Методическое пособие. Классификация и кодирование информационных моделей объектов капитального строительства промышленного назначения

МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ

Введение

Настоящее методическое пособие разработано в развитие ГОСТ Р 10.0.05-2019/ИСО 12006-2:2015 «Система стандартов информационного моделирования зданий и сооружений. Строительство зданий. Структура информации об объектах строительства. Часть 2. Основные принципы классификации», ГОСТ Р 58908.12-2020 (ИСО 81346-12:2018) «Промышленные системы, установки, оборудование и промышленная продукция. Принципы структурирования и коды. Часть 12. Объекты капитального строительства и системы инженерно-технического обеспечения», ГОСТ Р 58908.1-2020 (ИСО 81346-1:2009) «Промышленные системы, установки, оборудование и промышленная продукция. Принципы структурирования и коды. Часть 1. Основные правила» и содержит разъяснения по практическому применению классификатора строительной информации на основании положений данных стандартов для задач классификации и кодирования элементов информационных моделей объектов капитального строительства промышленного назначения.

Согласно [1], информационная модель (ИМ) — это совокупность представленных в электронном виде документов, графических и текстовых данных по объекту строительства, размещаемая в среде общих данных и представляющая собой единый достоверный источник информации по объекту на всех или отдельных стадиях его жизненного цикла. Цифровая информационная модель (ЦИМ) входит в состав ИМ и являет собой объектно-ориентированную параметрическую модель, представляющую в цифровом виде физические, функциональные и прочие характеристики объекта в виде совокупности информационно насыщенных элементов (СП 333.1325800.2020). Таким образом, под информационной моделью понимается некоторый массив данных, ассоциированных с объектом моделирования — объектом капитального строительства.

С точки зрения представления самих данных информационной модели их можно охарактеризовать как набор неструктурированных данных [2] (например, текстовый документ пояснительной записки архитектурного раздела), слабоструктурированных данных с самоописываемой структурой (например, набор отдельных текстовых документов в электронном виде, описанных посредством XML-схемы) и структурированных данных, хранимых в реляционных или объектно-ориентированных базах данных [3] (например, ЦИМ).

Для обеспечения возможности автоматизации процессов работы с содержимым информационных моделей (данными), необходимо использовать единый унифицированный язык разметки данных [4] и соответствующую ему систему индексации (разметки) отдельных элементов, входящих в состав ИМ. В качестве языка разметки данных для ИМ широкое применение нашли различные системы строительной классификации (классификаторы), а в качестве правил индексации используют специализированные системы кодирования, представляющие собой набор правил и алгоритмов индексации отдельных единиц данных.

В настоящем методическом пособии приводятся основные сведения и практические рекомендации по применению классификатора строительной информации (КСИ) для задач классификации и кодирования элементов информационных моделей объектов капитального строительства на примере ИМ промышленного назначения с применением методологии кодирования строительной информации согласно серии международных стандартов ISO/IEC 81346 (1 <1>, 2, 12 <2> части).

<1> В Российской Федерации действует ГОСТ Р 58908.1-2020 (ИСО 81346-1:2009).

<2> В Российской Федерации действует ГОСТ Р 58908.12-2020 (ИСО 81346-12:2018).

В качестве тестовой ИМ для апробации методики классификации и кодирования была выбрана модель золотодобывающей фабрики, предоставленная в формате разработки компанией АО «СИЭСДИ».

Методическое пособие разработано авторским коллективом Общества с ограниченной ответственностью «Научно-инженерный центр цифровизации и проектирования в строительстве» (ООО «НИЦ ЦПС») в составе: В.А. Волкодав, к.т.н. И.А. Волкодав. Авторский коллектив разработчиков настоящего методического пособия выражает благодарность за содействие в разработке, консультировании и технической поддержке следующим коллегам:

• Алексей Балышев (Autodesk Россия);
• Ярослав Решетников (Autodesk Россия);
• Наталья Остроухова (АО «СИЭСДИ»);
• Татьяна Ларина (АО «СИЭСДИ»);
• Алексей Крылов (YIT Россия);
• Андрей Коряковцев (ООО «СПб-Гипрошахт»);
• Владимир Тимченко (АО «Атомэнергопроект»).

1 Область применения

Настоящее методическое пособие предназначено для специалистов изыскательских, проектных, строительных и эксплуатирующих организаций, занимающихся разработкой, информационным наполнением и поддержанием в актуальном состоянии информационных моделей объектов капитального строительства. Положения настоящего пособия могут быть применены для реализации принципов классификации и кодирования строительной информации специалистами учреждений и служб заказчика (инвестора), органами государственной и негосударственной экспертизы, строительного надзора, и других заинтересованных организаций. Данное пособие также может применяться разработчиками специализированных программных решений с целью их обеспечения методической помощью при разработке методов автоматизации процессов классификации и кодирования (декодирования) информационной составляющей элементов ЦИМ.

Представленная в настоящем пособии методология является универсальной, не зависит от используемого программного обеспечения и может быть применена в различных программных комплексах, ориентированных на разработку цифровых информационных моделей объектов капитального строительства.

2 Нормативные ссылки

В настоящем методическом пособии использованы ссылки на следующие документы:

1. Федеральный закон от 2 июля 2021 г. № 190-ФЗ «Градостроительный кодекс Российской Федерации»;

2) ГОСТ Р 10.0.05-2019/ИСО 12006-2:2015 «Система стандартов информационного моделирования зданий и сооружений. Строительство зданий. Структура информации об объектах строительства. Часть 2. Основные принципы классификации»;

3) ГОСТ Р 58908.1-2020 (ИСО 81346-1:2009) «Промышленные системы, установки, оборудование и промышленная продукция. Принципы структурирования и коды. Часть 1. Основные правила»;

4. ГОСТ Р 58908.12-2020 (ИСО 81346-12:2018) «Промышленные системы, установки, оборудование и промышленная продукция. Принципы структурирования и коды. Часть 12. Объекты капитального строительства и системы инженерно-технического обеспечения»;

5. СП 333.1325800.2020 «Информационное моделирование в строительстве. Правила формирования информационной модели объектов на различных стадиях жизненного цикла»;

6. СП 328.1325800.2020 «Информационное моделирование в строительстве. Правила описания компонентов информационной модели»;

7. ГОСТ Р ИСО 22274-2016 «Системы управления терминологией, базами знаний и контентом. Концептуальные аспекты разработки и интернационализации систем классификации»;

8. ГОСТ Р ИСО 13053-2-2015 «Статистические методы. Количественные методы улучшения процессов „Шесть сигм“. Часть 2. Методы»;

9. ГОСТ ISO 9000-2011 «Системы менеджмента качества. Основные положения и словарь»;

10. ГОСТ Р ИСО 3534-2-2019 «Статистические методы. Словарь и условные обозначения. Часть 2. Прикладная статистика»;

11. ГОСТ 22270-2018 «Системы отопления, вентиляции и кондиционирования. Термины и определения»;

12. ГОСТ 19431-84 «Энергетика и электрификация. Термины и определения»;

13. СП 52.13330.2016 «Естественное и искусственное освещение»;

14. СП 60.13330.2020 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха»;

15. СП 253.1325800.2016 «Инженерные системы высотных зданий»;

16. ГОСТ 31817.1.1-2012 «Системы тревожной сигнализации. Часть 1. Общие требования. Раздел 1. Общие положения»;

17. ГОСТ Р МЭК 62305-2-2010 «Менеджмент риска. Защита от молнии. Часть 2. Оценка риска»;

18. СП 413.1325800.2018 «Здания и сооружения, подверженные динамическим воздействиям. Правила проектирования»;

19. СП 34.13330.2021 «Автомобильные дороги»;

20. СП 14.13330.2018 «Строительство в сейсмических конструкция»;

21. ГОСТ IEC 61082-1 «Документы, используемые в электротехнике. Подготовка. Часть 1. Правила»

3 Термины и определения

В настоящем методическом пособии применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 Общие термины

3.1.1

Примечание — Для целей настоящего раздела термины, примененные в тексте терминологических статей, выделены курсивом с указанием после такого термина в скобах номера соответствующей терминологической статьи.

3.1.2

3.1.3

3.1.4

3.1.5

3.1.6

3.1.7

3.1.8

3.1.9

3.1.10

3.1.11

3.1.12

3.1.13 классификатор строительной информации; КСИ: Информационный ресурс, распределяющий информацию об объектах капитального строительства (3.3.4) и ассоциированную с ними информацию (3.3.14) в соответствии с ее классификацией (3.1.3).

3.1.14

3.1.15

3.1.16

3.1.17

3.1.18 вход: Совокупность объектов (3.1.10), необходимых для реализации процесса (3.2.1).

3.1.19 выход: Совокупность объектов (3.1.10), являющихся результатом реализации процесса (3.2.1).

3.1.20 отношение: Единица информации, описывающая взаимодействие между элементами.

3.2 Базовые категории строительной информации

3.2.1

3.2.2 ресурс: Объект (3.1.10), который используется или потребляется в ходе выполнения процесса (3.2.1).

3.2.3 результат: Представление итогов процесса (3.2.1) по типу вида деятельности и используемых ресурсов (3.2.2).

3.2.4

3.2.5

3.2.6 категория строительной информации: Высокоуровневый класс строительной информации, являющийся родительским для набора отдельных классов строительной информации.

3.3 Классы строительной информации

3.3.1

3.3.2 помещение: Пространство (3.3.1) в здании, ограниченное строительными конструкциями.

3.3.3

3.3.4 объект (капитального) строительства: Здание, строение, сооружение, объект незавершенного строительства, за исключением некапитальных строений, сооружений и неотделимых улучшений земельного участка.

3.3.5 комплекс объектов (капитального) строительства: Совокупность одного или более объектов (капитального) строительства (3.3.4), предназначенных для обеспечения выполнения минимум одной функции (3.1.14) или вида деятельности.

3.3.6

3.3.7

3.3.8

3.3.9

3.3.10

3.3.11

3.3.12

3.3.13 трудовой ресурс: Участник строительного процесса.

3.3.14

3.3.15

3.3.16 стадия жизненного цикла объекта капитального строительства: Период жизненного цикла объекта капитального строительства, характеризуемый его определенным состоянием.

3.3.17 процесс инженерных изысканий: Процесс (3.2.1) комплексного изучения природных и техногенных условий места размещения объекта строительства, сбор материалов, необходимых для принятия обоснованных проектных решений.

3.3.18 процесс проектирования: Процесс (3.2.1) создания информации, необходимой для реализации процессов (3.2.1) строительства, эксплуатации, капитального ремонта и сноса здания или сооружения.

3.3.19 процесс строительства: Процесс (3.2.1), направленный на создание нового объекта строительства (3.3.4).

3.3.20 процесс эксплуатации: Процесс (3.2.1) технической эксплуатации, заключающийся в поддержании технически исправного состояния строительной части объекта капитального строительства (3.3.4).

3.3.21 процесс реконструкции: Процесс (3.2.1), направленный на изменение основных технико-экономических показателей объекта строительства (3.3.4) или его назначения.

3.3.22 процесс капитального ремонта: Процесс (3.2.1), направленный на восстановление эксплуатационных показателей объекта строительства (3.3.4) и/или его строительных элементов.

3.3.23 процесс сноса здания или сооружения: Процесс (3.2.1), направленный на ликвидацию объекта строительства (3.3.4).

3.4 Кодовые обозначения

3.4.1

3.4.2

3.4.3

3.4.4

4 Общие положения

Данный раздел содержит общую информацию о базовых понятиях системы (п. 4.1), объекта (в контексте системного представления), его характеристик (п. 4.2) и аспектов представления системы (п. 4.3).

В п. 4.4 приведено краткое описание структуры и состава КСИ с указанием возможных вариантов его применения для решения ряда практических задач, характерных для реализации инвестиционно-строительного процесса с применением технологии информационного моделирования.

4.1 Системное представление технических объектов

4.1.1 Основные положения системного представления

Одним из базовых принципов, заложенных в серии стандартов ISO/IEC 81346, является принцип системного подхода (системного мышления), согласно которому любой технологически/технически сложный объект может быть представлен в виде некоторого набора составляющих его частей (объектов) [5], связанных между собой и взаимодействующих друг с другом посредством определенных отношений (см. рисунок 4.1.1.1). В качестве объектов, формирующих систему, также могут выступать и другие системы (подсистемы), формируя тем самым структуру представления рассматриваемого (декомпозируемого) объекта, определяемую правилами группировки (разделения) объектов, образующих ту или иную систему. Отличительной особенностью системы верхнего уровня (системы подсистем) является то, что она объединяет набор входящих в нее подсистем для выполнения определенной задачи, которую ни одна из подсистем не может выполнять сама по себе.

Рисунок 4.1.1.1 — Схематичное изображение основных элементов системы

Данный подход к рассмотрению технических объектов и последующему их системному представлению позволяет разделять (декомпозировать) сложные с точки зрения технической реализации и эксплуатации объекты на набор отдельных частей, уменьшая сложность описания взаимодействия со всей системой путем описания последовательных взаимодействий с ее составляющими.

Наглядным примером системного подхода для структурирования технически сложного изделия (объекта) может служить устройство современного автомобиля, представляющего собой набор отдельных взаимосвязанных друг с другом элементов (см. рисунок 4.1.1.2).

Рисунок 4.1.1.2 — Несистемное представление набора изделий, входящих в состав автомобиля

Группирование изделий, входящих в состав автомобиля посредством выделения общих функциональных признаков, задающих отдельные системы (подсистемы автомобиля), позволяет структурировать имеющийся набор данных об элементах и отображать его в более удобном — иерархическом виде, с делением по различным техническим системам автомобиля и отношениями между объектами системы типа «часть-целое» <3> (см. рисунок 4.1.1.3).

<3> Согласно ГОСТ Р 10.0.05-2019/ИСО 12006-2:2015, выделяют два основных типа отношений между объектами системы: отношения типа «часть-целое» и «тип объекта».

Рисунок 4.1.1.3 — Системное представление набора изделий, входящих в состав автомобиля путем выделения отдельных подсистем, объединяющих эти изделия

Подобная декомпозиция позволяет различным специалистам из автомобильной отрасли эффективно взаимодействовать с рассматриваемым в качестве системы объектом (автомобилем) в процессе его конструирования, сборки, эксплуатации и последующего сервисного обслуживания.

Системный подход по представлению технически сложных объектов фактически является стандартом «де факто» для целого ряда отраслей промышленности: авиационной промышленности, судостроения, энергетики, машиностроения и прочих. Строительная отрасль также не является исключением.

Нормативно-техническая документация строительной отрасли РФ в настоящий момент содержит большое количество понятий и определений для инженерно-технических систем, входящих в состав объектов капитального строительства, например таких как: система отопления <4>, система электроснабжения <5>, система общего освещения <6>, система кондиционирования <7>, система внутреннего водостока, система охранной сигнализации <8>, система молниезащиты <9>, система холодоснабжения <10>, система виброизоляции <11> и многие другие.

<4> ГОСТ 22270-2018 «Системы отопления, вентиляции и кондиционирования. Термины и определения».

<5> ГОСТ 19431-84 «Энергетика и электрификация. Термины и определения».

<6> СП 52.13330.2016 «Естественное и искусственное освещение».

<7> СП 60.13330.2020 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха».

<8> ГОСТ 31817.1.1-2012 «Системы тревожной сигнализации. Часть 1. Общие требования. Раздел 1. Общие положения».

<9> ГОСТ Р МЭК 62305-2-2010 «Менеджмент риска. Защита от молнии. Часть 2. Оценка риска».

<10> СП 60.13330.2016 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха».

<11> СП 413.1325800.2018 «Здания и сооружения, подверженные динамическим воздействиям. Правила проектирования».

Все перечисленные примеры содержат прямое включение термина «система» в своем наименовании и определении (например, «система вибрационной защиты, основанная на ослаблении связей между источником возбуждения и защищаемым объектом» — для понятия «система виброизоляции»), однако в нормативно-технической документации также присутствуют термины некоторых объектов, которые, по сути, тоже являются системами, т.е. их можно представить в виде определенного набора связанных друг с другом элементов.

В качестве примера можно привести такие объекты, как: дорожная одежда <12>, свайный фундамент, связевые конструкции <13> и прочие. Пример декомпозиции системы «дорожная одежда» (конструктивный элемент автомобильной дороги, воспринимающий нагрузку от транспортных средств и передающий ее на земляное полотно, см. рисунок 4.1.1.4), входящей в состав более глобальной системы «автомобильная дорога» приведен на рисунке 4.1.1.5.

<12> СП 34.13330.2021 «Автомобильные дороги».

<13> СП 14.13330.2018 «Строительство в сейсмических конструкция».

Рисунок 4.1.1.4 — Пример состава конструктивных слоев дорожной одежды

Рисунок 4.1.1.5 — Пример системного представления объекта «дорожная одежда» в качестве подсистемы объекта «автомобильная дорога»

4.1.2 Системное представление ИМ ОКС

Как было отмечено ранее, информационная модель — это некоторая совокупность представленных в электронном виде документов, ассоциированных с объектом капитального строительства. Таким образом, в состав ИМ может входить обширный массив электронных документов и сведений, характерных для различных стадий и этапов жизненного цикла ОКС, например разрешение на строительство, ЦИМ, документ о вынесении на местность линий отступа от красных линий, уведомлением о сносе здания или сооружения и многие другие (см. рисунок 4.1.2.1).

Рисунок 4.1.2.1 — Несистемное представление набора электронных документов и данных, входящих в состав ИМ ОКС

Весь массив данных, входящих в состав ИМ, также может быть упорядочен за счет применения системного подхода. Для систематизации элементов ИМ (электронных документов) должны быть сформированы правила группировки (например, формализованные в виде схемы данных) элементов, входящих в состав информационной модели. Эти правила (схема данных) должны определять структуру и состав ИМ однозначным образом.

В постановлении Правительства РФ № 1431 <14>, приведен состав сведений, документов и материалов, включаемых в ИМ, с разделением на этапы ЖЦ ОКС. Поскольку данное постановление не устанавливает конкретных требований непосредственно к структуре представления ИМ в формате XML, группирование элементов, входящих в состав ИМ, может быть осуществлено различными способами.

<14> Постановление Правительства РФ от 15 сентября 2020 года № 1431 «Об утверждении Правил формирования и ведения информационной модели объекта капитального строительства, состава сведений, документов и материалов, включаемых в информационную модель объекта капитального строительства и представляемых в форме электронных документов, и требований к форматам указанных электронных документов, а также о внесении изменения в пункт 6 Положения о выполнении инженерных изысканий для подготовки проектной документации, строительства, реконструкции объектов капитального строительства».

Пример одного из возможных системных представлений (и, соответственно, структуры ИМ) приведен на рисунке 4.1.2.2. За основу деления электронных документов на группы принято отнесение этих документов к различным стадиям ЖЦ ОКС, что соответствует порядку изложения состава сведений ИМ, согласно тексту постановления Правительства РФ № 1431.

Рисунок 4.1.2.2 — Пример системного представления ИМ ОКС

4.1.3 Системное представление ЦИМ ОКС

Цифровая информационная модель объекта капитального строительства, в отличие от ИМ, представляет собой структурированную объектно-ориентированную параметрическую модель, состоящую из совокупности информационно-насыщенных элементов. Структура ЦИМ во многом определяется используемым программным обеспечением и соответствующей этому ПО спецификацией формата хранения данных.

В настоящее время рынок ПО, ориентированного на создание и редактирование ЦИМ, представлен большим количеством специализированных отечественных и зарубежных программных продуктов, каждый из которых предлагает свой формат хранения ЦИМ, и соответствующую этому формату уникальную структуру данных.

На рисунке 4.1.3.1 показан пример различных структурных представлений для одного и того же фрагмента тестовой модели — металлических конструкций (раздел КМ, см. рисунок 4.1.3.2) каркаса здания, представленного в двух различных форматах данных: ifc <15> и rvt <16>.

<15> IFC (Industry Foundation Classes) — формат данных с открытой спецификацией, которая не контролируется ни одной компанией или группой компаний, формат разработан для упрощения взаимодействия в строительной промышленности.

<16> RVT (Revit) — формат данных, используемый программным обеспечением Autodesk Revit.

Рисунок 4.1.3.1 — Структуры представления <17> данных для форматов IFC (слева) и rvt (справа)

<17> Внешний вид окна «Дерево выбора» в ПО Autodesk Navisworks.

Рисунок 4.1.3.2 — Фрагмент тестовой модели в составе, соответствующий разделу «КМ»

Как видно из рисунка 4.1.3.1, одни и те же элементы ЦИМ (конструктивные элементы силового каркаса здания) сгруппированы по различным категориям (IfcBeam — «Несущие балки», IfcColumn — «Несущие колонны») рассматриваемых форматов данных. Кроме того, корневые структуры данных также в значительной степени отличаются друг от друга (для формата IFC фрагмент структуры данных отображен на рисунке 4.1.3.3).

Рисунок 4.1.3.3 — Верхний уровень структуры данных для формата IFC

Декомпозиция данных верхнего уровня для формата ifc предполагает иерархическую «вложенность» элементов, начиная с корневого IfcProject (проект) — IfcSite (площадка строительства) — IfcBuilding (объект капитального строительства) — IfcBuildingStorey (отметка или уровень) и т.д.

Принцип структурирования, при котором разбивка (группирование) элементов ЦИМ производится на основании их высотных отметок <18> (IfcBuildingStorey), во многом удобен для специалистов, разрабатывающих ЦИМ в архитектурно-строительной части, но в то же время, является не совсем удобным для специалистов смежных специальностей, занимающихся проектированием инженерно-технического обеспечения ОКС, для которых деление элементов ЦИМ по высотным отметкам не столь значимо, поскольку в качестве предмета их проектирования выступает вся система в целом (например, система водоснабжения, система канализации, система освещения, система аварийного охлаждения ядерного реактора и многие другие), а строительная часть выступает для них в качестве опоры для технологического оборудования и защиты от внешних воздействий.

<18> Одними из наиболее распространенных видов чертежей (проекций ЦИМ) для разделов АР и КР являются архитектурные планы и планы расположения конструкций на отметках, например, «План на отметке 0,000» или «План расположения несущих конструкций на отм. +7,200» и т.п.

Представление элементов ЦИМ ОКС посредством набора отдельных систем (функциональных, технических) и элементов (компонентов), формирующих эти системы, позволяет применять единый подход к структурированию содержимого ЦИМ вне зависимости от специфики ОКС и программного обеспечения, используемого в ходе реализации инвестиционно-строительного проекта с применением технологий информационного моделирования.

Пример подобной декомпозиции на отдельные системы с применением классов КСИ (см. п 4.4) для ЦИМ золотоизвлекающей фабрики (ЗИФ) приведен на рисунке 4.1.3.4 (изображения соответствующих систем и подсистем ЦИМ приведены в приложении А).

Рисунок 4.1.3.4 — Декомпозиция тестовой ЦИМ на отдельные системы

Процесс декомпозиции ЦИМ представляет собой задачу формирования структуры представления данных модели. С учетом существующей специфики работы с ЦИМ различными специалистами, задача структурной декомпозиции может быть решена различными способами, при которых значимые структурные единицы модели (системы) могут выделяться по-разному, в зависимости от специфики решаемой задачи и профиля взаимодействующих с ЦИМ специалистов.

Для решения проблемы «вариативности» структурирования ЦИМ рекомендуется разработка типовых схем представления ЦИМ, содержащих шаблоны системной декомпозиции моделей в зависимости от их отраслевой принадлежности и требований к модели со стороны остальных участников реализации инвестиционно-строительного процесса ОКС.

При формировании шаблонов системной декомпозиции моделей, в качестве базовых системных единиц рекомендуется применять наименования и соответствующие им коды систем, представленных в классификационных таблицах КСИ «Функциональные системы» (FnS) и «Технические системы» (TeS) [11].

4.2 Объект и его свойства

Понятие «объект <19>» является одним из базовых понятий с точки зрения представления и структурирования информационных моделей как систем. В качестве объекта системы (см. рисунок 4.1.1.1) могут выступать предметы имеющие реальное физическое (материальное) воплощение (например, щит распределительный, дверное полотно, тройник сантехнический канализационный, двухветвевая колонна, и многие другие) и имеющие определенную функцию (главную возможность применения — предназначение), так и предметы, не имеющие прямого физического воплощения: процесс разработки конструктивных решений ОКС (является объектом с точки зрения представления процесса проектирования как системы, состоящей из отдельных объектов — подпроцессов), система вентиляции (объект существует исключительно посредством существования его подобъектов и определен только для целей структурирования ОКС как системы) и прочие.

<19> Согласно ГОСТ Р 10.0.05-2019/ИСО 12006-2:2015 объект — это любая часть воспринимаемого или воображаемого мира.

Выделение (определение) объекта в рамках рассматриваемой системы осуществляется на основании значимости информации об объекте в рамках жизненного цикла как самого объекта, так и системы, которую он формирует.

Определение объекта в рамках системы обозначает выделение некоторой ассоциированной с ним информации, представленной в виде набора данных, описывающего как представление самого объекта, так и объекта как элемента системы. На рисунке 4.2.1 приведено схематичное отображение объекта и описывающей его информации.

Рисунок 4.2.1 — Схематичное отображение объекта и ассоциированной с ним информации

Информация об объекте представляет собой совокупность набора его свойств <20>, которые в определенной степени характеризуют рассматриваемый объект исходя из принятого уровня его информационной детализации <21> (см. рисунок 4.2.2).

<20> Согласно ГОСТ Р ИСО 22274-2016, свойство — это конкретная характеристика, подходящая для описания и разграничения объектов в рамках класса.

<21> LOI (Level of Information) уровень проработки информации.

Рисунок 4.2.2 — Пример информации, ассоциированной с объектом «Насос»

С точки зрения существующих форматов представления данных ЦИМ, ассоциированная с объектами информация имеет свою структуру, состоящую из набора пар атрибутов <22> и соответствующих им значений (см. рисунок 4.2.3).

<22> В реляционных базах данных атрибут представлен отдельным элементом данных в кортеже. С точки зрения объектно-ориентированного программирования это поле класса, экземпляром которого является рассматриваемый (моделируемый) объект. В то же время, в различных программных продуктах могут быть использованы такие понятия, как параметр или свойство, которые также являются атрибутами объектами.

Рисунок 4.2.3 — Пример представления информации об объекте посредством набора атрибутов и их значений

В состав КСИ входит отдельная классификационная таблица <23> «Характеристики» [13], которая содержит обширный набор рекомендуемых для применения атрибутов, сгруппированных по следующим признакам классификации:

• по типу объекта (КТ КСИ);
• по категории характеристик;

- по группе характеристик категории;

- по подгруппе характеристик.

<23> Классификационная таблица № 21 «Характеристики», код таблицы «Prp».

Каждый атрибут из КТ «Характеристики» имеет свой уникальный код, расшифровка формата которого приведена на рисунке 4.2.4.

Рисунок 4.2.4 — Формат кода атрибута для КТ «Характеристики»

Кодовое обозначение атрибута имеет фиксированную длину в восемь символов: первые четыре — буквенные, последние четыре — цифровые символы. В качестве буквенных символов применяются латинские заглавные буквы за исключением <24> букв «I» и «O» (правило 13 Приложения Д).

<24> Латинские заглавные «I» и «O» не используются в системе кодировании КСИ по причине сходства отображения этих символов с цифровыми символами нуля («0») и единицы («1»).

Используемые буквенные символы в кодах атрибутов являются универсальными и позволяют пользователю определять к какому классу относится родительский объект, и к какой категории характеристик относится назначаемый этому объекту атрибут.

Например, буква «U» (User-defined) в коде атрибута всегда будет обозначать, что этот атрибут является пользовательским и не содержится в прямом виде в КТ «Характеристики», буква «N» (Numbering) указывает на отнесение атрибута к идентификационным характеристикам, а буква «Q» (Quantities) применяется в коде атрибутов, относящихся к категории количественных характеристик. Более подробные сведения о значении первых двух символов буквенной части кода атрибутов приведены в таблицах 4.2.1 — 4.2.2.

<25> Использование символа «U» в коде атрибута (вне зависимости от порядка его следования) позволяет получать выборки всех пользовательских параметров (не присутствующих в КТ «Характеристики» и введенных дополнительно) по объекту/системе/всему ОКС.

Примеры расшифровок кодов для некоторых атрибутов приведены на рисунках 4.2.6 — 4.2.9.

Рисунок 4.2.6 — Пример кода для универсального (X) идентификационного (N) атрибута «Код МССК <26>»

<26> МССК [7] — Московская Строительная Система Классификаторов, разработана Мосгосэкспертизой для применения технологии информационного моделирования в Комплексе градостроительной политики и строительства города Москвы.

Рисунок 4.2.7 — Пример кода атрибута для помещений и зон (Z), соответствующий количественной (Q) характеристике «Количество дверей в помещении»

Как отмечено ранее (см. рисунок 4.2.3), информация об объекте представлена в виде данных, состоящего из набора пар «Атрибут» и «Значение атрибута».

Для обеспечения возможности поиска (в рамках ЦИМ) и извлечения данных об объекте, каждый атрибут объекта должен иметь уникальные наименования атрибутов, выступающие в роли идентификаторов полей данных. Проблема заключается в том, что с точки зрения машинной обработки, такие наименования атрибутов, как, «Длина», «длина», «Длина элемента», «длина в мм», «length», «довжина», «longueur» будут свидетельствовать о том, что это абсолютно разные атрибуты <27>, хотя фактически они и обозначают одну и ту же характеристику. Для разрешения данной проблемы в системе кодирования КСИ предусмотрено использование специализированного кода атрибута в его наименовании.

<27> При машинной обработке данных значение имеют регистр, наличие пробелов и язык написания наименований атрибутов.

Код атрибута по таблице КСИ «Характеристики» используется для однозначной идентификации атрибутов элементов модели и должен быть добавлен в конце наименования атрибута через специальный символ идентификатора — знак решетки <28> «#» (см. рисунок 4.2.10).

<28> В настоящее время символ решетки ассоциируется с хештегами — специализированными метками (ключевыми словами), состоящими из знака решетки # и непосредственно самой метки, например, #КСИ.

Данный подход позволяет решить проблему «вариативности» в наименованиях атрибутов элементов и обеспечить возможность обращения к значениям атрибутов посредством их уникальных идентификаторов (уникальных в рамках рассматриваемого объекта) — кодов атрибутов.

Примеры наименований атрибутов с интегрированными в них кодовыми обозначениями из КТ «Характеристики» приведены в таблице 4.2.3.

Таблица 4.2.3

Примеры возможных наименований атрибутов для объектов модели

Для обозначения единиц измерения значений атрибутов необходимо использовать соответствующие национальные условные обозначения из ОКЕИ <29> (см. справочное приложение Е), заключенные в квадратные скобки (см. рисунок 4.2.11).

Пример обозначения единиц измерения для атрибутов из таблицы 4.2.3 представлен в таблице 4.2.4.

Таблица 4.2.4

Значения атрибутов так же могут быть представлены посредством классов КСИ (см. п. 4.4). Например, для элемента ЦИМ «дверь» значение атрибута «материал» может быть связано с определенным классом КТ «Строительные материалы» (код BBA — древесина твердых пород) посредством символа — идентификатора «#», который также может быть использован и в значении атрибута, примеры подобных записей для различных элементов ЦИМ приведены в таблице 4.2.5.

Таблица 4.2.5

Примеры обозначений единиц измерений в значениях атрибутов

В случае, если значение атрибута элемента содержит перечисление, то в качестве разделителя между отдельными значениями необходимо использовать символ «;» (точка с запятой), см. рисунок 4.2.12.

• пояснительная записка раздела AP (элемент ИМ в виде электронного документа, рисунок 4.2.13);
• процесс разработки проектных решений по системе электроснабжения (как возможный элемент ИМ, рисунок 4.2.14);
• система горячего водоснабжения (как система ЦИМ, рисунок 4.2.15);
• металлическая колонна (как элемент конструктивной системы наружных стен 4.2.16);
• водяной насос (как элемент системы горячего водоснабжения, рисунок 4.2.17).

<30> Логический тип данных, может принимать только два значения: ложь (false) или истина (true).

Рисунок 4.2.15 — Пример записи свойств системы горячего водоснабжения (как системы ЦИМ)

Уровни информационной детализации (количество и порядок описания свойств и соответствующих им атрибутов) для элементов моделей должны определяться требованиями к ИМ/ЦИМ, в зависимости от задач применения разрабатываемых информационных моделей <31>.

<31> BIM uses — цели, или варианты использования BIM-моделей, определяемые в рамках реализации проекта.

Требования к ИМ формулируются в отдельных документах, например, таких как: информационные требования заказчика (EIR <32>), требования экспертизы, локальные стандарты организаций <33> и существующая нормативно-техническая документация <34>.

<32> EIR (Employer's Information Requirements) — информационные требования Заказчика, в состав которых входит описание необходимого уровня проработки геометрической и информационной составляющих информационных моделей.

<33> BIM-стандарт организации.

<34> Например, в приложениях СП 333.1325800.2020 «Информационное моделирование в строительстве. Правила формирования информационной модели объектов на различных стадиях жизненного цикла» приведены перечни обязательных атрибутов для элементов ИМ и ЦИМ.

4.3 Аспекты представления объекта и системы

Определение объектов в системе (выделение объектов) происходит на основании их отличительных признаков — свойств. Объект может быть охарактеризован различными свойствами: геометрическими, физическими, техническими, стоимостными и прочими другими параметрами, которые в совокупности формируют атрибутивный состав отдельного объекта и всей модели в целом.

Согласно существующей концепции информационного моделирования, данные из модели используются различными специалистами и участниками инвестиционно-строительного процесса, в зависимости от применяемого сценария использования данных.

В рамках реализации инвестиционно-строительного процесса происходит непрерывное взаимодействие широкого круга различных специалистов: экономистов, проектировщиков, строителей, сотрудников эксплуатирующих организаций, проверяющих и контролирующих органов государственной власти и многих других. Для каждого участника информационного взаимодействия (потребителя информации об ОКС) одни и те же элементы ОКС (и, соответственно, ИМ/ЦИМ) имеют свою информационную значимость, определяемую контекстом бизнес-процессов <35>, в рамках которых эта информация применяется (входные данные для процесса) или формируется (результат процесса). Таким образом, один и тот же элемент ОКС всегда может быть рассмотрен с разных точек зрения, т.е. представлен в различных аспектах <36>.

<35> Согласно ГОСТ Р ИСО 19439-2008, бизнес-процесс — это частично установленный набор видов деятельности предприятия, который может быть выполнен для достижения определенного желаемого конечного результата во исполнение данной цели предприятия или части предприятия.

<36> Согласно ГОСТ Р 58908.1-2020 (ИСО 81346-1:2009), аспект — это определенный способ рассмотрения объекта.

Атрибутивный состав водяного насоса, значимый с точки зрения архитектора

Инженер-проектировщик системы водоснабжения в большей степени учитывает технические параметры насоса (тип перекачиваемой жидкости, пропускная способность, максимальная температура жидкости, высота напора, диаметр резьбы выходящего отверстия), характеризующие его в качестве функциональной единицы оборудования для системы водоснабжения, предназначенной для выполнения своей главной задачи (реализации функции) — генерации потока жидкости <37> (см. таблицу 4.3.2).

инженера — проектировщика системы водоснабжения

Для инженера-конструктора необходимо знать характеристики насоса, определяющие его с точки зрения расчета и последующего конструирования строительных конструкций (см. таблицу 4.3.3), воспринимающих нагрузки от оборудования: вес, место установки (для сбора нагрузок на перекрытие или фундамент), и величина динамических нагрузок, возникающих в ходе работы оборудования (в случае их наличия).

Атрибутивный состав водяного насоса, значимый с точки зрения инженера-электрика

Специалисты сметного отдела в локальных сметных расчетах должны определить затраты на закупку и установку оборудования, стоимость которого во многом определяется выбранной моделью единицы оборудования, фирмой производителем, сроками и возможностью его поставки (см. таблицу 4.3.5).

Таблица 4.3.5

Атрибутивный состав водяного насоса, значимый с точки зрения сметчика

В процессе проведения строительно-монтажных работ (СМР) особую значимость имеют характеристики, учитываемые в ходе транспортировки оборудования (вес, габариты, разрешенный способ транспортировки) и его установки (тип установки насоса — горизонтальная или вертикальная, место установки, тип анкерных болтов и расстояние между ними), см. таблицу 4.3.6.

Таблица 4.3.6

С точки зрения последующего технического обслуживания сотрудники службы эксплуатации должны учитывать следующие параметры: установленный срок службы, гарантийный срок службы, марка оборудования, дата последнего ремонта, дата последнего осмотра, перечень взаимозаменяемых моделей (аналогов) и многое другое (см. таблицу 4.3.7).

• расчетный аспект (с точки зрения инженера-конструктора);
• технический аспект (с точки зрения инженера по проектированию системы водоснабжения);
• аспект энергопотребления (с точки зрения инженера-электрика);

В соответствии с положениями ГОСТ Р 58908.1-2020 (ИСО 81346-1:2009) система кодирования КСИ предусматривает следующие базовые аспекты представления информации:

• аспект функции (функциональный аспект) отображает информацию о том, что делает объект;
• аспект продукта (или технический аспект) отображает информацию о том, как объект устроен;
• аспект местоположения (положение в пространстве или точка установки) отображает информацию о том, где объект расположен;
• аспект типа отображает информацию о том, к какой группе объект относится;
• аспект пользователя (дополнительный пользовательский аспект) отображает информацию о том, как объект определен с точки зрения дополнительного пользовательского аспекта.

4.3.1 Базовые принципы структурирования систем

Как было отмечено в п. 4.1, для эффективного управления ОКС и ассоциированной с ним информацией необходима декомпозиция ОКС (как системы) на отдельные составные взаимосвязанные друг с другом части (см. п. 4.1). Подобная декомпозиция приводит к структуризации системы и формированию ее структурного представления.

Процесс структурирования системы может выполняться двумя различными способами [13]:

• «сверху вниз» — определение узлов верхнего уровня и последующая их декомпозиция за счет добавления узлов нижних уровней (как правило данный подход применяется в случае, если кодирование элементов ИМ/ЦИМ происходит на начальном этапе вместе с процессом формирования модели);
• «снизу вверх» — определение узлов нижнего уровня и последующее их объединение в группы — системы более верхнего уровня (как правило данный подход применяется в случае, если кодирование элементов ИМ/ЦИМ осуществляется для уже созданной модели).

В результате структурирования <40> формируется древовидная структура представления системы (см. рисунок 4.3.1.1), отображающая выделенные в рамках системы подсистемы, объекты и связи между ними (тип связи «часть-целое»).

<40> В случае, если используемое для разработки ИМ/ЦИМ ПО не поддерживает режима отображения данных модели в виде «дерева» или «нодового интерфейса», для разработки и визуализации структуры систем рекомендуется применение специализированных программных решений, ориентированных на создание ментальных (интеллектуальных) карт.

Рисунок 4.3.1.1 — Пример древовидной структуры представления системы

На рисунке 4.3.1.1 для всех узлов <41> структуры дополнительно указаны их кодовые обозначения («S», «S.P1.PP1.OBJ1» и т.д.), которые выступают в качестве уникальных идентификаторов и позволяют воссоздавать структуру представления системы, используя информацию, закодированную в идентификаторах объектов системы.

<41> Узел — отдельный элемент дерева представления системы, в качестве узла может выступать как объект (конечный узел дерева, или «лист»), так и промежуточные объекты — подсистемы. Узел, не имеющий «родителя» называется корневым узлом.

Например, код объекта «S.P1.PP1.OBJ1» <42> обозначает, что это объект с номером 1 «OBJ1» в рамках системы «PP1», которая является подсистемой системы «P1», которая в свою очередь является подсистемой корневой системы «S» <43>. Данный код также может быть прочитан и наоборот: система «S» содержит подсистему «P1», которая содержит подсистему «PP1», в состав которой входит объект «OBJ1».

<42> В системе кодирования КСИ знак точки «.» выступает в качестве специального символа — разделителя между отдельными уровнями иерархического представления системы и означает, что объект справа от точки является частью объекта (системы) слева от точки.

<43> Более детальная информация по формированию составных кодов приведена в разделе 6 настоящего методического пособия.

При структурном представлении системы аспект выступает в качестве некоторого «фильтра», отсекающего всю информацию, не значимую для объекта в рамках конкретного аспекта. Каждый из аспектов представления информации позволяет структурировать рассматриваемую систему уникальным образом, при котором распределение объектов в рамках структуры системы производится на основании значимых для аспекта характеристик (например, расположение объекта или его функциональное назначение). Данный принцип «многоаспектного структурирования» позволяет формировать различные структурные представления для одной и той же системы.

По причине различия информационного содержания систем, для каждого аспекта может потребоваться свое отдельное представление структуры, особенно при необходимости последовательного применения аспектов системы.

4.3.2 Функциональный аспект

Аспект функции объекта (функциональный аспект) определяет основное назначение объекта или то, какую главную функцию он выполняет в рамках определенного процесса (рисунок 4.3.2.1).

Рисунок 4.3.2.1 — Схематичное представление объекта в рамках системы согласно его функциональному аспекту

4.3.3 Аспект продукта

Аспект представления системы, ориентированный на продукт, описывает то, каким образом система реализована и собрана (смонтирована). Структура представления, основанная на аспекте продукта, показывает принцип и порядок декомпозиции системы на отдельные объекты, независимо от того, где находится объект и какую функцию он выполняет.

Кодовое обозначение аспекта продукта («-» — символ «минус») допускается использовать в документах любого типа, но обычно его применяют в чертежах и спецификациях, например в технических паспортах изделий, строительных чертежах, сборочных чертежах, монтажных схемах, чертежах деталей или инструкциях по техническому обслуживанию инженерного оборудования. Примеры структурного представления систем с использованием аспекта продукта приведены в приложении Б.5.

4.3.4 Аспект местоположения

Аспект местоположения объекта определяет предполагаемое или реальное местоположение объекта в рамках данной системы или внешнего мира (см. рисунок 4.3.4.1).

Рисунок 4.3.4.1 — Схематичное представление объекта в рамках системы согласно его аспекту местоположения

Структура представления системы, ориентированная на местоположение объекта, основана на топографической организации системы и/или среды, в которой располагается данная система. Структура представления (ориентированная на местоположение) показывает принцип разбиения системы с учетом аспекта местоположения ее отдельных объектов. Для структуры, ориентированной на местоположение, объект системы может включать в себя произвольное число изделий и обладать произвольным числом функций.

Объектом, представленным в ориентированной на местоположение структуре представления системы, может быть, например, строительная площадка, комплекс объектов строительства, объект строительства (здание), отдельная секция здания, этаж или помещение, а также различные плоскостные сооружения, такие как парковая зона, улица, автопарковка или тротуар.

Ориентированная на местоположение структура представления используется при планировке территорий, возведении зданий и сооружений и дальнейшем управлении ими (технической эксплуатации), а также для монтажа объектов, которые подлежат сборке (монтажу) или техническому обслуживанию.

Кодовое обозначение аспекта местоположения допускается использовать в документах любого типа, но обычно его применяют в чертежах и описаниях, например таких, как генеральные планы, поэтажные планы, разрезы, продольные или поперечные сечения, сборочные или монтажные чертежи.

Аспект местоположения может отображать два типа информации:

- точка установки (обозначается при помощи символа плюс «+»);

- место установки (обозначается при помощи сдвоенного символа плюс «++») рассматриваемого объекта.

4.3.4.1 Точка установки объекта

Для обозначения точки установки применяется код элемента, на котором устанавливается рассматриваемый объект, например, для потолочного светильника — это код потолка, для навесного оборудования — это код стены, для встраиваемого оборудования — это код шкафа или ниши, и т.п.

Информация о точке установки объекта является крайне значимой при реализации строительно-монтажных работ и осуществлении технического обслуживания оборудования систем инженерно-технического обеспечения ОКС.

На рисунке 4.3.4.1.1 показан пример обозначения кода точки установки для объекта «ABC01».

Рисунок 4.3.4.1.1 — Схематичное отображение аспекта

+AD01.ULM01 — это код точки установки объекта, обозначающий что он устанавливается (монтируется) на стену ULM01, которая входит в состав системы AD01 (стеновые конструкции) <45>.

<44> Более подробная информация о системе кодирования приведена в п. 6.4.

<45> В кодовом обозначении использованы коды классов из КТ «Компоненты» и «Технические системы».

4.3.4.2 Место установки объекта

Для идентификации места установки объекта используется кодовое обозначение пространства, в габаритах которого он располагается.

На рисунке 4.3.4.2.1 показан пример обозначения кода для места установки объекта «ABC01».

Рисунок 4.3.4.2.1 — Схематичное отображение аспекта местоположения (места установки) для объекта с кодом «ABC01»

Для объекта «ABC01», отображенного на рисунке 4.3.4.2.1, кодовое обозначение <46> будет иметь следующий вид:

Информация о месте и точке установки объекта может быть представлена в коде объекта:

Для этого в составном коде необходимо использовать специальный символ разделителя аспектов — знак слэш «/» <48>. Примеры структурного представления систем с использованием аспекта местоположения в качестве дополнительного аспекта, приведены в приложениях Б.3 — Б.4.

<48> См. Приложение Г — Алфавит системы кодирования КСИ.

4.3.5 Аспект типа

Кодовое обозначение аспекта типа («%» или «%% <49>» — символы «процент» или «процент-процент») также допускается использовать в документации любого типа, но обычно его применяют при формировании библиотек элементов (компонентов) и описании пользовательских категорий.

<49> Обозначение «%%» применяется для обозначения типов классов, согласно КСИ.

Аспект типа позволяет создавать пользовательские категории (классы) объектов, расширяющие существующие классы КСИ, т.е. производить декомпозицию классов КСИ, исходя из потребностей пользователя в выделении дополнительных подклассов КСИ.

Применение аспекта типа является эффективным решением в случае недостаточности классов КСИ для классификации элементов ИМ. Например, КТ «Технические системы» и «Функциональные системы» содержат класс системы снабжения жидкостью «HB» (техническая система) и класс водяной и жидкостной системы «F» (функциональная система). Эти классы можно декомпозировать путем введения дополнительных пользовательских типов %HB01 и %HB02 для внутридомовой системы горячего и холодного водоснабжения (рисунок 4.3.5.2), и тип %%F10 в качестве подкласса системы F — водяная и жидкостная система (рисунок 4.3.5.3).

где

=F01.HB01 и =F01.HB01 — коды систем водоснабжения в функциональном аспекте;

%HB01 и %HB02 — коды пользовательских типов систем ГВС и ХВС;

%%F10 — тип водяной и жидкостной системы согласно КСИ (система хозяйственно-бытовой воды).

4.3.6 Пользовательский аспект

Рассмотренные в п. 4.3 в качестве примеров эксплуатационный, монтажный, стоимостной и прочие аспекты, фактически относятся к категории пользовательских аспектов и могут быть введены в кодовое обозначение объекта с применением специализированного символа решетки «#».

Например, в качестве пользовательского аспекта для помещений ОКС может быть использован аспект взрывопожарной и пожарной опасности согласно СП 12.13130.2019 «Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности» (см. таблицу 4.3.6.1).

Таблица 4.3.6.1

Тогда, например, для объекта «помещение для хранения горючих материалов» (%%CAB010 <50>), с учетом аспекта взрывопожарной и пожарной опасности кодовое обозначение может иметь следующий вид:

где

++CAB01 — код помещения;

%%CAB010 — код типа помещения согласно КСИ (аспект типа);

#B — код категории помещения согласно пользовательскому аспекту взрывопожарной и пожарной опасности.

<50> Тип класса CAB (пространство для хранения химических веществ) из КТ «Помещения и зоны» КСИ.

4.4 Описание структуры и состава КСИ

Базовая модель инвестиционно-строительного процесса (наряду с его отдельными подпроцессами) определяет достижение необходимого результата в ходе реализации процесса с привлечением (использованием) определенных ресурсов. Для каждого процесса в рамках реализации ИСП, соответствующих ему результатов и используемых ресурсов существует ряд присущих им характеристик, определяющих дополнительную информацию об объектах, с которыми они ассоциированы.

Результат, процесс, ресурс и характеристика являются базовыми категориями строительной информации (см. таблицу 4.4.1) высокоуровневыми классами строительной информации, связанными определенными отношениями друг с другом [10].

Таблица 4.4.1

Базовые категории строительной информации позволяют моделировать основной процесс, характерный для строительного сектора и заключающийся в том, что получение некоторого определенного результата (строительного) является прямым следствием ряда процессов взаимодействия с некоторыми ресурсами (строительными).

Ресурс, процесс и результат обладают (характеризуются) рядом универсальных или специфических характеристик. Данная конфигурация отношений между базовыми категориями строительной информации (см. рисунок 4.4.1) является универсальной и сохраняется на всем протяжении жизненного цикла объектов капитального строительства.

Рисунок 4.4.1 — Схема отношений между базовыми категориями строительной информации

В таблице 4.4.2 приведены примеры различных классов строительной информации в рамках представленной концепции взаимодействия для базовых категорий на различных этапах ЖЦ.

Каждая из базовых категорий (процесс, ресурс, результат, характеристика) декомпозируется на ряд отдельных классов строительной информации (см. рисунок 4.4.2). Каждому классу строительной информации соответствует своя классификационная таблица. Состав классификационных таблиц КСИ приведен в таблице 4.4.3.

Таблица 4.4.3

Объекты капитального строительства обеспечивают деятельность пользователя и реализацию необходимых функциональных требований. Объекты строительства могут быть объединены в составе комплексов объектов капитального строительства [16].

Строительный элемент, являющийся частью объекта капитального строительства, может быть представлен посредством отдельных функциональных и технических систем, их подсистем и компонентов.

Искусственно созданное пространство определяется результатами процесса строительства и может быть представлено посредством отдельных функциональных зон и помещений. Помещения и зоны могут быть связаны друг с другом пространственными отношениями, например содержать в себе другие зоны или быть смежными, примыкать друг к другу.

К базовой категории ресурсов, используемых в ходе инвестиционно-строительного процесса, относятся строительные изделия, строительные материалы, вспомогательные ресурсы, трудовые ресурсы, а также строительная информация.

Различие между ресурсом и результатом определяется их отношением к процессу, а не принадлежностью к различным классам объектов. Например, информация о строительстве может быть использована в качестве информационного ресурса в рамках управления строительным процессом либо может являться непосредственно результатом данного процесса.

Для однозначной идентификации классов строительной информации, каждой классификационной таблице сопоставлен уникальный трехсимвольный буквенный код (в двух вариантах: с использованием латиницы и кириллицы), представляющий собой аббревиатуру из первых букв слов, входящих в наименование соответствующей классификационной таблицы, расшифровка кодов КТ приведена в таблице 4.4.4.

Коды КТ используются в качестве идентификаторов предметных областей («top nodes», согласно серии стандартов ISO/IEC 81346) при кодировании элементов строительной информации <52>.

<52> См. п. 6.2 настоящего методического пособия.

В таблице 4.4.5 представлено описание содержимого для каждой КТ КСИ и соответствующие им примеры классов.

В таблице 4.4.6 перечислены основные сценарии применения КТ КСИ.

<53> КСГ (Календарно-Сетевой График) — динамическая модель процесса реализации проекта, отражающая последовательность выполнения комплекса работ и учитывающая ресурсную и стоимостную составляющие.

5 Классификация элементов информационных моделей

Классификация элементов ИМ является одной из первоочередных задач при кодировании строительной информации. Процесс классификации подразумевает отнесение <54> рассматриваемого (классифицируемого) объекта к определенной категории идентичных объектов (классам), исходя из выбранных признаков (критериев) классификации (см. рисунок 5.1).

<54> Признаки или критерии классификации в совокупности являются основанием классификации.

Рисунок 5.1 — Схематичное изображение процесса классификации

На рисунке 5.2 представлена схема [6] процесса классификации элементов ИМ/ЦИМ с применением классификатора строительной информации.

По результатам классификации объекта ИМ ему назначается определенный класс КСИ <55>, код и наименование которого заносятся в соответствующие атрибуты объекта <56>.

<55> В ООП отнесение объекта к классу означает, что этот объект является экземпляром класса.

<56> КТ «Характеристики» содержит специально предназначенные для этого характеристики XNKC0001 (КСИ Код класса) и XNKC0002 (КСИ Наименование класса).

Первым этапом классификации (подпроцесс 1.1 на рисунке 5.2) является отнесение классифицируемого элемента к одной из четырех базовых категорий: ресурсу, результату, процессу или характеристике (см. п. 4.4). В таблице 5.1 приведен пример выполнения данного этапа.

<57> Следует различать строительные изделия (СтИ/CPr) от компонентов (Ком/Com). Объект, доставленный или изготовленный непосредственно на строительной площадке [20], до момента своего монтажа является строительным изделием, компонентом он становится после осуществления строительно-монтажных работ [12]. Другими словами, все элементы ЦИМ являются компонентами (которые формируют соответствующие им системы), а все объекты на складе строительной площадки являются строительными изделиями (и материалами). Компоненты ЦИМ, при необходимости, могут содержать информацию о строительных изделиях, которые использовались при их создании. Также и строительные изделия (цифровые модели строительных изделий) в случае, если ведется их учет в рамках специализированной ИС, могут содержать дополнительную атрибутивную информацию о том, в качестве каких компонентов ОКС данные изделия будут применены (смонтированы).

По итогам отнесения элементов к базовым строительным категориям, производится выбор соответствующей КТ (подпроцесс 1.2 на рисунке 5.2), содержащей классы, к которым может быть отнесен классифицируемый элемент (см. таблицу 5.2). Для этого следует воспользоваться описанием и примерами классов из различных КТ, приведенными в таблице 4.4.4 настоящего методического пособия.

Следующий шаг заключается в отнесении элемента к определенному классу (подпроцесс 1.3 на рисунке 5.2) из выбранной для него КТ КСИ (см. таблицу 5.3).

Представленные в КТ классы могут не в полной мере отображать специфику (описывать объект) классифицируемого объекта или являться классами слишком высокого уровня. Например, для системы горячего водоснабжения здания (см. таблицу 5.3) из КТ «Технические системы» может быть назначен класс «HB» (Система снабжения жидкостью), данный класс является классом верхнего уровня, поскольку не отображает следующую информацию:

• тип жидкости;
• состояние жидкости;
• объект снабжения жидкостью.

Поэтому, в случае если выбранный в КТ класс недостаточно точно описывает классифицируемый объект, рекомендовано введение пользовательского типа класса <58> (подпроцесс 1.3.1 на рисунке 5.2), описание которого должно быть отображено в соответствующей сопроводительной документации к проекту (также может являться отдельным элементом ИМ). Примеры добавления и описания пользовательских типов классов приведены в таблице 5.4. Для обозначения пользовательских типов классов необходимо использовать аспект типа (см. п. 4.3.5).

<58> Тип класса «Комплект электрической аппаратуры коммутации или защиты» (CGCB) с кодом %%CGCB160 принят по КСИ.

Таблица 5.4

Заключительным этапом классификации является занесение информации о классификации элемента в его атрибутивные данные — назначение кодов классов и типов объекта, что фактически является первым этапом процесса кодирования элемента ИМ/ЦИМ.

В таблице 5.5 приведены примеры заполнения атрибутивных данных для рассмотренных выше примеров элементов ИМ/ЦИМ.

Задача по классификации элементов ИМ/ЦИМ может быть значительно упрощена в случае, если при разработке библиотек компонентов ИМ/ЦИМ моделям объектов сразу будут назначаться соответствующие коды КСИ, в этом случае, пользователю понадобится только создать и задокументировать пользовательские типы классов (в случае необходимости).

Процесс классификации также может быть автоматизирован за счет специализированных программных решений (дополнений) для сред моделирования ИМ/ЦИМ, которые на основе заранее подготовленных таблиц соответствия внутренних классов среды моделирования и классов КСИ, могут автоматически назначать коды классов КСИ элементам ИМ/ЦИМ. Пример фрагмента подобной таблицы соответствия приведен в Приложении Ж.

6 Кодирование элементов информационных моделей

6.1 Основные принципы формирования кодовых обозначений строительной информации

Структуры представления (п. 4.3.1) рассматриваемых систем формируются посредством моделирования отношений по типу «часть от целого» между различными объектами системы. Для обращения к любой подсистеме внутри подобных моделей необходимо применять кодовые обозначения согласно настоящему методическому пособию.

Одноуровневое кодовое обозначение должно состоять из префикса, за которым должен следовать буквенный код с номером (см. рисунок 6.1.1).

В случае, если в рамках рассматриваемой системы объект является единственным на всем протяжении его ЖЦ и ЖЦ системы, допускается не указывать номер после буквенного кода.

Буквенный код обозначает класс объекта системы и принимается по КСИ. Номер служит отличительным признаком для объектов одного класса в рамках рассматриваемой системы. В качестве префикса применяются специальные символы обозначения принятого аспекта (см. п. 4.3) системы (см. Приложение Г).

Примеры одноуровневых кодовых обозначений для различных элементов ИМ/ЦИМ приведены в таблице 6.1.1.

Таблица 6.1.1

При использовании системы кодовых обозначений КСИ необходимо соблюдать правила, приведенные в Приложении Д.

Методология применения системы кодовых обозначений внутри документации, в том числе методы упрощения системы обозначений, представлена в ГОСТ IEC 61082-1. В случае использования иных методов формирования кодовых обозначений следует приводить их разъяснение в сопроводительной документации к проекту.

6.2 Кодовое обозначение предметной области

Для обозначения принадлежности объекта к определенной предметной области, в кодовых обозначениях объектов должен применяться идентификатор предметной области (верхний узел дерева или «top node» иерархической структуры представления предметной области как системы).

В системе кодирования КСИ в качестве предметных областей выступают отдельные базовые классы КСИ, а в роли идентификаторов выступают соответствующие базовым классам коды КТ <59> (см. п. 4.4).

<59> В соответствии с правилом кодирования КСИ № 13 (см. приложение Д), в качестве идентификаторов предметных областей следует использовать англоязычную версию кода КТ.

В таблице 6.2.1 перечислены идентификаторы КСИ и соответствующие им предметные области (базовые классы КСИ).

Если идентификатор предметной области (верхний узел иерархической структуры представления КТ) должен отображаться в составе кодового обозначения, то он обозначается в угловых скобках (<...>) непосредственно перед кодовым обозначением объекта (см. рисунок 6.2.1).

Примеры использования кодов предметной области в идентификационных кодах объектов приведены в таблице 6.2.1.

Таблица 6.2.1

6.3 Кодовое обозначение объекта

Многоуровневое кодовое обозначение объекта в отличие от одноуровневого обозначения, показывает принадлежность объекта к определенной системе и иерархическую структуру представления этой системы. Согласно правилам системы кодирования КСИ, многоуровневое кодовое обозначение объекта формируется из отдельных одноуровневых кодовых обозначений объекта и систем (подсистем), в состав которых он входит.

На рисунке 6.3.1 показан принцип формирования многоуровневого кодового обозначения для объекта системы.

При использовании числовых обозначений (номеров объектов), нули, предшествующие номеру объекта (например, «01» или «001»), не имеют никакого значения. Разрядность номера объекта может свидетельствовать о порядке числа объектов (систем), относящихся к классу данного объекта. При нумерации объектов рекомендуется назначать количество разрядов номера с запасом — в случае, если в рамках рассматриваемой системы в дальнейшем будут выделяться дополнительные объекты данного класса (создаваться экземпляры классов).

Для объектов, относящихся к базовому классу строительного элемента (см. рисунок 4.4.2) буквенные коды должны представлять собой группу из одного, двух или трех буквенных символов, которые обозначают класс функциональной системы (один буквенный символ), класс технической системы (два буквенных символа) или класс компонента строительной системы (три буквенных символа), в зависимости от объекта, к которому применяется обозначение (см. рисунок 6.3.2).

Рисунок 6.3.2 — Количество символов для буквенных кодов функциональных, технических систем и компонентов

В случае, если в коде объекта используется код класса верхнего уровня (в рамках КТ функциональные, технические системы и компоненты), то в качестве специального символа-заполнителя в кодовом обозначении необходимо использовать знак нижнего подчеркивания «_» (см. таблицу 6.3.1).

Кодовое обозначение системы и составляющих ее элементов зависит от сложности системы, которая отражена в кодовом обозначении. Если система простая (например, набор дверей), то для того, чтобы идентифицировать объект однозначным образом, кодовое обозначение компонента системы должно быть достаточно простым (например, одноуровневое кодовое обозначение).

При возрастании сложности системы (например, для системы, содержащей подсистемы) необходимо вводить обозначения как для самой системы, так и для ее отдельных составляющих (многоуровневое кодовое обозначение). Примеры формирования одноуровневых и многоуровневых кодовых обозначений приведены в таблице 6.3.2.

Таблица 6.3.2

6.4 Обозначение аспекта местоположения объекта

В обозначении структуры, ориентированной на местоположение объекта (см. п. 4.3.4), возможно применение двух различных аспектов местоположения, отличающихся применением следующих префиксов в кодовом обозначении:

• аспект, обозначаемый единственным префиксом «+» (плюс), представляет собой точку установки <60> в рамках самой системы;
• аспект, обозначаемый двойным префиксом «++» (плюс-плюс), представляет собой место установки <61> в пространстве.

Использование одной системы для обозначения размещения составных частей других систем может оказаться весьма эффективным способом указания местоположения (точки установки) объекта. В подобных случаях система размещения, в которой (или на которой) монтируются устанавливаемые объекты, должна быть обозначена префиксом «+», используемым для обозначения точки установки. В таблице 6.4.1 приведены различные примеры обозначения местоположений объектов.

Кодовые обозначения для таких объектов как этаж, зона, пространство и отдельное помещение, должны содержать обозначение места установки (монтажа), которое задается префиксом «++».

В таблице 6.4.2 показаны различные варианты возможных кодовых обозначений для местоположений объектов, сформированные на основе правил структурирования систем и формирования кодовых обозначений для объектов этих систем.

Таблица 6.4.2

6.5 Обозначение аспекта типа объекта

Рисунок 6.5.1 — Схема формирования одноуровневого кодового обозначения аспекта типа

Применяемое обозначение типа объекта должно идентифицировать объекты с одинаковыми общими свойствами <63>. Конкретное обозначение типа должно быть объяснено в сопроводительной документации к проекту. Примеры использования аспекта типа представлены в таблице 6.5.1.

<63> Одинаковыми общими свойствами считается набор атрибутов с одинаковыми соответствующими значениями.

6.6 Обозначение пользовательского аспекта

Применение пользовательского аспекта (см. п. 4.3.6) расширяет возможности системы кодирования КСИ и позволяет выделять уникальные аспекты структурирования систем с последующим их кодированием наряду с другими аспектами (функции, продукта, местоположения и типа).

Принцип формирования кодовых обозначений пользовательского аспекта не отличается от принципов построения кодовых обозначений других аспектов, в качестве префикса применяется символ решетки (#).

Таблица 6.6.1

Вместо пользовательского аспекта возможно введение пользовательских атрибутов (свойств) объекта, значения которых содержат код класса из кодового обозначения аспекта (см. рисунки 6.6.2 — 6.6.4).

Рисунок 6.6.2 — Классы методов монтажа СК для пользовательского аспекта «Метод монтажа по степени укрупнения конструкции»

6.7 Обозначение свойств объекта в кодовом обозначении

При необходимости указания свойств (см. п. 4.2), характерных для объекта рассматриваемой системы, их следует указывать в скобках после кодового обозначения объекта (см. рисунок 6.7.1).

Рисунок 6.7.1 — Схема формирования кодового обозначения с указанием свойств объекта

Примеры кодовых обозначений для различных свойств объектов приведены в таблице 6.7.1.

Включение свойств и соответствующих им значений в состав кодового обозначения объекта не является обязательным требованием системы кодирования КСИ.

6.8 Полное кодовое обозначение объекта (составной код)

Как было отмечено в п. 4.2, вся ассоциированная с объектом информация заносится и хранится в специальных полях данных объекта (в рамках используемой ИС) — атрибутах.

Кодовые обозначения системы кодирования (СК) КСИ также входят в атрибутивный состав объекта наряду с другими его характеристиками (свойствами) и представлены посредством отдельных атрибутов, приведенных в таблице 6.8.1.

Таблица 6.8.1

Атрибуты СК КСИ

Для кодирования элементов ИМ/ЦИМ обязательными являются атрибуты № 1 — 3 из таблицы 6.8.1. Остальные атрибуты системы кодирования применяются в зависимости от применяемых аспектов рассмотрения системы и необходимости формирования полного составного кода объекта (атрибут № 4 из таблицы 6.8.1).

В таблице 6.8.2 приведен пример заполнения атрибутов системы кодирования КСИ для водяного насоса системы горячего водоснабжения.

Полный составной код объекта <64> является полной формой записи кодового обозначения для кодируемого элемента и фактически, представляет собой комбинацию группы кодов, идентифицирующих элемент в различных аспектах его рассмотрения, разделенных между собой при помощи специального символа — знака косой черты <65> (/).

<64> Полный составной код объекта также называют многоаспектным кодом, поскольку в его состав входит информация о представлении объекта в различных аспектах представления системы.

Рисунок 6.8.1 — Схема формирования полного составного кода объекта

Как правило, необходимость формирования полного составного кода объекта возникает в случае, когда необходимо отобразить максимальный объем информации об объекте в рамках одного кодового обозначения (а не набора его отдельных кодов). В дальнейшем эта единая форма записи может выступать, например, в качестве универсальной цифровой маркировки (см. рисунок 6.8.2) или уникального идентификатора для элементов ОКС на стадии эксплуатации.

Рисунок 6.8.2 — Пример QR-кода, сгенерированного на основе

6.9 Последовательность кодирования элементов ЦИМ

На рисунке 6.9.1 представлена схема процесса кодирования элементов ЦИМ с применением классификатора строительной информации.

Рисунок 6.9.1 — Схема процесса кодирования элементов ЦИМ

Процесс кодирования элементов ЦИМ начинается с разработки структуры ЦИМ (декомпозиции ОКС на отдельные системы и подсистемы), в ходе которого производится их классификация (см. п. 5) и заполнение соответствующих значений идентификационных атрибутов систем (поз. 1 — 3, 11, 12 таблицы 6.8.1). Пример структуры ЦИМ для тестовой модели приведен в Приложении А на рисунке А.1.

Следующим этапом, исходя из необходимого уровня детализации модели, производится выбор аспектов представления систем (подпроцесс 2.3), при котором определяется какие аспекты будут применены для различных категорий объектов модели, и будут ли введены в систему кодирования дополнительные пользовательские аспекты.

На основании требований к атрибутивному составу ЦИМ (как правило, сформулированных в EIR, BEP) и информации из КТ «Характеристики» КСИ, производится формирование перечня необходимых для заполнения атрибутивных данных различных групп элементов (подпроцесс 2.2) с последующим заполнением значений атрибутов (подпроцесс 2.4).

По итогам разработки структуры и выбора аспектов рассмотрения систем производится формирование и занесение в соответствующие атрибуты значений одноуровневых (подпроцесс 2.5) и многоуровневых (подпроцесс 2.6) кодовых обозначений элементов ЦИМ. В зависимости от необходимости формирования полных кодовых обозначений (см. п. 6.8), формируются составные коды, значения которых также заносятся в соответствующие атрибуты элементов.

Примеры классификации и кодирования элементов ИМ/ЦИМ приведены в Приложении В.

Рисунок А.19 — Подсистема «Система электроснабжения общего назначения» системы «Система электроэнергии»

Б.1 Система отопления

Б.2 Система вентиляции

Б.3 Система электроснабжения

Б.4 Система освещения

Б.5 Конструктивная система

ПРИМЕРЫ КЛАССИФИКАЦИИ И КОДИРОВАНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ЦИМ

В.1 Элемент системы инженерно-технического обеспечения ОКС

Радиатор десятисекционный (%EPC01), мощностью (SFHD0007) 1400 Вт, имеет настенный тип монтажа (устанавливается на закладные детали в стене ULM07) и располагается в техническом помещении (DBB02) на 1-м этаже здания (SAB01).

В таблице В.1.1 приведен пример классификации и кодирования радиатора как элемента ЦИМ.

В.2 Элемент системы инженерно-технического обеспечения ОКС

Рисунок В.2.1 — Циркуляционный насос (выделен синим цветом)

Насос с номинальной мощностью (XF_0001) двигателя в 4 кВт обеспечивает напор (XPP_0004) до 15 м, расположен в помещении индивидуального теплового пункта (DAD03) цокольного этажа (SAF01) и установлен на отдельном фундаменте под оборудование (ULQ12).

В таблице В.2.1 приведен пример классификации и кодирования циркуляционного насоса как элемента ЦИМ.

В.3 Элемент конструктивной системы ОКС

На рисунках В.3.1 — В.3.2 показана несущая балка, входящая в состав системы «Балочные конструкции крыши» (-D01.AE01.BE01) (см. Приложение А, рисунок А.11) тестовой ЦИМ.

Балка (ULE035) выполнена из двутаврового профиля (XPG_0009), марка стали С345 (MPM_0048), предел огнестойкости (XPF_0007) балки R30.

В таблице В.3.1 приведен пример классификации и кодирования несущей балки как элемента системы «Конструкции балочных перекрытий» тестовой ЦИМ.

Таблица В.3.1

В.4 Объекты капитального строительства

Для кодирования ОКС () и комплексов ОКС () в качестве идентификаторов объектов допускается использование классов верхнего уровня КТ «Объекты капитального строительства» и КТ «Комплексы объектов капитального строительства» (с указанием групп ОКС по их функциональному назначению), а при указании конкретного вида ОКС (или комплекса ОКС) необходимо ссылаться на код КОКСФН <67> с помощью соответствующей характеристики «Код КОКСФН» (таблица В.4.1) из КТ «Характеристики» КСИ.

<67> КОКСФН — Классификатор объектов капитального строительства по функциональному назначению (источник: https://class.gge.ru).

<70> QA — код класса «Объекты общего среднего и дошкольного образования» по КТ «Объекты капитального строительства» (CEn).

<71> RA — код класса «Объекты лечебного обеспечения» по КТ «Объекты капитального строительства» (CEn).

<72> DA — код класса «Объекты атомной энергетики» по КТ «Объекты капитального строительства» (CEn).

В.5 Строительные процессы

Для точной и однозначной идентификации строительных процессов при их кодировании возможно указывать коды измерителей соответствующих ГЭСН с помощью характеристик «Код измерителя ГЭСН» <73>, «Код измерителя ГЭСНм», «Код измерителя ГЭСНр», «Код измерителя ГЭСНп» и «Код измерителя ГЭСНмр» (таблица В.5.1) из КТ «Характеристики» КСИ.

<73> XNCP00_ — условное обозначение характеристик «Код измерителя ГЭСН_».

 и 

с применением кода измерителя ГЭСН

 KJ(XNCP00__:68-10-1) <76>

В случаях, когда требуется детализировать процессы по составу работ (например, при детализации календарно-сетевых графиков, формирования недельно-суточных заданий и т.п.), возможно применение характеристики «Код состава работ ГЭСН_», значениями которой будут коды составов работ из таблиц ГЭСН. Например, работа «Трамбование глиной пробки с замером глубины скважины при подбашмачном тампонаже глиной при роторном бурении скважины глубиной до 600 м» будет иметь код состава работ «04» (рисунок В.5.1), а код работы по КСИ будет выглядеть следующим образом:

BF(XNCP00xx:04-03-002-02;XNCP00yy:04),

Считывание сформированного приведенным способом кода работы может быть автоматизировано в специализированных программных решениях. Также с помощью характеристики «Код измерителя расхода ГЭСН_» может быть автоматизирован выбор расхода ресурсов в зависимости от известных параметров (на рисунке В.5.2 расход ресурсов в таблице приложения выбирается в зависимости от диаметра обсадных труб).

где: xx и zz — номера характеристик XNCP_ в КТ «Характеристики», соответствующих коду измерителя ГЭСН и коду измерителя расхода ГЭСН.

В.6 Вспомогательные ресурсы, строительные материалы и изделия

При кодировании строительных материалов, изделий и вспомогательных ресурсов, для их точной идентификации возможно дополнительное указание их кодов по КСР (путем занесения кодов КСР в значения соответствующего атрибута XNCC0001 «Код КСР» по КСИ).

Пример кодирования для вспомогательных ресурсов, строительных материалов и изделий, приведен в таблице В.6.1.

<80> AD — Песок.

<81> CEB — Механизированный инструмент для слесарно-монтажных работ.

АЛФАВИТ СИСТЕМЫ КОДИРОВАНИЯ КСИ

Таблица Y.1

Основные правила методики кодирования элементов ЦИМ/ИМ ОКС

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Иллюстрации