Куда добралась цифровая революция в строительстве сегодня и что будет завтра
Мечты о будущем
К 2050 г. роботы вытеснят людей из индустрии строительства. Бригады механических существ будут возводить сложные конструкции с использованием динамических материалов. Дроны станут сканировать стройплощадку, анализировать данные и решать проблемы до их возникновения, инструкции они передадут роботизированной технике. Человеку останется роль удаленного надсмотрщика-управляющего сразу несколькими проектами - для этого у него будет массив данных, 3D- и 4D-изображения. Немногочисленные люди на стройплощадке будут работать в экзоскелетах с нейронным контролем, они с легкостью смогут перемещать строительную технику.
Это не сценарий фантастического блокбастера, а сделанный в 2017 г. прогноз одного из лидеров в сфере цифрового девелопмента - международной строительно-девелоперской компании Balfour Beatty.
Штат обслуживающего персонала будет сокращаться, а компетенции специалистов - расти, в результате процесс принятия решений станет значительно быстрее и проще, полагает Максим Берлович, глава Московского территориального управления Группы "Эталон". Правда, полностью отказаться от участия человека в строительстве вряд ли получится, ведь работу любой системы необходимо контролировать, говорит он. Но часть футуристического будущего уже стала реальностью. Цифровой девелопмент - это не только высокотехнологичная стройка, но и управление объектами, создание цифровой среды для жителей. Построив дом, компания продолжает выступать уже в роли поставщика новых удобных сервисов.
Суровая реальность
На практике цифровая трансформация строительной отрасли продвигается медленно. В 2016 г. аналитики Глобального института McKinsey в своей статье "Представляя цифровое будущее строительной отрасли" написали, что индустрия готова рухнуть - крупные проекты по классам активов стоят на 80% дороже запланированных бюджетов, а на строительство уходит на 20% больше времени, чем закладывалось в смету. В Германии и Великобритании производительность труда в этой отрасли стабильно падала с 2004 г., в то время как в целом в экономике росла. Цифровизация строительства была практически на нуле - хуже дела обстояли только в агросекторе. В НИОКР в строительстве инвестировали менее 1% выручки, для сравнения: в автомобильной и авиакосмической отраслях этот показатель достигает 3,5-4,5%. В 2017 г. 67% строительных компаний тратили на цифровые НИОКР меньше 1% от оборота, показало исследование компании EY (основано на результате серии опросов более 80 игроков на строительном рынке и компаний со штаб-квартирами в Европе, Северной Америке и Азиатско-Тихоокеанском регионе с совокупной выручкой более $500 млрд).
Россия - родина дронов
Один из крупнейших российских застройщиков - Группа "Эталон" на своих московских объектах "ЗИЛ-Юг" (1,2 млн кв. м жилья) и Nagatino i-Land (350 000 кв. м недвижимости - жилья и офисов) уже контролирует строительство с помощью системы TraceAir. Эта платформа при помощи дронов, специального оборудования и программного обеспечения создает динамическую 3D-модель строительной площадки. Облако точек высокой плотности накладывается на строительный проект, схему планировочной организации земельного участка, план организации рельефа - в итоге можно точно определить, сколько придется перемещать грунта или вывозить обломков от сносимых зданий, можно контролировать объемы выполненных работ, находить ошибки и корректировать план строительства.
Оцифровка идет регулярно, чтобы отслеживать изменения. Дроны справляются с работой на 140 га (это общая площадь участков двух проектов) за 3-5 дней, при наземной геодезии сроки исчислялись бы неделями.
Цифровое здание
Проекты будут становиться все масштабнее и сложнее: они будут разбросаны и географически, и по секторам, строителям придется удовлетворять все более строгие экологические требования, предупреждают эксперты McKinsey. Для прорыва потребуется принципиально новый взгляд на отрасль. Одно из решений - внедрение технологии информационного моделирования в сфере строительства (Building Information Modeling, BIM). BIM - это цифровой двойник объекта строительства. На модели здания можно проверить все риски, снизить количество ошибок при проектировании. Использование BIM может давать до 30% экономии на этапе строительства и эксплуатации объекта, такие данные приводил Минстрой. Но отличие BIM в том, что это метод проектирования, включающий не только геометрические показатели.
Как цифровая презентация физических и функциональных характеристик объекта, BIM учитывает не только пространственные показатели (ширину, глубину и высоту), но также время (4D) и стоимость (5D) строительства. Объект проектируется как единое целое, изменение одного параметра автоматически меняет связанные с ним параметры и объекты, включая не только чертежи и спецификации, но и календарный график. Общий ресурс знаний об объекте - надежная основа для принятия решений в течение всего времени существования здания: от концепции до сноса.
В большинстве стран масштабное внедрение BIM началось в проектах, которые финансирует бюджет, писал Минстрой. В том числе технологически сложных или инфраструктурных проектах - например, высокоскоростных железных дорогах. В США в 2018 г. почти 90% таких строек шло с использованием BIM. С апреля 2016 г. в Великобритании все компании, получившие госзаказ на строительство, обязаны использовать BIM.
Технологии в России
До недавнего времени в России использование стандартов BIM было добровольным, лишь экспертиза проектов по госзаказу в Москве в обязательном порядке проводилась по стандартам BIM. С 2020 г. проектировщики и строители в столице перейдут на него полностью, заявлял заместитель мэра Москвы по вопросам градостроительной политики и строительства Марат Хуснуллин. В целом по стране за стандарт проектирования его приняли только 12% застройщиков, свидетельствует опрос, проведенный консалтинговой компанией Strategy Partners совместно с Российской гильдией управляющих и девелоперов, его публиковала "Строительная газета".
С 2019 г. понятие информационной модели объекта капитального строительства появилось в Градостроительном кодексе (оно названо ТИМ - технология информационного моделирования, но, по сути, это перевод зарубежных норм). Кроме того, Минстрой внес в правительство проект стратегии развития строительной отрасли до 2030 г., в котором целая глава посвящена цифровизации. Через 10 лет доля построенных и реконструированных объектов капитального строительства с применением новых технологий должна достичь 65%. В той же стратегии Минстрой предлагает в обязательном порядке к 2030 г. перевести на ТИМ половину проектных организаций (сейчас - 22%).
"За 32 года работы мы построили около 7 млн кв. м недвижимости, из них более 2 млн кв. м - с использованием BIM. Еще в 2012 г. мы приняли решение освоить технологию информационного моделирования как инновационное направление, за которым будущее всей отрасли, - рассказывает Геннадий Щербина, генеральный директор Группы "Эталон". - Сегодня технология применяется на всех наших проектах. Мы используем BIM не только на этапе проектирования, но и на этапе строительства и эксплуатации, т. е. на всем жизненном цикле объекта. В Группе "Эталон" создан комплексный внутрикорпоративный стандарт, который сегодня отвечает и требованиям государства к информационным технологиям".
"Важно отметить стратегическую ценность использования технологии информационного моделирования зданий не только для жилищного строительства, но и для реализации объектов социальной инфраструктуры - школ, детских садов, больниц, а также инфраструктурных и промышленных объектов. Внедрение BIM-технологий повышает качество строительства и позволяет осуществлять комплексный контроль, в том числе за целевым использованием средств", - добавляет Щербина.
С BIM работа с подрядчиками автоматизирована: сотрудники технадзора фиксируют все недостатки, находясь на площадке, и в режиме реального времени направляют их подрядчику в виде сформированных предписаний. Общение с подрядчиками занимает 10-15 минут. Раньше, с применением традиционных технологий, на это требовалось день или два. BIM помогает сократить сроки строительства. Например, международный молодежный культурный центр в Нанкине по проекту Зары Хадид удалось построить всего за 34 месяца - благодаря технологии BIM срок возведения сложной конструкции из двух башен на площади в 5,2 га сократился на год. Само строительство шло 18 месяцев, остальное время - работа с цифровой моделью.
Инновации на площадке
"Нам нужно взять новую высоту, стремиться к увеличению объемов строительства с сегодняшних 80 млн до 120 млн кв. м в год", - сказал президент Владимир Путин в послании Федеральному собранию в 2018 г. (цитата по kremlin.ru). Цель весьма амбициозная, но также абсолютно реалистичная, если иметь в виду и новые технологии, и опыт, который появился у наших строительных компаний, и новые материалы, говорил он. Такой объем ввода жилья позволит обеспечить новым жильем 5 млн семей в год.
Идеология строительства изменилась, инновационно ориентированные компании уже не строят дома по кирпичику. Наряду с давно известным панельно-блочным строительством появилось префабрицирование. Яркая иллюстрация этой идеологии - бизнес-модель компании IKEA, писал в колонке в "Ведомостях" Максим Берлович. Это способ, при котором сокращается и максимально упрощается количество операций непосредственно на стройплощадке. Крупноузловые элементы, например комната, производятся на заводе. А на стройплощадке из них, как из кубиков, собирается этаж.
Сейчас Группа "Эталон" внедряет еще одну инновационную технологию в России: совместно с Segezha Group компания работает над проектом строительства деревянных домов из CLT-панелей (перекрестно-склеенных панелей). Первое здание из CLT-панелей стороны планируют спроектировать в Москве уже в 2020 г., сейчас идет разработка дорожной карты НИОКР. Кроме того, чтобы начать внедрение этой технологии, нужно обновить строительные нормы и правила (СНиПы). CLT-панели - одна из новейших технологий: например, в США она была сертифицирована и допущена на рынок в 2015 г.
"CLT-панели - современный экологически чистый строительный материал, представляющий собой перекрестно-склеенные слои древесины хвойных пород. Этот продукт позволяет быстро собирать дома большой этажности. В Европе из этого материала строят дома высотой до 24 этажей, речь фактически идет о "конструкторе", когда из перекрестно-склеенных панелей собираются дом, школа или детский сад. Произведенные из дерева здания безопасны для человека - они "дышат", создают комфортные условия (зимой тепло, летом прохладно) и не выделяют вредных веществ для здоровья человека и окружающей среды", - рассказывает вице-президент Segezha Group, руководитель дивизиона "КДК и домокомплекты" Дмитрий Руденко.
Панели проверяли огнем и на сейсмоустойчивость, указывают партнеры. Выяснилось, что материал медленно горит и выдерживает серию из 12 землетрясений магнитудой 7-8 баллов, оставаясь почти без повреждений.
Строительство из CLT-панелей сокращает сроки строительства минимум вдвое, рассказывает Руденко. Например, 18-этажное студенческое общежитие Brock Commons в Ванкувере было построено за 70 дней. Традиционно монтаж зданий аналогичной высотности и объема занимает более полугода.
Segezha Group приводит данные: в странах Северной Америки и Западной Европы доля деревянного домостроения доходит до 40%. В "небесной" Японии - около 45%, в Швеции доля деревянных домов в общем объеме строительства составляет 78%. В прошлом году общая площадь домов, собранных из CLT в Западной Европе, составила примерно 1 млн кв. м. Сейчас Segezha Group строит завод по производству CLT-панелей в Вологодской области.
Умный девелопмент
Девелопер не только строит дома, но и выступает в роли поставщика новых услуг. Большая их часть связана с технологией "умный дом".
К 2050 г. дома будущего с гибкой планировкой смогут подключаться к районным энергосистемам, автоматически решать вопросы с отоплением, безопасностью и даже с доставкой почты, считают авторы доклада "Футурология: новый дом в 2050 г.", подготовленного по заказу британской исследовательской компании NHBC Foundation. Умные дома будут напоминать хозяину, когда нужно принять лекарство. Новые технологии превратят здания в коллекторы и накопители энергии, которая будет отапливать комнаты и греть воду. Они позволят экономить до 30% от общего объема расходов на содержание жилья в течение срока его эксплуатации, говорит Берлович.
Группа "Эталон" в Москве вместе с МТС разрабатывает соответствующее программное обеспечение. Оно охватывает три основных направления: контроль и экономия потребления ресурсов, обеспечение дополнительного комфорта и безопасности жителей. Это решение позволит на этапе проектирования и строительства дома заложить необходимую цифровую инфраструктуру с запасом прочности для последующей модернизации, наращивания функционала и пакета опций как для собственников отдельных квартир, так и для управляющей компании, которая будет эксплуатировать объект на основе BIM-модели с исчерпывающей технической информацией обо всех системах жилого комплекса.
В 2020 г. разработку планируется протестировать в одном из клубных проектов под брендом "Счастье", а затем запустить на территории "ЗИЛ-Юг". Помимо уже привычных сервисов для жителей, таких как вызов мастера или передача показаний счетчиков, на цифру перейдут системы мониторинга и предотвращения аварий в инженерных сетях и оборудовании, появится маркетплейс для заказа услуг локального бизнеса, будет заложен потенциал для последующей интеграции с инфраструктурой умного города.
Пока цифровой девелопмент в России - это точечные проекты. "У всех ведущих игроков рынка есть понимание, что цифровые технологии уже сегодня позволяют оптимизировать стоимость и сроки строительства и являются конкурентным преимуществом в глазах покупателя недвижимости", - говорит Геннадий Щербина, генеральный директор Группы "Эталон". &
Текст: Альфия Зивере
Как Группа "Эталон" внедряла BIM
✦ 2012 - BIM в проектировании: разработка и внедрение первого в России BIM-стандарта, единых шаблонов проектов и библиотек элементов
✦ 2013-2015 - строительство и эксплуатация: формирование виртуальных планов строительства объекта на основе BIM-модели, применение BIM-модели в качестве инструмента управления рисками, контроля строительства и охраны труда, формирование электронного паспорта объекта
✦ 2018 - внедрение единой информационной платформы BIM 360, интеграция службы геодезии в информационную среду компании, основанную на BIM
✦ 2018-н. в. - разработка корпоративный веб-среды и собственных веб-приложений для существующих и перспективных инструментов BIM
Группа "Эталон"
Сфера деятельности - строительный и девелоперский бизнес.
Основной акционер - АФК "Система" (25%).
Выручка - 72 млрд руб.
Объем продаж - 628 000 кв. м.
Рыночная стоимость портфеля проектов - 190 млрд руб.
Объем земельного банка - 4 млн кв. м.
57 проектов в Санкт-Петербурге и Москве.
Источник: отчет Группы "Эталон" за 2018 г.