Информационные технологии в строительной сфере

ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В СТРОИТЕЛЬНОЙ СФЕРЕ

Шевчук О.П. преподаватель дисциплины Информатики

КГБ ПОУ Хабаровский технический колледж, г. Хабаровск

Аннотация: Использование информационных технологий в современном мире происходит во всех сферах человеческой деятельности. Информационные технологии в строительстве также принесли позитивные изменения в работе специалистов - строителей, дизайнеров и архитекторов, заказчиков.

Ключевые слова: цифровая экономика, информационные технологии, цифровые платформы, цифровые трансформации, научные сервисы, бизнес – модели, бизнес-процессы, облачные технологии, библиотека элементов.

САПР (Система Автоматизации Проектных Работ) для реализации информационных технологий в строительстве используют системы автоматизированного проектирования - САПР. С их помощью можно выполнять: архитектурное планирование; решения задач планирования проекта; дизайнерские решения; рассчитывать механические характеристики сооружений (прочность, жесткость устойчивость и прочие); создание документации, конструкторской, проектной и сметной; управление процессом самого строительства. Перечислим самые популярные программы в строительстве: AutoCAD; ArchiCAD; Allplan; nano CAD; Revit; «Компас»; SCAD Office; «ПК ЛИРА» и другие. AutoCAD, краткий экскурс AutoCAD - САПР, которые используют в своей работе строители, архитекторы, и специалисты других промышленных отраслей. Приложение позволяет создавать двух- и трехмерные модели. С помощью программы, оперирующей общими графическими примитивами, создают чертежи, чертежную документацию. Существующая библиотека элементов позволяет использовать динамические блоки, при необходимости существует возможность менять их параметры. В системе возможно управление печатью, в том числе и трехмерной.

Для строительства и архитектуры на базе программы созданы специальные приложения: Architecture - для работы с чертежами и документами; Civil 3D поможет при проектировании инфраструктуры, дорожной проводки, землеустройства и ландшафта; Inventor 3D - его помощью можно воспользоваться при проектировании сложных участков коммуникаций (трубопроводов, кабельных систем и тому подобное). Navisworks - проверяет архитектурные проекты. Сервис имеет платную лицензию для коммерческого использования, бесплатную для учебы и преподавания. ArchiCAD. [2]

Archicad [3] — программный пакет для архитекторов, основанный на технологии информационного моделирования (Building Information Modeling — BIM), созданный венгерской фирмой Graphisoft, основанной в 1982 году. Предназначен для проектирования архитектурно-строительных конструкций и решений, а также элементов ландшафта, мебели и т. п.

При работе в пакете используется концепция виртуального здания. Согласно этой концепции, проект Archicad представляет виртуальную существующую в памяти компьютера модель реального здания. Для её выполнения на начальных этапах работы проектировщик фактически «строит» здание, используя при этом инструменты, имеющие свои полные аналоги в реальности: стены, перекрытия, окна, лестницы, разнообразные объекты и т. д. Завершив этап моделирования, пользователь может извлечь из виртуального здания все необходимые данные для дальнейшего создания проектной документации: планы этажей, фасады, разрезы, экспликации, спецификации, визуализации и пр. Archicad является одним из первых приложений в АИС-индустрии, реализовавших поддержку подхода OPEN BIM на основе межплатформенного формата взаимодействия IFC.

Считается одним из лучших приложений, применяемых в строительно-архитектурном проектировании. Информационные технологии в строительстве, благодаря этому приложению, позволяют создавать виртуальную модель реальных конструкций, благодаря использованию инструментов, имеющих реальные аналоги (колонны, стены, окна). Как показано на рисунке 1.

Рисунок 1 – Приложение Archi CAD

Параллельно с проектом создается документация. Информационные технологии в строительстве помогают в составлении сметной документации и позволяют: - рассчитывать смету; выбирать форму сметы; использовать знание нормативных баз, индексов, коэффициентов. Существует не один десяток приложений, автоматизирующих эти процессы. Самые популярные: «Смета 2000» \ «Ресурсная смета»; Smeta.ru; «Смета-2000»; «Аверс»; «Гранд Смета» и другие. Возможность автоматической проверки расчетов и создания форм для печати облегчает подобную работу, сокращает время на ее создание. Практически полностью исключает возможность ошибки. [3]

Хотя большинство IT-продуктов на рынке ориентированы на решение базовых потребностей — учете и автоматизации — нет сомнений, что скоро информационные системы и технологии изменят облик и рынка в целом, и конкретных строительных площадок. Вероятно, появятся типовые решения, возрастёт роль интеграторов, а в итоге будет стройка, основанная на данных.

Программы для комплексного управления Существующие системы информационных технологий в строительстве, предназначены для комплексного управления предприятия этой отрасли. Наиболее популярны: «1С: Управление строительной организацией»; «1С: Подрядчик строительства. Управление строительным производством»; «1С: Подрядчик строительства. Управление финансами». Как показано на рисунке 2.

Рисунок 2 – Расчет количества стоимости работ и материалов

Системы помогают в составлении календарных планов, контроле за выполнением работ.

BIM - моделирование Современное строительство на всех этапах – это комплекс расчетов, проектов с огромным множеством практических задач, связанных с материалами и конструкциями, капиталовложениями и затратами. Сегодняшнему заказчику мало получить хорошее, добротное здание. Как минимум он хочет нечто нестандартное, долговечное и с минимальными затратами.

Использование технологии информационного моделирования в строительстве помогает в решении этих и многих других задач. В ходе управления проектами по строительству сложных, насыщенных сетью коммуникаций и оборудованием технологических объектов возникает ряд проблем. Основная их часть может быть допущена на этапе проектирования. Большинство из них можно устранить. Благодаря использованию BIM-технологии повышается эффективность взаимодействия всех участков процесса, сокращается стоимость, срок и риски. Это не просто программный продукт – это смена подхода к управлению проектами.

Информационная модель здания – это комплексная, содержащая полную графическую и текстовую информацию обо всех элементах, модель. Система состоит из пяти базовых уровней, характеризующих процесс разработки. От концепции до фактического состояния. На различных стадиях уровень детализации задает нужный объем информации. Основная технология – трехмерная модель. В зависимости от задач, которые предстоит решить в ходе работы, добавляются дополнительные векторы: 4D – время, 5D – стоимость, 6D – эксплуатация. Основные преимущества BIM-моделирования перечислим основные преимущества BIM моделирования: Создание, путем добавления в базу данных нетиповых элементов, обозначений и так далее.

Совместная работа как между отделами, так и участниками инвестиционного проекта. Параметризация. Поиск коллизий, как следствие, своевременное их устранение. Выпуск любой документации. От проекта до сметы и бухгалтерских счетов. BIM-модель - численная, редактируемая, существующая в реальном времени. Несмотря на относительную дороговизну технология все больше становится довольно перспективной для РФ. Это случилось благодаря тому, что в последнее время в сфере архитектуры и строительства России возникают следующие тенденции:

Переход к возведению и осуществлению очень больших, сложных, так называемых, мега-проектов. Внедрение концепций энергоэффективности, переход на инновационные, энергосберегающие технологии строительства. Необходимость перехода в сфере жилищно-коммунального хозяйства и управления объектами государственной собственности на новейшие информационно-технологические решения. Все больший рост числа проектов, требующих двусторонних механизмов привлечения. С одной стороны - государственные структуры, с другой - частный бизнес. Как показано на рисунке 3.

Рисунок 3 – BIM технологии

Отсюда следует, что информационные технологии приобретают особую значимость в условиях взятого курса и на цифровую экономику. [1]

По каждому направлению утвержденной программы цифровой экономики Российской Федерации (нормативное регулирование, кадры и образование, формирование исследовательских компетенций и технических заделов, информационная инфраструктура и информационная безопасность) определены ответственные. Вместе с тем сегодня представляется логичной постановка задачи «Цифровая наука», а именно – цифровая экономика с позиций науки или, наоборот, наука в условиях вызовов цифровой экономики.

Другим, не менее важным, обстоятельством является объективная смена подходов к проведению научных исследований, а именно переход к новой парадигме в научных исследованиях, основанной на анализе накопленных данных в конкретных предметных областях, естественно, в формализованном цифровом виде. Проведение таких исследований становится неотъемлемой частью различных областей науки, экономики, бизнеса на основе инструментария интенсивного использования данных.

Чрезвычайно важно отметить, что в последние годы нарастающим итогом формируется институциональная цифровая среда практически во всех сферах нашей жизни: цифровые корпорации, цифровые университеты, цифровые институты, цифровое общество, цифровой спорт, цифровая культура и т.д.

Федеральный исследовательский центр «Информатика и управление» РАН создан путем объединения трех ведущих академических институтов: Института проблем информатики, Института системного анализа и Вычислительного центра им. А.А. Дородницына – и позиционирует свои научные исследования в рамках утвержденных направлений применительно к цифровой экономике. Наибольший акцент сделан на методах анализа больших данных, методах искусственного интеллекта, методах формирования цифровых платформ, обеспечения информационной безопасности.

Для повышения эффективности научных исследований в ФИЦ ИУ РАН создается современная цифровая исследовательская платформа, представляющая собой совокупность трех компонентов: центра компетенций, центра обработки данных в облачной среде и огромной совокупности сервисов, которые должны реализовываться на этой цифровой платформе (аналитических, образовательных, библиотечных, вычислительных, аналитических и др.). Эти сервисы должны предоставлять услуги образованию, науке, коммерции, промышленности, государственным структурам.

Наряду с традиционными облачными услугами (в режимах программных (SaaS), платформенных (PaaS) и инфраструктурных (IaaS) сервисов) отрабатывается технология предоставления исследователям научного сервиса как услуги (RaaS, Research as a Service) в виде предметно-ориентированных программ, технологиям и ресурсам, позволяющая начать собственное дело. значительно снизился.

Скорость появления технологических инноваций оказывает значительное влияние на спрос на интеллектуальную функциональность в системах и технологиях, таких как искусственный интеллект и машинное обучение.

Список литературы

1. Волков, А. А. К вопросу информационных технологий в строительстве / А. А. Волков. — Текст: непосредственный // Информационные системы и технологии в строительстве. — Москва: Научная книга, 2021. — С. 658.

2. Жадаев, А. Вопросы проектирования / А. Жадаев. — Текст: непосредственный // Учимся работать в ArchiCAD. — Москва: Научная книга, 2020. — С. 69-81.

3. Александрова, Е. Вопросы проектирования / Е. Александрова, А. И. Резник. — Текст: непосредственный // BIM - моделирование. — Москва: Электронный ресурс, 2020. — С.