Применение 4D технологий информационного моделирования для экологически устойчивой реконструкции промышленных и энергетических объектов

В статье предложен алгоритм экологически устойчивой реконструкции промышленного здания с интегрированным энергетическим объектом с использованием 4D технологии информационного моделирования (ТИМ). Такой подход к реконструкции включает техническое переоснащение и соответствие экологическим стандартам, снижая эмиссии загрязняющих веществ и оптимизируя энергопотребление. 4D моделирование помогает учитывать энергетические параметры и выбирать энергоэффективные решения. Интеграция экологических классификаторов позволяет контролировать и корректировать проект при необходимости.

В условиях современного строительства снижение негативного воздействия на окружающую среду становятся ключевым показателем. При реконструкции промышленных предприятий возникают новые вызовы в области интеграции современных технологий и соблюдения экологических стандартов. ТИМ, включая 4D моделирование, являются эффективном инструментом для оптимизации процессов и достижения целей устойчивого развития. 4D ТИМ добавляет временной фактор к 3D моделям, что позволяет лучше управлять строительным процессом, минимизировать риски и планировать ресурсы. Однако применение 4D ТИМ при реконструкции промышленных объектов ограничено из-за устаревших нормативов и недостаточной цифровой зрелости организаций.

В статье показано, что внедрение 4D ТИМ в проекты реконструкции промышленных и энергетических объектов является перспективным направлением для оптимизации строительных процессов и повышения эффективности принимаемых решений.

1. Анализ рынка информационных технологий и перспективы его развития на 2024-2034 годы. – URL: https://www.snsinsider.com/reports/building-information-modeling-market-2104 (Дата обращения 13.08.2024).

2. Ковыршина Т. В. К вопросу о методике применения информационного моделирования при проектировании объектов капитального строительства электросетевого комплекса / Т. В. Ковыршина, Е. В. Орлова, М. Е. Бочарова // Энергия единой сети. – 2023. – № 1 (28). – С. 21-26.

3. Рух С., Али К. М. Обзор взаимосвязи между моделями управления энергетикой и объектами с использованием инструментов BIM. Конференция: 1-я Международная конференция по инженерным и прикладным естественным наукам, Конья, Турция. Июнь 2022.

4. Вангчу Дж. Информационное моделирование зданий в гидроэнергетической инфраструктуре: перспективы проектирования, инжиниринга и управления / Дж. Вангчу, Б. Саед, Б. Хамидреза, А. Хамидреза, Ф. Антви-Афари // Информационное моделирование зданий в гидроэнергетической инфраструктуре: перспективы проектирования, инжиниринга и управления. Инфраструктура. – 2024. – Vol. 9 (98). – С. 1-35.

5. З. Чен. От облака точек до готового BIM: Полуавтоматическая реконструкция стен для демонтажа атомных электростанций / З. Чен, С. Гентес // Конференция: «От облака точек до готового BIM: Полуавтоматическая реконструкция стен для демонтажа атомных электростанций». – 2021.

6. В. Алехин, Х. Абдулла. Внедрение лазерного сканирования и технологии BIM при реконструкции поврежденных зданий VII Международная конференция «Проблемы безопасности объектов критической инфраструктуры гражданского строительства». – 2023.

7. Артур Д. Литтл. Интеграция морской ветроэнергетики и водорода. Отчёт за 2023 год. – 16 с.

8. Гусев А. Л. Некоторые аспекты прогнозирования надежности объектов химической промышленности и водородной энергетики (судов, машин и оборудования), эксплуатируемых в аварийных ситуациях и экстремальных условиях / А. Л. Гусев, А. М. Гафаров, П. Х. Сулейманов и др. // // International Journal of Hydrogen Energy. – 2024. – Т. 86. – С. 482-510.

9. Shemyakina A. A. Architecture of the management system for hydrogen production at hydropplications / A. A. Shemyakina, A. I. Levina, V. V. Korablev, A. A. Lepekhin// International Journal of Hydrogen Energy. – 2024. – Vol. 69. – Pр. 1227-1235.

10. Korablev V. V. Economic assessment of the life cycle of hydrogen production at hydroapplications / V. V. Korablev, I. V. Ilin, A. I. Levina, A. A. Shemyakina // International Journal of Hydrogen Energy. – 2024. – Vol. 68. – P. 696-704.

11. Левченко А. А. Реновация промышленных территорий города Москвы / А. А. Левченко // Инновации. Наука. Образование. – 2020. – № 22. – С. 83-88. – EDN PENFGZ.

12. Зубарев И. А., Шутка А. В. Опыт реновации промышленных территорий на примере города Москвы // Национальная ассоциация ученых (НАУ). – 2020. – № 55. – С. 4-7.

13. Тлизамова Н. С. Реновация заброшенных промышленных объектов, расположенных в центре городских территорий / Н. С. Тлизамова, С. Е. Манжилевская // Научный альманах. – 2019. – № 4-3 (54). – С. 225-229. – EDN RPDDRJ.

14. Реставрация знакового памятника эпохи конструктивизма на Васильевском острове. URL: https://nsp.ru/36196-xolding-setl-group-zaversaet-restavraciyu-znakovogo-pamyatnika-epoxi-konstruktivizma-na-vasilevskom-ostrove (дата обращения: 21.02.2024).

15. Development Systems – BIM технологии информационного моделирования. URL: https://ds.do/ (Дата обращения: 03.02.2024).

16. Бердник Т. О. Реновация промышленных территорий с изменением их функционального содержания / Т. О. Бердник, Е. О. Моро // Материалы научной конференции «Актуальные проблемы современной архитектуры, градостроительства и дизайна» в рамках XXVIII международного смотра-конкурса лучших выпускных квалификационных работ по архитектуре, дизайну и искусству: сборник трудов. Нижний Новгород, 06-13 октября 2019 года. – Нижний Новгород: Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет, 2019. – С. 63-67.

17. Акт по результатам государственной историко-культурной экспертизы выявленного объекта культурного наследия «Мясокомбинат им. С. М. Кирова (с оградой и теплоэлектроцентралью)» по адресу: Санкт-Петербург, Московское шоссе, дом 13, с целью обоснования целесообразности включения объекта культурного наследия в единый государственный реестр объектов культурного наследия (памятников истории и культуры) народов Российской Федерации 2018. – URL: https://kgiop.gov.spb.ru/media/uploads/userfiles/2018/03/13/01-26-1969.pdf (Дата обращения: 25.02.2024).

18. Федеральный закон от 25.06.2002 № 73-ФЗ «Об объектах культурного наследия (памятниках истории и культуры) народов Российской Федерации» (с изменениями на 19 октября 2023 года). URL: https://docs.cntd.ru/document/901820936 (Дата обращения: 28.10.2023).

19. Закон Санкт-Петербурга «О границах объединенных зон охраны объектов культурного наследия, расположенных на территории Санкт-Петербурга, режимах использования земель и требованиях к градостроительным регламентам в границах указанных зон» (с изменениями на 29 марта 2023 года). – URL: https://docs.cntd.ru/document/891801807 (Дата обращения: 28.10.2023).

20. Закон Санкт-Петербурга «Об охране объектов культурного наследия в Санкт-Петербурге» (с изменениями на 7 декабря 2023 года). – URL: https://docs.cntd.ru/document/8453649 (Дата обращения: 18.01.2024).

21. Постановление правительства Санкт-Петербурга от 1 ноября 2005 г. № 1681 «О петербургской стратегии сохранения культурного наследия». – URL: https://docs.cntd.ru/document/8421327 (Дата обращения: 18.01.2024).

22. Отличия выявленного объекта культурного наследия от регионального. – URL: https://kgiop.gov.spb.ru/chasto-zadavaemye-voprosy/faq/504/ (Дата обращения: 18.01.2024).

23. Закон Санкт-Петербурга «О Стратегии социально-экономического развития Санкт-Петербурга на период до 2035 года» (с изменениями на 21 декабря 2022 года). – URL: https://docs.cntd.ru/document/551979680?marker=6500IL&section=text (Дата обращения: 18.01.2024).

24. Волкодав В. А. Разработка структуры и состава классификатора строительной информации для применения BIM-технологий / В. А. Волкодав, И. А. Волкодав // Вестник МГСУ. – 2020. – Т. 15, № 6. – С. 867-906. – DOI 10.22227/1997-0935.2020.6.867-906. – EDN RGQGTO.

25. Забегина А. Р. Роль и место технологий моделирования (ТИМ) в современном архитектурном проектировании / А. Р. Забегина // Вестник Московского информационно-технологического университета – Московского архитектурно-строительного института. – 2022. – № 4. – С. 42-48. – DOI 10.52470/2619046X_2022_4_42. – EDN BPFUIL.

26. ГОСТ Р 57363-2023. Управление проектом в строительстве. Деятельность управляющего проектом (технического заказчика). – URL: https://gostassistent.ru/doc/244e71d0-7ef6-4103-a708-4c0f13409825/ (Дата обращения: 15.02.2024).

27. Стратегия развития строительной отрасли и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации на период до 2030 года с прогнозом до 2035 года. – URL: http://static.government.ru/media/files/AdmXczBBUGfGNM8tz16r7RkQcsgP3LAm.pdf/ (Дата обращения: 15.02.2024).

28. Бовтеев С. В. Применение 4D-моделей для визуализации возведения сборно-монолитного каркаса здания / С. В. Бовтеев, Е. С. Евстифеева // BIM-моделирование в задачах строительства и архитектуры: Материалы VI Международной научно-практической конференции, Санкт-Петербург, 19-21 апреля 2023 года / Под общей редакцией А. А. Семенова. – Санкт-Петербург: Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет, 2023. – С. 20-25. – DOI 10.23968/BIMAC.2023.003. – EDN NJATCF.

29. Матвеева М. В. К вопросу организации процессов 4D-моделирования и управления ими в строительстве / М. В. Матвеева, А. А. А. Адегбола // Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость. – 2022. – Т. 12, № 2(41). – С. 190-195. – DOI 10.21285/2227-2917-2022-2-190-195. – EDN QVZRKL.

30. Нечипорчук Я. Краткий обзор 4D моделирования в строительстве / Я. Нечипорчук, Р. Башкова // Архитектура. Строительство. Образование. – 2020. – № 1(15). – С. 35-41. – DOI 10.18503/2309-7434-2020-1(15)-35-41. – EDN QOXTIE.

31. Титова И. Д. История возникновения и развития классификаторов строительной информации / И. Д. Титова, В. А. Волкодав // Строительство уникальных зданий и сооружений. – 2020. – № 1(86). – С. 20-29. – DOI 10.18720/CUBS.86.2. – EDN DENHAD.

32. «Градостроительный кодекс Российской Федерации» от 29.12.2004 № 190-ФЗ (ред. От 25.12.2023) (с изм. и доп., вступ. в силу с 01.04.2024). – URL: https://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_51040/ (Дата обращения: 18.04.2024).

33. Российская адаптация международного классификатора Uniformat II 2015 года (ASTM E1557) – URL: https://sgnl.pro/news/uniformat-rus-for-bim-modeling/ (Дата обращения: 02.12.2023).

34. Нормирование продолжительности строительства зданий и сооружений. МДС 12-43.2008. URL: https://files.stroyinf.ru/Data2/1/4293834/4293834534.pdf (Дата обращения 05.02.2024).

35. Михайлов О. В. Факторы рисков в строительстве / О. В. Михайлов // The Scientific Heritage. – 2020. – № 47-1(47). – С. 52-54. – EDN CGEBDR.

36. Попова О. Н. Эффективность программных комплексов BIM при календарном планировании строительных работ / О. Н. Попова, А. С. Судакова // Инженерные задачи: проблемы и пути решения: Материалы IV Всероссийской (национальной) научно-практической конференции Высшей инженерной школы САФУ, Архангельск, 16-18 ноября 2022 года. – Архангельск: Северный (Арктический) федеральный университет имени М. В. Ломоносова, 2022. – С. 69-72. – EDN OEEDGV.