildings), но выходит на уровень генплана города и  включает в себя и ГИС, и транспорт, и экологию, и планировочные задачи.  Подобное информационное моделирование актуально как на этапе разработки генплана, так и в ходе  мониторинга развития системы «Умный город» (Smart City). Очевидно, в перспективе  возникнет и следующий контур информационного моделирования – территориальный или региональный.  Для них уже есть аббревиатуры: TIM и RIM.  В них – простор для инициативы и бездна научной новизны. Главное, чтобы идеи получили реальное воплощение, а не остались достоянием экспертного сообщества.