Цифровые технологии в строительстве реферат

Обновлено: 08.07.2024

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Концепция цифровых технологий в строительстве

1 *, И. О. Фамилия2 1

Место работы первого автора, почтовый адрес организации, (адрес электронной почты для связи и контактный телефон) 2

Место работы второго автора, почтовый адрес организации, адрес электронной почты для связи и контактны телефон)Аннотация

Определяются возможности строительных организаций при реализации Концепции цифровых технологий. Приводятся виды цифровых технологий для улучшения системы управления и совершенствования строительного производства. Производится идентификация внешних факторов и оценивается их влияние на строительную отрасль и внутренних факторов с формированием мероприятий по нейтрализации их негативного влияния. Применяются методы экспертной оценки для сбора фактов, черного ящика для выделения внешних и внутренних факторов, информационного моделирования для оценки положительного и негативного влияния факторов на реализацию Концепции цифровых технологий и статистические методы.Полученные результаты указывают на высокую заинтересованность государства в реализации Концепции цифровых технологий в строительстве и необходимость поддержки отечес

твенных строительных организаций в процессах перехода на цифровые технологии.ВВЕДЕНИЕ

В условиях роста

темпов научно-технического прогресса наблюдается развитие нанотехнологий, искусственного интеллекта, микроэлектроники, информационных технологий и систем. Концепция цифровых технологий является необратимым и неизбежным процессом, который ведет к полной трансформации различных отраслей производства, в том числе и строительной.В

основе Концепции цифровых технологий находится сокращение издержек на осуществление деятельности, освоение новых технологий, позволяющих повысить качество реализуемых строительных проектов и ускорить процесс принятия управленческих решений для развития деятельности. Цифровые технологии объединяются в едином гибридном пространстве, представленном различными сервисами, программным обеспечением, позволяющим не только персонифицировать выполнение строительных проектов, но и ускорить получение доступа к необходимым ресурсам для их успешного завершения [2, c .52].В

строительстве цифровые технологии можно разделить на офисные цифровые технологии и технологии, которые применяют в строительном производстве.В состав офисных технологий входят цифровые технологии, повышающие качество подготовки строительных проектов (системы автоматизированного проектирования AutoCAD Revit , ArhiCAD , Компас 3 D ), обеспечивающие их сопровождение на правовом уровне (информационно-поисковые системы Стройконсультант, Гарант).Кроме этого

, цифровые технологии позволяют усилить защиту территории строительной организации (биометрические системы контроля и управления доступом PERCo , Biosmart ), вести контроль работы сотрудников в режиме реального времени (системы видеонаблюдения, IP -видеонаблюдения), снизить вероятность возникновения пожаров и аварий (автоматизированные охранные и пожарные системы).Реализация Концепции цифровых технологий в строительном производстве привела к появлению таких средств измерения как теодолит (определение вертикальных и горизонтальных углов при выполнении топографической съемки), тахеометров (измерение расстояний при проведении геодезических работ),

лазерных, оптических нивелиров, исключающих погрешности при первоначальной разметке поверхности под фундамент. Для выполнения аэрофотосъемки применяют беспилотные летательные аппараты, ускоряющие процессы исследования территорий, имеющих сложный ландшафт, а для определения точных координат местности, геопозиций - GPS -навигаторы.Таким образом, Концепция цифровых технологий создает новые возможности строительным организациям

в подготовке и реализации строительных проектов, повышении инновационного потенциала и конкурентоспособности на рынке.МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Для определения возможностей и выявления барьеров реализации Концепции цифровых технологий строительными организациями применялись:

- экспертный метод исследования

для описания, сравнения, формализации цифровых технологий в строительстве;- метод черного ящика

для выбора внешних и внутренних факторов, оказывающих влияние на применение цифровых технологий в строительстве;- метод компьютерного моделирования

для обобщения событий определяющих перспективы цифровых технологий в строительстве;- статистические методы оценки

, позволяющие выявить наиболее эффективные цифровые технологии в строительстве и произвести сбор фактов.В качестве материалов для прове

дения исследований послужили научные статьи библиотеки библиотеки Library . ru , Интернет-ресурсы, представленные отчетами и публикациями Правительства, Концепциями и стратегиями развития строительной отрасли, результатами проведения исследований различными маркетинговыми агентствами.РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Для проведения исследования была сформирована гипотеза, что в

о многом реализация Концепции цифровых технологий зависит от финансовых возможностей строительных организаций, инвестиционной поддержки строительной отрасли, возможности научно-технического сопровождения важных строительных проектов на государственном уровне.На основании выполненных исследований были выявлены внешние факторы, способствующие реализации Концепции цифровых технологий в строительстве, такие как:

информационного моделирования в строительстве в соответствии с требованиями стандарта СП 333.1325800.2017, отражающего правила оформления информационной модели объектов строительства [4];- развитие проектов строительства сетей 5 G , узкополосных сетей "Интернета вещей"

с принятием Концепции построения и развития узкополосных сетей связи "Интернета вещей" в РФ [5];- создание автоматизированных сервисов для проведения строительной экспертизы

с вводом в 2018 г. в промышленную эксплуатацию Федеральной государственной информационной системы "Единый государственный реестр заключений экспертизы проектной документации объектов капитального строительства" (ФГИС ЕГРЗ) для формирования банка проектной документации для отбора наиболее эффективных строительных проектов [6];- автоматизация процесса мониторинга жилищной сферы (

информационная система Минстроя РФ [7], географическая информационная система ЖКХ [8], информационная систем Главгосэкспертизы [9]);- создание электронной библиотеки в Институте типового проектирования в рамках реализации Стратегии развития строительной отрасли до 2030 г.

, одним из направлений которой является внедрение цифровых технологий в строительстве и автоматизация сбора данных по объектам капитального строительства [10].Идентифицированные ф

акторы внешней среды и полученные результаты в строительной отрасли приведены в таблице 1.Табл.

1. Факторы внешней среды, влияющие на реализацию Концепции цифровых технологий в строительствеФактор

Применение информационного моделирования в строительстве

Сокращение затрат на строительные работы и эксплуатацию на 30%

Уменьшение ошибок при составлении проектной документации на 40%

Сокращение сроков реализации строительного проекта на 50%

Снижение трудоемкости выполняемых работ технологами на 20%, архитекторами на 10%

Сокращение сроков согласования и координации на 90%

[3, c .7]Развитие проектов строительства сетей 5 G , узкополосных сетей "Интернета вещей"

Рост объема инвестиций в строительную отрасль за 2019-2024 гг. до 161 млрд. руб.

[10]Создание автоматизированных сервисов для проведения строительной экспертизы

Ускорения процесса получения строительной экспертизы

Исключение недобросовестных действий со стороны экспертных организаций

Автоматизация процесса мониторинга жилищной сферы

Автоматизация процессов сбора электронной отчетности

Информационная открытость при выполнении требований законодательства

Обобщение больших массивов цифровой информации в одной системе

Создание электронной библиотеки в Институте типового проектирования

троительные организации получили доступ к различным строительным проектам для повышения эффективности принятия управленческих решенийТаким образом, внешние факторы благоприятно влияют на реализацию Концепции цифровых технологий в строительстве и во многом это обусловлено высоким интересом государства в автоматизации процессов осуществления градостроительных процедур, развития цифровой статистики и поисково-справочных систем, технологий для информационного моделирования.Рассматривая особенности Концепции цифровой трансформации, Вишнивецкой А. И.

были выделены внутренние факторы, негативно влияющие на реализацию Концепции цифровых технологий в строительстве, такие как [1, c .28]:- сложность интеграции различных информационных технологий и систем в единой среде

, что приводит к росту издержек на содержание информационных систем;- недостаточная квалификация персонала в использовании новых цифровых технологий для выполнения повседневных обязанностей

, что приводит к увеличению сроков реализации строительных проектов;- нежелание руководства выделения финансирования на покупку и внедрение новых цифровых систем;

- отсутствие финансового интереса у застройщиков, поскольку наблюдается благоприятная рыночная конъюнктура, позволяющая получать высокую норму прибыли без перехода на цифровые технологии.

Это может привести к переходу заказчиков в строительные организации, которые реализуют проекты с меньшими затратами и более короткие сроки.На основании выделенных внутренних факторов определим результаты и предложим мероприятия по их нейтрализации экспертным путем с помощью таблицы 2.

Мероприятия по нейтрализации негативных внутренних факторовФактор

Сложность интеграции информационных технологий и систем

Дополнительные затраты на оплату труда IT -специалистам

Переход на использование возможностей государственных информационных систем предлагающих больше возможности

Недостаточная квалификация персонала в использовании новых цифровых технологий для выполнения повседневных обязанностей

Низкое качество подготовки проектов и проведения инженерно-изыскательных работ

Обучение специалистов в онлайн-школах, посещение бесплатных вебинаров, поддержка которых производится на государственном уровне с выдачей сертификатов и свидетельств

Нежелание руководства выделения финансирования на покупку и внедрение новых цифровых систем

Не выполнение технологических стандартов и нормативов, штрафные санкции со стороны государства

Изменение структуры управления и включение в структуру подразделений по развитию инноваций и поиску инвестиций

Участие в проектах государственно-частного партнерства

Благоприятная рыночная конъюнктура, позволяющая получать высокую норму прибыли без перехода на цифровые технологии

Снижение конкурентоспособности и потеря заказчиков

Организация на строительных площадках во время реализации строительных проектов, краткосрочных проектов с использованием новых цифровых технологий по согласованию с заказчиком

Реализация предложенных мероприятий позволит снизить барьеры принятия отечественными строительными организациями цифровых технологий и систем.

На основании выполненного исследования можно сделать выводы, что в настоящее время Концепция цифровых технологий в строительстве в большей степени реализуется на государственном уровне. Долгосрочность, рискованность, сложность подготовки и реализации строительных проектов негативно отражается на трансформацию традиционных систем управления строительных организаций в новые цифровые бизнес-модели.Следовательно, гипотеза подтверждается, поскольку г

осударственное стимулирование, инвестиции в дальнейшее развитие цифровых технологий в перспективном будущем позволят нейтрализовать существующие барьеры их принятия отечественными строительными организациями. В дальнейшем планируется на основании выделенных внешних и внутренних факторов разработать многофакторную модель для оценки тесноты связи между внешними и внутренними факторами.

Работа выполнена в рамках гранта Президента Российской Федерации для государственной поддержки ведущих научных школ Российской Федерации № НШ-3492.2018.8. ЛИТЕРАТУРА

Вишнивецкая А. И.

Концепции развития цифровых технологий, решений и платформ // Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук, 2018. №7. С.52-54.Новиков А. И.

[17:43:04] Возникла ошибка при загрузке поисковой страницы №7 [3] (4410 миллисек.): Yandex ( Подключение не установлено, т.к. конечный компьютер отверг запрос на подключение 194.60.69.5:443 )

[17:43:17] Возникла ошибка при загрузке поисковой страницы №2 [3] (5767 миллисек.): Yandex ( Подключение не установлено, т.к. конечный компьютер отверг запрос на подключение 194.60.69.5:443 )

[17:43:35] Возникла ошибка при загрузке поисковой страницы №12 [3] (4495 миллисек.): Yandex ( Подключение не установлено, т.к. конечный компьютер отверг запрос на подключение 194.60.69.5:443 )

[17:43:51] Возникла ошибка при загрузке поисковой страницы №17 [3] (4364 миллисек.): Yandex ( Подключение не установлено, т.к. конечный компьютер отверг запрос на подключение 194.60.69.5:443 )

[17:44:20] Возникла ошибка при загрузке поисковой страницы №22 [3] (11746 миллисек.): Yandex ( Подключение не установлено, т.к. конечный компьютер отверг запрос на подключение 194.60.69.5:443 )

[17:44:31] Возникла ошибка при загрузке поисковой страницы №27 [3] (5100 миллисек.): Yandex ( Подключение не установлено, т.к. конечный компьютер отверг запрос на подключение 194.60.69.5:443 )

[17:44:55] Возникла ошибка при загрузке поисковой страницы №32 [3] (4498 миллисек.): Yandex ( Подключение не установлено, т.к. конечный компьютер отверг запрос на подключение 194.60.69.5:443 )

[17:45:08] Возникла ошибка при загрузке поисковой страницы №37 [3] (4372 миллисек.): Yandex ( Подключение не установлено, т.к. конечный компьютер отверг запрос на подключение 194.60.69.5:443 )

[17:45:36] Возникла ошибка при загрузке поисковой страницы №47 [3] (4865 миллисек.): Yandex ( Подключение не установлено, т.к. конечный компьютер отверг запрос на подключение 194.60.69.5:443 )

[17:45:47] Возникла ошибка при загрузке поисковой страницы №42 [3] (8379 миллисек.): Yandex ( Подключение не установлено, т.к. конечный компьютер отверг запрос на подключение 194.60.69.5:443 )

[17:46:16] Возникла ошибка при загрузке поисковой страницы №52 [3] (4642 миллисек.): Yandex ( Подключение не установлено, т.к. конечный компьютер отверг запрос на подключение 194.60.69.5:443 )

[17:46:23] Возникла ошибка при загрузке поисковой страницы №57 [3] (4924 миллисек.): Yandex ( Подключение не установлено, т.к. конечный компьютер отверг запрос на подключение 194.60.69.5:443 )

[17:46:49] Возникла ошибка при загрузке поисковой страницы №72 [3] (4220 миллисек.): Yandex ( Подключение не установлено, т.к. конечный компьютер отверг запрос на подключение 194.60.69.5:443 )

[17:46:59] Возникла ошибка при загрузке поисковой страницы №67 [3] (4338 миллисек.): Yandex ( Подключение не установлено, т.к. конечный компьютер отверг запрос на подключение 194.60.69.5:443 )

[17:47:14] Возникла ошибка при загрузке поисковой страницы №62 [3] (4657 миллисек.): Yandex ( Подключение не установлено, т.к. конечный компьютер отверг запрос на подключение 194.60.69.5:443 )

[17:47:36] Возникла ошибка при загрузке поисковой страницы №77 [3] (5924 миллисек.): Yandex ( Подключение не установлено, т.к. конечный компьютер отверг запрос на подключение 194.60.69.5:443 )

[17:47:53] Возникла ошибка при загрузке поисковой страницы №82 [3] (4785 миллисек.): Yandex ( Подключение не установлено, т.к. конечный компьютер отверг запрос на подключение 194.60.69.5:443 )

[17:48:16] Возникла ошибка при загрузке поисковой страницы №87 [3] (4471 миллисек.): Yandex ( Подключение не установлено, т.к. конечный компьютер отверг запрос на подключение 194.60.69.5:443 )

[17:48:35] Возникла ошибка при загрузке поисковой страницы №92 [3] (6520 миллисек.): Yandex ( Подключение не установлено, т.к. конечный компьютер отверг запрос на подключение 194.60.69.5:443 )

[17:49:00] Возникла ошибка при загрузке поисковой страницы №102 [3] (4291 миллисек.): Yandex ( Подключение не установлено, т.к. конечный компьютер отверг запрос на подключение 194.60.69.5:443 )

[17:49:08] Возникла ошибка при загрузке поисковой страницы №97 [3] (4361 миллисек.): Yandex ( Подключение не установлено, т.к. конечный компьютер отверг запрос на подключение 194.60.69.5:443 )

[17:49:27] Возникла ошибка при загрузке поисковой страницы №107 [3] (4595 миллисек.): Yandex ( Подключение не установлено, т.к. конечный компьютер отверг запрос на подключение 194.60.69.5:443 )

[17:49:43] Возникла ошибка при загрузке поисковой страницы №112 [3] (4766 миллисек.): Yandex ( Подключение не установлено, т.к. конечный компьютер отверг запрос на подключение 194.60.69.5:443 )

[17:50:01] Возникла ошибка при загрузке поисковой страницы №117 [3] (4438 миллисек.): Yandex ( Подключение не установлено, т.к. конечный компьютер отверг запрос на подключение 194.60.69.5:443 )

[17:50:21] Возникла ошибка при загрузке поисковой страницы №122 [3] (4852 миллисек.): Yandex ( Подключение не установлено, т.к. конечный компьютер отверг запрос на подключение 194.60.69.5:443 )

Сущность и необходимость применения информационных технологий в современной экономике, их классификация по выполняемым операциям. Системы автоматизированного проектирования и системы строительных документаций. Особенности единой системы диспетчеризации.

Рубрика	Программирование, компьютеры и кибернетика
Вид	курсовая работа
Язык	русский
Дата добавления	17.06.2015
Размер файла	1,5 M

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Информационные технологии в строительстве

1. Сущность и необходимость применения информационных технологий в современной экономике

2. Классификация информационных технологий

3. Системы автоматизированного проектирования

4. Системы строительных документаций

6. Системы управления зданием

7. Единая система диспетчеризации

Введение

Для успешной организации строительства во время возрастающей конкуренции необходимо максимально автоматизировать проектные и расчетные работы, тем самым сэкономив время и затраты человеческого труда. Автоматизацию можно обеспечить использованием информационных технологий.

Начиналось применение информационных технологий в строительстве с решения расчетных задач. В настоящее время - это сложнейшие системы управления комплексными проектами: начиная с проектирования зданий, сооружений, инженерных коммуникаций и заканчивая автоматизированными средствами контроля объектов государственного надзора.

Внедрение в практику интегрированных систем управления качеством, издержками, временными параметрами строительства объектов, их ресурсным обеспечением способствует улучшению экономического положения строительных организаций.

В этой работе мы рассмотрим основные направления применения IT-технологий в строительстве. Ознакомимся с основными инженерно-техническими системами, монтаж которых производится в строящихся зданиях и сооружениях и их назначением. Также будут рассматриваться некоторые программные продукты, используемые на различных стадиях строительного процесса, такие как САПР, системы учета, планирования и и управления производством.

1. Сущность и необходимость применения информационных технологий в современной экономике. Классификация информационных технологий

Строительство - одна из ключевых отраслей экономики. Объемы строительного производства всегда являются показателями ее стабильности.

Информационные технологии организации служат стратегическим целям бизнеса, используются для управления деятельностью структур и объектов, финансовыми, информационными, материальными потоками, рабочими местами и коллективами людей.

Спрос на информацию и информационные услуги в сфере экономики и управления обеспечивает развитие, распространение и все более эффективное использование информационных технологий (ИТ). Создание современных технологий немыслимо без использования разнообразных технических средств и в первую очередь компьютеров.

Стратегические цели информационных технологий - обеспечить развитие бизнеса, его управляемость и качество, конкурентоспособность, снижение стоимости выполнения бизнес-процессов.

Информационная технология - это системно-организованная последовательность операций, выполняемых над информацией с использованием средств и методов автоматизации. Операциями являются элементарные действия над информацией.

К типовым технологическим операциям относят:

· Сбор и регистрация информации

· Ввод и передача информации

· Обработка, накопление и хранение информации

· Анализ и прогнозирование

2. Классификация информационных технологий

Для того чтобы правильно понять, оценить, грамотно разработать и использовать информационные технологии в различных сферах жизни общества необходима их предварительная классификация.

При такой классификации все экономические факторы и ресурсы отражаются в единой информационной среде (едином информационном пространстве) в виде совместимых данных.

автоматизированный проектирование диспетчеризация строительный

Состав процедур и операций информационной технологии

Автоматизированные информационные технологии в настоящее время можно классифицировать по ряду признаков, в частности по:

· способу реализации в автоматизированной информационной системе (АИС)

· степени охвата информационными технологиями задач управления

· классам реализуемых технологических операций

· типу пользовательского интерфейса

· вариантам использования сети ЭВМ, обслуживаемой предметной области.

3. Системы автоматического проектирования

САПР (англ. CAD, Computer-Aided Design) - программный пакет, предназначенный для проектирования (разработки) объектов производства (или строительства), а также оформления конструкторской и/или технологической документации.

В качестве входной информации САПР использует технические знания специалистов, которые вводят проектные требования, уточняют результаты, проверяют полученную конструкцию, изменяют ее и т.д.

Компоненты многофункциональных систем САПР традиционно группируются в три основных блока CAD, САМ, САЕ. Модули блока CAD (Computer Aided Designed) предназначены в основном для выполнения графических работ, модули САМ (Computer Aided Manufacturing) - для решения задач технологической подготовки производства, модули САЕ (Computer Aided Engineering) - для инженерных расчетов, анализа и проверки проектных решений.

Существует большое количество пакетов САПР разного уровня. Значительное распространение получили системы, в которых основное внимание сосредоточено на создании "открытых" (т.е. допускающих расширение) базовых графических модулей CAD, а модули для выполнения расчетных или технологических задач (соответствующие блокам САМ и САЕ) остаются для разработки пользователям или организациям, специализированным на соответствующем программировании. Такие дополнительные модули могут использоваться и самостоятельно, без CAD-систем, что очень часто практикуется в строительном проектировании. Они сами могут представлять крупные программные комплексы, для которых разрабатываются свои приложения, позволяющие решать более узкие задачи.

Крупнейшим в мире поставщиком программного обеспечения для промышленного и гражданского строительства, машиностроения, рынка средств информации является компания Autodesk, Inc. Начиная с 1982 года компанией Autodesk был разработан широкий спектр решений для архитекторов, инженеров, конструкторов, позволяющих им создавать цифровые модели. Технологии Autodesk используются для визуализации, моделирования и анализа поведения разрабатываемых конструкций на ранних стадиях проектирования и позволяют не просто увидеть модель на экране, но и испытать её.

· Несмотря на все мощные средства проектирования и визуализации, ключевым моментом в САПР является именно получение выходной документации и её оформление в соответствии с принятыми стандартами, что считается неотъемлемой частью процесса проектирования. Для того чтобы автоматизировать рутинную работу при нанесении различных элементов оформления, Русской Промышленной Компанией была разработана программа auto.СПДС (http://www.spds.ru/) - это приложение для AutoCAD, Autodesk Architectural Desktop, Autodesk Building Systems и многих других вертикальных решений на основе AutoCAD. Программа позволяет наносить различные условные обозначения, выноски, отметки, линии обрыва, виды, координационные оси, штриховку и многое другое. При этом все объекты являются "интеллектуальными" и могут быть легко отредактированы как с помощью "ручек", так и специальных диалоговых окон.

4. Системы строительных документаций

Ни одно строительство не начинается без оценки стоимости строительных работ, ведь необходимо предварительно оценить, во что обойдется строительство этого объекта.

Для того чтобы получить эту стоимость необходимо учесть все работы и ресурсы, которые будут задействованы в строительстве. И самое главное, что составленная смета должна быть выполнена согласно регламентирующих документов. Составлением смет занимаются инженеры-сметчики, которые имеют профильное образование и изучившие как минимум основы сметного дела.

На сегодняшний день существует порядка двадцати программных комплексов, позволяющих автоматизировать этот процесс ( ПК "Смета 2000"/"Ресурсная смета", "Smeta.RU" , "WinСмета-2000", "WinАверс", "Гранд Смета", "РИК", "АВК", "БАРС +", " Багира "," Смета + "). Перед сметчиком стоит сложная задача в выборе программного комплекса, которым он будет пользоваться в своей повседневной работе, ведь у каждого программного комплекса есть свои преимущества и недостатки.

ГОСТ

Цифровые технологии в строительстве — это применение методов современных информационных технологий в сфере строительных работ и проектирования зданий и сооружений.

Введение

Цифровые технологии становятся реальностью уже сегодня, а их будущее повсеместное использование и развитие уже очевидно для всех. Общеизвестные методы работы в экономике и производстве меняются и непрерывно совершенствуются, наполняясь информационными потоками и постоянно ускоряясь. В сфере строительства применение передовых (то есть цифровых) технологических методов происходит по следующим основным направлениям:

Проведение экспериментальных и натуральных исследований.
Промышленное производство строительных материалов и конструкций.
Экономические аспекты строительных работ.

Очень эффективное использование цифровых технологий предопределяет приоритет теоретических разработок и неизбежного перехода на практике к новым экономическим реалиям. Прогресс совершенно новых технологий в работах по проектированию, производству изделий и конструкций в сфере строительства, применение беспилотных средств доставки даёт возможность усовершенствовать проектирование и строительство зданий, уменьшая риски при выполнении строительных работ.

Цифровые двойники

Под цифровыми двойниками понимается информационное моделирование зданий (BIM), при котором строительный объект сначала воссоздаётся в виде электронной модели.

Невзирая на то, что модель представляет собой только цифровую копию здания, она в полной мере обладает всеми функциональными возможностями оригинала. Цифровой двойник даёт возможность авторам проекта показать моделирование объекта строительства задолго до начала реальных работ на стройплощадке. Применяя цифровую технологию моделирования возможно, к примеру, проанализировать в виртуальном пространстве процесс аварийной эвакуации из здания, для того чтобы детально проработать возможные эвакуационные маршруты.

Готовые работы на аналогичную тему

Цифрового двойника можно применить также для проверки и внесения изменений в работу различных систем здания. Например, для проверки и оптимизации действия отопительной, вентиляционной систем и систем кондиционирования при фактических эксплуатационных условиях. Здания, которые были спроектированы, протестированы и оптимизированы с применением технологий цифрового моделирования, в большей степени отвечают требованиям безопасности и эффективности эксплуатационных характеристик.

Когда все проектные работы полностью завершены до начала стройки, то вся производственная строительная деятельность протекает более быстро и слажено. Сфера строительных объектов недвижимости находится в начальной стадии перехода на цифровое проектирование, поскольку такой переход возможен только при полном отказе от действующих положений. Но всё равно, отказ от проектов на базе бумажных чертёжных документов к информационному моделированию объектов, идёт полным ходом, чего нельзя было даже предположить буквально в недалёком прошлом.

Невзирая на то, что в будущем необходимо будет устранить некоторые препятствия, уже нет сомнений, что проектирование зданий с применением цифровых технологий моделирования будет повсеместно использоваться, и цифровые близнецы превратятся в норму при выполнении проектных работ. Их достоинства проявляются как в начале проектных работ, так и на стадии сдачи строительного объекта в эксплуатацию, и, кроме того, во время использования и управления объектом.

Такая стратегия позволяет экономить время, уменьшает отходы производства и повышает эффективное использование объекта. А самое главное, использование цифровых технологий даёт возможность сделать точные временные прогнозы, прогнозы по ожидаемым затратам и итоговым результатам, что имеет существенное значение при поиске арендаторов. Доступная для совместного применения информация даёт возможность использовать наиболее оптимальные и хорошо прослеживаемые этапы работ в течение всего периода жизни объекта и его инфраструктуры. Использование новых методов разработки и строительства зданий, а именно информационные модели зданий, также даёт возможность заказчикам и организациям, осуществляющим эксплуатацию зданий, совместно с субподрядчиком запланировать будущие капитальные вложения и рассчитать необходимые для техобслуживания средства на весь период их эксплуатации.

Когда все информационные данные открыты другим партнёрам, это даёт следующие преимущества:

Прозрачность и открытость рабочих схем.
Поступает больше информационных данных, что даёт совместное использование словаря промышленных терминов.
Прозрачность всех закупок.
Такая схема может применяться как для больших, так и для мелких фирм.
Можно все данные использовать повторно и упрощается объединение с сопутствующими данными.

Международные открытые правила информационного обмена цифровыми данными играют решающую роль при таких преобразованиях, так как способствуют тому, чтобы все задействованные в этом бизнесе подразделения вышли в мировые лидеры этой сферы.

Когда говорят о потенциальных возможностях цифровых двойников, то, как правило, имеют в виду оптимальность проектных и строительных работ, а также снижение затрат, которое даёт эта оптимальность. При этом уходит на второй план очень большие потенциальные возможности, которые достигаются при рациональном применении имеющихся данных для эффективной эксплуатации объектов. В итоге, расходы на эксплуатацию объектов в течение их цикла жизни значительно больше расходов на строительные работы. Технологии строительства являются основным фактором в наилучшем применении потенциальных возможностей цифровой информации для оптимального эксплуатационного режима объектов. То есть, несмотря на то, что информационное моделирование используется главным образом при проектных и строительных работах, оно в состоянии помочь сформировать базу для оптимальной эксплуатации объектов.

Строительную отрасль принято считать консервативной: здесь много ручного труда, бумажной волокиты, высокие технологии внедряются медленно, а зачастую и нехотя. Еще в 2016 году аналитики McKinsey в своем отчете написали, что будущее отрасли — это цифровизация, а сейчас мы видим, как IT-технологии экономят строительным компаниям деньги, улучшают безопасность труда и выводят на новый уровень работу с заказчиками.

В 2022 году строители массово начнут применять BIM-модели — это требование государства для тех, кто хочет работать с госзаказом. Еще многие компании покупают 3D-принтеры по бетону, чтобы быть первыми в печати строительных конструкций. Другие уже сейчас используют дронов для осмотра стройплощадок и высотных объектов.

В этой статье мы собрали 8 цифровых технологий в строительстве, которые будут актуальны в ближайшие три года. Начинайте применять эти технологии, чтобы не отстать от конкурентов.

1. BIM-моделирование

Как работает. BIM — это цифровая модель здания, которая содержит характеристики всех элементов, от несущих стен и кровли до шаровых кранов в теплоузле. В BIM-модели можно посмотреть материалы, цены, графики производства работ, при этом модель одновременно доступна всем участникам строительства.

После завершения стройки модель передают эксплуатанту, и он даже спустя много лет может понять, какие технические решения использованы. А еще заранее будет знать, у какого оборудования истекает срок эксплуатации и сможет спланировать ремонт или замену.

2. Высокотехнологичная топосъемка для строительства и георазведка

Как работает. Чтобы выбрать строительную площадку и исследовать почву, сейчас уже не надо бурить, брать пробы и приглашать десяток специалистов-смежников. Аэромониторинг дешевле и быстрее традиционной геодезии: беспилотник, даже с условием регулярных посадок для смены аккумуляторов, сможет облететь 40−50 гектаров за сутки.

Современные георадары позволяют неразрушающими методами выяснить состав почвы, а значит, понять места и глубину забивки свай или сделать верный расчет бетонной плиты.

Технология фотограмметрии позволяет по обычным фотографиям и данным лазерных сканеров (лидаров) создать 3D-модель поверхности в мельчайших деталях — и интегрировать ее в BIM.

Какие проблемы решает. Сюрпризы в области геологии — один из самых раздражающих факторов в строительстве, часто это ведет к перерасходу бюджета и срывам сроков. Хорошо, если проблемы дают о себе знать сразу, но бывает, что они возникают с уже построенным зданием и всерьез угрожают его безопасности. Современные цифровые технологии в строительстве позволяют на самом раннем этапе, еще до появления первого экскаватора, понять, что под землей, и заложить в проект верные технические решения.

3. 3D-печать

Как работает. Еще несколько лет назад трехмерная печать пластиковых изделий была новшеством, а сейчас этим уже никого не удивишь. Многие строители не верили, что аналогичным образом можно печатать бетоном и строить целые дома, но это тоже стало реальностью.

Строительный принтер сам готовит смесь из заложенных в него компонентов и слой за слоем строит конструкции, будь то стена или перекрытие. Современные принтеры работают не только в фабричных условиях: их можно установить прямо на стройплощадке.

Со временем 3D-печать может изменить представления об архитектуре зданий, поскольку принтеры с легкостью выполняют закругления стен и другие сложные геометрические задачи, придавая объектам непривычные, но красивые и функциональные формы.

Кто уже применяет. В 2017 году Иркутская компания Apis Cor впервые в России напечатала на 3D-принтере дом. Строение площадью всего 38 м² печатали на заводе. В 2019 году эта же компания возвела в Дубае двухэтажное здание при помощи 3D-печати. На этот раз принтер работал уже на стройплощадке, и его создатели с гордостью заявили, что устройству не нужны рельсы, так как его можно установить на неровную поверхность. С этим проектом российские строители попали в Книгу рекордов Гинесса.

3D-печатью сегодня интересуются, наверное, все крупные застройщики, а принтеры по бетону уже можно найти даже в небольших российских городах, где такие устройства используют для создания малых архитектурных форм: скамеек, урн, декоративных фигур.

4. Интернет вещей и умные датчики

Датчики времени работы двигателей позволяют высчитывать фактически и прогнозировать будущий расход топлива у спецмашин, находить простои и отклонения от графика.

Какие проблемы решает. Интернет вещей нужен, чтобы собрать воедино разрозненные данные: например, сейчас даже контроль за расходом топлива часто ведется на бумаге, а количество солярки в баках проверяют специальные люди. Это не самое эффективное решение, и многочисленные случаи воровства топлива это подтверждают. Кроме того, интернет вещей дает большой объем новых данных, которые раньше никто не собирал: так, если рабочие будут носить смарт-часы, станет понятно, где они находятся каждую минуту времени, как часто перемещаются и куда, сколько стоят на месте.

Согласно исследованию McKinsey, наибольший потенциал интернета вещей заключается именно в оптимизации рутинных операций и повседневного управления активами.

Летом 2021 года российская компания Sitronics представила умные часы Sitronics Smart Watch, которые разработаны специально для строительных бригад. Помимо прочего часы измеряют пульс и температуру тела и в случае критических отклонений передают сигнал тревоги.

5. Роботы и дроны

Как работают. Строительные роботы — это механизмы с удаленным управлением или искусственным интеллектом: в первом случае человек управляет на расстоянии, во втором робот умеет сам, без вмешательства человека, принимать решения.

Дроны в строительстве — это беспилотные летательные аппараты, разновидность роботов. В основном дроны служат для обследования и наблюдения: выполнять с их помощью какие-либо работы пока технологически сложно.

Какие проблемы решают. Роботы решают, пожалуй, самую важную проблему строительного сектора — нехватки рабочей силы. Роботизированный труд отлично подходит для задач, которые не требуют высокой квалификации: например, копки траншей, забивки свай, демонтажных работ.

Также роботы существенно повышают безопасность стройки, причем это не сказывается на скорости производства работ: роботы могут работать почти 24 часа в сутки.

Кто уже применяет. Самое простое применение удаленного управления — осмотр стройплощадок с земли или воздуха. В посёлке Дунай и городе Фокино Приморского края дронов использовали для обследования теплосетей. Дронов также используют для фотограмметрии — создания карт и планов с автоматическим вычислением объемов и размеров объектов: для этого применяют AutoDesk ReCAP, Pix2Dmapper, Datugram и другое программное обеспечение.

Применение дронов для обследования теплосетей

Маркетплейс цифровых решений Axora в 2021 году исследовал внедрение инноваций в промышленности: согласно опросу, 73% респондентов считают, что технологии удаленного управления уже стали незаменимыми в металлургии и горном деле. Под эти технологии создаются центры удаленных операций, которые призваны повысить безопасность производства и показать социальную ответственность компаний.

Это РОИН Р-700 — российский робот, который спроектирован для простых работ в опасных для человека условиях. Робот умеет копать, бурить, дробить, перемалывать кусты. Источник: robotrends А это австралийский робот-каменщик Hadrian X. Машина кладет до 1000 кирпичей в час. В декабре 2021 года робот строил 16 таунхаусов в местечке Уилладжи в Западной Австралии по заказу местной строительной компании Inspired Homes. Источник: building-tech

6. Искусственный интеллект

Как работает. ИИ — это алгоритмы, которые могут имитировать мышление человека, то есть, например, анализировать данные и принимать решения. В частности ИИ может быть начинкой роботов: такой строительный робот не ждет команды от человека на каждое движение, а сам понимает, где копать, и насколько продвинуться, чтобы не упасть в траншею.

Безопасность на стройке

Более глубокие варианты использования ИИ включают в себя машинное обучение и предиктивную аналитику, то есть возможность алгоритмов учиться и предсказывать ситуации.

Какие проблемы решает. Применение искусственного интеллекта в строительстве предполагает, что ИИ может на основе прошлых данных и данных от датчиков, которые работают в реальном времени, предсказывать угрозы безопасности. Так, зная, что в помещении неделю работают сварщики и, заметив аномальное увеличение температуры воздуха, алгоритм с ИИ предупредит о пожаре и может сам вызвать пожарных.

Технологии машинного зрения с элементами ИИ позволяют распознавать транспорт и людей на стройке, контролировать периметр, количество рабочих, порядок на стройплощадке.

По данным компании UK Connect, ведущего поставщика коммуникационных решений для строительной отрасли в Англии, хороший экономический эффект от применения ИИ можно получить в проектном менеджменте и финансовом планировании. Алгоритмы ИИ могут анализировать сметы любого объема, сопоставлять цены, отслеживать их изменения, прогнозировать стоимость материалов, следить за соблюдением сроков и выявлять странности, за которыми могут скрываться злоупотребления.

Американская компания ConXtech, которая занимается модульным строительством из стальных конструкций, и AutoDesk Research в 2021 году заявили, что вместе разработали ИИ-модуль для анализа торгов. Он анализирует данные о ценах на металлоконструкции, находит выгодные варианты и даже предлагает наиболее экономичную для застройщика конфигурацию здания.

7. Виртуальная и дополненная реальность

Как работает. Виртуальная реальность (VR) — это полностью цифровой мир, как, например, компьютерная игра. В VR можно воссоздать готовое здание, строительную площадку или кабину экскаватора. Дополненная реальность (AR) — это модель, где реальность и цифровой мир смешиваются: например, при помощи специальных алгоритмов на компьютере дорисовываются еще не построенные этажи здания вместе с помещениями.

Пользователи могут использовать VR- и AR-решения как при помощи обычных компьютеров и телефонов, так и при помощи специальных очков — тогда глубина погружения будет выше, а ощущения яснее и интереснее.

Какие проблемы решает. Технологии VR/AR отлично подходят для решения маркетинговых задач в строительстве. Можно демонстрировать заказчикам готовую виртуальную модель здания или продавать квартиры в жилом комплексе при помощи виртуальных туров. При этом жилой комплекс еще может строиться.

Еще одна важная сфера применения VR/AR — обучение сотрудников.

VR/AR также решают и чисто строительные задачи: позволяет смоделировать пересечения коммуникаций или, например, проверить корректность расположения оборудования в котельной.

Кто уже применяет. Использование VR/AR стало стандартом для обучения сотрудников в любых сферах, где люди имеют дело с источниками повышенной опасности: это железная дорога, добыча полезных ископаемых, металлургия. В строительной отрасли VR/AR используют для обучения операторов сложных механизмов: кранов, демонтажных машин, гидравлических подъемников и экскаваторов.

У Doka, Paschal, Peri есть приложения, которые при помощи VR/AR помогают рассчитать и представить опалубки.

8. Блокчейн

Технологии блокчейн в строительстве — это еще и основа для так называемых смарт-контрактов, то есть схем финансирования и бизнес-процессов, которые публикуются онлайн. Смарт-контракты описывают логику движения денег и работают как бы сами по себе: когда подрядчик закончил часть работы, а заказчик подписали акты, смарт-контракт сам проводит оплату.

Какие проблемы решает. Смарт-контракты на основе блокчейна снижают количество посредников: если заранее известна процедура движения средств и все причинно-следственные связи, не нужны проектные управляющие. По мнению Forbes, блокчейн может стать основной для возрождения в новом виде жилищно-строительных кооперативов: на квартиры будут выдаваться токены, аналог жилищных сертификатов, учет которых будет вести не Росреестр, а блокчейн. Через смарт-контракты покупатели токенов смогут сами контролировать процесс строительства.

Кто уже применяет. Нам не удалось найти ярких примеров использования технологии блокчейн в строительстве в России. В мире создан консорциум по блокчейну в строительстве. Участникам консорциума удалось интегрировать платформу Autodesk Forge и блокчейн Эфириум: действия, которые инженеры выполняли в облаке Autodesk, были успешно записаны как транзакции в блокчейне. Таким образом, блокчейн может стать надежным и единственно достоверным источником обо всех изменениях строительного проекта, которые вносятся разными людьми и разными программами, — делают вывод исследователи, добавляя, что такую же интеграцию можно сделать для AutoCAD и Revit.

Выводы

В ближайшие годы строительная отрасль может кардинально изменить свой облик благодаря внедрению IT-технологий. Строительство станет более прозрачным и понятным для всех, а значит, преимущество получат те компании, которые уже сейчас думают над своей эффективностью, снижают издержки и развивают клиентскую работу.

В строительной отрасли цифровые технологии используются непосредственно при выполнении строительных работ и в процессе проектирования зданий, всевозможных сооружений.

Введение

В настоящее дни цифровые технологии нашли широкое применение в различных сферах жизнедеятельности человека. И не вызывает сомнения тот факт, что в будущем они будут иметь огромную популярность. Сегодня цифровые технологии внедряются в экономику, образование, управленческую деятельность, стремительно развиваются и ускоряются. В строительной отрасли цифровые технологии, они же передовые, используются по таким направлениям:

Организация и осуществление экспериментальных и реальных исследований.
Производство стройматериалов и конструкций.
Финансовые аспекты строительной деятельности.

Применение цифровых технологий позволяет, а именно беспилотных средств доставки позволяет уменьшить риск при выполнении строительных работ. Получают приоритет теоретические разработки, внедрение которых на практике, сопровождается общим развитием предприятия и отрасли в целом.

Несколько слов о цифровых двойниках

Что собой представляет цифровой двойник и зачем он нужен? Это технология информационного моделирования зданий. Изначальной тот или иной строительный объект предстает в виде электронной модели.

Не нашли что искали?

Просто напиши и мы поможем

Несмотря на то, что это модель цифровая, она наделена всеми свойствами и характеристиками, которые важны для настоящего здания. Такой цифровой двойник позволяет ознакомиться с внешним видом, коммуникациями, еще до начала строительных работ на площадке. Создавая такую модель, можно проработать систему эвакуации людей в случае аварийных ситуаций, усовершенствовав эвакуационные маршруты. Цифровой двойник можно протестировать на предмет эффективности различных коммуникаций, будь то система отопления или водоснабжения. Данные, которые были проверены на модели, можно считать достоверными, так как они отвечают требованиям безопасности и эффективности эксплуатационных характеристик.

Качественное выполнение проектных работ до начала строительства обеспечивает быстрое и безопасное выполнение строительства. Сегодня процесс внедрения цифровых технологий находится на начальном этапе. Все дело в том, что цифровые технологии в строительстве возможны только при условии полного отказа от действующих положений. Тем не менее, постепенно проектирование на бумаге уступает позиции и отходит на задний план. Нет никаких сомнений в том, что вскоре цифровые двойники будут обязательным условием при выполнении проектных работ. Преимущества цифровых двойников ощутимы не только на этапе проектирования, а также в процессе строительства и эксплуатации здания.

Современный подход позволяет сократить расходы времени и средств, кроме того, значительно уменьшаются отходы производства, повышается эффективность использования объекта. Применение цифровых технологий помогает дать точный прогноз относительно возможных затрат на строительство, сроков возведения здания и т. д. Полученные результаты имеют значение при поиске арендаторов. Инновационные методы разработки и строительства объектов дают возможность планировать капитальные работы в процессе их эксплуатации. Таким образом заказчик и строительные организации могут наладить эффективные деловые взаимоотношения, четко спланировав каждый шаг.

Прозрачность информационных данных для всех партнеров - это залог взаимовыгодного сотрудничества. Внедрение цифровых технологий и открытый доступ к информации участниками процесса имеет ряд преимуществ:

Рабочие схемы максимально прозрачны, что внушает доверие и позволяет наладить процесс.
Большой объем информационных данных. Теперь пользоваться словарем промышленных терминов могут все участники сделки.
Закупки осуществляются открыто, что способствует честному сотрудничеству.
Текущие данные можно объединить с теми, которые были получены ранее, также допускается повторное использование информации.

Сложно разобраться самому?

Попробуй обратиться за помощью к преподавателям

В момент глобальных преобразований, существенное значение имеют международные открытые правила обмена информацией, цифровыми данными. Только так все подразделения, которые принимают участие в этом бизнесе, могут достигнуть успеха в строительной сфере.

Помимо реальных возможностей, цифровые двойники имеют ряд потенциальных преимуществ. Речь идет об оптимальности проектных и строительных работ. Такой подход помогает снизить затраты. Для эффективного использования здания будут задействованы все потенциальные возможности. Нередко затраты на эксплуатацию объекта в процессе всего периода использования, превышают затраты на его возведение. Наладить оптимальный эксплуатационный режим можно посредством применения потенциальных возможностей цифровой информации. Резюмируя все написанное выше можно сказать, что информационное моделирование, которое применяют при выполнении проектных и строительных работ, может сформировать базу для оптимальной эксплуатации объектов. Цифровые технологии являются мощным инструментом в создании эффективного бизнеса в этой сфере.

Читайте также: