Построение BIM-модели систем безопасности

Максим Бадаев, руководитель проекта, ЗАО «Нанософт»

Программный комплекс nanoCAD ОПС предназначен для формирования модели систем безопасности в составе охранно­пожарной сигнализации, оповещения, контроля и управления доступом (СКУД), видеонаблюдения зданий и сооружений различного назначения, а также комплексного моделирования систем безопасности с учетом параметров и характеристик используемого оборудования и параметров проекта в целом (рис. 1).

Рис. 1. nanoCAD ОПС

При разработке nanoCAD ОПС версии 8 основное внимание было уделено встраиванию программного комплекса в технологию OpenBIM­проектирования, при работе в которой созданная модель систем безопасности может быть передана в другие программы, позволяющие проводить моделирование и анализ всего объекта в целом.

Одно из нововведений — это реалистичное отображение оборудования при просмотре модели в трехмерном пространстве (рис. 2).

Рис. 2. Реалистичное отображение оборудования

Для отображения реалистичного вида оборудования в программном комплексе nanoCAD ОПС предусмотрен импорт из различных форматов:

• импорт 3D­тел из файла формата *.dwg;
• импорт 3D­тел из файла формата *.3ds программы 3ds Max, предназначенной для 3D­моделирования, анимации и визуализации;
• импорт графики из файла формата *.ifc;
• импорт 3D­тел из файла формата *.step, который предназначен для обмена данными между различными САПР­системами.

Другое нововведение — выгрузка модели в формат IFC (Industry Foundation Classes), представляющий собой формат данных с открытой спецификацией, который предназначен для упрощения взаимодействия в строительстве и используется как формат для информационной модели здания (рис. 3).

Рис. 3. Обмен данными между различным ПО

Процесс создания модели в nanoCAD ОПС довольно прост и нагляден. Практически все операции происходят в 2D­виде, что не требует от пользователя глубокого концептуального переобучения при работе с программным комплексом (рис. 4).

Рис. 4. Принцип построения модели

В программный комплекс nanoCAD ОПС встроена База условных графических обозначений (База УГО). При выборе условного графического обозначения (УГО) оборудования и установке его на чертеж поступит запрос, что это за оборудование, после ответа на который будут доступны каталоги баз данных производителей оборудования. Из них и будет предложено выбрать конкретное оборудование от конкретного производителя. В результате УГО будет привязано к оборудованию со свойственными только ему характеристиками и параметрами, которые могут изменяться по ходу построения модели. Например, при подключении к резервированному источнику питания (РИП) различного оборудования будет изменяться токовая нагрузка на РИП и требуемая емкость установленных в него аккумуляторных батарей. К тому же в Базу УГО встроены фильтры по оборудованию, которые не позволят привязать УГО того же РИП, например, к прибору приемно­контрольному или к ручному пожарному извещателю.

Для построения модели системы безопасности здания необходимы исходные данные. Для nanoCAD ОПС ими является архитектурная подоснова в формате *.dwg. В данном случае архитектурная подоснова создана в программе ArchiCAD и выгружена в формат *.dwg как в 2D­, так и 3D­виде (рис. 5).

Рис. 5. Архитектурная подоснова

После дополнительной подготовки архитектурной подосновы, которая заключается в определении этажей и помещений (помещения из ArchiCAD программный комплекс nanoCAD ОПС может распознавать автоматически) можно приступать к расстановке оборудования систем безопасности.

Рис. 6. Автоматическая установка пожарных извещателей

Построение модели можно начать с расстановки извещателей пожарной сигнализации, так как nanoCAD ОПС умеет расставлять их по помещениям в автоматическом режиме (рис. 6). В программе реализовано несколько алгоритмов автоматической установки пожарных извещателей с учетом рекомендованных расстояний по СП 5.13130.2009:

• точечные дымовые и тепловые пожарные извещатели в пространствах помещений;
• точечные дымовые и тепловые пожарные извещатели в пространствах помещений фальшпола (фальшпотолка);
• точечные дымовые и тепловые пожарные извещатели в помещениях с системами пожаротушения и дымоудаления (СП 5.13130.2009 п. 14.1, без учета Примечания);
• один точечный пожарный извещатель в помещении (СП 5.13130.2009 п. 13.3.3);
• точечные пожарные извещатели разных типов, например в пространстве помещения — дымовые, в пространстве фальшпотолка (фальшпола) — тепловые;
• линейные дымовые и тепловые пожарные извещатели в два яруса.

При автоматической установке программный комплекс nanoCAD ОПС учитывает высоты перекрытий и фальшпотолков (фальшполов) и размещает извещатели с учетом этих высот.

Все остальное оборудование устанавливается вручную, из Базы УГО — например, ручные пожарные извещатели, контроллеры, ППК и т.п.

После установки необходимого для построения модели оборудования его нужно подключить между собой. Для этого в nanoCAD ОПС предусмотрен специальный мастер — Мастер подключения оборудования (рис. 7).

Рис. 7. Мастер подключения оборудования

Мастер подключения оборудования позволяет создать шлейфы сигнализации любой топологии: шина, кольцо, кольцо с ответвлениями. Кроме того, можно выбирать назначение подключения: шлейфы, интерфейсы, электропитание оборудования. Мастер различает адресные и неадресные устройства и не позволит подключить неадресное устройство в адресный шлейф и наоборот. К тому же шлейфы приборов можно настроить таким образом, чтобы в них не было подключений оборудования из разных систем, например, чтобы ручные пожарные извещатели не подключались в шлейфы, предназначенные для подключения дымовых извещателей. То есть можно обыгрывать сценарии поведения приборов непосредственно в зависимости от их технологического назначения при работе системы.

По окончании подключения оборудования nanoCAD ОПС предложит выбрать кабель для каждого конкретного шлейфа.

Кабель в программном комплексе трассируется автоматически, по трассам. Для создания трасс предусмотрен специальный мастер, в котором настраиваются параметры прокладки трассы, высота, тип кабельного канала, условия прокладки и графическое отображение трассы на чертеже (рис. 8).

Рис. 8. Прокладка трасс

При прокладке трасс и назначении им определенного типа кабельного канала для лотков и коробов будут устанавливаться соединительные элементы (Т­отводы, Х­отводы, внутренние и внешние углы и др.), которые в зависимости от выбранной геометрии кабельного канала будут автоматически подобраны из каталогов баз данных производителей оборудования. Кроме того, для лотков будут рассчитаны все узлы крепления — от несущих элементов до метизов.

После установки всего оборудования и прокладки трасс им необходимо назначить маркировку. В nanoCAD ОПС предусмотрено несколько видов маркировки оборудования с учетом их позиционного обозначения, высоты установки или прокладки, технических характеристик; например для оповещателей можно выводить маркировку мощности, на которую он установлен.

В nanoCAD ОПС также предусмотрена автоматическая установка выносок маркировки для приборов и устройств (рис. 9).

Рис. 9. Варианты маркировки оборудования

Кроме маркировок в nanoCAD ОПС доступны оформление чертежей, установка рамок и основных надписей, сечений лотков, различных таблиц, например таблицы используемых УГО, а также формирование различных отчетных документов. nanoCAD ОПС позволяет формировать в автоматическом режиме следующие отчеты:

• «Спецификации оборудования»;
• «Кабельные журналы»;
• «Структурная схема»;
• «Таблицы прокладки кабеля»;
• «Таблицы адресов»;
• «Таблицы шлейфов»;
• «Таблицы условных обозначений»;
• «Таблицы расчета РИП»;
• «Таблицы расчета оповещателей»;
• «Таблицы расчета зон обзора видеокамер»;
• «3D­модель в формате IFC».

Расчеты оборудования программный комплекс nanoCAD ОПС производит сразу же после установки оборудования на чертеж. Например, при установке видеокамеры сразу же формируются углы и зоны обзора видеокамеры в зависимости от параметров видеокамеры (матрица, фокусное расстояние) и параметров ее установки (высота, угол наклона). Также будут рассчитаны «мертвая зона», дистанции обнаружения, распознавания и идентификации (рис. 10).

Рис. 10. Расчет углов обзора и зоны обзора видеокамеры

После оформления и документирования модели ее можно посмотреть в 3D­виде. Переход в 3D­вид модели можно осуществлять на любом этапе ее создания, чтобы визуально контролировать правильность установки оборудования по высоте (рис. 11).

Рис. 11. 3D-вид модели с архитектурой и оборудованием освещения

В 3D­вид модели в качестве внешней ссылки можно загрузить и архитектурную подоснову, и другие инженерные системы здания, например светильники из nanoCAD Электро, для визуального контроля установки оборудования инженерных систем. Удобная 3D­навигация в платформе nanoCAD, с возможностью облета, позволяет заглянуть в любой уголок здания.

Данная технология проектирования в САПР позволяет моделировать системы безопасности «сами в себе», без учета других систем, и только визуально контролировать взаимодействие с архитектурой и другими инженерными системами (рис. 12).

Рис. 12. Инструменты выгрузки модели систем безопасности

Технология OpenBIM­проектирования, которую поддерживает nanoCAD ОПС, позволяет выгружать модели систем безопасности в файл формата IFC и загружать модели в этом формате в другие программы, будь то архитектурные, например ArchiCAD, Revit, или анализирующие, например Solibri Model Checker. При выгрузке оборудованию присваиваются свойства как IFC­объектам и переносятся все характеристики и параметры оборудования, в том числе и расчетные данные, из баз данных nanoCAD ОПС. Причем эти свойства доступны для просмотра и анализа в других программах (рис. 13).

Рис. 13. Модели инженерных систем в ArchiCAD

Таким образом, программный комплекс nanoCAD ОПС позволяет построить модель систем безопасности, моделировать поведение систем с различными конфигурациями настройки оборудования, проводить расчеты как самих систем, так и установленного оборудования, документировать и оформлять модель. Плюс к этому — делиться информацией и передавать ее в другие программы для дальнейшего моделирования и анализа объекта проектирования. Более того, загрузка моделей в специальные программы позволяет получить доступ к модели и к свойствам оборудования с мобильных устройств, просматривать и комментировать их непосредственно на объекте строительства (рис. 14).

Рис. 14. Просмотр моделей инженерных систем на мобильном устройстве

Использование nanoCAD ОПС позволяет добиться в проектировании второго уровня зрелости BIM­технологии по диаграмме Бью­Ричардса.