Актуальность исследования
Актуальность исследования обусловлена возрастающей сложностью объектов капитального строительства, необходимостью соблюдения экологических стандартов, а также повышенными требованиями к качеству проектной документации. Предпроектная проработка, инженерные изыскания и последующее проектирование являются фундаментом успешной реализации строительных проектов. Ошибки, допущенные на этих ранних этапах, нередко приводят к значительным финансовым потерям, задержкам сроков и рискам безопасности. Поэтому от качества и полноты инженерных решений на предпроектной стадии напрямую зависит эффективность всего жизненного цикла объекта.
В современных условиях особенно важным становится переход к комплексному, системному и цифровому подходу, включающему интеграцию BIM-технологий, геоинформационных систем (ГИС), дистанционного зондирования, единой среды данных (CDE) и других инструментов. Эти технологии позволяют более точно учитывать риски, моделировать поведение объекта на этапе эксплуатации и снижать издержки. Однако на практике до сих пор сохраняются проблемы фрагментарности решений, недостаточной проработки исходных данных, нехватки квалифицированных специалистов, дефицита финансирования и нормативных несоответствий. Всё это снижает эффективность проектной деятельности и препятствует устойчивому развитию строительной отрасли. В связи с этим актуальным становится переосмысление подходов к предпроектной и проектной стадиям, выявление факторов, мешающих оптимизации процессов, и разработка практико-ориентированных решений.
Цель исследования
Целью данного исследования является комплексный анализ современных подходов к предпроектной проработке, инженерным изысканиям и проектированию объектов капитального строительства, выявление ключевых проблем, сдерживающих факторов и формулирование путей их оптимизации.
Материалы и методы исследования
Материалы исследования включают действующую нормативную и техническую документацию, аналитические отчёты профильных ведомств и компаний, а также примеры из реальной проектной практики.
В качестве методологической основы использованы системный подход, нормативный анализ, сравнительно-аналитический метод, а также методы визуализации и интерпретации инженерных и цифровых процессов.
Результаты исследования
В теоретико‑методологическом анализе предпроектной проработки и инженерных изысканий основное внимание уделяется обоснованию необходимости их комплексного выполнения на одной интегрированной предпроектной стадии. Согласно СП‑47.13330.2016, инженерные изыскания включают исследование природных и техногенных условий (геодезия, геология, гидрогеология, экология и пр.) для обоснования территориального размещения и конструктивных решений, а также оценки угроз и мер инженерной защиты.
Подчёркивается, что результаты изысканий не выступают изолированными документами, а формируют базу для принятия архитектурно‑строительных и инженерных решений, выступают обязательной составляющей проектной документации и предметом государственной экспертизы (п. 1-5 ст. 47‑49 ГрК РФ).
Методологически целесообразно рассматривать предпроект и изыскания как взаимосвязанные шаги одного жизненного цикла проекта. Такой подход соответствует классическим моделям разработки (каскадная, V‑модель), где фаза исследования / анализа переходит в этап проектирования, контролируемый точки контроля и верификации. Это позволяет внедрять на этапах ППП итеративные корректировки и уточнения, снижая риск ошибок.
С точки зрения объемного содержания, на предпроектной стадии учитываются:
- исходные данные: историческая, картографическая, экологическая информация, включая цифровые базы и шаблоны проектов;
- структура работ: выбор площадки, технико‑экономическое обоснование, структурно‑технологические модели, идентификация потребностей в оборудовании;
- нормативная опора: ГрК РФ, постановления № 20 и № 402, СП 47.13330 и профильные ГОСТы по геологии, геодезии и экологии.
Инжиниринговый процесс начинается с геодезической съемки, которая передаётся в GIS‑систему, далее выполняются геологические бурения и лабораторные тесты, гидрогеологические исследования, экологические обследования и проверка сейсмических и техногенных условий, затем разрабатываются меры мониторинга и защиты. Всё это оформляется в отчёте, включаемом в проектную документацию для экспертизы.
Нормативным дополнением являются регламенты Минстроя, определяющие нормативные и стоимостные требования к изысканиям и подготовке документации.
Этапы инженерных изысканий представлены в таблице 1.
Таблица 1
Этапы инженерных изысканий
| № | Наименование этапа | Краткое описание |
|---|---|---|
| 1 | Подготовительный этап | Сбор исходных данных: топографо-геодезическая и архивная информация, данные об инженерных коммуникациях, изучение территории по картам, спутниковым снимкам |
| 2 | Полевые работы | Проведение геодезических, геофизических, гидрогеологических, экологических и других натурных исследований на местности |
| 3 | Лабораторные исследования | Анализ образцов грунтов, воды, воздуха, в том числе химические, механические, биологические тесты, физико-химический состав и прочностные характеристики |
| 4 | Камеральная обработка данных | Систематизация и анализ собранных материалов, создание графических материалов, моделей, расчётов, формирование отчетов |
| 5 | Разработка отчёта по инженерным изысканиям | Оформление итогового отчёта с результатами исследований, выводами и рекомендациями для проектировщиков |
| 6 | Согласование и передача результатов изысканий | Передача отчёта заказчику, прохождение экспертизы (при необходимости), согласование с контролирующими органами (например, Главгосэкспертизой РФ) |
Современные подходы и технологии в предпроектной проработке, инженерных изысканиях (ИИ) и проектировании капитального строительства опираются на цифровизацию, интеграцию и стандартизацию [1, с. 26]. Одним из ключевых направлений является повсеместное внедрение информационного моделирования зданий (BIM), которое обеспечивает создание единой цифровой модели объекта, интегрирующей архитектурные, конструктивные, инженерные и экономические данные.
Преимущества внедрения BIM в сравнении традиционных методов представлены в таблице 2.
Таблица 2
Преимущества внедрения BIM в сравнении традиционных методов:
| Преимущество | BIM | Традиционные методы |
|---|---|---|
| Координация данных | Высокая при централизованной модели | Разрозненность, риск конфликтов |
| Анализ жизненного цикла (4D/5D) | Да | Нет |
| Устойчивость и энергоэффективность | Возможна ранняя оценка | Ограниченная предпроектная оценка |
| Коллаборация | Цифровая среда – CDE, обмен IFC/COBie | Локальные CAD-файлы, бумажные копии |
| Экспертиза | Проработка BIM‑модели допускается экспертами | Проверка по чертежам и бумажным файлам |
На рисунке ниже представлена графическая модель зрелости BIM по Билалу Суккару, которая демонстрирует три ключевых стадии внедрения: Stage 1 – базовое 3D‑моделирование, Stage 2 – командная коллаборация, и Stage 3 – сетевая интеграция [5].
Рис. Стадии зрелости BIM и уровни внедрения по Суккару
Интеграция GIS с BIM позволяет объединять пространственные данные с геодезией, экологическим мониторингом и инфраструктурой – это важно для цифровых двойников. Например, в Гонконге реализован обмен BIM и GIS через CDE – BIMDR. В России Web‑GIS проекты (например, исторические чертежи) демонстрируют, как пространственные данные визуализируются и анализируются.
Цифровые технологии, включая автоматическое снятие объёмов и количеств (4D/5D), добавляют ценность к PПП: API-инструменты позволяют строить модели с расчетом материалов и ресурсов, экономя время и снижая ошибки.
Новые подходы требуют поддерживающего программного обеспечения – CDE среда обеспечивает совместную работу, хранение версий и обмен IFC/BCF/COBie-файлами согласно ISO 19650. В России используются платформы отечественной разработки (Renga, InfraWorks), а Минстрой и Дом.РФ внедряют обучение BIM-менеджеров.
Несмотря на признание потенциала информационного моделирования зданий, внедрение BIM-технологий в практике проектирования и строительства сталкивается с рядом устойчивых барьеров. Ключевые барьеры внедрения BIM представлены в таблице 3.
Таблица 3
Ключевые барьеры внедрения BIM
| № | Проблема | Описание / источник |
|---|---|---|
| 1 | Недостаток спроса со стороны заказчиков | Заказчики не требуют BIM, что блокирует цифровую трансформацию |
| 2 | Отсутствие специалистов | Нехватка квалифицированных BIM-менеджеров и инженеров |
| 3 | Низкая осведомлённость о BIM | Недостаток информации о выгодах ведёт к сопротивлению внедрению |
| 4 | Отсутствие стандартов и протоколов | Интероперабельность ограничена, особенно без стандартов IFC, ISO 19650 и ГОСТ |
| 5 | Культурное сопротивление | Привычка к традиционным процессам препятствует цифровизации |
| 6 | Финансовые ограничения | Высокая стоимость обучения, приобретения ПО и оборудования |
| 7 | Отсутствие государственной поддержки | Без нормативных стимулов и требований переход затягивается |
| 8 | Низкая готовность технологической инфраструктуры | ГПС, CDE, BIM-среды часто отсутствуют или не интегрированы |
| 9 | Недостаток междисциплинарного сотрудничества | Проекты остаются фрагментированными между участниками |
Современные практики внедрения BIM показывают, что ключевыми факторами успешной цифровизации являются не просто технологии, а комплексная трансформация процессов и квалификации участников. Исходя из этого, основные меры по оптимизации отражены в рекомендациях профильных экспертов и исследователей.
Первым критическим шагом является развитие кадрового потенциала и экспертной культуры. Необходимо проводить системное обучение и повышение квалификации с учётом ролей – архитекторов, инженеров, BIM‑менеджеров. Это не только устраняет дефицит специалистов, но и формирует среду обмена знаниями [2, с. 266].
Параллельно важно внедрять BIM-процессы как часть общей стратегии компании. Это требует создания внутренней BIM-стратегии с распределением обязанностей, регламентами CDE и адаптацией под ISO 19650. Такой подход помогает преодолеть фрагментацию данных и неэффективное взаимодействие между дисциплинами.
Технический аспект включает тщательно подобранное программное обеспечение: фирмы проводят пилотные проекты и оценивают инструменты (Revit, ArchiCAD, InfraWorks) с фокусом на долгосрочные потребности. Это позволяет избежать избыточных затрат и неэффективности.
Некоторым организациям помогает внедрение поэтапного перехода: сначала BIM на одном направлении, затем междисциплинарная коллаборация, и наконец полный переход к интеграции (Stage 2 и Stage 3 по Succar).
Немаловажно подкреплять внедрение BIM наглядными бизнес-кейсами. Успешные примеры демонстрируют сокращение сроков строительства, выявление коллизий и оптимизацию количеств работ через прямое сравнение 4D/5D-моделей с традиционными процессами.
Также эффективной становится адаптация государственных стимулов: включая BIM в обязательную экспертизу проектной документации, поддержку отечественного ПО и развитие нормативной базы.
Суммируя, путь оптимизации подразумевает синергетический подход: развитие компетенций, качественная внутренняя организация, тестирование технологий, демонстрация эффектов и поддержка со стороны власти. Именно такое сочетание позволяет вывести предпроектную и проектную стадии на качественно новый уровень, снизить риски, сократить расходы и повысить устойчивость капитального строительства.
В сентябре 2016 года министр М. Мень объявил обязательное применение BIM‑технологий на всех государственных строительных проектах в России с 2018 года. В качестве аргумента приводился опыт Великобритании, где использование BIM‑уровня 2 помогло снизить затраты на строительство примерно на 30%. Это стало первой национальной инициативой по масштабному внедрению BIM в российском государственном секторе [4].
В 2017 году консорциум из более 600 участников (архитекторы, инженеры, подрядчики) принял участие в исследовании уровня применения BIM в России. Результаты показали, что около 80% компаний использовали BIM на этапе проектирования, при этом лишь 15% применяли технологию на этапе строительства и всего 5% на этапе эксплуатации. Это подчеркнуло узкую специализацию внедрения и дефицит интегрированного подхода на протяжении жизненного цикла объекта.
Кейс внедрения отечественных BIM‑решений в 2017 году также демонстрируется на примере применения системы Renga совместно с КОМПАС‑3D архитектурной компанией из Белоруcсии. Проект реконструкции здания военного госпиталя №432 в Минске был полностью создан в BIM: архитектурная, конструктивная и инженерная модели разработаны, выявлены ошибки в исходной документации из AutoCAD, и подготовлена сдача всех разделов по СПДС. Опыт показал, что интуитивно-понятный интерфейс и минимальные сроки обучения позволили успешно выполнить BIM-проект без значительных затрат на переподготовку кадров [3].
Для эффективного развития цифровизации в строительной отрасли и преодоления выявленных барьеров необходима комплексная трансформация государственной политики и подходов строительных компаний. На государственном уровне ключевым приоритетом должно стать формирование устойчивой нормативной и институциональной базы, поддерживающей внедрение технологий информационного моделирования (BIM) на всех этапах жизненного цикла объектов капитального строительства. Важным шагом является расширение практики обязательного применения BIM в государственных проектах не только на стадии проектирования, но и на этапах строительства и эксплуатации, с параллельным включением требований к цифровой модели в государственные строительные нормативы и правила (СП, ГОСТ, ТР).
Также необходимо усилить поддержку профессионального образования: развивать программы подготовки BIM-менеджеров, архитекторов и инженеров с навыками цифрового моделирования в вузах, колледжах и системе дополнительного образования. Государству следует стимулировать создание центров компетенций и проведения пилотных проектов, включая субсидии на внедрение BIM для региональных компаний и малого бизнеса, которые ограничены в ресурсах.
Существенным элементом является развитие открытых платформ и единых цифровых сред, доступных для проектировщиков и строителей, с внедрением стандартов обмена данными (IFC, COBie) и цифровых архивов инженерной информации. Это позволит устранить фрагментарность данных, упростить экспертизу и обеспечить прослеживаемость решений.
Со стороны строительных компаний приоритетом должно стать формирование BIM-стратегии внутри организации – с определением зон ответственности, процедур обмена данными, обучением сотрудников и внедрением программного обеспечения. Компании должны переходить от разовых проектов к системному использованию BIM, включая взаимодействие со смежными дисциплинами, интеграцию моделей, количественный анализ и разработку цифровых двойников.
Кроме того, важно активизировать сотрудничество бизнеса, вузов и государства в области стандартизации, апробации новых инструментов и разработке регламентов. Только согласованные усилия всех участников процесса – от проектировщиков и застройщиков до экспертов, органов надзора и регулирующих инстанций – позволят перейти от формального внедрения технологий к реальному повышению эффективности и качества капитального строительства.
Выводы
Таким образом, эффективность капитального строительства в значительной степени зависит от качества предпроектной проработки и инженерных изысканий. Внедрение современных цифровых инструментов, прежде всего BIM, CDE и GIS, обеспечивает принципиально новый уровень точности, координации и устойчивости проектных решений. Однако распространению этих подходов препятствуют дефицит квалифицированных кадров, отсутствие единой нормативной среды, низкая мотивация участников и недостаточная техническая инфраструктура. На основании обобщения практических кейсов и экспертных оценок предложены меры по оптимизации: поэтапное внедрение BIM, развитие профессионального образования, государственная поддержка пилотных проектов и создание единой цифровой среды данных.
Для достижения устойчивых результатов необходима скоординированная политика, объединяющая усилия государства, бизнеса и научно-образовательного сообщества, что позволит обеспечить переход строительной отрасли к цифровому управлению жизненным циклом объектов.
.png&w=640&q=75)
