Цифровые технологии в сфере строительства: плюсы и... только плюсы!

Современные здания и сооружения становятся все более сложными объектами архитектурных и конструктивных решений. Для того, чтобы каждый участник имел доступ ко всем данным проекта - в сферу строительства активно внедряют цифровые технологии.

Это позволяет в режиме онлайн вносить изменения или дополнения в проект. Применение подобных технологий значительно сокращает вероятность ошибок - благодаря 3D-моделированию коллизии устраняют еще на этапе проектирования, а это в свою очередь позволяет соблюдать запланированный график работ без задержек на внесение корректировок и дополнительных затрат. 

Цифровые технологии позволяют систематизировать сбор и поступление новой информации, хранить все в одном месте, координировать участников строительного процесса и включать их в совместную работу. Также применение новых технологий снижает временные затраты на определенные типы работ непосредственно на строительной площадке. Применение цифровых технологий уменьшает сроки строительства и ведет к экономии и снижению затрат на проект в целом.

Далее рассмотрим более подробно цифровые технологии, которые уже используют в России и планируют внедрить в ближайшие пару лет. 

BIM - все данные по объекту находятся в одном окне

С помощью технологии BIM проектирование объекта производят сразу в формате комплексной трехмерной модели. Она содержит информацию об архитектурном облике здания, конструктивных элементах, инженерных сетях и их взаимодействии между собой.  

Для эффективной работы BIM начинают использовать на этапе проектирования объекта и разработки дизайн-концепта. 

Что получит ваш бизнес от BIM в строительстве

  • чертежи с 3D-моделью объекта, которую можно покрутить в пространстве, перемещаться по ней. Подобные модели легче оценивать в объеме, чем в двухмерном пространстве;
  • планирование затрат на выполнение работ, стоимость отдельных элементов строительства, а также расходы на логистику отображаются в информации об объекте;
  • план этапов строительства с изменением 3D-модели во времени;
  • устранение ошибок до начала строительства - после создания 3D-модели и при её анализе в трехмерном пространстве возможно заметить коллизии, которые на чертежах заметны не сразу. Это позволяет своевременно внести необходимые корректировки;
  • автоматическое исправление взаимосвязанных объектов 3D-модели - одно действие по изменению параметра модели запускает процесс коррекции связанных с ним объектов, что значительно экономит время при устранении ошибок;
  • контроль этапов производства - отчетные данные с места строительства объекта загружаются в режиме онлайн на облачный сервис, программа анализирует и составляет отчет сравнения запланированных и фактических результатов;
  • исполнительная съемка - после завершения строительства все данные по производству объекта отображаются в единой системе. Эта информация необходима при эксплуатации и будущей реконструкции здания или сооружения.

Библиотека элементов PERI - для работы в BIM среде

PERI создает и обновляет библиотеки элементов конструкций опалубки и лесов доступа для интеграции в BIM процессы строительства. Воспользоваться ими может любой желающий. 

Что получит ваш бизнес от использования BIM Библиотеки PERI:

  • подборку рабочих элементов строительных лесов и опалубки на этапе проектирования модели. Это позволит определиться с подходящей системой для строительного объекта;
  • возможность расчета количества опалубки под похожие объекты. В библиотеках представлены модели чертежей наиболее востребованных систем, которые уже применялись в производстве зданий и сооружений;
  • библиотеки подойдут для разных программ по проектированию. Нужно выбрать тот архив, который настроен для загрузки в нужное ПО. 

Анимации и 360 Рендеринги - демонстрация модели объекта и монтажа/демонтажа отдельных её конструкций в 3D

С помощью этих технологий моделирование стало возможно сразу в трехмерном пространстве. Это не только сокращает срок самого проектирования, но и предоставляет клиентам понятную модель для восприятия с разных ракурсов.

Анимация нужна для иллюстрации решений сборки строительных лесов или опалубки, чтобы обратить внимание на технические детали.

Что получит ваш бизнес, применяя технологии Анимации и 360 Рендеринг:

  • решения по самому объекту и по опалубке - на этом этапе оценивают - все ли соответствует требованиям и пожеланиям заказчика;
  • инструкция в виде анимации - она показывает как правильно устанавливать отдельные элементы опалубки или лесов, чтобы конструкция была построена правильно для безопасной эксплуатации. 
  • удобный переход к анимации и 360 Рендеринг - на сборочных чертежах по опалубке расположены QR-коды, которые ведут отдельно к просмотру анимации и к 360 Рендерингу. Таким образом у строителей на этапе производства есть чертежи и пояснения в виде анимационных роликов по монтажу и демонтажу сложных конструкций опалубки и строительных лесов.

XR Технологии - создают условия понятной для клиента презентации объекта строительства и его этапов

Технология VR - это виртуальная реальность, которая позволяет более детально ознакомиться с технически сложными решениями модели для объекта. 

Технология AR - дополненная реальность, более востребована в процессе производства и обучения персонала. Позволяет сотрудникам выполнять некоторые работы по инструкциям, которые предоставляются в онлайн режиме через программу. 

Что получит ваш бизнес от технологий XR:

  • экономию времени за счет быстрого согласования проекта с клиентом. Благодаря VR понимание, как будет реализован проект, формируется быстрее.
  • демонстрацию последовательности сборки по сложным решениям объекта;
  • доступ к списку материалов для грамотного планирования;
    предварительную сборку конструкции в виртуальном режиме с целью обучения персонала;
  • мощный wow-эффект во время презентации товара или услуги, которую сложно продемонстрировать в реальности;
    возможность показать объект, который еще не построен.

Компания PERI использует виртуальную реальность для согласования с клиентом технических решений сложных проектов через приложение PERI Extended Experience, которое можно скачать бесплатно для пользователей Android и Apple. 

Сохраненные в программе 3D-модели отображаются на дисплее мобильного устройства в трех вариантах: 

  • режим AR - дополненная реальность. Виртуальная 3D-модель создается после запуска приложения, когда камера фокусируется на распечатанном плане здания;
  • режим VR - виртуальная реальность. 3D-модели можно просматривать простыми жестами пальцев, используя различные функции - например, масштабирование, поворот;
  • режим MR  - смешанная реальность. 3D-модель в оригинальном размере проецируется на строительную площадку. 

Цифровизация объектов - точное и быстрое измерение геометрии зданий и сооружений

Строители часто сталкиваются с отсутствием чертежей при реконструкции и ремонте объектов культуры, исторических сооружений и промышленных объектов. Без привязки к точной геометрии объекта на этапе проектирования могут быть допущены недочеты, которые проявятся только в процессе строительства.

Обратите внимание: Аренда автокрана — техника для строительства и перемещения грузов.

Это приведет к сбою графика работ и дополнительным затратам на корректировку модели. 

Можно сделать замеры объекта вручную по лазерной рулетке, но это трудоемкий и долгий процесс, который не исключает допущения ошибок. Поэтому с появлением технологии цифровизации объектов появилась возможность использовать сканер, который создаёт цифровую копию объекта с заданной точностью. По данным, полученным в результате сканирования, возможно построение трехмерной информационной модели, применяемой в BIM процессах. 

Компания PERI успешно проектирует 3D-модели объектов по данным цифрового сканирования. Одним из примеров является здание Ульмского собора в Германии. 

Для реконструкции фасада и внутреннего пространства необходимо было правильно спроектировать решение по строительным лесам. Геометрию здания измерили с помощью дрона и закрепленного на нем сканера. После облета вокруг и внутри здания сформировалось облако точек, которое было преобразовано в трехмерную модель для дальнейшего проектирования строительных лесов. 

Что получит ваш бизнес от технологии цифровизации объектов:

  • проект здания в цифровом формате;
  • возможность перевода объекта в BIM;
  • максимально точное решение по проектированию строительных лесов и опалубки;
  • экономию времени при сканировании с помощью специального оборудования;
  • контроль строительства по данным лазерного сканирования - возможность сравнения проекта и фактически выполненных работ;
  • исключение возможных ошибок в замерах - в будущем не потребуется дополнительных затрат на исправление неточностей и внесение изменений.

Scaled Robotics - онлайн контроль за качеством, сроками строительства и расходом материалов

Цифровые технологии позволяют использовать робототехнику на строительной площадке для мониторинга хода производства работ. Компания PERI тестирует разработанную модель такого робота. Он присутствует на строительной площадке и фиксирует информацию на необходимых  этапах строительства. Результаты загружаются в BIM-модель объекта, проводится сверка запланированных и фактических результатов для оценки соблюдения графика работ. 

Что получит ваш бизнес от технологии Scaled Robotics:

  • экономия времени на посещение объекта - не нужно будет лично присутствовать и фиксировать данные;
  • контроль качества произведенных работ (деятельности подрядчиков);
  • контроль графика производства работ по срокам;
  • автоматическая сверка данных - после сбора параметров для оценки программа предоставит отчет, по которому можно сделать вывод - все ли идет по плану или необходимо вносить корректировки в проект;

3D печать зданий - теперь это возможно и с PERI

Данная технология строительства набирает популярность во всем мире. В Мексике таким образом печатают социальные дома, в ОАЭ разрабатывают законодательную базу для применения технологии при производстве зданий и сооружений. 

На текущий момент самым крупным объектом в мире, напечатанным на 3D-принтере, является жилой трехэтажный дом площадью 640 кв.м и высотой 9,5 метров. Его напечатали в ОАЭ за две недели рабочие в количестве трех человек. Таким образом применение 3D печати объектов в сфере строительства показывает высокие результаты по сокращению как временных, так и трудовых затрат. 

Такая технология теперь доступна и для клиентов PERI - в марте 2018 года компания стала совладельцем и главным партнером стартап-компании COBOD, занимающейся разработкой технологии 3D-печати бетона.

Что получит ваш бизнес при печати объектов на 3D-принтере:

  • простое и автоматизированное возведение зданий;
  • экономия затрат на приобретение или аренду строительного оборудования;
  • экономия затрат на закупки и хранение строительных материалов;
  • значительная экономия трудовых затрат - количества рабочих;
  • сокращение сроков строительства. Для примера: дом площадью 177 кв.м можно напечатать примерно за 48 часов. Общие сроки проекта составят около 8 дней: 2 дня - на печать, 6 дней - на сборку, демонтаж и подготовку принтера.
Дом, напечатанный с помощью 3D-принтера. Источник информации - archspeech.com

Сенсоры для бетона - сокращают время циклов бетонирования и позволяют контролировать ответственные этапы процесса в режиме онлайн 

InSite - это система из нескольких датчиков, блока сбора и передачи информации и web-портала для отображения данных. Система InSite разработана компанией PERI и на текущий момент проходит тестирование. 

Один из элементов системы это сенсор водоцементного соотношения Sono WZ, который используется на входном контроле бетонной смеси и определяет показатели, по которым можно понять - тот ли это бетон, который заказали у завода. 

Остальные три датчика  соединяются, с помощью Основного блока и узлов связи, в единую систему для сбора, обработки и передачи данных:

  • датчик контроля температуры бетона - показывает, когда бетон наберет нужную прочность. Сенсор сравнивает текущие показатели с идеальными значениями каждого типа бетонной смеси, которые уже занесены в систему. Датчик рассчитан, в том числе, для работы с бетонами высокой прочности и при работе в зимнее время;
  • датчик давления бетона на опалубку - показывает скорость бетонирования и динамику давления, которое бетон оказывает на опалубку;
  • датчик контроля уровня и качества укладки - показывает заполнение труднодоступных участков формы бетоном , а также оценивает наличие пустот, измеряя степень уплотнения бетона. 

Также, в систему планируется внедрить робота, который  анализирует ход производства работ и сравнивает полученные показатели с запланированными в 3D-модели. Результаты сравнения в виде отчетов сохраняются в системе на облачном ресурсе. 

Что получит ваш бизнес при использовании сенсоров для бетона:

  • сокращение времени цикла бетонирования - не нужно вручную измерять плотность бетона и записывать данные, это делает сенсор и в онлайн режиме загружает их в систему;
  • сокращение количества ошибок - автоматический анализ, полученных сенсором данных со значениями нормативных данных, в режиме реального времени; 
    онлайн контроль по качеству укладки бетона на каждом участке;
  • автоматическая загрузка полученных данных на web-портал, доступ к которому можно получить в любое время.

С появлением сложных конструктивных решений в строительной сфере возникает потребность упростить или объединить существующие этапы проектирования и непосредственного строительного процесса. Несоблюдение графика производственных работ влечет за собой крупные финансовые и временные потери. 

Применение цифровых технологий в строительной сфере позволяет:

  • сократить или полностью исключить ошибки планирования;
  • проектировать 3D-модели и анимацию отдельных конструктивных решений;
  • контролировать каждый этап строительства;
  • собрать все данные по объекту на одном ресурсе;
  • корректировать в режиме онлайн плановые показатели модели объекта;
  • сократить трудозатраты - замена робототехникой;
  • сократить или полностью исключить затраты на исправление ошибок;
  • получить полную информацию о завершенном объекте строительства;
  • проанализировать причины отклонения от запланированных процессов;
  • вносить изменения в настройки программ, которые будут подходить для планирования производства конкретного строительного объекта.

Все вышеперечисленные возможности цифровых технологий позволяют разработать максимально подробно каждый этап строительства, учитывать разные нюансы и вносить изменения в онлайн режиме во время планирования.

Больше интересных статей здесь: Аренда.

Источник статьи: Цифровые технологии в сфере строительства: плюсы и... только плюсы!.