Skip links

Цифровой двойник здания: что это такое и как компании его используют?

Цифровизация недвижимости постепенно выходит за рамки отдельных технологических решений и переходит к более комплексному управлению объектами на основе данных. Сегодня участники рынка всё чаще стремятся не только автоматизировать отдельные процессы, но и получать целостное представление о состоянии зданий, их загрузке, технических параметрах и эффективности эксплуатации. В этом контексте всё большее значение приобретает концепция цифрового двойника, которая позволяет объединить данные о проектировании, инженерных системах и фактическом использовании объекта в единую цифровую среду. В этой статье мы разберем, что представляет собой цифровой двойник здания, где проходят границы понятия, какие технологии лежат в его основе и как эта технология используется на практике.

Определение и границы понятия

Цифровой двойник здания, источник autodesk.com

Цифровой двойник здания — это цифровая модель объекта недвижимости, которая объединяет данные о его конструкции, инженерных системах и фактической эксплуатации и используется для анализа, мониторинга и управления. В отличие от статических 3D-моделей, цифровой двойник не ограничивается визуальным представлением объекта, а связывает пространственную модель с накопленными и текущими данными о работе здания.

Важно отличать понятие «цифровой двойник» от других близких понятий. Например, BIM (Building Information Modelling), или информационное моделирование зданий, — это комплексный процесс создания и управления информацией об объекте строительства. Данная BIM-модель обычно используется на этапах проектирования и строительства и содержит информацию о геометрии, материалах и характеристиках объекта, но эта модель сама по себе не всегда отражает его текущее состояние — подробнее о BIM читайте в нашей статье. Системы диспетчеризации, датчики и другие цифровые решения обеспечивают сбор данных о работе инженерных систем и использовании помещений, однако по отдельности они также не формируют цифровой двойник. Цифровой двойник возникает тогда, когда пространственная модель объекта связана с данными от инженерных систем, датчиков и историей эксплуатации в единой цифровой среде.

При этом цифровой двойник может иметь разную степень зрелости. На базовом уровне он помогает видеть текущее состояние объекта и выявлять отклонения. На более зрелом уровне он используется для прогнозирования, оптимизации режимов работы здания и моделирования различных сценариев управления. Если же данные не связаны между собой, обновляются нерегулярно или используются разрозненно, цифровой двойник не формируется, а цифровая модель остается набором отдельных решений без устойчивого управленческого эффекта.

Из каких технологий состоит цифровой двойник здания?

Составные части цифровой двойника здания, источник sodislab.com

Ключевым элементом цифрового двойника является BIM-модель, которая задает пространственную структуру объекта и содержит информацию о конструктивных, архитектурных и инженерных элементах здания. Она используется как базовая цифровая основа, к которой привязываются данные, поступающие в процессе эксплуатации, что позволяет соотносить параметры и события с конкретными помещениями, зонами и инженерными системами.

Для получения данных о фактическом состоянии объекта применяются датчики и системы учета, которые фиксируют параметры работы здания в реальном времени. К ним относятся датчики температуры, влажности, качества воздуха, присутствия, освещенности, а также счетчики энергопотребления и другие устройства. Эти решения позволяют получать данные о загрузке помещений, режимах эксплуатации и работе инженерных систем.

Сбор, передача и управление данными обеспечиваются системами диспетчеризации и автоматизации здания. Они также контролируют работу вентиляции, кондиционирования, отопления, освещения и других инженерных систем, а также формируют операционные данные, которые используются в цифровом двойнике. При этом важна интеграция таких систем между собой и с цифровой моделью объекта.

Объединение данных из различных источников происходит на уровне платформы данных, которая обеспечивает их хранение, синхронизацию и доступ. В рамках такой платформы данные из BIM-модели, инженерных систем, датчиков и эксплуатационных сервисов сопоставляются между собой и приводятся к единому формату.

На основе собранных данных применяются инструменты аналитики, которые позволяют отслеживать параметры работы здания, выявлять отклонения, анализировать использование ресурсов и моделировать различные сценарии эксплуатации.

Как компании используют цифровой двойник здания?

Цифровой двойник здания, источник sodislab.com

Компании используют цифровые двойники на разных этапах функционирования объектов недвижимости, начиная с проектирования и заканчивая эксплуатацией и управлением портфелем. При этом одна и та же цифровая модель может применяться для решения разных задач в зависимости от уровня зрелости системы и доступности данных.

На этапе проектирования цифровой двойник используется для проверки и оптимизации проектных решений. Связка пространственной модели с расчетными и эксплуатационными данными позволяет заранее оценивать параметры будущего здания, выявлять потенциальные нестыковки и моделировать различные сценарии использования объекта до начала строительства.

В процессе эксплуатации цифровой двойник применяется для мониторинга состояния здания и управления инженерными системами. Он позволяет видеть, как работают системы вентиляции, отопления, освещения и энергоснабжения, выявлять отклонения и быстрее реагировать на неисправности. Это снижает время простоя оборудования и повышает надежность эксплуатации.

Отдельным направлением является управление энергопотреблением. За счет анализа данных о работе инженерных систем и фактической загрузке помещений цифровой двойник помогает выявлять избыточное потребление ресурсов и корректировать режимы работы здания. Это позволяет снижать эксплуатационные затраты и повышать энергоэффективность объекта.

Цифровой двойник также используется для управления пространством и загрузкой помещений. Анализ данных о фактическом использовании позволяет выявлять недозагруженные зоны, оптимизировать планировки и принимать решения о более эффективном использовании площади, особенно в условиях гибридных форматов работы.

Экономический эффект и управленческая ценность

Внедрение цифрового двойника здания связано в основном с повышением управляемости объекта и качеством принимаемых решений. Основной эффект достигается за счет более точного понимания того, как объект функционирует в реальности, и возможности оперативно реагировать на изменения его состояния.

Одним из наиболее заметных результатов является снижение эксплуатационных затрат. За счет анализа данных о работе инженерных систем и фактической загрузке помещений компании могут оптимизировать режимы работы оборудования, снижать избыточное энергопотребление и устранять неэффективные сценарии эксплуатации. Это позволяет уменьшать расходы на электроэнергию, отопление и обслуживание без ухудшения условий для пользователей здания.

Дополнительный эффект связан с повышением надежности эксплуатации. Цифровой двойник позволяет заранее выявлять отклонения в работе систем и потенциальные неисправности, что дает возможность переходить от реактивного обслуживания к более проактивному подходу. В результате снижается количество аварийных ситуаций, сокращается время простоя оборудования и уменьшаются затраты на внеплановый ремонт.

Отдельное значение имеет поддержка инвестиционных и управленческих решений. Наличие актуальной цифровой модели объекта с данными о его эксплуатации позволяет более точно оценивать эффективность активов, планировать модернизацию, обосновывать капитальные вложения и управлять портфелем недвижимости на основе сопоставимых данных. Это снижает уровень неопределенности и повышает качество стратегических решений.

Цифровой двойник здания от компании «Hotelyug»

Цифровой двойник здания от компании «Hotelyug»

В качестве примера цифрового двойника здания можно привести решение компании Hotelyug, которая разрабатывает веб-ориентированных цифровых двойников для управления объектами недвижимости. Цифровой двойник от Hotelyug интегрирует данные о здании и его инженерных системах в единую цифровую среду, что позволяет управлять объектом более эффективно.

Цифровой двойник от Hotelyug обеспечивает мониторинг в реальном времени, включая данные о числе людей в здании, потреблении ресурсов и состоянии инженерных систем. Он позволяет отслеживать аварийные ситуации, такие как пожарные оповещения, утечки воды или неисправности системы безопасности. Все это представлено на интерактивной 3D-модели здания с возможностью получения подробной информации через камеры видеонаблюдения и сенсоры, что помогает оперативно реагировать и оптимизировать процессы управления. 

Цифровой двойник здания постепенно становится инструментом системного управления недвижимостью, позволяя объединять данные, повышать прозрачность эксплуатации и принимать решения на основе фактов, а не предположений. В этом контексте цифровой двойник становится не столько технологией, сколько новым подходом к управлению активами.