Источник: https://www.youtube.com/watch?v=8WIQ0VTbiqk

ArchiCAD и инженерные решения на базе nanoCAD\AutoCAD

Инженерные решения на базе платформы nanoCAD\AutoCAD, разрабатываемые компаниями Нанософт (под платформу nanoCAD) и CSOFT Development(под платформу AutoCAD), включают пять решений для следующих специальностей:

• nanoCAD Электро предназначен для автоматизированного проектирования в части силового электрооборудования (ЭМ), внутреннего (ЭО) и наружного (ЭН) электроосвещения промышленных и гражданских объектов.
• nanoCAD СКС предназначен для автоматизированного проектирования структурированных кабельных систем (СКС) зданий и сооружений различного назначения, кабеленесущих систем и телефонии.
• nanoCAD ОПС предназначен для автоматизированного проектирования охранно-пожарной сигнализации, систем контроля и управления доступом (СКУД), видеонаблюдения зданий и сооружений различного назначения.
• nanoCAD ВК предназначен для проектирования внутренних систем горячего и холодного водоснабжения и канализации, а также водяного пожаротушения с использованием пожарных кранов. В ней объединены расчетная и графическая часть раздела проектирования «Внутренний водопровод и канализация».
• nanoCAD Отопление предназначен для проектирования систем отопления зданий и сооружений. В программе представлена расчетная (гидравлический и тепловой расчет системы водяного отопления по СНиП 41-01-2003) и графическая части раздела проектирования «Отопление» и автоматическое специфицирование.

Все пять решений для работы используют технологию информационного моделирования зданий (Building Information Modeling – BIM), которые позволяют строить максимально приближенные к реальности связанные имитационные модели высокой сложности. Все продукты используют оборудование реальных производителей, объединяют их в взаимосвязанные модели, подверженные расчетам и анализу. В результате программные продукты позволяют выпускать связанную рабочую документацию, оформленную по российским стандартам.

Познакомьтесь с инженерными решениями на сайте http://62soft.ru/nanocadrus

Далее мы опишем предлагаемый технологический процесс обмена данными архитектор-инженер с использованием программ ArchiCAD и инженерными решениями на базе платформы nanoCAD (версия 15 или более поздняя). Предлагаемый формат обмена данными – *.dwg (3D модели и 2D чертежи с блоками, содержащими атрибуты).

Шаг 1. Экспорт модели из ArchiCAD

Процесс взаимодействия начинается с разработки архитектурной модели. Архитектор прорабатывает первоначальную вертикальную и объемную структуру здания, расположение лестниц, основных несущих конструкций, жилые, технический, технологические помещения и помещения общего пользования, объемы помещений, согласовывает с заказчиком планировочные решения (планы полов, потолков, электрических приборов и т.д.).

1.1. Преднастройка видов

Когда первоначальная концепция здания согласована с Заказчиком, мы можем приступать к экспорту данных из модели ArchiCAD инженерам. Для этого подготавливаются следующие виды:

• Поэтажные планы в согласованном масштабе (обычно 1:100);
• Основные разрезы здания в согласованном масштабе (обычно 1:100);
• Поэтажные сокращенные трехмерные модели, содержащие основные строительные конструкции, проемы, сантехнику, подвесные потолки;
• Полная трехмерная модель здания, необходимая для общего согласования решения.

Архитектор должен подготовить выходные данные отключив лишние слои с мебелью, отделкой, вариантами архитектурных решений и т.п., оставив в выходных данных только нужную для инженеров информацию. В частности, архитектор настраивает:

• Комбинации используемых слоев, т.е. набор слоев с видимыми для инженера данными.
• Масштаб выходных данных (для 2D материалов);
• Стиль отображения конструкций, т.е. отображать ли отделочные материалы или оставлять чистую несущую конструкцию.
• Стиль отображения столярных элементов в 3D и в 2D (т.е. выключение излишней детализации дверных, оконных и декоративных объектов).
• Для поэтажных планов необходимо проработать отображение помещений, выполненных с помощью инструмента Зоны – инженеры смогут эти помещения импортировать в свой проект автоматически.
• Для поэтажных 3D моделей необходимо проработать отображение модели в рамках заданных этажей с отключением ненужных 3D объектов – инженеры могут использовать эти модели для построения корректной 3D структуры инженерной модели.

Примечание: важно отметить, что в процессе взаимодействия архитектор-инженер можно уточнять фильтрацию данных, добавляя и удаляя элементы из выходных данных, настраивая качество отображения, добиваясь таким образом максимально качественного взаимодействия.

Для фиксации отфильтрованных под инженеров данных используйте Карты видов ArchiCAD, которые позволяют моментально вернуться к преднастроенным видам и оперативно обновляются вслед за изменениями основной модели. Таким образом вам не надо будет заниматься настройкой передаваемых инженерам данных при каждом взаимодействии.

Рис. 01. Динамические виды, настроенные в ArchiCAD под инженеров и сохраненные в Карте видов.

1.2. Экспорт данных в формат DWG

Далее архитектор может настроить экспорт данных из среды ArchiCAD в заданные форматы с помощью инструмента Издатель, который позволяет настроить какие именно виды (настроенные на шаге 1.1) в каком формате (в данном случае DWG) в какую папку сохранить.

Рис. 02. Издатель позволяет автоматизировать процесс выгрузки данных из среды ArchiCAD и таким образом ускорить процесс взаимодействия.

При экспорте данных в среду DWG необходимо настроить:

• версию формата DWG: от DWG200 до DWG 2013;
• единицы документа: обычно «миллиметр»;
• принципы формирования слоев: по объектам, по слоям ArchiCAD, по цветам и т.д. Например, при выгрузке 2D видов имеет смысл создавать слои в соответствии со слоями ArchiCAD, а при выгрузке 3D модели создавать слои по объектам;
• таблицу слияния\разделения слоев: например, перегородки и несущие стены слить в единый слой;
• шрифты, стили реконструкции, принципы формирования блоков и т.п. настройки.

Важно отметить, что при экспорте данных можно настроить шаблонный DWG-файл, который может отражать стандарт предприятия по формированию DWG-документов и учитывать названия создаваемых слоев, цвета, типы линий, текстовые стили и т.д.

Также под каждый тип вида можно настроить разные правила экспорта и использовать их в Издателе. Например, для двухмерных видов можно использовать транслятор, создающий черно-белые чертежи с определенными преднастроенными слоями с разбитыми блоками, содержащие элементы оформления, а для трехмерных видов создавать цветные модели, создающие из блоков в атрибутами, пообъектными слоями.

Все эти экспортируемые данные создаются автоматически из Информационной модели ArchiCAD и при каждом изменении выгрузка обновленных заданий для инженеров сокращается до нажатия на одну кнопку.

Рис. 03. Выгружаемые из ArchiCAD данные точно настраиваются, автоматически обновляются и могут использовать каждой инженерной специальностью в качестве подложки.

Шаг 2. Импорт модели в инженерных САПР

За счет того, что ArchiCAD сохраняет данные в родном формате для платформ nanoCAD\AutoCAD, данный шаг максимально упрощен. Единственная рекомендация, которую тут можно дать – использовать данные из среды ArchiCAD как ссылочные подложки (XREF). В этом случае любые изменения, сделанные в информационной модели ArchiCAD, после обновления отображаются у инженеров.

Шаг 3. Проработка инженерных BIM-моделей

В рамках специальности инженеры разрабатывают свои информационные модели.

Например, в nanoCAD Электро создается полная имитационная электротехническая модель, которая заменяет двухмерное черчение на информационное моделирование: расставляется оборудование привязанное к производителям, которое подключается друг к другу (например, клавиши выключателей включают/выключают определенные группы светильников), оборудование влияет на окружающее пространство (например, светильники освещают территорию в зависимости от мощности и динамически показывают изолинии) и другие объекты (например, кабельные каналы заполняются проводами в зависимости от проработки проекта, а автоматы отключают определенные группы оборудования при коротком замыкании). В процессе программа проводит все необходимые инженеру-электрику расчеты, что позволяет моментально принять верное проектное решение, изменять проект. Все изменения вносятся в программу один раз: проводка изменений по электротехнической части проводится автоматически и влияет на остальные представления модели. Таким образом программа все связывает, охватывает, подсказывает, выполняет за проектировщика рутину – проектировщик в работе контролирует программу и принимает проектные решения. Программа также помогает при оформлении рабочей документации: прорабатываются планы расположения оборудования и прокладки кабельных трасс, автоматически формируются принципиальные схемы распределительной и питающей сетей, спецификации оборудования, изделий и материалов, кабельный журнал, таблицы групповых щитков, отчеты с результатами светотехнических и электротехнических расчетов.

Рис. 04. Пример инженерной BIM-модели, созданной в приложении nanoCAD Отопление.

Шаг 4. Сборка сводной трехмерной модели

Один из видов выходных материалов из инженерной модели является трехмерная модель инженерной сети, которая автоматически создается в формате DWG. Данная модель легко собирается в сводную модель в любой среде, принимающей формат DWG.

При сборе сводной модели необходимо контролировать три составляющих:

• Начало координат. Все проекты необходимо собирать в рамках единого начала координат. В простейшем случае это может быть пересечение осей А-1.
• Север проекта. Собираемые модели необходимо ориентировать по единому северу проекта.
• Вертикальная структура проекта. Необходимо контролировать сборку по высотам этаже.

Один раз собрав сводную модель мы можем использовать ее для того, чтобы получать обновленные инженерные модели, которые будут развиваться по мере развития проекта.

Данную модель можно использовать для визуального анализа и согласования проекта. Фактически эта модель может использоваться ГИПом для контроля работ, выработки взаимодействия и согласования принимаемых решений.

Рис. 05. Пример сводной модели, собранной из среды ArchiCAD (архитектура) и инженерных решений nanoCAD Электро, СКС, ОПС, ВК и Отопление (электрика, слабые токи, безопасность, вода, канализация и отопление).

Шаг 5. Внесение изменений в проекты

Внесение изменений в проекты производится штатными инструментами соответствующих инструментов. После того, как изменения внесены в архитектурную модель, архитектор подготавливает обновленное задание инженерам, которое выгружается из модели ArchiCAD одним щелчком.

Если необходимо показать изменения в проекте на документации, архитектор обозначает изменения проекта на выделенном согласованном слое, маркирует эти изменения с помощью стандартных элементов 2D черчения и выгружает их инженерам также, как и основные данные по проекту в тех же файлах.

За счет того, что задания от архитектора у инженеров используются в виде подложек, все изменения по проекту приходят автоматически. Кроме полученных автоматически изменений от архитектора, инженеры вносят свои изменения в проект, обновляют внешние трехмерные модели и выходят на новый круг согласований.

Рис. 06. Общая схема взаимодействия архитектор-инженер.

Заключение

Данная схема взаимодействия выстроена на использовании формата DWG. К преимуществам такого подхода можно отнести:

• Простота освоения – в целом этот подход позволяет использовать известные проектировщикам инструменты и не требует существенного переобучения.
• Использование известных технологий – формат DWG очень хорошо описан и изучен проектными организациями. Плюс огромное число решений уже умеет с ним работать и взаимодействовать. Это позволяет не тратить время на изучение новых технологий.
• Отличные возможности по передаче геометрии – формат DWG позволяет передавать достаточно сложные геометрические проекты.

Все это позволяет при внедрении процесса сосредоточится на контроле данных и отработке процедур согласования. Сроки внедрения и получение первых результатов существенно сокращаются.

Но описанный процесс согласования на базе формата DWG имеет и ряд недостатков:

• Сводная модель объединяет геометрию проекта, но не дает доступ к отдельным элементам инженерной сети. Таким образом инженеры не могут в сводной модели уточнить характеристики каждого элемента, переместить их, изменить их параметры.
• Как результат на данный момент нет возможности интеллектуально интегрировать сводную модель со сторонними программами: со сметными, программами управления проектами или сторонними расчетными программами (например, для экологического, акустического анализа).
• Текущие инструменты не позволяют проводить автоматический анализ на различные виды коллизий типа «объект-объект». Эта технология дает теоретическую возможность проводить анализ на коллизии типа «геометрия-геометрия».

Данные недостатки можно устранить путем внедрения новых форматов обмена информации. В частности, перспективным является формат IFC (Industry Foundation Classes), который сейчас развивается в международный стандарт обмена данными между программами архитектурно-строительного комплекса. Данный формат позволит передавать между BIM-системами не только геометрическую информацию, но и атрибутивно-зависимую.