Autodesk Revit в BIM-моделировании промышленных объектов

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

Масштабные стройки советской эпохи, которым в свое время посвящались художественные произведения и кинофильмы, большей частью вершились в области промышленного проектирования. В наше время эта проблематика, естественно, не утратила своей актуальности. Более того, современный уровень технологического развития, инструментария и функционала интеллектуальных средств проектирования предоставляет специалистам возможности принципиально иного масштаба и вызывает большой интерес у BIM-сообществ.

Уникальный потенциал Autodesk Revit позволяет проектировщиками браться за реализацию по­настоящему сложнейших проектов разнообразных промышленных объектов. Особый интерес в этой работе представляют нестандартные подходы и приемы. Как обойти неожиданные преграды и ненужные ограничения? Как при этом сохранить аккуратность в рациональном управлении многообразными собственноручно созданными данными?

Сокровенное знание появляется отнюдь не само по себе и не сразу. Это плод самого что ни на есть практического опыта, полученного в процессе реализации проектов внедрений у заказчиков компании «АйДиТи» для решения их насущных практических задач.

Уже достаточно давно к искушенным и опытным пользователям Revit пришло понимание того факта, что очень многое в данной программе требует оптимизации. Если несколько разных элементов берут свое начало из общей точки, то данную ситуацию необходимо рассмотреть с позиции рационального создания семейств. 2D­профиль, из которого все исходит, может быть общим, а сами 3D­элементы могут быть созданы разными способами. И действительно, чем меньше приходится дублировать одни и те же действия, тем проще и быстрее происходит продвижение в разработке контента для программного продукта. Задача очень непростая — воистину, стремление к максимально возможной оптимизации разрабатываемых семейств и всех сопутствующих им материалов под стать процессу решения уравнений с множеством неизвестных.

Информационное моделирование объектов промышленного и гражданского строительства, инфраструктуры (BIM) — это технология, обеспечивающая создание, обмен, регулярное использование цифровой информации об объекте или его части на протяжении всего жизненного цикла. BIM включает координированное использование интеллектуальной компьютерной 3D­модели с данными, которая создается и управляется совместимыми друг с другом техническими и программными решениями. Применение технологии информационного моделирования позволяет повысить качество проектирования при одновременном снижении затрат времени и средств.

Рассмотрим пример использования какого­нибудь распространенного элемента из сортамента металлопроката, например равнополочного уголка (ГОСТ 8509­93. Уголки стальные горячекатаные равнополочные. Сортамент). В промышленных зданиях подобный элемент может применяться в различных вариантах инженерных решений: связь жесткости, элемент ограждения, опора для ступени, перемычка над проемом, закладная деталь и многое другое. В BIM­модели возможно оптимизировать семейства для вышеописанных решений следующим образом.

Семейство 2D­профиля должно менять свою привязку (положение относительно точки вставки). Один вариант привязки — по центру тяжести, второй — по внешнему углу. Привязка к центру тяжести пригодится для несущего каркаса с аналитической схемой (стержнем), привязка по внешнему углу пригодится для поручней, стоек, перемычек и других подобных элементов, которые также попадают в категорию «Каркас несущий», но создаются по простому шаблону и не имеют аналитического стержня.

Необходимо создать один­единственный источник всех позиций согласно ГОСТ. Таким источником может быть CSV­каталог, в котором можно указать все требуемые в проекте характеристики — от текстового наименования до массы погонного метра в килограммах. Поиск и адаптация заготовки такого каталога не составит большого труда (рис. 1).

Рис. 1. CSV-каталог в ПО Microsoft Excel

Далее каталог и профиль встретятся в семействе 3D­уголка. В данном семействе возможно предусмотреть универсальную подрезку торцов под произвольными углами. Тогда не придется постоянно создавать отдельное семейство под каждую конкретную ситуацию угла подрезки. Набор общих параметров для такого рода семейств может выполнять множество полезных функций — от группирования, сортировки и фильтрации одних уголков от других до подсчета площади покрытия антикоррозионной защитой (рис. 2).

Рис. 2. Вид уголка с произвольной подрезкой торцов

Уголок должен уметь попадать во все необходимые спецификации — от технической спецификации металла до ведомости расхода стали. В ведомость расхода стали также попадает системная несущая арматура. Опытные пользователи Revit научились обходить ограничение системных категорий и предложили способ создания загружаемых семейств (RFA­файлов), принадлежащих следующим системным категориям Revit:

• «Воздуховоды»;
• «Кабельные лотки»;
• «Короба»;
• «Крыши»;
• «Лестницы»;
• «Несущая арматура»;
• «Ограждение»;
• «Пандус»;
• «Перекрытия»;
• «Потолки»;
• «Стены»;
• «Топография»;
• «Трубы».

Таким образом, появляется возможность использования специальных семейств­трансляторов, которые представляют собой важное промежуточное звено между исходным RFA­семейством в своей категории, «Каркас несущий», и конечной спецификацией для системной категории, например «Несущая арматура», внутри RVT­проекта. Трансляторы могут передавать в спецификацию значения общих параметров из вложенных семейств любой степени (глубины) вложения. Собственно, трансляторы и нужны для того, чтобы пользователь мог с удобством задавать в свойствах экземпляра или через спецификацию необходимые данные для всех элементов сложного сборного семейства.

Пример семейства фундаментного ростверка, включающего закладные детали из сортамента металлопроката, содержит набор параметров, предназначенных для занесения данных в ведомость расхода стали и в другие спецификации для несущей арматуры (рис. 3).

Рис. 3. Семейство фундамента

Другим примером может стать семейство двери, внутри которого вложен сортамент металлопроката для перемычки над проемом. Пользователю достаточно лишь указать размеры сторон, толщину сечения и длину перемычки, а также позицию для спецификации. Остальные данные автоматически заполнятся благодаря формулам, условным выражениям и CSV­каталогам. Не все параметры из вложенных семейств обязательно транслировать в конечное семейство. Например, если уголок используется в перемычках над проемами, то для него можно «заморозить» подрезку торцов (рис. 4).

Рис. 4. Дверь с набором разных перемычек

Для работы с системами трубопроводов также можно использовать семейства­трансляторы. Промышленные трубопроводы состоят из множества разных элементов, которые должны быть собраны в общую спецификацию оборудования, изделий и материалов. В проекте Revit создается форма спецификации для системной категории «Трубы», в которой через трансляторы учитываются все необходимые элементы, разложенные по отдельным группам:

• «Оборудование»;
• «Трубы»;
• «Соединительные детали трубопроводов»;
• «Арматура»;
• «Компоненты изоляции»;
• «Опоры»;
• …

В каждом RFA­семействе, задействованном в модели трубопровода, используется от одного до нескольких трансляторов. Каждый транслятор с информационной точки зрения является каким­либо компонентом, но в самой 3D­модели семейства его 3D­элемент создавать не обязательно. Это справедливо для изоляции из нескольких компонентов. У компонентов могут быть различные методики подсчета, разные единицы измерения и т.д. Благодаря такому подходу пользователь имеет возможность рассортировать по системам, а затем по группам все позиции в одной спецификации, относящейся к системной категории «Трубы». В свойствах такой спецификации используется весь арсенал параметров: стандартные, общие, формульные, объединенные (рис. 5).

Рис. 5. Спецификация оборудования, изделий и материалов для категории «Трубы»

Компания Autodesk — лидер в области разработки решений для 3D­проектирования, дизайна, графики и анимации.

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 случае с изоляцией фитингов и арматуры применяются вложенные семейства, умеющие по команде пользователя отображаться или не отображаться в проекте, предлагать, выбирать разные составы и т.д. Прямые участки труб из­за своих системных ограничений «одеваются» в изоляцию при помощи специальных адаптивных семейств. В таком семействе достаточно указать начало и конец каждой трубы и задать значение диаметра трубы. Для работы с изоляцией прямых участков труб используется 3D­вид, созданный по специальному шаблону вида, в котором настроено отображение только нужных категорий и включена прозрачность для точной привязки адаптивных точек (рис. 6).

Рис. 6. Адаптивная изоляция

Адаптивные семейства также применяются для создания крышек прямых участков кабельных лотков, для создания 3D­кабелей на опорах ЛЭП, для элементов крепления инженерных трасс к несущим конструкциям и т.д. В каждом адаптивном семействе содержится нужное количество семейств­трансляторов, передающих информацию в нужные спецификации в проекте.

Еще одним решением для крепления инженерных трасс могут служить семейства­фитинги, потому что они умеют привязываться к трубе/воздуховоду/лотку. В качестве примера можно рассмотреть опору для трубы, созданную в категории «Соединительные детали трубопроводов» с типом детали «Соединение». Опора находит ось трубы под любым углом и корректно присоединяется к трубе. При необходимости можно более сложно параметризовать 3D­геометрию, тем самым научить опору, не отрываясь от трубы, менять свой угол. Такая ситуация может быть актуальна для труб с уклоном, стоящих на вертикальных опорах. Недостаток такого подхода — это разрыв на прямом участке в месте вставки опоры, но его при необходимости можно замаскировать 3D­оболочкой, совпадающей по внешнему виду с трубой (рис. 7).

Рис. 7. Опора трубопровода

Таким образом, подводя итог, можно смело констатировать, что Autodesk Revit вполне применим и полезен в промышленном BIM­моделировании, но при определенных условиях:

• выполнение значительной адаптации всех требуемых решений;
• разработка нестандартных приемов использования функционала;
• соблюдение единых правил применения общих параметров, настроек спецификаций, наименований семейств, каталогов и много другого.

Деятельность такого рода — это одна из основных компетенций «АйДиТи», потому как разработка и использование нестандартных решений в ПО Autodesk позволяют достигать интересных и полезных результатов, не имеющих аналогов.