Деревянные многоэтажки, небоскреб за 1,5 года, роботы-строители и дроны-прорабы

Мечты о будущем

К 2050 г. роботы вытеснят людей из индустрии строительства. Бригады механических существ будут возводить сложные конструкции с использованием динамических материалов. Дроны станут сканировать стройплощадку, анализировать данные и решать проблемы до их возникновения, инструкции они передадут роботизированной технике. Человеку останется роль удаленного надсмотрщика-управляющего сразу несколькими проектами – для этого у него будет массив данных, 3D- и 4D-изображения. Немногочисленные люди на стройплощадке будут работать в экзоскелетах с нейронным контролем, они с легкостью смогут перемещать строительную технику.

Это не сценарий фантастического блокбастера, а сделанный в 2017 г. прогноз одного из лидеров в сфере цифрового девелопмента – международной строительно-девелоперской компании Balfour Beatty.

Штат обслуживающего персонала будет сокращаться, а компетенции специалистов – расти, в результате процесс принятия решений станет значительно быстрее и проще, полагает Максим Берлович, глава Московского территориального управления Группы «Эталон». Правда, полностью отказаться от участия человека в строительстве вряд ли получится, ведь работу любой системы необходимо контролировать, говорит он. Но часть футуристического будущего уже стала реальностью. Цифровой девелопмент – это не только высокотехнологичная стройка, но и управление объектами, создание цифровой среды для жителей. Построив дом, компания продолжает выступать уже в роли поставщика новых удобных сервисов.

Суровая реальность

На практике цифровая трансформация строительной отрасли продвигается медленно. В 2016 г. аналитики Глобального института McKinsey в своей статье «Представляя цифровое будущее строительной отрасли» написали, что индустрия готова рухнуть – крупные проекты по классам активов стоят на 80% дороже запланированных бюджетов, а на строительство уходит на 20% больше времени, чем закладывалось в смету. В Германии и Великобритании производительность труда в этой отрасли стабильно падала с 2004 г., в то время как в целом в экономике росла. Цифровизация строительства была практически на нуле – хуже дела обстояли только в агросекторе. В НИОКР в строительстве инвестировали менее 1% выручки, для сравнения: в автомобильной и авиакосмической отраслях этот показатель достигает 3,5–4,5%. В 2017 г. 67% строительных компаний тратили на цифровые НИОКР меньше 1% от оборота, показало исследование компании EY (основано на результате серии опросов более 80 игроков на строительном рынке и компаний со штаб-квартирами в Европе, Северной Америке и Азиатско-Тихоокеанском регионе с совокупной выручкой более $500 млрд).

Россия – родина дронов

Один из крупнейших российских застройщиков – Группа «Эталон» на своих московских объектах «ЗИЛ-Юг» (1,2 млн кв. м жилья) и Nagatino i-Land (350 000 кв. м недвижимости – жилья и офисов) уже контролирует строительство с помощью системы TraceAir. Эта платформа при помощи дронов, специального оборудования и программного обеспечения создает динамическую 3D-модель строительной площадки. Облако точек высокой плотности накладывается на строительный проект, схему планировочной организации земельного участка, план организации рельефа – в итоге можно точно определить, сколько придется перемещать грунта или вывозить обломков от сносимых зданий, можно контролировать объемы выполненных работ, находить ошибки и корректировать план строительства.

Оцифровка идет регулярно, чтобы отслеживать изменения. Дроны справляются с работой на 140 га (это общая площадь участков двух проектов) за 3–5 дней, при наземной геодезии сроки исчислялись бы неделями.

Цифровое здание

Проекты будут становиться все масштабнее и сложнее: они будут разбросаны и географически, и по секторам, строителям придется удовлетворять все более строгие экологические требования, предупреждают эксперты McKinsey. Для прорыва потребуется принципиально новый взгляд на отрасль. Одно из решений – внедрение технологии информационного моделирования в сфере строительства (Building Information Modeling, BIM). BIM – это цифровой двойник объекта строительства. На модели здания можно проверить все риски, снизить количество ошибок при проектировании. Использование BIM может давать до 30% экономии на этапе строительства и эксплуатации объекта, такие данные приводил Минстрой. Но отличие BIM в том, что это метод проектирования, включающий не только геометрические показатели.

Как цифровая презентация физических и функциональных характеристик объекта, BIM учитывает не только пространственные показатели (ширину, глубину и высоту), но также время (4D) и стоимость (5D) строительства. Объект проектируется как единое целое, изменение одного параметра автоматически меняет связанные с ним параметры и объекты, включая не только чертежи и спецификации, но и календарный график. Общий ресурс знаний об объекте – надежная основа для принятия решений в течение всего времени существования здания: от концепции до сноса.

В большинстве стран масштабное внедрение BIM началось в проектах, которые финансирует бюджет, писал Минстрой. В том числе технологически сложных или инфраструктурных проектах – например, высокоскоростных железных дорогах. В США в 2018 г. почти 90% таких строек шло с использованием BIM. С апреля 2016 г. в Великобритании все компании, получившие госзаказ на строительство, обязаны использовать BIM.

Технологии в России

До недавнего времени в России использование стандартов BIM было добровольным, лишь экспертиза проектов по госзаказу в Москве в обязательном порядке проводилась по стандартам BIM. С 2020 г. проектировщики и строители в столице перейдут на него полностью, заявлял заместитель мэра Москвы по вопросам градостроительной политики и строительства Марат Хуснуллин. В целом по стране за стандарт проектирования его приняли только 12% застройщиков, свидетельствует опрос, проведенный консалтинговой компанией Strategy Partners совместно с Российской гильдией управляющих и девелоперов, его публиковала «Строительная газета».

С 2019 г. понятие информационной модели объекта капитального строительства появилось в Градостроительном кодексе (оно названо ТИМ – технология информационного моделирования, но, по сути, это перевод зарубежных норм). Кроме того, Минстрой внес в правительство проект стратегии развития строительной отрасли до 2030 г., в котором целая глава посвящена цифровизации. Через 10 лет доля построенных и реконструированных объектов капитального строительства с применением новых технологий должна достичь 65%. В той же стратегии Минстрой предлагает в обязательном порядке к 2030 г. перевести на ТИМ половину проектных организаций (сейчас – 22%).

«За 32 года работы мы построили около 7 млн кв. м недвижимости, из них более 2 млн кв. м – с использованием BIM. Еще в 2012 г. мы приняли решение освоить технологию информационного моделирования как инновационное направление, за которым будущее всей отрасли, – рассказывает Геннадий Щербина, генеральный директор Группы «Эталон». – Сегодня технология применяется на всех наших проектах. Мы используем BIM не только на этапе проектирования, но и на этапе строительства и эксплуатации, т. е. на всем жизненном цикле объекта. В Группе «Эталон» создан комплексный внутрикорпоративный стандарт, который сегодня отвечает и требованиям государства к информационным технологиям».

«Важно отметить стратегическую ценность использования технологии информационного моделирования зданий не только для жилищного строительства, но и для реализации объектов социальной инфраструктуры – школ, детских садов, больниц, а также инфраструктурных и промышленных объектов. Внедрение BIM-технологий повышает качество строительства и позволяет осуществлять комплексный контроль, в том числе за целевым использованием средств», – добавляет Щербина.

С BIM работа с подрядчиками автоматизирована: сотрудники технадзора фиксируют все недостатки, находясь на площадке, и в режиме реального времени направляют их подрядчику в виде сформированных предписаний. Общение с подрядчиками занимает 10–15 минут. Раньше, с применением традиционных технологий, на это требовалось день или два. BIM помогает сократить сроки строительства. Например, международный молодежный культурный центр в Нанкине по проекту Зары Хадид удалось построить всего за 34 месяца – благодаря технологии BIM срок возведения сложной конструкции из двух башен на площади в 5,2 га сократился на год. Само строительство шло 18 месяцев, остальное время – работа с цифровой моделью.

Инновации на площадке

«Нам нужно взять новую высоту, стремиться к увеличению объемов строительства с сегодняшних 80 млн до 120 млн кв. м в год», – сказал президент Владимир Путин в послании Федеральному собранию в 2018 г. (цитата по kremlin.ru). Цель весьма амбициозная, но также абсолютно реалистичная, если иметь в виду и новые технологии, и опыт, который появился у наших строительных компаний, и новые материалы, говорил он. Такой объем ввода жилья позволит обеспечить новым жильем 5 млн семей в год.

Идеология строительства изменилась, инновационно ориентированные компании уже не строят дома по кирпичику. Наряду с давно известным панельно-блочным строительством появилось префабрицирование. Яркая иллюстрация этой идеологии – бизнес-модель компании IKEA, писал в колонке в «Ведомостях» Максим Берлович. Это способ, при котором сокращается и максимально упрощается количество операций непосредственно на стройплощадке. Крупноузловые элементы, например комната, производятся на заводе. А на стройплощадке из них, как из кубиков, собирается этаж.

Сейчас Группа «Эталон» внедряет еще одну инновационную технологию в России: совместно с Segezha Group компания работает над проектом строительства деревянных домов из CLT-панелей (перекрестно-склеенных панелей). Первое здание из CLT-панелей стороны планируют спроектировать в Москве уже в 2020 г., сейчас идет разработка дорожной карты НИОКР. Кроме того, чтобы начать внедрение этой технологии, нужно обновить строительные нормы и правила (СНиПы). CLT-панели – одна из новейших технологий: например, в США она была сертифицирована и допущена на рынок в 2015 г.

«CLT-панели – современный экологически чистый строительный материал, представляющий собой перекрестно-склеенные слои древесины хвойных пород. Этот продукт позволяет быстро собирать дома большой этажности. В Европе из этого материала строят дома высотой до 24 этажей, речь фактически идет о «конструкторе», когда из перекрестно-склеенных панелей собираются дом, школа или детский сад. Произведенные из дерева здания безопасны для человека – они «дышат», создают комфортные условия (зимой тепло, летом прохладно) и не выделяют вредных веществ для здоровья человека и окружающей среды», – рассказывает вице-президент Segezha Group, руководитель дивизиона «КДК и домокомплекты» Дмитрий Руденко.

Панели проверяли огнем и на сейсмоустойчивость, указывают партнеры. Выяснилось, что материал медленно горит и выдерживает серию из 12 землетрясений магнитудой 7–8 баллов, оставаясь почти без повреждений.

Строительство из CLT-панелей сокращает сроки строительства минимум вдвое, рассказывает Руденко. Например, 18-этажное студенческое общежитие Brock Commons в Ванкувере было построено за 70 дней. Традиционно монтаж зданий аналогичной высотности и объема занимает более полугода.

Segezha Group приводит данные: в странах Северной Америки и Западной Европы доля деревянного домостроения доходит до 40%. В «небесной» Японии – около 45%, в Швеции доля деревянных домов в общем объеме строительства составляет 78%. В прошлом году общая площадь домов, собранных из CLT в Западной Европе, составила примерно 1 млн кв. м. Сейчас Segezha Group строит завод по производству CLT-панелей в Вологодской области.

Умный девелопмент

Девелопер не только строит дома, но и выступает в роли поставщика новых услуг. Большая их часть связана с технологией «умный дом».

К 2050 г. дома будущего с гибкой планировкой смогут подключаться к районным энергосистемам, автоматически решать вопросы с отоплением, безопасностью и даже с доставкой почты, считают авторы доклада «Футурология: новый дом в 2050 г.», подготовленного по заказу британской исследовательской компании NHBC Foundation. Умные дома будут напоминать хозяину, когда нужно принять лекарство. Новые технологии превратят здания в коллекторы и накопители энергии, которая будет отапливать комнаты и греть воду. Они позволят экономить до 30% от общего объема расходов на содержание жилья в течение срока его эксплуатации, говорит Берлович.

Группа «Эталон» в Москве вместе с МТС разрабатывает соответствующее программное обеспечение. Оно охватывает три основных направления: контроль и экономия потребления ресурсов, обеспечение дополнительного комфорта и безопасности жителей. Это решение позволит на этапе проектирования и строительства дома заложить необходимую цифровую инфраструктуру с запасом прочности для последующей модернизации, наращивания функционала и пакета опций как для собственников отдельных квартир, так и для управляющей компании, которая будет эксплуатировать объект на основе BIM-модели с исчерпывающей технической информацией обо всех системах жилого комплекса.

В 2020 г. разработку планируется протестировать в одном из клубных проектов под брендом «Счастье», а затем запустить на территории «ЗИЛ-Юг». Помимо уже привычных сервисов для жителей, таких как вызов мастера или передача показаний счетчиков, на цифру перейдут системы мониторинга и предотвращения аварий в инженерных сетях и оборудовании, появится маркетплейс для заказа услуг локального бизнеса, будет заложен потенциал для последующей интеграции с инфраструктурой умного города.

Пока цифровой девелопмент в России – это точечные проекты. «У всех ведущих игроков рынка есть понимание, что цифровые технологии уже сегодня позволяют оптимизировать стоимость и сроки строительства и являются конкурентным преимуществом в глазах покупателя недвижимости», – говорит Геннадий Щербина, генеральный директор Группы «Эталон». &