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
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 цифрового двойника здания
Составные части цифрового 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?

Цифровые двойники в строительстве -  практика использования
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.