Комплексный подход к автоматизации разработки организационно-технологической документации в строительстве. Программный комплекс «Гектор: Проектировщик-строитель» Версия ЭКСПЕРТ

Валерий Самойлов,
К. т. н., ведущий инженер-программист НТЦ «Гектор»
Виктор Алтунджи,
К. ф.-м. н., генеральный директор НТЦ «Гектор»
Александр Бурцев,
Заместитель генерального директора НТЦ «Гектор»
Эдуард Дитятовский
Руководитель группы НТЦ «Гектор»

Проектные решения по организации строительства объекта и технологии выполнения строительно­монтажных работ содержатся в проекте организации строительства (ПОС), проекте производства работ (ППР) и технологических картах (ТК) на выполнение отдельных работ. Указанные документы разрабатываются для конкретного объекта, их состав и содержание определяются условиями застройки, возможностями организации­подрядчика, видами и спецификой строительных работ. Указанные обстоятельства, а также невозможность в большинстве случаев применять типовые решения, осложняют автоматизацию даже отдельных задач организационно­технологического проектирования. Разработка ПОС, ППР и ТК — процесс небыстрый и трудоемкий, требующий высокой квалификации специалистов, которые над ним работают. В настоящее время все более остро ощущается нехватка кадров: опытные строители­проектировщики уходят, а передать накопленный ими опыт некому — у молодежи иные приоритеты. Облегчить разработку документации, повысить ее качество и сократить сроки ее выпуска можно только на основе применения самых современных информационных технологий. Над решением данной проблемы Научно­технический центр «Гектор» работает со времени своего создания — с 1993 года. В результате совместных усилий коллектива проектировщиков и программистов был создан программный комплекс «Гектор: Проектировщик­строитель». Комплекс предназначен для автоматизации разработки организационно­технологической документации, проектов организации строительства (ПОС) и проектов производства работ (ППР). Программный комплекс хорошо известен в России и ведет свою историю с 1994 года, когда вышла его первая версия под названием «Автоматизированное рабочее место для разработки проектов производства работ» (АРМ ППР), с помощью которого удалось успешно автоматизировать целый ряд строительных задач. Но прогресс неумолимо движется вперед, уже давно назрел вопрос о переходе с программ, частично облегчающих труд проектировщика, к комплексным решениям, обеспечивающим поддержку на всех этапах проектирования. Ответом на вызовы времени стал выход в июне 2013 года программного комплекса принципиально нового поколения «Гектор: Проектировщик­строитель» Версия ЭКСПЕРТ (рис. 1).

Рис. 1. Программный комплекс «Гектор: Проектировщик-строитель» Версия ЭКСПЕРТ

Прежде чем рассматривать возможности программного комплекса, обратимся к проблемам автоматизации разработки ПОС и ППР, которые и стали причиной появления новой версии.

Как уже говорилось, разработка организационно­технологической документации — трудоемкий процесс с высо­кими требо­ваниями к квалификации специалистов. Причем сроки предпроектной и проектной подготовки строительства все время сокращаются, и в таких условиях совершенно необходимым элементом становится программа автоматизации разработки проектной документации.

Разумеется, до полной автоматизации (так называемой «волшебной красной кнопки») еще далеко, поскольку процесс строительства и реконструкции зданий (сооружений) слишком сложен и многовариантен. Задача автоматизации разработки ПОС и ППР на современном этапе состоит в том, чтобы дать в руки специалисту все необходимые данные и удобные инструменты для решения отдельных задач проектирования, а также инструменты систематизации разработки и накопления знаний.

Важнейшими элементами проекта организации строительства или производства работ являются календарный план и стройгенплан, на основании которых составляются различные ведомости и графики потребления ресурсов. Для составления данных документов проектировщику необходимо выполнить большое количество расчетов и при этом учесть требования множества нормативных документов, которые постоянно изменяются и дополняются. Строительные организации для подготовки стройгенплана в настоящее время используют универсальные графические редакторы, наибольшее распространение среди них получил AutoCAD. Но графический редактор обеспечивает автоматизацию только базовых операций с чертежом, а для полноценной и эффективной работы проектировщику нужно специализированное решение, учитывающее его профессиональные потребности и специфику строительной отрасли.

Таким образом, для подготовки полноценного ПОС или ППР необходим целый набор программ:

• специализированная программа автоматизации подготовки стройгенплана на базе универсального графического редактора (такого как AutoCAD);
• программа для управления проектами;
• регулярно обновляемая база нормативно­технологических и справочных документов.

Попытки автоматизации отдельных разделов ПОС и ППР предпринимались и ранее, но только с выходом в свет программного комплекса «Гектор: Проектировщик­строитель» Версия ЭКСПЕРТ на рынке появился комплексный продукт для разработки ПОС и ППР, совмещающий в себе все вышеперечисленные функции.

Ядром нового поколения программного комплекса «Гектор: Проектировщик­строитель» является полный структурированный перечень задач ПОС и ППР с привязанной к ним системой электронно­технического архива. Электронно­технический архив объединяет в единое целое базу нормативно­методической литературы, комплект документов­примеров, а также расчетные и графические программные модули автоматизации наиболее важных разделов ПОС и ППР. Программный комплекс позволяет пользователям создать иерархическую структуру проекта для хранения всех необходимых документов, при этом разделы иерархической структуры можно создавать самостоятельно или с использованием предлагаемых разработчиком разделов ПОС и ППР, включая необходимый набор нормативно­методических и справочных документов и модулей авто­матизации. В комплект поставки входит более 300 настроенных типовых разделов ПОС и ППР для объектов строительства производственного и непроизводственного назначения (рис. 2).

Рис. 2. Типовые разделы и задачи ПОС и ППР для объектов строительства производственного и непроизводственного назначения

К каждому разделу или задаче прикреплены необходимые нормативные материалы, методики и примеры. В состав поставки включено более 500 различных документов, в том числе около 200 примеров решения важнейших задач, стоящих перед проектировщиком (технологические карты, чертежи и т.п.). Что касается рабочих документов проекта, то они легко могут быть добавлены в электронно­технический архив в любом формате. Благодаря возможности простого и быстрого обмена документами и информацией между объектами, систему электронного архива можно использовать не только для хранения документации, но и для продуктивной разработки проектов (рис. 3).

Рис. 3. Работа с электронно-техническим архивом

Из электронно­технического архива возможен запуск программных модулей автоматизации, обеспечивающих решение наиболее сложных и трудоемких задач организационно­технологического проектирования. Все модули автоматизации условно делятся на две группы: расчетные и графические. Расчетные программные модули не требуют дополнительно установленных программ и запускаются из электронно­технического архива. А для работы с чертежами необходима установленная программа AutoCAD версий 2007­2014. Важно отметить, что большинство графических программных модулей предназначено также для проведения расчетов, результаты которых могут быть вставлены непосредственно в чертеж либо выведены в текстовый редактор в готовом виде для переноса в пояснительную записку.

Календарный план, безусловно, является ключевым документом разработки ППР и ПОС, поскольку от качества его разработки в значительной мере зависит успех реализации проекта. Поэтому одними из наиболее важных программных модулей являются две программы календарного планирования: «Календарный план строительства объектов» и «Календарное планирование производства работ».

На ранних (предпроектных) стадиях инвестиционно­строительного цикла составляется календарный план строительства объектов с распределением капитальных вложений и объемов строительно­монтажных работ. Календарный план ПОС определяет очередность возведения объектов, то есть сроки начала и окончания каждого объекта, продолжительность подготовительного периода и всего строительства в целом. Данный вид плана относится в первую очередь к финансированию строительства и решает вопросы планирования в обобщенном виде. Для составления таких планов используется программный модуль «Календарный план строительства объектов» (рис. 4).

Рис. 4. Работа с программным модулем «Календарный план строительства объектов»

Основой проводимых расчетов в программном модуле «Календарный план строительства объектов» служат объекты­аналоги, для которых нормы продолжительности строительства определяются следующими нормативными документами:

• «Нормы продолжительности строительства и задела в строительстве предприятий, зданий и сооружений» (СНиП 1.04.03­85*);
• «Региональные нормы продолжительности строительства зданий и сооружений в городе Москве» (2007 г.);
• «Нормирование продолжительности строительства зданий и сооружений» (МДС 12­43.2008).

Кроме того, возможно создание и ведение собственной базы данных объектов, содержащей нормы продолжительности строительства и распределения инвестиций и объемов СМР по периодам строительства.

При составлении календарного плана ПОС учитываются природно­климатические, технологические и организационные условия строительства. Для сложных случаев, когда объекта­аналога подобрать не удалось, в программном модуле реализован расчетный метод определения общей продолжительности строительства объектов различного отраслевого назначения, приведенный в Пособии к СНиП 1.04.03­85* и приложенях 1­5 этого же СНиП.

Календарный план производства работ является неотъ­емлемой частью ППР, ведь нормальный ход строительства возможен только тогда, когда заблаговременно продумано, в какой последовательности будут вестись работы, какое количество рабочих, машин, механизмов и прочих ресурсов потребуется для каждой работы. Между тем, в строительной практике часто применяются упрощенные методы планирования, когда, например, составляется лишь перечень работ со сроками их выполнения без должной оптимизации. Такое планирование допустимо лишь при решении небольших текущих задач в ходе строительства. При планировании же больших объектов нужна тщательная работа по выбору наиболее целесообразной последовательности строительно­монтажных работ, их продолжительности, числа участников, а также необходим учет множества факторов. Программный модуль «Календарное планирование производства работ» позволяет учитывать все эти параметры и формировать линейные и сетевые календарные графики производства работ (рис. 5). Предусмотрена возможность ввода сроков фактического выполнения работ, что позволяет с одинаковым успехом использовать программный модуль для составления как объектных (обобщенных), так и рабочих календарных планов.

Рис. 5. Визуализация хода выполнения работ на диаграмме Ганта

Конечно, календарный план ППР можно составить и вручную. Однако даже с использованием сметно­нормативных баз это является весьма трудоемкой задачей. Поэтому в программном модуле предусмотрен импорт информации из сметных программ в формате единого блока обмена АРПС. Одновременно предусмот­рена возможность подключения любой сметно­нормативной базы данных и/или создание собственной.

В программном модуле реализованы простые и эффективные способы взаимоувязки работ, позволяющие легко и быстро построить сетевую модель. Кроме того, обеспечивается построение многоуровневых календарных планов производства работ, что дает необходимую степень детализации и возможность объединения календарных планов для управления ресурсами на уровне строительной организации.

Выходными документами программного модуля, помимо самого календарного плана, являются графики: потребности в материалах, машинах и механизмах, движения рабочих по объекту и финансирования.

Строительный генеральный план — вторая неотъемлемая часть в ходе разработки ПОС и ППР. Программный комплекс «Гектор: Проектировщик­строитель» предоставляет весьма развитые средства автоматизации чертежных работ, представленные 16 графическими программными модулями.

Рис. 6. Вкладка «Гектор: Проектировщик» в ленте AutoCAD 2013

Графические модули можно запускать не только из электронно­технического архива, но и непосредственно из AutoCAD (рис. 6), при этом в последнем случае работать можно и с документами, не включенными в электронно­технический архив.

Практически на любом строительном объекте применяются подъемные краны. База данных программного комплекса «Гектор: Проектировщик­строитель» содержит более 100 кранов различных типов (башенных, автомобильных, гусеничных, пневмоколесных и железнодорожных). Для каждого крана могут быть построены виды в разрезе и в плане с обозначением вылета, опасных и рабочих зон, а также график грузоподъемности (рис. 7).

Рис. 7. Пример построения на чертеже крана КБ-408 в разрезе

В помощь разработчику ППР кранами предусмотрено также два расчетных модуля, позволяющих рассчитать фундаментную плиту, а также параметры и количество материалов для устройства подкрановых путей.

Помимо кранов, на реальной стройплощадке применяется и другое грузоподъемное оборудование, задачу правильного выбора и уместного расположения которого также необходимо решить проектировщику. В программном комплексе предусмотрена возможность выбора и построения на чертеже трубоукладчиков, строительных люлек и мачтовых подъемников (рис. 8).

Рис. 8. Выбор мачтовых подъемников по грузоподъемности и высоте подъема груза

В случае производства работ кранами, как правило, должны составляться схемы строповки грузов. С помощью программного модуля «Схемы строповки грузов», в базу данных которого включено около 200 типовых схем строповки, данная задача решается весьма просто и эффективно. Буквально за несколько минут можно сформировать и вставить в чертеж набор схем, а также таблицу грузов и типовой текст примечаний (рис. 9).

Рис. 9. Формирование набора схем строповки

Другим важным разделом автоматизации являются земляные работы. В программном комплексе предусмотрены инструменты для построения котлованов и траншей на чертеже с автоматическим определением объема вынимаемого грунта и последующим расчетом потребности в землеройной технике (рис. 10).

Рис.10. Котлован и отчетные документы на чертеже

Еще одной задачей, которую приходится решать практически для каждой строительной площадки, является нанесение на чертеж условных изображений временных ограждений. Для решения этой задачи в рамках программного комплекса «Гектор: Проектировщик­строитель» предусмотрен программный модуль «Временные ограждения» (рис. 11).

Рис. 11. Программный модуль «Временные ограждения»

Рис. 12. Временные ограждения на чертеже

Модуль «Временные ограждения» позволяет не только построить на чертеже временные ограждения, но и автоматически рассчитать количество материалов для его устройства (рис. 12). Для всех типов временных ограждений в базе данных программного комплекса предусмотрена схема устройства.

В данной статье освещена только малая часть возможностей программного комплекса «Гектор: Проектировщик­строитель». Кроме рассмотренных вопросов программный комплекс позволяет автоматизировать расчет потребности в инвентарных зданиях и построение на чертеже «бытового городка», нанесение линейных и точечных обозначений, построение временных дорог, расчет временного водо­ и электроснабжения, а также другие важные задачи, встающие перед проектировщиком ПОС и ППР. Разработчики программного комплекса планируют не останавливаться на достигнутом. Уже в ближайшее время ожидается расширение базы нормативно­методических и справочных материалов, функция автоматизированного формирования пояснительной записки, улучшение взаимодействия программных модулей с электронным архивом и другие усовершенствования. Приоритеты развития функционала программного комплекса всегда основывались на пожеланиях и предложениях пользователей. Разработчики не собираются изменять этой хорошей традиции и впредь. Можно с уверенностью утверждать, что программный комплекс «Гектор: Проектировщик­строитель» Версия ЭКСПЕРТ по совокупности предоставляемых возможностей является лидером на рынке автоматизации ПОС и ППР.

САПР и графика 8`2013