Практика и перспективы применения технологий информационного моделирования при создании объектов инфраструктуры железнодорожного транспорта

Практика и перспективы применения технологий информационного моделирования при создании объектов инфраструктуры железнодорожного транспорта

 

Авторы: Бубнов Петр Михайлович, Главный инженер СУ-308, Колосова Елена Валерьевна, к.т.н., директор по развитию ООО «К4», Вице-президент Национальной палаты инженеров, Сухачев Кирилл Андреевич, к.т.н., генеральный директор ООО «К4»

 

Технология информационного моделирования (т.н. BIM-технология) сегодня активно развивается во всем мире. Важно отметить, что выбор области приоритетного применения BIM-технологии в конкретной стране напрямую зависит от стратегии ее экономического развития. Для России огромное значение имеет транспортная инфраструктура, в частности – железные дороги. Эта важнейшая отрасль развивается уже без малого 200 лет, поэтому сегодня на один проект создания участка железной дороги «с нуля» приходится множество проектов реконструкции существующих объектов инфраструктуры железнодорожного транспорта. Проекты реконструкции выполняются в условиях движения поездов, пассажиров, городского транспорта, а также наличия различных инженерных сетей - городских и железнодорожных.

BIM-технология позволяет обладать информацией об объекте на всех стадиях его жизненного цикла – от подготовки исходных требований до вывода из эксплуатации включительно. Это дает всем участникам жизненного цикла объекта как новые преимущества, так и новые обременения. В этом особенность любой новой технологии, и BIM тут – не исключение. Строительная организация получает, во-первых, возможность оценки и согласования справедливой цены на СМР, которая зависит не только от корректной стоимости строительных материалов, но и справедливого учета факторов, влияющих на условия производства работ. А во-вторых, появляются новые возможности по организации и обеспечению безопасности работ, особенно в проектах реконструкции существующих объектов железнодорожной инфраструктуры. Очевидным обременением является необходимость заплатить за услуги инженера-консультанта, который позволит «запустить» применение нужной части BIM-технологии в компании. Ведь вся BIM-технология вряд ли нужна кому-то, кроме застройщика / эксплуатирующей организации.

Безопасность проведения реконструкции

Проект реконструкции существующего объекта часто отличается от проекта строительства нового объекта наличием еще одной стороны – эксплуатирующих организаций, в том числе: службы движения, дирекции инфраструктуры, ревизорского аппарата и других, применительно к нашей тематике. Ее задачей является, прежде всего, обеспечение запланированных эксплуатационных показателей на данном участке дороги (столько-то таких-то поездов в сутки). Но любая реконструкция нарушает этот годами сложившийся порядок. Появляется строительная техника и стройматериалы, которым нужно время и место на производство работ. Возникает проблема согласования «окон», где строительной организации выгодно получить «окна» максимального размера, а службе движения – оставить их такими, как требует утвержденное расписание движения поездов. 

Рассмотрение и согласование «окон», тем более продолжительных, всегда занимает много времени. Продолжительных «окон» требуют многие технологические операции: монтаж пролетных строений, укладка путей, установка разгрузочных пакетов и многие другие. В процессе согласования продолжительности «окна» строитель постоянно пытается «впихнуть невпихуемое», выполняя требования безопасности производства демонтажных и строительно-монтажных работ. К ним относятся и очевидные требования типа сохранности инфраструктуры: нельзя допустить зацепление грузом контактной сети или повреждения экскаватором подземных коммуникаций. Отдельная важная тема — это безопасность движения поездов на реконструируемом участке. Ведь типичная ситуация, приводящая к чрезвычайным ситуациям в ходе реконструкции ж/д – это нарушение габарита к соседнему пути. В этом случае грузоподъёмный механизм, экскаватор и т.п., поворачиваясь, противовесом задевает подвижной состав, проходящий по соседнему пути, последствия чего могут быть не только печальными, но даже трагическими.

Эффективно решить все эти задачи позволяет визуальная модель организации строительства (т.н. 4D / 5D / 6D), являющаяся компонентом BIM-технологии.

От безопасности к справедливой стоимости СМР

В ноябре 2016 года вышел ряд Постановлений правительства об обязательной проверке достоверности сметной стоимости строительства Главгосэкспертизой для объектов, финансируемых за счет средств компаний с государственным участием. Разумеется, объекты транспортной инфраструктуры попали в их число. Согласно постановлению Правительства Российской Федерации № 1452 от 23.12.2016, информация о ценах на строительные ресурсы размещается в федеральной государственной информационной системе ценообразования в строительстве (ФГИС ЦС), создание, ведение и развитие которой поручено Главгосэкспертизе России. Передают информацию об отпускных ценах в эту систему сами предприятия-производители. Поэтому сегодня стоимость СМР определяется исключительно в рамках Государственных норм регулирования, а стоимость материалов принята по фактическим данным производителей.

И заказчику, и подрядчику во все времена выгодно определить справедливую стоимость строительства, потому что подрядчику она позволяет заработать и развиваться дальше, а заказчику снижает риск того, что подрядчик не справится совсем или, как минимум, придет за дополнительным финансированием. Раньше «справедливая» стоимость не декларировалась открыто, но часто достигалась «ухаживанием» за стоимостями материалов, трудоемкостью и физическими объемами. Сегодня данная практика постепенно уходит в прошлое. Поэтому для обоснования реальной стоимости остается скрупулезная проработка технологии СМР с учетом всех вышеозначенных ограничений. И именно в этом технология информационного моделирования является самым сильным инструментом. Рассмотрим примеры. 

МДС 81-33.2004 - основной документ в ценообразовании в строительстве, - а также технические части сборников ГЭСН предполагают уточнение сметных расценок путем применения поправочных коэффициентов к сметным нормам использования машин и механизмов и фонду оплаты труда. Так, например, применение коэффициента - «работа в окно» - на железной дороге напрямую зависит от продолжительности этой работы: до 2-х часов, до 4-х часов и свыше 4-х часов, соответственно. Традиционный метод определения коэффициента — это возможная продолжительность «окна», указанная службой движения. Однако, в данном случае не учитываются работы, связанные с выездом рабочего поезда, снятием напряжения и другими мероприятиями, не связанными с самой работой – так называемые вспомогательные работы. Здесь моделирование всей технологической цепочки позволяет рассчитать реальное время производства работ в «окно» и применить справедливый коэффициент. Причем «чистый» календарно-сетевой график здесь помогает слабо, потому что, во-первых, он не учитывает пространственные ограничения, а во-вторых, большинству сотрудников службы движения разобраться с ним будет затруднительно. Визуальная модель организации строительства (часть BIM-технологии) неизмеримо нагляднее покажет все особенности данной технологической цепочки.

Другой пример — это производство СМР в «условиях движения поездов». Очень значимый коэффициент может применятся, согласно Технической части, только в пределах 4-х метров от оси пути и/или 6 метров от головки рельсов, а также в случаях, когда части механизмов или монтируемых элементов попадают в эту зону. Здесь визуальное моделирование технологических цепочек строительных процессов также становится крайне значимым, потому что позволяет точно рассчитать и показать, где именно этот коэффициент применим и почему.

Таким образом, применение технологии информационного моделирования строительной организацией может быть не просто рентабельным, но и окупиться буквально в первом крупном проекте. Сложно, как обычно, решиться. А кроме того, сложно получить основу для применения данной технологии в строительстве – 3D-модель объекта.

О трехмерном проектировании 

Наличие 3D-модели объекта строительства или реконструкции – необходимое условие для создания и применения визуальной модели организации строительства. Однако не все просто в этом вопросе. Проблема в том, что проектировщики не могут в полной мере почувствовать преимущества от перехода на трехмерные САПР взамен «плоских» систем автоматизированного черчения без проведения значительных технических, организационных и социальных преобразований, вне всякого сомнения затратных и трудных. Поэтому далеко не все проектные организации, даже заявившие о переходе к трехмерному проектированию, могут продемонстрировать практические результаты. Поэтому далеко не всегда строительная организация может рассчитывать на получение 3D-модели от проектировщика. Это не ставит крест на применении ею BIM-технологии, но требует дополнительных затрат – поднятия 3D-модели по плоским чертежам.

Это была плохая новость. А хорошей новостью является то, что для целей разработки организационно-технологических решений в части СМР полная 3D-модель, из которой можно напечатать РД, не нужна. Вполне достаточно более грубой (менее детализированной) модели, создать которую можно гораздо быстрее и менее накладно (в обоих случаях в разы). Такую модель сделать самим или заказать на рынке уже не проблема. Зато появляется возможность использовать для себя все вышеописанные преимущества, не дожидаясь пока Застройщик и проектировщик договорятся о форме выпуска проектной продукции.

Будущее наступает сегодня

Информационное моделирование открывает новую страницу в развитии всего строительного комплекса. Эта технология может принести прозрачность во взаимоотношения заказчика и подрядчика, хотя, сказать по правде, именно этот тезис сегодня пугает многих заказчиков больше, чем необходимость вложения финансовых средств в освоение новых инженерно-управленческих технологий. Но рано или поздно осознание потребности прозрачности победит (лучше рано – иначе нас сомнут более прозорливые западные и восточные «партнеры»). Однако строительные организации, в отличие от проектировщиков, могут себе позволить меньшими усилиями войти в мир информационного моделирования уже сегодня и получить существенное повышение эффективности своего бизнеса за счет оптимизации организационно-технологических решений и недопущения дополнительных работ и аварийных ситуаций. Но для этого нужна воля и, разумеется, некоторые финансовые средства.

 

Конференция «Информационное моделирование в строительстве, как основа безопасности инвестиций», которая была организована Национальной Палатой инженеров в рамках Форума «Технологии безопасности-2018» еще раз показала, что движение в направлении внедрения технологий информационного моделирования идет. А акцент интереса с проектировщиков перемещается в сторону застройщиков и строительных организаций. 

 

Опубликовано в журнале "Системы безопасности", № 1, 2018, стр. 32-33

Читать номер журнала онлайн Вы можете, перейдя по ссылке

 

 

 

  • Пример применения технологии визуального планирования при реконструкции действующей железнодорожной ветки
  • Пример применения технологии визуального планирования при реконструкции действующей железнодорожной ветки
  • Пример применения технологии визуального планирования при реконструкции действующей железнодорожной ветки