Модель ИГДИ для ТИМ: что изыскатель отдаёт в BIM

Ситуация типовая. В задании на проектирование появляется пункт: «инженерные изыскания с разработкой информационной модели». Дальше — приложение на несколько десятков страниц с таблицами «LOD 200/300/350», классами IFC и наборами характеристик. Проектировщик передаёт это изыскателю, изыскатель смотрит на таблицы и закладывает в цену либо ноль (и потом переделывает), либо запас «на всякий случай».

Мы работаем в этой теме и предлагаем не гадать. Ниже — что реально моделируется на стадии изысканий, с какой геометрией и какими характеристиками, в каких форматах это отдаётся и где проходит граница между нашей работой и работой проектировщика. В конце — протокол из семи пунктов: его можно приложить к договору и согласовать одним письмом.

Информационная модель объекта — это всё, что накапливается по стройке в электронном виде: изыскания, проект, строительство, эксплуатация. Ведёт её заказчик. Наша часть называется информационной моделью инженерных изысканий, или инженерной цифровой моделью местности (ИЦММ).

По сути это тот же топографический план, но выданный не картинкой, а набором объектов с координатами, отметками и характеристиками — так, чтобы проектировщик взял его в работу без перерисовки. Порядок формирования модели с 1 сентября 2024 года задан постановлением Правительства РФ № 614 от 17.05.2024, которое заменило прежнее постановление № 1431.

Модель изысканий делится на части:

• ЦМР — цифровая модель рельефа: существующая поверхность земли треугольной сетью

• ЦМС — цифровая модель ситуации: всё, что не рельеф и не сети

• ЦМИС — цифровая модель инженерных сетей: трубы, кабели, колодцы, камеры, опоры

• Модель существующих зданий и сооружений — опорный план застройки

Самая частая путаница в заданиях — смешение существующего и проектного рельефа. В типовом задании застройщика есть таблица «Состав модели земляных работ планировочного (проектного) рельефа» со стадиями от эскизного проекта до рабочей документации. В ней перечислены: проект красных отметок участка, функциональные зоны и площадки, покрытия, бортовой камень, сточные лотки, ограждения и шумозащитные экраны, ворота, калитки, шлагбаумы.

Ни один из этих элементов изыскатель не моделирует. Это проектные решения, их создаёт раздел генерального плана на основе нашей модели.

Работа изыскателя — существующее положение:

• существующий рельеф на дату съёмки

• существующие покрытия и их материал — как факт, а не как проектное решение

• существующие бортовые камни, лотки, ограждения — как объекты ситуации с отметками

• существующие сети с глубинами и характеристиками

• существующая застройка вокруг участка

Работа проектировщика — проектное положение:

• красные отметки и проектная поверхность

• проектные покрытия, бордюры, лотки, ограждения

• картограмма земляных масс и объёмы работ

Проверять это стоит на этапе согласования задания: если строки про красные отметки и проектные покрытия попали в объём изыскателя, объём работ и цена меняются принципиально — это уже проектирование генплана.

В заданиях чаще всего пишут только LOD, но требований на самом деле два, и путать их дорого.

LOD — уровень геометрии. Насколько подробно объект нарисован в пространстве: габаритный объём, обобщённая форма или точные натурные размеры.

LOI — уровень информации. Какие характеристики у объекта заполнены: код, наименование, материал, состояние, владелец сети, глубина, диаметр, напряжение.

Объект может быть простым по геометрии и при этом тяжёлым по информации. Колодец — это цилиндр, рисуется за минуту. А чтобы заполнить у него глубину до воды и до дна, отметки лотков всех присоединённых труб, материал, габариты и владельца сети — нужно вскрыть люк, спуститься или измерить, а потом согласовать с эксплуатирующей организацией. Именно LOI, а не LOD, определяет объём полевых работ.

Ниже — сводка по объектам модели изысканий. Уровни геометрии приведены так, как их задают в типовых заданиях крупных застройщиков для стадии комплексных инженерных изысканий; набор характеристик — по действующим требованиям Мособлгосэкспертизы к моделям изысканий (редакция 3.3), это самый подробный открытый документ по теме.

• Рельеф (ЦМР). Геометрия: LOD 300, треугольная сеть по съёмочным отметкам, рёбра по бровкам и подошвам. Информация: площадь, периметр, вид покрытия площадки.

• Площадки покрытий. Геометрия: LOD 300, отдельные поверхности внутри общего рельефа. Информация: код объекта, материал покрытия — асфальтобетон, брусчатка, щебень, газон.

• Ситуация, точечные объекты. Геометрия: LOD 200 на стадии изысканий, до 350 к рабочей документации. Информация: наименование, тип, система координат, дата съёмки, высота, диаметр ствола.

• Ситуация, линейные и площадные объекты. Геометрия: LOD 200, замкнутые контуры с натурными отметками. Информация: код, наименование, материал, состояние, длина сегмента, эксплуатант.

• Существующие здания и сооружения. Геометрия: LOD 100 габаритами; LOD 200 для зданий, по которым считают инсоляцию и КЕО. Информация: площадь, периметр, этажность надземная и подземная, назначение, состояние, адрес, эксплуатирующая организация.

• Трубопроводы. Геометрия: LOD 200 на стадии изысканий, полнотелые по внешним габаритам с изоляцией. Информация: диаметр, материал, тип и имя системы, давление для газа, владелец, состояние.

• Колодцы и камеры. Геометрия: LOD 300, цилиндр или параллелепипед по натурным габаритам. Информация: тип элемента, длина, ширина, высота, глубина до воды и до дна, материал, отметки лотков присоединённых труб, направление стока.

• Опоры ЛЭП и освещения. Геометрия: LOD 300, упрощённый объём, различимы по числу светильников и подкосам. Информация: тип опоры, высота, материал, количество светильников и проводов, напряжение.

• Кабели и кабельные линии. Геометрия: LOD 200, условное круглое сечение; группа кабелей — прямоугольным сечением. Информация: количество кабелей, диаметр, напряжение, владелец, состояние.

Отдельная характеристика, про которую забывают: признак «демонтируется». Он обязателен для всех существующих элементов, попадающих в зону работ и подлежащих переносу или сносу. Проектировщик по нему считает объёмы демонтажа.

Самый частый случай: участок от 0,2 до 2 гектаров в существующем квартале — жилой дом, паркинг, детский сад, магазин. Съёмка масштаба 1:500 с сечением рельефа 0,5 метра.

Что входит в модель:

• рельеф участка с захватом прилегающей территории — обычно 20–30 метров за границу

• все существующие покрытия отдельными площадками с указанием материала

• существующие сети внутри участка и трассы до точек подключения по техническим условиям

• колодцы с полным набором характеристик — их на таком участке обычно от 5 до 20

• окружающая застройка габаритами; для зданий, попадающих в расчёт инсоляции и естественной освещённости, — с этажностью и высотами

• деревья с диаметром ствола и высотой, если планируется вырубка

Что определяет трудоёмкость: не площадь, а количество колодцев и плотность сетей. Участок в четверть гектара в сложившемся квартале может дать больше работы, чем пять гектаров в чистом поле: там на каждый колодец нужен допуск, замеры и потом согласование с владельцем сети.

Второй распространённый случай — линейный объект: реконструкция улицы, устройство проезда, вынос сетей. Полоса вдоль улично-дорожной сети, съёмка 1:500.

Что входит в модель:

• рельеф полосы с обязательным набором по кромкам проезжей части, бортовому камню по верху и низу, лоткам и въездам

• покрытия отдельными площадками: проезжая часть, тротуары, газоны, парковочные карманы

• ось улицы как линейный объект — с наименованием улицы и разрешённой скоростью, если это требуется заданием

• все сети в полосе отвода: обычно от четырёх до восьми владельцев одновременно

• опоры освещения и светофорной сети с высотами и числом светильников

• колодцы всех сетей, включая ливневую канализацию и дождеприёмные решётки

• существующая застройка вдоль улицы габаритами

На линейном объекте главный риск — согласование. Восемь владельцев сетей означают восемь параллельных процедур со своими сроками, и они, как правило, длиннее самих полевых работ. Это надо закладывать в календарный план отдельной строкой, а не прятать внутри камерального этапа.

Требования к модели меняют не столько камеральную часть, сколько поле:

• всё снимается в трёх измерениях — бордюр по верху и низу, крыльцо по ступеням, отмостка по контуру; «плоских» линий на условной высоте в модели быть не должно

• обследование колодцев становится обязательным этапом, а не работой «по возможности»

• у сетей фиксируются диаметр, материал, число труб и кабелей, напряжение и давление

• у опор — высота, тип, число светильников, наличие и сторона подкосов

• у зданий — этажность и назначение, а при расчёте инсоляции ещё и высоты

• у покрытий — материал по каждой площадке отдельно

Отсюда простое правило для сметы: если в задании есть модель, полевой этап увеличивается примерно на треть, а обследование колодцев выносится отдельной позицией. Попытка уложить это в обычную ставку за гектар заканчивается либо убытком, либо формальной выгрузкой без характеристик.

По постановлению № 614 до введения государственных XML-схем модель местности передаётся в формате LandXML или ином открытом формате, а текстовая часть отчёта — в PDF/A. Экспертизы, как правило, просят IFC.

Требования к моделям изысканий редакции 3.3 задают это подробно: рекомендуемая версия схемы — IFC4, моделирование в метрах в масштабе 1:1, линейные размеры с тремя знаками после запятой. Каждому объекту назначается свой класс:

• рельеф — IfcGeographicElement.TERRAIN

• трубопроводы, каналы и футляры — IfcPipeSegment

• колодцы и камеры — IfcDistributionChamberElement

• кабели и провода — IfcCableSegment

• опоры и элементы ситуации — IfcGeographicElement

• трансформаторные будки — IfcTransformer

Характеристики, которых нет в стандартной спецификации IFC, выносятся в отдельный набор свойств с префиксом экспертизы. Для LandXML версия схемы — 1.1 и выше, кодировка UTF-8, рельеф описывается поверхностью с типом TIN и обязательными наборами точек и граней, сети — сетью с колодцами и трубами.

Чтобы не сопоставлять это вручную для каждого проекта, экспертизы публикуют файлы соответствия — «маппинг». Это готовая настройка выгрузки: какая сущность программы каким классом IFC становится и куда попадают характеристики. Рядом публикуется файл IDS — машинная проверка модели на соответствие требованиям.

Мы ведём изыскания в отечественном комплексе Топоматик Robur и это не вопрос предпочтений — это вопрос предсказуемости выгрузки.

• Модель объекта создаётся в самой программе и выгружается в IFC — заявлены схемы IFC2X3, IFC4, IFC4X1, IFC4X2 и IFC4X3_ADD2

• LandXML поддерживается как обменный формат поверхности: файл содержит точки, рёбра, треугольники и структурные линии

• Файлы соответствия Топоматик Robur опубликованы на портале Мособлгосэкспертизы вместе с требованиями редакции 3.3 — по автомобильным дорогам и улично-дорожной сети и по наружным инженерным сетям, там же лежат файлы IDS для проверки

Это значит, что для сетей и дорожной части выгрузка делается по готовой настройке разработчика, согласованной с экспертизой, а не по нашей самодеятельности.

Отдельно и честно: для требований к моделям изысканий (ИЦММ) редакции 3.3 отдельного файла соответствия на портале пока нет — там опубликован сам документ требований. Поэтому сопоставление классов и характеристик для изыскательской части мы настраиваем сами и показываем заказчику до начала основного объёма работ.

Мы делаем это на пробном участке: снимаем небольшой фрагмент, выгружаем модель, передаём проектировщику и получаем подтверждение, что всё открылось и характеристики на месте. Три дня в начале дешевле трёх недель переделки в конце.

Если задание требует модель, но не объясняет какую, мы предлагаем согласовать следующее. Этого достаточно, чтобы обе стороны понимали результат.

1. Состав модели: рельеф, ситуация и инженерные сети по результатам съёмки. Существующая застройка — габаритами, с этажностью там, где считается инсоляция.

2. Проектный рельеф, красные отметки, проектные покрытия и ограждения в объём изыскателя не входят — это раздел генерального плана.

3. Уровни: рельеф и колодцы — точная геометрия по натурным размерам, ситуация — обобщённая с натурными отметками, существующие здания — габаритами.

4. Характеристики: код по условным знакам, наименование, тип, материал, состояние, владелец сети, признак демонтажа, глубины и отметки лотков у колодцев, диаметры и напряжения у сетей.

5. Форматы выдачи: LandXML и IFC4 плюс чертежи в DWG и PDF. Перевод в среду проектировщика — на его стороне либо отдельным соглашением.

6. Пробная передача на небольшом участке до основного объёма работ, с письменным подтверждением, что модель открылась и характеристики читаются.

7. Модель и обследование колодцев — отдельные строки в смете, а не внутри ставки за гектар.

Если у заказчика есть своё задание на модель — работаем по нему, а этот протокол используем как чек-лист, чтобы найти в задании пробелы до начала работ, а не после.

В нормативных затратах на инженерно-геодезические изыскания (приказ Минстроя № 812/пр от 02.12.2024) расценок на создание инженерных цифровых моделей местности нет: пункт 6 общих положений прямо отправляет считать такие работы по иным сметным нормативам. Одновременно этим же приказом отменена прежняя методика № 221/пр, по которой раньше определяли затраты на информационное моделирование с лазерным сканированием и фотограмметрией.

Поэтому честный расчёт выглядит так: топографическая съёмка — по нормативным затратам, создание модели и обследование колодцев — отдельными строками по трудозатратам. Когда модель «зашивают» внутрь цены съёмки, страдают обе стороны: подрядчик работает в минус, а заказчик получает формальную выгрузку вместо рабочей модели.

В задании написано просто «создать модель». Что делать?

Согласовать состав письмом по протоколу выше. Это занимает один день и снимает спор о том, что должно быть на выходе. Мы готовим такое письмо сами и отправляем заказчику на подтверждение.

Обязательна ли модель, если про неё не написано?

Нет. Модель делается, когда это требование задания или условие экспертизы. Но если проект ведётся в BIM, договориться лучше сразу: переделывать плоский план в модель дороже, чем снять сразу правильно.

В каком формате вы отдаёте модель?

Открытые форматы — LandXML и IFC4, чертежи — DWG и PDF. Конкретный набор и версии схем согласуем до начала работ.

Мы проектируем в Revit. Вы отдадите RVT?

Нет, и это правильно: RVT — формат среды проектирования, изыскатель его не формирует. Мы отдаём открытые форматы, которые загружаются в вашу среду. Если нужна сборка именно на вашем сервере — это отдельная работа и отдельное соглашение.

Чем модель отличается от обычного DWG с горизонталями?

В модели есть поверхность треугольниками, у объектов есть отметки и характеристики, а у сетей — глубины и габариты. Из такого набора проектировщик считает объёмы и проверяет пересечения, из плоского DWG — нет.

Нужно ли лазерное сканирование?

Не обязательно. Модель строится и по обычной тахеометрической и спутниковой съёмке. Сканирование и съёмка с воздуха нужны там, где важны сроки, большая площадь или сложные конструкции.

Сколько это стоит?

Считаем по площади, числу колодцев и плотности сетей: съёмка — по нормативным затратам, модель и обследование колодцев — отдельными строками. Пришлите границы участка и задание — сделаем расчёт.

• ЦММ и ЦМР — цифровые модели местности и рельефа

• Инженерно-геодезические изыскания

• BIM из облака точек

• От сканирования к BIM-модели

• Что входит в ИГДИ: состав работ и отчёта

• Смета ИГДИ по приказу 812/пр