Оценка преимуществ и проблем внедрения 4D-моделирования в строительство

Введение. Усовершенствованная визуализация — один из результатов внедрения технологии информационного моделирования. Технология информационного моделирования в основном использовалась проектировщиками при разработке цифровой 3D-модели объекта. 4D-моделирование объединяет организационно-технологическую последовательность работ в проекте с параметрической цифровой 3D-моделью строящегося объекта. 4Dмоделирование потенциально может способствовать эффективной реализации проекта, но данные о масштабах внедрения 4D ограничены, в практической деятельности отсутствуют эмпирические данные о возможностях и проблемах использования данной технологии. Целью исследования является изучение состояния внедрения 4Dмоделирования, преимуществ при использовании, основных проблем, мешающих эффективной реализации, а также стимулов для внедрения в строительном секторе.
Материалы и методы. В статье был использован качественный анализ функционала 4D-моделирования для формирования анкеты в целях опроса среди специалистов строительной отрасли. На основании анализа массива полученных данных проведен статистический анализ для выявления ключевых проблем и стимулов внедрения 4D-моделирования в деятельность строительных организаций. На основании разработанной анкеты был проведен опрос среди заказчиков и подрядчиков строительной отрасли, которые были отобраны выборочным методом. Для анализа полученных данных использовались методы описательной статистики. Индекс относительной важности использовался для ранжирования показателей, чтобы понять относительную важность, как они воспринимаются респондентами. Т-тест использовался для проверки статистической значимости предполагаемых различий между клиентами и подрядчиками. Коэффициент Альфа Кронбаха использовался для обеспечения внутренней согласованности и надежности данных для анализа.
Результаты исследования. Определены основные причины недостаточного внедрения в строительных организациях технологии 4D-моделирования наряду с высокой осведомленностью о преимуществах использования. Выделены критические проблемы, препятствующие реализации данной технологии, а также ключевые факторы, которые могут стимулировать реализацию инвестиционно-строительных проектов с применением 4D-моделирования.
Обсуждение и заключение. Результаты исследования обеспечивают основу теоретического анализа для решения проблем внедрения 4D-моделирования в строительной отрасли. Исследование использует теорию устойчивого развития и теорию полного жизненного цикла в качестве теоретической основы, сочетает в себе качественные и количественные методы исследования и проводит углубленное изучение различных факторов, которые влияют на управление инвестиционно-строительными проектами с использованием технологии 4D-моделирования.

1. Столбов И.В., Придвижкин С.В. Современные подходы к комплексному внедрению технологий информационного моделирования на всех стадиях жизненного цикла объекта капитального строительства (недвижимости). Перспективы науки. 2023;165(6):108–113. URL: https://moofrnk.com/assets/files/journals/science-prospects/165/scienceprospect-6(165)-main.pdf (дата обращения 10.04.2025).

2. Бовтеев С.В. Современное состояние и перспективы применения 4D-моделирования в российской практике строительства. Вестник гражданских инженеров. 2023;97(2):65–74. http://doi.org/10.23968/1999-5571-2023-20-2-65-74

3. Wang L, Lee J, Nimawat Ja. Integrated 4D Design Change Management Model for Construction Projects. Journal of Construction Engineering and Management - ASCE. 2024;150(5). http://doi.org/10.1061/jcemd4.coeng-14246

4. Нечипорчук Я., Башкова Р. Краткий обзор 4d моделирования в строительстве. Архитектура. Строительство. Образование. 2020;15(1):35–41. http://doi.org/10.18503/2309-7434-2020-1(15)-35-41

5. Пименов С.И. Уровни декомпозиции строительных цифровых информационных моделей (4D-моделей) для задач организационно-технологического моделирования строительного производства. Известия высших учебных заведений. Строительство. 2023;770(2):65–78. http://doi.org/10.32683/0536-1052-2023-770-2-65-78

6. Swallow M, Zulu S. Benefits and Barriers to the Adoption of 4D Modeling for Site Health and Safety Management. Front. Built Environ. 2019;4:86. http://doi.org/10.3389/fbuil.2018.00086

7. Crowther J, Ajayi SO Impacts of 4D BIM on construction project performance. International Journal of Construction Management. 2021;21(7):724–737. http://doi.org/10.1080/15623599.2019.1580832

8. Doukari O, Seck B, Greenwood D. The efficient generation of 4D BIM construction schedules: A case study of the Nanterre 2 CESI project in France. Frontiers in Built Environment. 2022;8. http://doi.org/10.3389/fbuil.2022.998309

9. Щерба Н.В., Кужин М.Ф. Оптимизация календарно-ресурсного планирования с применением BIMтехнологий в промышленном строительстве. Строительное производство. 2020;3:35–40. http://doi.org/10.54950/26585340_2020_3_35

10. Гущина Ю.В., Саушкин Д.А. Оптимизация календарных планов строительства на основе BIMмоделирования. Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Серия: Строительство и архитектура. 2020;81(4):438–447. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=44694133 (дата обращения 10.04.2025).

11. Шарманов В.В., Романович М.А., Симанкина Т.Л., Брайла Н.В., Цветков О.Ю. Управление процессом строительства с помощью цифрового проекта организации строительства. Инженерный вестник Дона. 2024;111(3):678–695. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/upravlenie-protsessom-stroitelstva-s-pomoschyu-tsifrovogo-proekta-organizatsii-stroitelstva (дата обращения 10.04.2025).

12. Биче-Оол Х.В. Практическое применение 4D-моделирования в строительных организациях Республики Тыва. Вестник Тувинского государственного университета. Выпуск №3. Технические и физико-математические науки. 2022;94(2):14–20. http://doi.org/10.24411/2221-0458-2022-94-14-20

13. El-Habashy Sh, Alqahtani FK, Mekawy M. Identification of 4D-BIM Barriers in Offshore Construction Projects Using Fuzzy Structural Equation Modeling. Buildings. 2023;13(6):1512. http://doi.org/10.3390/buildings13061512