Цифровой контроль строительства с помощью BIM

Цифровой контроль строительства с помощью BIM

Эпоха бумажных журналов и контроля на глаз в строительстве подходит к концу. Инженер строительного контроля постепенно становится именно инженером — профессионалом высокого класса, который умеет работать с BIM.

Цифровой контроль строительства с помощью BIM — это метод проверки соответствия проектной 3D модели и состояния объекта с использованием технологий и ПО. Это помогает вовремя выявлять критические ошибки и предотвращать затратные переделки проекта. В идеале это происходит полностью автоматически при помощи спецоборудования. Благодаря высокой детализации BIM-модели инженер сразу видит любые отклонения и выдает предписания.

Расскажем об этом подробнее.

Информационное моделирование (BIM) в строительном контроле

У традиционного стройконтроля есть три основные проблемы:

  1. Ошибки фиксируются по факту, когда исправлять их бывает долго и дорого.
  2. Слишком многое зависит от конкретного человека: он может банально не успевать и ошибаться, а может быть субъективным или даже коррумпированным.
  3. Отчеты стройконтроля записывают в бумажный журнал, фотографии делают на телефон, но передаются они в мессенджерах, по электронной почте или иначе — вся информация в итоге разрознена.

Автоматизация контроля строительства с использованием BIM процессов предполагает, что дефекты отмечаются на трехмерной модели, которую разработал проектировщик. К элементам модели привязывают замечания, после чего эти элементы окрашиваются, например, в желтый цвет.

В идеале соответствующие объемы исключаются из подсчета для формы КС-2 и фиксируются как удержанные. Когда замечания устранены, элементы меняют статус и добавляются в следующую КС-2. Каждый элемент, получивший замечания, сопровождается прикрепленными документами: это предписание в электронном виде и акт об устранении.

У такого подхода помимо банального удобства есть и ряд других плюсов:

  • BIM-модель накапливает данные обо всех нарушениях, на основании этого можно быстро выявлять типовые дефекты;
  • предписания можно фильтровать, например, по типам или местам;
  • появляется возможность за секунды строить отчеты по стройконтролю и делать аналитику;
  • стройконтроль становится частью BIM-процесса и еще одним инструментом, чтобы сравнивать план и факт — из формального элемента проекта превращается в бизнес-решение;
  • автоматизация контроля строительства и проверки в BIM означают резкое увеличение прозрачности: не получится сделать приписки, заполнить формы КС нереальными данными или сдвинуть элемент в сторону от проектного положения так, что никто не заметит.
Пройдите бесплатный курс о том, как легко начать процесс цифровизации строительства

Пройдите бесплатный курс о том, как легко начать процесс цифровизации строительства

Забрать курс

Российский эксперт в области цифровизации строительного производства и информационного моделирования Сергей Должников говорит, что стройконтроль в рамках BIM — это, по большому счету, интерфейс, куда каждый участник стройки, будь то прораб, геодезист или техзаказчик, вносит свою специфическую информацию. Система сама распределяет данные по чек-листам и картам операционного контроля. Это решает проблему разрозненности данных и упрощает жизнь исполнителям на площадке.

Технологический стек цифрового контроля строительства

Под автоматизацией стройконтроля часто понимают выдачу предписаний в электронном виде, и на рынке немало ПО, которое реализует эту задачу. Но если всерьез подходить к интеграции BIM и стройконтроля, то одного смартфона с приложением недостаточно.

Есть три основных инструментальных метода стройконтроля, которые полезны в рамках проверок и сопряжения с BIM.

Наземное лазерное сканирование. Это трехмерные носимые сканеры, которые снимают миллионы точек в минуту. Инженер с таким сканером может ходить по помещениям и делать снимки с очень высокой детализацией. Результаты съемки привязывают к геодезическим координатам, а потом сравнивают с BIM-моделью. Расхождения отмечают и выдают предписания.

Такой вид сканирования применяют для:

  • контроля геометрии;
  • проверки несущих конструкций;
  • исполнительной съемки;
  • мониторинга изменения геометрических параметров объекта относительно стройгенплана.

Воздушное лазерное сканирование. Это БПЛА с лазерным сканером — аппаратура может быть технически той же самой, что и в наземном варианте, но съемка уже идет с воздуха.

Запуск гражданского дрона в России в 2026 году — непростая история и, как правило, под такой запуск планируют несколько работ. Например, БПЛА помимо лазерного сканера несет еще и обычную камеру для аэрофотосъемки местности. Съемка с дрона хороша для больших объектов — нескольких зданий, целого района или линейного объекта, например, трубопровода.

Дроны эффективны для:

  • мониторинга насыпей и выемок;
  • проверки линейных объектов — здесь БПЛА показывают наибольшую эффективность из-за масштабов;
  • инспекции фасадов высотных зданий;
  • стройконтроля на сложных объектах, где человеку просто не подойти к элементам для проверки.

VR и AR — виртуальная и дополненная реальность. Пока это малоразвитая история, но у нее есть перспективы. Инженер стройконтроля использует VR-очки для обхода площадки. В очки встроен датчик геопозиционирования и модуль оптического распознавания. Проектные данные система онлайн накладывает на изображение с очков. Если найдено несоответствие, элемент окрашивается цветом и выводится на экран очков. Инженер практически ничего не делает, только ходит и подтверждает корректность работы алгоритма.

Кроме того, для автоматизации контроля строительства нужно специальное ПО. Можно использовать облачную платформу «Цифровое управление строительством» (ЦУС), где есть развитый модуль BIM и возможность для инспектора стройконтроля прикрепить к любому элементу модели файлы с замечаниями и фотографии, а потом проверить исполнение. Также платформа позволяет вести в электронном виде журнал стройконтроля.

ЦУС хранит все версии моделей, и любой участник строительства, в том числе инспектор стройконтроля, может как видеть актуальную версию, так и посмотреть историю изменений
ЦУС хранит все версии моделей, и любой участник строительства, в том числе инспектор стройконтроля, может как видеть актуальную версию, так и посмотреть историю изменений
Топ программ для строительного контроля
Топ программ для строительного контроля
Перейти

Окупаются ли инвестиции в оборудование для цифрового контроля

Однозначного ответа на этот вопрос нет, так как нет большой практики автоматизация контроля строительства в рамках BIM-процессов. Но оборудование действительно стоит немало. Сканер для создания облака точек — это 4−6 млн ₽, а если хочется снимать сверху, то еще нужен дрон.

Эксперименты со скоростью и качеством сканирования показали, что инженер — человек с уровнем и правилом в обычном многоквартирном жилом доме проверяет помещения примерно с той же скоростью и находит нарушения столь же эффективно, как и его конкурент с ручным сканером. Оказалось, у специалиста со сканером много времени уходит на остановки, позиционирование и перестройку модели в каждой новой точке. При этом сканер выигрывает там, где есть масштаб, — когда не надо бегать по квартирам, а, например, надо проверить большое помещение только с внешними стенами и найти там дефекты.

Основные выводы для руководителя здесь таковы.

  1. Стоимость сканирования должна быть ниже стоимости исправления критической ошибки, например, демонтажа неправильно залитой стены. Как правило, один выезд сканера с последующей сшивкой облака точек и сравнением с моделью обходится дешевле, чем исправление одного серьезного дефекта. Но также нужно учитывать объемы работ. Нет смысла покупать сканер за 5 млн ₽, если вы средней руки подрядчик, и оборудование основную часть времени будет просто лежать в офисе.
  2. Моделирование «до гвоздя» в целом экономически невыгодно. Трудозатраты на создание сверхдетальной модели не должны превышать выгоду от контроля.
  3. Лучше всего работает гибридный подход: BIM-модель — это не волшебная таблетка, а база данных, которую нужно эффективно использовать на разных стадиях. На этапе каркаса эффективен трехмерный сканер, на этапе отделки в квартирах — традиционный осмотр «руками», но с внесением данных в цифровую среду.

В общем, если работаете с промышленными объектами, складами или сложными монолитными конструкциями, трехмерное сканирование окупится за счет исключения переделок. Если строите типовые жилые дома, используйте сканер выборочно — для проверки вертикальности лифтовых шахт или общей геометрии каркаса, а на отделке доверьтесь традиционным инструментам.

Не стоит забывать и о регуляторных барьерах, из-за которых новейшие приборы иногда не получается использовать на полную мощь. В российском законодательстве о стройконтроле не упоминается о дронах и сканерах и нет требований к точности съемки. В документах о BIM-моделях также отсутствуют четкие требования к программному обеспечению и точности цифровых измерений, например, для БПЛА. Ортофотопланы не считаются конечными данными, и полученную с помощью дрона информацию, чтобы задокументировать ошибку, придется заново получать с помощью человека-геодезиста.

Цены на лазерные сканеры в 2026 году. Недешево
Цены на лазерные сканеры в 2026 году. Недешево. Источник

Как это работает на практике

Приведем два показательных кейса, где стройконтроль увязали с информационной моделью.

Вычисление объема валунов гидротехнической шпоры в России. Шпорой в этом случае называют навал из огромных камней, которые призваны спрямить русло водоема. Вычислить традиционными методами объем и вес получившегося навала невозможно: часть шпоры в воде, часть наверху, все камни индивидуальной формы, а между ними еще разные промежутки.

В проекте был прописан вес конструкции. Чтобы подтвердить его заказчику, нужно точно знать объем наброски и плотность породы. Ошибка в расчетах означала или погрешность в качестве — когда валунов мало, вода может «подточить» шпору, или переплату за лишний материал.

ООО «ЭКСИНКО», занимавшееся вычислением объема, собрало цифровую модель из трех источников:

  1. Наземный лазерный сканер, который снимал с берега часть шпоры над поверхностью воды.
  • БПЛА, которые снимали объект сверху. Применялась обычная аэрофотосъемка и лазерный сканер. Таким образом закрыли слепые зоны, которые не видел наземный сканер, и привязали объект к общей топографии местности.
  • Эхолоты и специализированные подводные сканеры применили, чтобы получить облако точек от подводной части шпоры.

После сшивки облаков точек удалось определить фактический объем наброски с минимальной погрешностью. Заказчик закрыл объем работ и подтвердил надежность сооружения.

Хотя здесь мы не видим прямого сравнения двух BIM-моделей, проектной и полученной в результате стройконтроля, но этот кейс наглядно показывает, как моделирование помогает избежать споров о недостаче или перерасходе материала и исключает человеческий фактор.

Еще это вопрос безопасности: инженеру не нужно было прыгать по скользким камням с геодезической рейкой и рулеткой.

Проверка здания завода в Тайване с помощью AR. Эксперимент описан в журнале Buildings в 2024 году. Исследователи задались целью протестировать прототип приложения Gamma AR, который позволяет накладывать 3D-модель здания на реальный объект для мгновенного поиска несоответствий. Плоские чертежи пятиэтажного завода перевели в 3D-модель с помощью Autodesk Revit. Затем просто ходили с телефоном по помещениям.

Когда устройство наводили на элементы здания, инспекторы, проводившие проверки, видели BIM-информацию прямо поверх реальных конструкций.

Проверяющие обнаружили, что фактический размер балки 65×85 см, и он не соответствует модели, где размер заложен 60×65 см
Проверяющие обнаружили, что фактический размер балки 65×85 см, и он не соответствует модели, где размер заложен 60×65 см. Через AR-интерфейс сделали все документы на дефект

Во время эксперимента выявили проблемы:

  1. приложение ориентируется по плоским поверхностям — стенам, полу и потолку, но на реальной стройке обычно нет идеальных плоскостей, так как все в работе, заставлено лестницами и стройматериалами;
  2. в подвалах нет интернета, и приложение не работает;
  3. Gamma AR «теряет» объекты, если контролер поворачивается, и долго перестраивает модель;
  4. обновление модели даже на одном месте занимает много времени, особенно если пользователь задает несколько фильтров: показать один слой, убрать другой и так далее;
  5. в проектной модели обнаружились темные углы, где невозможно что-либо рассмотреть.
Приложение хочет позиционироваться по полу, но там лежит куча сыпучего материала, и оно не может считать поверхность. В итоге просто зависает
Приложение хочет позиционироваться по полу, но там лежит куча сыпучего материала, и оно не может считать поверхность. В итоге просто зависает

Управление качеством на базе BIM-процессов

Трехмерная модель — это центральный узел управления качеством с большой емкостью для хранения данных и возможностью удаленного доступа к ним любого участника проекта.

Автоматизация процессов контроля строительства в среде BIM предполагает, что в организации выстраивается цифровая система управления качеством, которая подразумевает:

  • внутренний контроль — возможно, с требованиями жестче государственных нормативов;
  • сбор и анализ информации о дефектах;
  • улучшение качества работ на основе больших данных;
  • непрерывную оценку качества организации строительства;
  • сравнительный анализ фактических и нормативных показателей;
  • разработку программы устранения дефектов.
Эта модель цифрового контроля строительства предложена коллективом авторов в журнале Applied Sciences в 2021 году.
Эта модель цифрового контроля строительства предложена коллективом авторов в журнале Applied Sciences в 2021 году. BIM-модель наверху схемы — это исходная точка для управления качеством. В рамке контроля происходит сбор данных, а затем сравнение плана и факта. Если обнаружено отклонение, система анализирует причины и предлагает корректировки. Все данные накапливаются в исторической базе, чтобы использовать их на следующих этапах и вообще в других проектах. Источник

BIM-проверки — в 2026 году это передовой процесс, который показывает, что компания находится на острие цифровизации. Но это все еще эксперимент. Начинать его разумнее с небольших задач.

Цифровой контроль строительства может носить промежуточный характер, например, его логично применять к скрытым работам — устройству фундаментов, сварных швов или закладных деталей.

Интервью с Николаем Ватиным, директором НТК «Цифровой инжиниринг в гражданском строительстве»: «Внедрение ТИМ не терпит безалаберности»
Интервью с Николаем Ватиным, директором НТК «Цифровой инжиниринг в гражданском строительстве»: «Внедрение ТИМ не терпит безалаберности»
Перейти

Где нужны и не нужны BIM-проверки

КритерийКогда стройконтроль с BIM нуженКогда можно обойтись без него
Тип конструкцийСложная геометрия, уникальные формы, высокие пролеты или фасады со сложным декоромТиповое жилье, мелкая нарезка помещений: квартиры
Этап работМонолитный каркас, монтаж крупногабаритных металлоконструкций, прокладка магистральных сетейЧистовая отделка, установка дверей, монтаж розеток и мелкой фурнитуры
Объемы и площадиБольшие открытые пространства: склады, цеха, стадионы и торговые центрыОфисы, квартиры, комнаты, машино-места и прочие объекты до 100 м²
Задачи контроляПроверка отклонений: вертикальность колонн, прогибы перекрытий, расчет объемов инертных материаловВизуальный контроль на наличие или отсутствие, проверка цвета или качества укладки отделочного материала
Стадия строительстваРеконструкция или сложный монтаж в условиях действующего производстваНовое строительство по типовому проекту с простыми формами

Выводы

  1. У BIM есть большой потенциал для интеграции с другими строительными цифровыми процессами и технологиями. BIM-проверки могут служить не только целям контроля и надзора, но и помогать на всех этапах жизненного цикла проекта и решать бизнес-задачи.
  2. Технологии цифрового контроля строительства пока развита в основном на уровне автоматизации оформления документов. Следующий этап — сравнение виртуальной модели и реальной ситуации.
  3. Для стабильной работы подобных систем нужны мощные и дорогие мобильные устройства, стабильное интернет-соединение, с которым бывают затруднения, и отлаженное ПО, которое решает, например, проблему «дрейфа» виртуальной модели — чем дальше инспектор уходит от начальной точки привязки, тем больше становится погрешность наложения.
Хотите больше узнать о цифровизации процессов?

Хотите больше узнать
о цифровизации процессов?

6 писем по одному письму в день

В e-mail курсе рассказываем, как оцифровать сложные процессы: исполнительная документация, сметы, строительный контроль.

Получить письма

    Читайте также

    Видео по теме

    Вопросы ответы по теме

    Электронная книга «Руководство по внедрению цифровизации в строительстве»
    Электронная книга «Руководство по внедрению цифровизации в строительстве»
    Полезные материалы от специалистов Академии ЦУС