3D-модель, как нонсенс

Обсуждение: 13
5281
Евгений Карант

Автор:

Руководитель национальной информационной системы по строительству

Путаница, которая не может не вызывать недоумения, а то и улыбку в среде проектировщиков и строителей

«Определяйте значения слов,
и Вы избавите мир
от половины его заблуждений»

Рене Декарт

Одним из центральных мероприятий последней недели февраля стало проведение ежегодного форума BuildingSkinRussia – 2024. Я благодарен организаторам мероприятия за предоставленную возможность открыть проведённую на его полях конференцию «IT в архитектуре и строительстве. Вызовы 2024».

В ходе своего выступления, озаглавленного как «Оболочки зданий в информационных моделях и цифровых двойниках» я постарался ответить на те вопросы, с которыми ко мне обращаются многие коллеги, не равнодушные к проблематике цифровизации строительства.

ДекартВ качестве эпиграфа к своему выступлению я взял слова, принадлежащие французскому философу, математику и естествоиспытателю, создателю аналитической геометрии (декартовой системы координат), одной из ключевых фигур научной революции Рене Декарту (фр. René Descartes, 31 марта 1596 – 11 февраля 1650).

Для начала я посчитал необходимым очень кратко дать самые общие представления об информационном моделировании.

Итак, в современной научной и учебной литературе под информационной моделью понимается информация, которая:

  • описывает существенные свойства объекта моделирования и его связи;
  • формализована с точки зрения цели исследования;
  • зафиксирована на информационном носителе в форме данных, под которыми, согласно ГОСТ Р ИСО 8000-2 – 2019, понимается интерпретируемое представление информации в форме, удобной для передачи, интерпретации и обработки.

Связанные с моделированием задачи всегда решаются в так называемых компьютерных моделирующих средах, предназначенных для построения связанных между собой моделей внутри проекта создаваемого объекта и состоящих из модулей, в общем случае позволяющих:

  • создавать рисунок, чертёж, 3D-визуализацию будущего объекта;
  • проводить над моделью компьютерные эксперименты, определяя возможные свойства объекта и прогнозируя вероятные события.

Применительно к строительству в качестве такой среды выступает, в том числе САПР-среда, синонимами которой в сравнительно недавних пор стали BIM-среда или ТИМ-среда.

Единственное узаконенное определение информационной модели объекта капитального строительства (ОКС) дано в пункте 10.3 статьи 1 Градостроительного кодекса РФ. Вот это определение.

Информационная модель ОКС (далее – ИМ ОКС) – совокупность взаимосвязанных сведений, документов и материалов об ОКС, формируемых в электронном виде на этапах выполнения инженерных изысканий, осуществления архитектурно-строительного проектирования, строительства, реконструкции, капитального ремонта, эксплуатации и (или) сноса объекта капитального строительства.

Поскольку «совокупность взаимосвязанных сведений, документов и материалов об ОКС» представляет собой не что иное, как информацию об ОКС, данное определение корреспондируется с вышеприведенным общим представлением об информационных моделях.

Заметим, что в определении ИМ ОКС не упоминается «3D». Это и понятно, ибо сама по себе информация не может быть ни одно-, ни двух-, ни трёх- и так далее мерной. В этой связи, часто употребляемое словосочетание «3D-модель» представляется как нонсенс.

Далее, согласно вышеприведенному общему представлению об информационной модели она является некоей абстракцией, поскольку описывает не все, а только лишь существенные свойства объекта моделирования. При этом очевидно, что категория «существенные» является адресной. Действительно, для покупателя квартиры в строящемся доме существенной является одна информация (например, вид из окон его будущей квартиры), для органов экспертизы - другая, для органов, принимающих решение о выдаче разрешения на строительство – третья и т.д. Наконец, для подрядной организации существенным свойством информации является ее достаточность для производства строительных работ.

Здесь уместно сказать, что ГОСТ Р ИСО 8000-2 – 2019 даёт определение понятия «качество данных», под которым понимается степень, с которой набор характеристик, присущих данным, отвечает потребности или ожиданию, которое установлено, предполагается или является обязательным.

Заметим далее, что, согласно определению ИМ ОКС, приведённому в Градостроительном кодексе РФ, совокупность взаимосвязанных сведений, документов и материалов об ОКС в её составе формируется в электронном виде.

В этой связи, хочется отослать читателей данного материала к статье Константина Марьясова, озаглавленной как «От понимания электронного документа к пониманию цифрового документа: эволюция понятий» (2018 год). Автор статьи отмечает, что, поскольку электронные документы «живут» в цифровой среде, они являются одновременно цифровыми документами.

Таким образом, ИМ ОКС является цифровой по определению, несмотря на то, что эпитет «цифровая» отсутствует в наименовании этой информационной модели.

Обратимся далее к СП 333.1325800.2020 (далее СП 333), в котором наряду с определением ИМ ОКС, в точности позаимствованным из ГрК РФ, вводится понятие «цифровая информационная модель ОКС (далее – ЦИМ ОКС)». Под ней в пункте 3.1.4 понимается совокупность взаимосвязанных инженерно-технических и инженерно-технологических данных об ОКС, представленных в цифровом объектно-пространственном виде.

Под ней же в силу пункта 3.1.6 и примечания к нему понимается электронный документ в составе той самой ИМ ОКС, определение которой дано в ГрК РФ. Более того, согласно этому же пункту, под ЦИМ ОКС понимается так называемая «трёхмерная модель».

Из информатики известно, что данные в компьютере имеют внутреннее и внешнее (для пользователя) представления. Поскольку для обработки данных компьютером они представляются в форме двоичного кодирования, под представлением данных «в цифровом объектно-пространственном виде» (пункт 3.1.4 СП 333) или, что то же самое, в виде «трёхмерной модели» понимается их внешнее представление.

Таким образом, в настоящее время в профессиональном речевом обороте одновременно сосуществуют сразу две цифровые информационные модели ОКС. Это, во-первых, ИМ ОКС, определение которой дано в Градостроительном кодексе РФ, и которая является цифровой по своей природе. И, во-вторых, это ЦИМ ОКС, которая согласно определению, данному в СП 333, является цифровой не только по природе, но ещё и в силу наделения её этим эпитетом.

По существу, информационная модель ОКС, в наименовании которой присутствует слово «цифровая» представляет собой подмножество данных из множества данных об ОКС, якобы, в нецифровой информационной модели ОКС, которые должны быть представлены пользователю в виде трёхмерных моделей.

Конечно же, такая путаница не может не вызывать недоумения, а то и улыбку в среде проектировщиков и строителей, поскольку ни для кого не является секретом, кому было бы выгодно законодательное установление требования к представлению в виде трёхмерных моделей великого множества элементов, конструкций, узлов, из которых состоит ОКС.

Говоря о ЦИМ ОКС, я не мог не остановиться в своём выступлении на вступившем в январе этого года в силу предварительном национальном стандарте ПНСТ 909-2024 «Требование к цифровым информационным моделям объектов непроизводственного назначения. Часть 1. Жилые здания».

Этот документ, разработанный АО «Дом.РФ» при участии департамента строительства города Москвы, примечателен тем, что в нём впервые дано долгожданное определение понятию «Технологии информационного моделирования (ТИМ)». Под ними отныне принято понимать систематизированные знания и методы, а также средства, применяемые для информационного моделирования.

Революционным представляется введение в гражданский оборот термина «сценарий применения технологий информационного моделирования». Под сценарием применения ТИМ понимается:

…Использование ТИМ для получения участниками процесса планирования и реализации строительного проекта, а также управления объектом недвижимости определенных выгод путём решения задач для достижения поставленных целей определёнными методами.

Ключевым в этом определении представляется слово «выгоды». Иными словами, отныне для каждого сценария применения ТИМ должны быть:

  • поставлены цели использования ТИМ;
  • обозначены задачи, которые необходимо решить для достижения этих целей;
  • определены методы решения этих задач;
  • приведены доказательства того, что эти методы действительно дают выгоды лицам, указанным в данном определении.

Важно также то, что, согласно разделу 1 ПНСТ, обязательность использования сценариев применения ТИМ устанавливается дополнительно соответствующими нормативными правовыми актами и договорами. В этой связи профессиональное сообщество с нетерпением ожидает принятия постановления Правительства РФ, которое в качестве правопреемника известного постановления № 1431 должно утвердить:

  • правила формирования и ведения ИМ ОКС;
  • состав сведений, документов и материалов, включаемых в ИМ ОКС и представляемых в форме электронных документов, и требования к форматам указанных электронных документов.

Обращает на себя внимание тот факт, что в обоих перечисленных документах фигурирует понятие ИМ ОКС, но отсутствует понятие ЦИМ ОКС, поскольку последнее отсутствует в правовом поле.

В этой связи можно лишь с сожалением констатировать, что в названии ПНСТ традиционно фигурирует словосочетание «цифровые информационные модели». Более того, поскольку далеко не все описанные в ПНСТ сценарии предусматривают формирование трёхмерных моделей, просматривается явная коллизия между ПНСТ и СП 333, которым предусматривается трёхмерное моделирование всего и вся.

В свете вышесказанного, институту развития «Дом.РФ», возможно, есть смысл рассмотреть вопрос об избавлении проектного и строительного профессиональных сообществ от непонятного им понятия ЦИМ ОКС, оставив в гражданском обороте только понятие ИМ ОКС, которое определено в Градостроительном кодексе РФ. В этом случае в дополнение к ожидаемому правопреемнику постановления № 1431 следовало бы принять нормативный правовой акт, который на понятном всем языке устанавливал бы требования к представлению данных, содержащихся в ИМ ОКС.

Если же «Дом.РФ» считает, что без понятия ЦИМ ОКС не обойтись, то хотелось бы получить от него соответствующее разъяснение, доступное для понимания проектировщиков и строителей.

Поскольку моё выступление на форуме было посвящено вопросам представления в информационных моделях внешних оболочек здания, я привёл следующие определения.

Большая Российская Энциклопедия, авторитет которой как информационного ресурса закреплен указом Президента Российской Федерации от 14 октября 2002 года № 1156, определяет оболочку в технике как пространственную конструкцию, образованную двумя криволинейными поверхностями, расстояние между которыми (толщина) мало́, по сравнению с двумя другими размерами.

Из научной литературы по строительству известно также определение оболочки здания как граничного слоя между регулируемой внутренней средой здания и неконтролируемым, изменчивым внешним климатом.

На основании обоих определений я исходил в своём выступлении из понимания оболочки здания как конструктивной системы, определяющей внешний облик здания, в том числе его форму.

Согласно Федеральному закону об архитектурной деятельности внешний облик здания фиксируется в архитектурной части документации для строительства. Таким образом, трёхмерный (пространственный) образ оболочки здания как единой формообразующей конструкции должен отображаться в архитектурной части информационной модели.

Перед началом выступления я предполагал, что основная дискуссия развернётся относительно необходимости трёхмерного (пространственного) отображения многочисленных элементов и узлов, относящихся к такой оболочке здания, как навесная фасадная система. В предвкушение этой дискуссии я обратился к профессиональному стандарту «Специалист по организации строительства», утвержденному приказом Минтруда России от 21 апреля 2022 года № 231н.

Согласно этому нормативному правовому акту, к трудовым действиям прораба (6-й уровень квалификации) относится, в том числе входной контроль проектной и рабочей документации строительства ОКС в объёме, необходимом для производства этапа строительных работ.

К числу необходимых умений этого лица относится умение проверять достаточность технической информации в представленной проектной и рабочей документации строительства объекта капитального строительства, в объёме, необходимом для производства этапа строительных работ.

Осуществлять входной контроль, в том числе проверку достаточности для производства работ проектной и рабочей документации, представленной прорабу в виде комплекта традиционных (2D) чертежей, он должен уметь в силу полученного образования.

А вот принципиальная возможность производить строительно-монтажные работы не по чертежам, а по трёхмерным (пространственным) образам элементов и узлов оболочки здания вызвала у участников форума серьёзные сомнения.

Более того, один из спикеров, которому приходилось на практике формировать трехмерную модель навесной фасадной системы (НФС), заявил, что такие традиционные ТИМ-среды, как Ренга, СиСофт и даже захваленный всеми Revit для этих целей не подходят в силу ограниченности функционала. Будучи выходцем из авиапрома, для формирования трёхмерной модели НФС этот спикер использовал мощную отечественную машиностроительную CAD-систему, известную как T-Flex, предназначенную для трёхмерного моделирования сложных многоэлементных сборок. Многие участники форума слышали об этой CAD-системе, но никто, кроме вышеуказанного спикера в ней не работал.

Все участники форума оказались единодушны в том, что трёхмерные (пространственные) отображения элементов и узлов оболочек здания не заменят традиционных чертежей. В противном случае следует ожидать снижения уровня безопасности и качества оболочек зданий.

К сожалению, среди участников форума не были замечены представители института развития «Дом.РФ» и Минстроя России. В этой связи у участников форума возникло серьёзное опасение, что трёхмерное (пространственное) моделирование элементов и узлов оболочек здания может стать обязательным в силу готовящегося к принятию в ближайшее время постановления Правительства РФ, которое придёт на смену постановлению № 1431.

Если такая практически невыполнимая обязательность будет установлена, то хотелось бы получить от института развития «Дом.РФ» и (или) от Минстроя России разъяснения касаемо целей её установления и, в частности, её соответствия сценариям, описанным в ПНСТ.

При полном и/или частичном копировании данного материала, для последующего размещения его на стороннем ресурсе, обратная, индексируемая ссылка на источник обязательна!

05.03.24 в 15:14
Оценка статьи:
Средняя оценка 5 из 5 | Основано на 2 оценках пользователей
  • Марк Андреевич
    Марк Андреевич 05.03.2024 в 22:57 пишет:

    Пишите письма, просите разъяснений, обосновывайте свою позицию.

    Ответить
    Федор
    Федор 06.03.2024 в 14:11 пишет:

    "А вот принципиальная возможность производить строительно-монтажные работы не по чертежам, а по трёхмерным (пространственным) образам элементов и узлов оболочки здания вызвала у участников форума серьёзные сомнения...Все участники форума оказались единодушны в том, что трёхмерные (пространственные) отображения элементов и узлов оболочек здания не заменят традиционных чертежей."

    Без рабочей документации нельзя. А вот у нас как делаются проекты, за это надо заказчиков просто бить сапогом по заднице, чтоб мозги из неё в голову перемещались. Поэтому беспокойство о том, что некоторые умники будут пытаться заставлять подрядчиков делать рабочку в ТИМ - вполне справедливо. Еще бы некоторым клоунам строительного контроля донести в голову мысль, что такое скрытые работы согласно ч.4 ст. 53 ГрК РФ, чтоб они не просили акты скрытых работ и исполнительные схемы на демонтажные работы. А то еще и в модели придумают это чертить и потом сдавать по каждой позиции элемента ОКС. Вообще прорабы точно не будут радоваться тому, что их заставят строить по рабочке в ТИМ-модели, да и бред это по идее.

    Ответить
    • Евгений Карант
      Евгений Карант 06.03.2024 в 14:36 отвечает пользователю: @Федор

      Уважаемый Федор, я сам являюсь подрядчиком, заставить которого работать не по рабочей документации, а по трехмерному образу, невозможно. К тем подрядчикам, которые на это соглашаются, если не хочется проблем, лучше не обращаться, потому что они халтурщики.

      Ответить
      Федор
      Федор 06.03.2024 в 15:23 отвечает пользователю: @Евгений Карант

      Ну мне вот технически даже не совсем понятно, как предлагается к приёмке такая работа. Я понимаю, что можно создать информационную модель, например, пилястры-базы-капители. Но как эту капитель принимать то? Сканированием лазерным получается? Так это же так можно замучать любого. Ладно если выступы просто, а где лепнина какая-нибудь добавится - там просто захочется это всё раздолбать после визита очередного невменяемого стройконтрольщика (которых сейчас развелось), в жизнь не сдать будет, даже если визуальная эстетика будет достигнута. Да и допуски отсутствуют вообще. У нас нормой ГК РФ можно только подтереться, что заказчик вправе отказать в приёмке только в случае невозможности использования результата работ, а тут еще если ИМ в РД добавится - только застрелиться останется.

      Ответить
      Сергей Яковлев
      Сергей Яковлев 06.03.2024 в 18:07 отвечает пользователю: @Евгений Карант

      Расскажите, как с трехмерными моделями работают строители за рубежом. Например. в Турции. Лет тридцать назад мне привезли комплект турецких чертежей жилого дома. Главным там был аксонометрический чертеж здания - по сути пространственная модель здания на чертеже. Очень наглядно и понятно.

      Ответить
      Евгений Карант
      Евгений Карант 06.03.2024 в 18:42 отвечает пользователю: @Сергей Яковлев

      Сергей, Вы не помните в комплекте присланных Вам материалов были ли трехмерные образы узлов примыкания фасадной системы к окнам, к цокалям, к парапетам и т.д. А узлы крепления подконструкции к несущей конструкции здания были? Наконец, был ли трежмерный образ узла крепления унитаза к полу санузла?

      А если все это было, то, как Вы думаете, кому интересно было разглядывать подобные узлы? Министру, главе региона, органам экспертизы, стройнадзора и т.д.

      А если никому из них было не интересно, то зачем и кому это нужно?

      Ответить
      Сергей Яковлев
      Сергей Яковлев 07.03.2024 в 06:12 отвечает пользователю: @Евгений Карант

      А кто требует трехмерную модель крепления унитаза к полу? И почему Вас постоянно тянет к унитазу? Прямо зациклены на нем. Вы и бимомент не хотите учитывать при расчете конструкций крепления фасадов. Но, если бимомент возникает, то Вы его просто обязаны учитывать. несмотря на Ваши нехотелки. Закон есть закон! "Мы не спрашиваем, хорошие или плохие в стране законы. Мы спрашиваем, как они выполняются?"

      Ответить
      Евгений Карант
      Евгений Карант 07.03.2024 в 09:47 отвечает пользователю: @Сергей Яковлев

      Сергей, позволю ответить на Ваше замечание. Из специальной литературы известны несколько видов компьютерных моделейэ, в том числе информационне модели и расчётные модели. Вам, наверное известно, что для расчёта конструкций их трёхмерные образы не нужны. По крайней мере, программные комплексы Лира и Скад обходятся без них давно и успешно.

      Теперь о законах. Их, как известно пишут люди. И если потенциальные правоприменители в один голос говорят о невозможности выполнить нормы закона, то, по логике вещей, нужно менять либо правоприменители, либо законы. Второй путь мне представляется более логичным.

      Теперь о так называемом трехмерной моделирования. Ни для кого не секрет, что законодателей оседлали программисты. Реальным строителям в органы государственной власти вход заказан. Да и некогда им искать обсуждать законопроекты, размещаемые для обсуждения на Регулейшн. Отсюда всем понятная однобокость наших нормативных правовых актов.

      Ответить
      Сергей Яковлев
      Сергей Яковлев 07.03.2024 в 14:53 отвечает пользователю: @Евгений Карант

      Очень не конкретно. Но, Вы не ответили на мой вопрос - как решается поднятая Вами проблема в других странах, где BIM используется уже десятилетия. Или у них нет такой проблемы? Почему? Когда Референт Службы уходит от ответов на поставленные ему вопросы (он это делает постоянно), то это понятно - специалист высокого уровня, у которого папа Карло умудряется выстрогать Буратино из наличника, просто не в состоянии ответить. Но Вы, совсем другое дело. Вы являетесь Советником где-то высоко и уже не раз писали в этом блоге об проблемах BIM за рубежом. Так, ответьте, пожалуйста, на мой вопрос ...

      Ответить
      Евгений Карант
      Евгений Карант 07.03.2024 в 15:15 отвечает пользователю: @Сергей Яковлев

      Сергей, ответить на Ваш вопрос в комментариях не представляется возможным. Кратко скажу, что в США, где BIM, вопреки всеобщему заблуждению, никогда не был обязательнным, он (представление информации в форме пространственного образа) используется исключительно в том объеме, который необходим для решения конкретной задачи.

      Ответить
      Евгений Карант
      Евгений Карант 07.03.2024 в 15:19 отвечает пользователю: @Евгений Карант

      Только в России дельцы от программироаания бегают по фирмам-производителям с предложениями сделать трехмерную модель котла с фотографической точностью. При этом пугают производителя, что, если не оттрехмерит всю линейку его продукции, то он не сможет ничего продать

      Ответить
      Сергей Яковлев
      Сергей Яковлев 07.03.2024 в 18:08 отвечает пользователю: @Евгений Карант

      И, поэтому использование BIM в строительстве в США и Канаде уже под 80%?

      Ответить
      Евгений Карант
      Евгений Карант 07.03.2024 в 20:32 отвечает пользователю: @Сергей Яковлев

      Да, Сергей, так и есть. Чем меньше маразма в требованиях к использовании BIM, тем выше процент его использования.

      А знает ли кто-нибудь, что в 80-е годы прошлого столетия Советский Союз был одним из мировых лидеров в искусственном интеллекте? И что в эти годы в поселке Репино, что под тогдашним Ленинградом, проходила международная конференция по ИИ, на которую съехалась вся мировая элита в этой области?

      Пожалуй, я напишу небольшой исторический очерк об ИИ по воспоминаниям моих друзей, которые стояли у истоков, а сейчас развивают ИИ в силиконовой долине.

      Ответить
САМ - АВТОР
Скрепа нашего дома
Инженер-строитель
20.05, 08:54 4 430
Ну, теперь держись, «РосКапСтрой»…
Мирон Постовой
17.05, 12:02 6 1300
ФКР, верно толкуй статью 60 ГрК!
Добрило Мастеровой
14.05, 15:16 5 1905
Схемотехника общего дела
Аркадий Апумчик
14.05, 12:01 5 1801
Свидетель катаклизма. Часть 2
Сергей Яковлев
08.05, 14:02 13 3122
Доступ закрыт!
Инженер-строитель
08.05, 09:03 5 3673
Задача избежать роста цен на жильё
Виктор Правдин
07.05, 07:20 1 3132
Не станьте жертвой мошенников!
Дарья Мартынкина
03.05, 16:36 5 4035
Свидетель катаклизма. Часть 1
Сергей Яковлев
03.05, 15:09 14 4011
Акторы и спойлеры - 5
Салават Истамбаев
23.04, 13:36 9 4716
АЭС тысячелетия тому назад – 3
Сергей Яковлев
19.04, 15:04 1 4270
Акторы и спойлеры - 4
Салават Истамбаев
16.04, 15:11 5 4602
Несерьёзный удар по спамеру
Владимир Авденин
15.04, 07:16 3 4514
АЭС тысячелетия тому назад – 2
Сергей Яковлев
12.04, 15:38 7 4542