4 - 2014

Технология проектирования шумозащитных экранов с применением AutoCAD Civil 3D & Autodesk Revit

Михаил Абрамов,
Михаил Абрамов,
компания «АйДиТи», руководитель проектов внедрения

В строительной отрасли существует большое разнообразие направлений, требующих профессиональной специализации в различных видах деятельности. В то же время для более эффективного, с точки зрения информационных технологий, решения целого ряда практических задач зачастую может возникать объективная необходимость применения сразу нескольких программных продуктов. И такую возможность с успехом предоставляют программные комплексы Autodesk.

В настоящей публикации речь пойдет о связке двух программных продуктов: AutoCAD Civil 3D и Autodesk Revit, оба из которых входят в состав программного комплекса Autodesk Infrastructure Design Suite. С их помощью организации, занимающиеся проектированием и строительством объектов транспортной инфраструктуры, могут решать всевозможные задачи, в частности такие, как проектирование шумозащитных ограждений (экранов) вдоль крупных автомобильных магистралей.

Рис. 1. Размещение полилинии оси экрана

Рис. 1. Размещение полилинии оси экрана

Autodesk Revit предназначен для автоматизации проектирования, строительства и управления эксплуатацией высококачественных, энергосберегающих зданий на основе технологии информационного моделирования зданий (BIM). Это полнофункциональное решение, объединяющее возможности архитектурного проектирования, проектирования инженерных систем, проектирования строительных конструкций.

С одной стороны, шумозащитные экраны являются строительными конструкциями, для которых выпускается рабочая документация по архитектурным и конструктивным решениям; с другой стороны, это линейный объект, имеющий значительную протяженность, находящийся на рельефе с привязкой к автотрассе и требующий постоянного контроля над абсолютными координатами. В современных условиях достаточно развитой взаимосвязи между генподрядными и субподрядными организациями возникает немало вопросов по обмену проектной информацией в цифровых форматах данных.

Рассмотрим самый распространенный вариант, когда субподрядная организация, занимающаяся разработкой шумозащитных экранов, получает техническое задание от дорожной генподрядной организации в виде двумерных чертежей в формате DWG. Основным источником информации в данном случае будет являться план местности с нанесенной на него проектной или уже  существующей автотрассой.

Компания «АйДиТи» — один из ведущих отечественных поставщиков лицензионного программного и аппаратного обес­печения, системный интегратор в области САПР и ГИС по всем отраслевым направлениям.

Компания «АйДиТи» осуществляет:

  • поставки лицензионного программного обеспечения и аппаратных средств — как корпоративные, так и розничные;
  • консалтинг и внедрение САПР и ГИС;
  • разработку и реализацию проектов ИT­инфраструктуры;
  • управление активами ПО (Software Asset Management, SAM);
  • техническую поддержку и обучение.

Компания обладает высшими партнерскими статусами крупнейших мировых разработчиков, таких как Autodesk, Microsoft, Adobe, Corel, VMware, Kaspersky Lab и сотрудничает со всеми ведущими производителями программного и аппаратного обеспечения.

Заказчики компании «АйДиТи» — это тысячи государственных и коммерческих организаций, а также частные пользователи, работающие в различных отраслях.

Система менеджмента качества «АйДиТи» сертифицирована и соответствует ГОСТ Р ИСО 9001­2008.

Компания «АйДиТи» ведет свою деятельность по всей территории России.

 

Офисы компании:

«АйДиТи­Центральный офис»

Москва: +7(495) 287­4812, idt@idtsoft.ru

«АйДиТи­Северо­Запад»

Санкт­Петербург: +7(812) 676­1170, spb@idtsoft.ru

«АйДиТи­Урал»

Екатеринбург: +7(343) 237­3001, ural@idtsoft.ru

«АйДиТи­Северный Кавказ»

Ставрополь: +7(8652) 41­55­44, skfo@idtsoft.ru

«АйДиТи­Юг»

Ростов­на­Дону: +7(863) 218­1157, rostov@idtsoft.ru 

Краснодар: +7(861) 292­3432, krasnodar@idtsoft.ru

Первый этап предлагаемой технологии работы заключается в эффективном воссоздании трехмерных объектов на основе плана местности в AutoCAD Civil 3D.

Сначала создается полилиния проектной оси шумозащитного экрана при помощи обычных инструментов AutoCAD на основе полилинии оси автотрассы. В зависимости от проектных решений ось экрана может редактироваться согласно местоположению (рис. 1).

На основе полилинии оси экрана уже средствами AutoCAD Civil 3D cоздается трехмерная характерная линия, при этом ее вершины сразу же размещаются в абсолютных отметках (рис. 2). Для характерных линий есть специальная команда, которая автоматически интерполирует отметки вдоль линии в указанных точках либо с заданным шагом, либо с заданным расстоянием. Координаты должны быть нанесены в исходном чертеже плана.

Рис. 2. Создание трехмерной характерной линии

Рис. 2. Создание трехмерной характерной линии
в абсолютных отметках в Civil 3D

Рис. 3.  Создание TIN-поверхности в Civil 3D

Рис. 3.  Создание TIN-поверхности в Civil 3D

Рис. 3. Создание TIN-поверхности в Civil 3D

Следующим шагом является создание TIN­поверхности на основе характерной линии. Поверхность можно создать с помощью  команды Пошаговое смещение для характерных линий — в результате получится поверхность в виде полосы с заданной шириной (смещением) от исходной характерной линии. Данная поверхность необходима для последующей вставки в Autodesk Revit, чтобы на ее основе можно было сформировать рельеф (рис. 3).

Еще одним важным объектом в данной технологии являются точки­метки с отображением высотных отметок. Впоследствии к ним можно будет удобно привязываться в Autodesk Revit для быстрого размещения таких объектов, как, например, буронабивные сваи. Точки­метки автоматически создаются вдоль характерной линии с заданным шагом и могут иметь заранее настроенный стиль оформления (рис. 4).

Рис. 4. Создание точек-меток в Civil 3D

Рис. 4. Создание точек-меток в Civil 3D

Технология информационного моделирования (BIM) — это основанная на интеллектуальной компьютерной 3D­модели технология, объединяющая архитектурно­строительные САПР, в первую очередь решения линейки Revit и Civil 3D, и снижающая затраты времени и средств на выполнение проектов зданий. Технология обеспечивает высокую точность данных, широкие возможности доступа к ним и принятие более обоснованных решений на всех стадиях цикла проектирования зданий или объектов инфраструктуры.

Далее в работу включается программный продукт Autodesk Revit. В первую очередь необходимо передать в Revit абсолютную систему координат из Civil 3D. Для этого в Civil помечается базовая точка проекта шумозащитного экрана. Она может находиться в том месте, где будет установлена стартовая стойка или свая. Определяются абсолютные координаты базовой точки по X,Y,Z. Обязательно нужно учитывать единицы проекта. В Civil рабочими единицами являются метры, в Revit — миллиметры (рис. 5).

Рис. 5. Определение координат базовой точки проекта в Civil 3D

Рис. 5. Определение координат базовой точки проекта в Civil 3D

Рис. 6. Передача координат из Civil в Revit

Рис. 6. Передача координат из Civil в Revit

В подготовленный файл Revit внешней ссылкой подгружаются данные из Civil и помещаются в свои исходные местоположения. Таким образом, все объекты будут всегда находиться в единой системе координат, что существенно снижает вероятность возникновения ошибок при работе с высотными отметками (рис. 6).

При помощи модуля по работе с генпланом в Revit создается трехмерная топоповерхность на основе данных из Civil. Она, как было сказано выше, представляет собой узкую полоску рельефа и таким образом не загружает модель лишней информацией (рис. 7). При необходимости данную поверхность можно отредактировать, добавив нужное количество точек, но лучше создать другие рядом лежащие поверхности с аналогичными точками на границах.

На этом первый этап работы заканчивается. Однако любые возможные изменения в исходных данных можно будет с легкостью воплотить в жизнь, потому что связь внешних ссылок между Civil и Revit сохраняется.

Рис. 7. Модель рельефа в Revit

Рис. 7. Модель рельефа в Revit

Программные комплексы (Suite) Autodesk — комбинации программных продуктов Autodesk, обеспечивающие всестороннее решение задач в той или иной отрасли.

В комплексах семейства Autodesk Design Suite поддерживается сквозной рабочий процесс, охватывающий стадии проектирования, дизайна и визуализации. Выбор продукта, в котором ведется работа в конкретный момент времени, обусловлен потребностями пользователя и выполняемыми операциями.

Вторым (основным) этапом работы является моделирование конструкции шумозащитного экрана.

Богатейший инструментарий Revit позволяет разработать несколько методов моделирования и выбрать оптимальный. В данной статье мы продемонстрируем эффективность метода работы с вложенными семействами. Эта тема неоднократно рассматривалась в наших предыдущих публикациях на страницах журнала «САПР и графика», однако представленная здесь технология имеет свои нюансы.

Во­первых, нужно четко определить, какие элементы потребуются в трехмерном виде, а следовательно, для дальнейшего подсчета в спецификациях, а какие можно будет создать в 2D­режиме на узлах, а в спецификации вычислить по формулам. Во­вторых, следует сразу правильно выбрать все категории семейств, особенно категорию конечного семейства, которое будет размещаться на рельефе.

Рельеф почти никогда не бывает плоским и горизонтальным, поэтому важным моментом является возможность автоматической привязки объекта к поверхности рельефа, а также наклон объекта вдоль рельефа. Справиться с этой задачей поможет категория «Генплан», с помощью которой в стандартных библиотеках созданы всевозможные элементы для благоустройства. А в нашем случае в данной категории создана рядовая секция шумозащитного экрана, в которую вложены отдельные панели, стойки, элементы крепления и др. Главное — создать оптимальные в плане детализации семейства, чтобы впоследствии не перегрузить ими проект, поскольку будет создано очень много секций на участках в несколько километров.

Сравнение версий пакета программ Autodesk Infrastructure Design Suite 2014:

Версии Infrastructure Design Suite

 Standard

 Premium

 Ultimate

AutoCAD

Ускорение выпуска рабочей документации и анализ вариантов проекта в 3D с помощью мощных функций AutoCAD

AutoCADMap 3D

Доступ к данным САПР и ГИС, их анализ и совместное использование для планирования,
эскизного проектирования и принятия управленческих решений

AutoCADRaster Design (aнглийский)

Дополняет функции AutoCAD мощными возможностями редактирования растровых изображений и векторизации

Autodesk ReCap  (aнглийский)

Визуализация, подчистка и упорядочение данных, полученных путем захвата реальности

NavisworksSimulate 

Интеграция нескольких моделей для совершенствования совместной работы, моделирования последовательности строительства, определения объемов работ и более качественной проверки проектов

Revit Structure 

Поддержка рабочих процедур на базе технологии BIM в проектах инфраструктуры,
интегрированные инструменты проектирования, расчетов и анализа

AutoCADUtility Design (aнглийский)

Проектирование, анализ и выпуск документации по линиям электропередачи на привычной платформе AutoCAD

AutoCAD Civil 3D 

Поддержка рабочих процедур на базе технологии BIM в проектах инфраструктуры, интегрированные инструменты проектирования, расчетов и анализа, выпуска рабочей документации

AutodeskInfraWorks (aнглийский)

Формирование информационно насыщенных проектных предложений, в которых учитываются существующие условия, на стадии эскизного проектирования

3ds Max Design 

Создание наглядных изображений и видеороликов, обладающих профессиональным качеством,
на основе данных об объектах инфраструктуры для оценки и демонстрации проектного замысла

BridgeModule 

Моделирование мостовых переходов и их компонентов

GeotechnicalModule 

Оптимизация импорта и использования данных о скважинах, а также составления документации

RailLayoutModule

Оптимизация прокладки железнодорожных путей. Создание новых трасс
и стрелочных переводов производится на основе каталога

NavisworksManage 

Интеграция нескольких моделей для совершенствования проверки проектов,
моделирования последовательности строительных работ и выявления коллизий

RobotStructuralAnalysisProfessional 

Расширенные инструменты для инженерных расчетов и анализа, позволяющие исследовать линейное
и нелинейное поведение сложных структур

Revit 

Инструменты на базе технологии BIM для архитектурного проектирования, проектирования инженерных систем и строительных конструкций, а также моделирования строительства

Roads and Highways Module для InfraWorks  (aнглийский)

Эскизное проектирование автодорог в 3D с возможностью оценки объема работ, бюджета и планирования рабочего графика

RiverandFloodAnalysisModule 

Автоматизированные функции анализа, составления карт и моделирования для рек и водных потоков

Рядовая секция в проекте работает как трансформер, превращаясь в разные типы, в зависимости от выбранных внутри нее элементов (рис. 8). Универсальность и здесь является  основным механизм работы, как и в тех случаях, о которых мы рассказывали в предыдущих статьях.

Рис. 8. Семейство рядовой секции в Revit

Рис. 8. Семейство рядовой секции в Revit

Рис. 9. Многокомпонентная ось в Revit

Рис. 9. Многокомпонентная ось в Revit

Для удобного размещения данных секций с правильной привязкой можно использовать множество вспомогательных инструментов, среди которых, например, есть многосегментная (ломаная) ось, появившаяся не так давно в Revit. Она прекрасно создается на основе характерной линии из внешней DWG­ссылки и позволяет осуществлять корректную привязку, в том числе и привязку продольных разрезов на всех участках (рис. 9).

Autodesk, Inc. — мировой лидер в области решений для 3D­дизайна, проектирования и создания виртуальной реальности. Все компании из списка Fortune 100 применяют инструменты Autodesk, чтобы проектировать, моделировать и визуализировать свои идеи для экономии времени и денег, улучшения качества продукции и скорейшего внедрения инноваций.

Начиная с выпуска AutoCAD в 1982 году компания разработала широчайший спектр инновационных программ, позволяющих инженерам, архитекторам и конструкторам испытывать свои идеи еще до их реализации.

В целом, сам процесс моделирования шумозащитных экранов отнюдь не является уникальным и не представляет каких­либо существенных сложностей. Просто необходимо  грамотно и последовательно действовать шаг за шагом, следуя логике Revit. Всегда следить за местоположением размещаемых объектов — как в плане, так и на разрезах. Соблюдать высотные отметки. Если в проекте будут применяться наклонные элементы, помимо наклонных секций, то необходимо привязывать их к наклонным опорным плоскостям. Важно также своевременно заполнять свойства объектов различной информацией: маркировками, комментариями, наименованиями, обозначениями, чтобы в дальнейшем удобно было составлять спецификации и создавать марки (рис. 10).

Рис. 10. Виды экранов в Revit

Рис. 10. Виды экранов в Revit

Рис. 10. Виды экранов в Revit

AutoCAD Civil 3D — отраслевой программный продукт для проектирования объектов инфраструктуры в организациях, занимающихся разработкой и проектированием генеральных планов объектов промышленного и гражданского строительства, автомобильных и железных дорог, трубопроводных систем, аэродромов и аэропортов и т.п.

Подведем итоги и кратко сформулируем те преимущества, которые предоставляет предложенная технология работы:

  • удобство работы с линейными объектами на рельефе, протяженность которых велика;
  • процесс автоматизации при использовании многочисленных абсолютных отметок позволяет существенно улучшить качество документации и ускорить работу, принимая на себя все рутинные процедуры пересчетов и позиционирований;
  • связка Civil&Revit давно зарекомендовала себя как надежный тандем высокого технического уровня;
  • к данной связке впоследствии можно подключать программный продукт Autodesk Navisworks для моделирования процесса строительства и реализации иных профильных задач;
  • программные комплексы Autodesk, как, собственно, и следует из их названия, предназначены для наиболее эффективного решения подобных комплексных задач.

САПР и графика 4`2014