10 - 2021

Российские BIM-технологии: проектирование внутренних инженерных систем в Model Studio CS

Сергей Осминов, 
эксперт отдела комплексной автоматизации в строительстве, ГК CSoft
Сергей Осминов,
эксперт отдела комплексной автоматизации в строительстве, ГК CSoft

Эта статья цикла, посвященного российским BIM-технологиям, рассказывает о продуманном процессе проектирования внутренних инженерных систем в программных комплексах Model Studio CS Отопление и вентиляция, Model Studio CS Водоснабжение и канализация и Model Studio CS Трубопроводы.

Введение

Проектирование внутренних инженерных систем сегодня  — сложный процесс, состоящий из множества составляющих. Причем для достижения максимальной его эффективности требуется обеспечить возможность совместной работы сантехнического и смежных ему отделов в едином проекте, а также параллельного проектирования, когда ошибок во многих случаях можно либо вовсе избежать, либо устранить на этапе их появления. При этом каждая мелочь проекта должна быть продуманной. Малейшее отклонение от норм и правил в проектировании влечет за собой проблемы в строительстве и эксплуатации. Проектирование инженерных сетей — это искусство. Искусство делать жизнь человека безопасной и комфортной.

На сегодняшний день проектирование внутренних инженерных систем осуществляется в программных продуктах Model Studio CS Отопление и вентиляция и Model Studio CS Водоснабжение и канализация, а также, как и ранее, в Model Studio CS Трубопроводы. В них производится проектирование систем водоснабжения, канализации, отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха как промышленных объектов, так и объектов гражданского назначения (рис. 1). Решения Model Studio CS (www.mscad.ru) полностью соответствуют требованиям, нормам и стандартам, действующим на территории Российской Федерации.

Рис. 1. Внутренние инженерные системы школы, выполненные в Model Studio CS

Рис. 1. Внутренние инженерные системы школы, выполненные в Model Studio CS

Комплекс Model Studio CS позволяет решать следующие основные задачи:

  • трехмерная компоновка оборудования и моделирование инженерных систем;
  • расчеты и проверка инженерных решений;
  • формирование и выпуск проектной и рабочей документации.

Все продукты Model Studio CS, входящие в комплексную систему трехмерного проектирования, используют в качестве графической платформы nanoCAD Plus 11.1, nanoCAD Plus 20.1, nanoCAD Plus 20.3, nanoCAD 21 (https://nanocad.csoft.ru) или AutoCAD 2017­2022.

Работа с базой данных

Основу программного комплекса составляет встроенная в среду проектирования база данных стандартных компонентов, содержащая весь необходимый перечень объектов для моделирования внутренних сетей. Для каждого из программных продуктов (Model Studio CS Отопление и вентиляция, Model Studio CS Водоснабжение и канализация, Model Studio CS Трубопроводы) поставляется отдельная база данных в соответствии с его назначением. При необходимости отдельные базы данных для продуктов Model Studio CS могут быть объединены и развернуты как в локальном режиме на рабочем месте пользователя, так и в режиме общего доступа на сервере организации с разграничением прав использования (рис. 2).

Рис. 2. Работа с базой данных 
в среде проектирования

Рис. 2. Работа с базой данных в среде проектирования

В базе данных в структурированном виде представлены все необходимые детали: трубопроводы, воздуховоды, фитинги, трубопроводная и вентиляционная арматура, решетки и др., а также нужное оборудование: вентиляционное, отопительное и оборудование для систем кондиционирования, водоснабжения и канализации. Таким образом, база данных, входящая в стандартную поставку, содержит весь необходимый перечень объектов для моделирования внутренних сетей. Причем все эти объекты — интеллектуальные и содержат полный набор атрибутивной информации.

Следует отметить, что база данных — отнюдь не раз и навсегда предоставляемая данность: пользователю доступна возможность корректировать и пополнять ее, для чего предусмотрены специальные инструменты. Для такого пополнения БД можно использовать уже имеющиеся 3D­модели, например от заводов­изготовителей.

Кроме того, обеспечена возможность создавать собственные базы данных оборудования, изделий и материалов, пополнять их и управлять ими. Для их администрирования вместе с программой поставляется отдельное приложение — Менеджер библиотеки стандартных компонентов.

Технология совместной работы

Совместная параллельная работа над 3D­проектом основана на технологии CADLib Проект, которая позволяет объединять в едином информационном пространстве 3D­модели по разным специальностям, загружать модели смежных разделов в качестве подосновы и использовать их в качестве исходных данных. Таким образом обеспечивается учет актуальной информации об объектах, относящихся к различным специальностям (рис. 3).

Рис. 3. Взаимодействие со смежным строительным отделом

Рис. 3. Взаимодействие со смежным строительным отделом

Особый функционал предусмотрен для обмена заданиями между смежными отделами с возможностью прикладывать ссылки на объект модели и на элементы структуры проекта (рис. 4).

Рис. 4. Формирование задания в строительный отдел на разработку фундаментов под оборудование

Рис. 4. Формирование задания в строительный отдел на разработку фундаментов под оборудование

Все участники проектного процесса работают с базой данных проекта и базами библиотек стандартных элементов, развернутыми на общем сервере. Проектировщики, работающие в Model Studio CS, подключаются к базе проекта из специализированных приложений с помощью технологии CADLib Проект в самом начале работы, что позволяет осуществлять доступ к актуальным настройкам проекта и 3D­моделям, а также выполнять быструю публикацию изменений в общую базу данных (рис. 5).

Рис. 5. Публикация модели приточно-вытяжной системы вентиляции в базу проекта

Рис. 5. Публикация модели приточно-вытяжной системы вентиляции в базу проекта

Коллективный доступ к комплексной цифровой информационной модели (ЦИМ) и управлению инженерными данными информационной модели, структурирование, хранение, визуализация информационных моделей, их проверка на предмет коллизий осуществляются в среде общих данных CADLib Модель и Архив (https://cadlib.mscad.ru).

Инструменты построения модели

Как правило, создание 3D­моделей начинается с компоновки оборудования. Основным источником для выполнения этой процедуры является база данных — достаточно выбрать требуемое оборудование в окне базы данных и разместить его в модели с помощью ввода координат или привязок графической платформы. Каждое оборудование по умолчанию содержит необходимый перечень атрибутов для его идентификации в проекте и отображения в спецификации и прочих технических документах (рис. 6). В процессе компоновки оборудования также доступны все основные инструменты графической платформы.

Рис. 6. Размещение оборудования из базы данных

Рис. 6. Размещение оборудования из базы данных

Создание трехмерной модели можно осуществлять непосредственно с помощью элементов из набранного миникаталога изделий. А если на момент начала проектирования такой миникаталог не создан либо поставщик оборудования деталей еще неизвестен, то предусмотрена возможность выполнять трассировку условными элементами и уже потом автоматически менять их на выбранные из миникаталога после его подключения к проекту.

Непосредственно для удобства моделирования используется специальный инструментарий, представленный на панели Трассирование (рис. 7).

Рис. 7. Использование панели Трассирование при моделировании систем

Рис. 7. Использование панели Трассирование при моделировании систем

Проектирование инженерных систем здания/сооружения осуществляется на основе интеллектуальных объектов. Для построения разных типов объектов моделей предусмотрены специальные средства: трубопроводы, воздуховоды, переходы, решетки, различные арматуры и крестовины. Удобный механизм с динамическими размерами обеспечивает возможность размещать элементы с точной привязкой к другим характерным точкам. Для корректировки инженерных систем применяются специальные инструменты редактирования модели — «ручки», расположенные на всех элементах трехмерной модели и позволяющие перемещать эти объекты, легко и просто расставляя оборудование (рис. 8). Кроме того, с помощью таких «ручек» можно изменять и геометрию самих элементов.

Рис. 8. Специальные инструменты построения модели инженерных систем

Рис. 8. Специальные инструменты построения модели инженерных систем

Кроме специализированных команд Model Studio CS по разделению, соединению, копированию, перемещению элементов модели, могут использоваться и стандартные команды графической платформы.

Особо хотелось бы упомянуть о диалогах и элементах ввода данных: их удобство делает работу в программе комфортной.

В Model Studio CS реализован специализированный инструмент для анализа, корректировки и выгрузки данных модели — Спецификатор. Он позволяет группировать и сортировать данные модели в соответствии с выбранным профилем специфицирования и отображать их в отдельном окне (рис. 9). В Спецификаторе уже имеется отдельный набор преднастроенных профилей, которые при необходимости могут быть откорректированы. Кроме того, возможны создание и настройка новых профилей специфицирования данных в соответствии с ГОСТ, СП и другими НТД предприятия. Спецификатор может использоваться как для корректировки данных модели, так и для вывода различной табличной документации (например, спецификаций).

Рис. 9. Спецификатор — инструмент для анализа 
и вывода данных 3D-модели

Рис. 9. Спецификатор — инструмент для анализа и вывода данных 3D-модели

Аэродинамический расчет систем вентиляции

В программе предусмотрена возможность проведения расчета систем вентиляции — аэродинамический расчет, позволяющий рассчитать расход воздуха, скорость потока, потери давления, удельные потери давления на трении и др. При этом все расчетные данные сохраняются в элементах модели и могут быть автоматически выведены в текстовый или графический формат (MS Word, MS Excel, CAD­приложение и др.).

Для автоматического выполнения расчета достаточно задать расходы воздуха на конечных элементах системы вентиляции: решетках, диффузорах, воздухораспределителях и пр. (рис. 10).

Рис. 10. Аэродинамический расчет систем вентиляции

Рис. 10. Аэродинамический расчет систем вентиляции

Формирование выходной документации

На основе данных построенной информационной 3D­модели и заложенных в программе преднастроенных проекций обеспечивается возможность получения качественной документации разделов ОВ и ВК в соответствии с ГОСТ 21.602­2016 и ГОСТ 21.601­2011:

  • автоматическое получение планов, разрезов систем на основе преднастроенных проекций, таблицы воздухообмена помещений (рис. 11);
  • автоматическое получение план­схем систем, установок систем, фрагментов и узлов планов и разрезов (рис. 12);
  • автоматическое получение изометрических видов на основе преднастроенных проекций (рис. 13);
  • автоматическое формирование спецификаций систем, таблиц с данными (рис. 14);
  • автоматическое получение аксонометрических схем систем (рис. 15).

Рис. 11. План и разрез системы вентиляции

Рис. 11. План и разрез системы вентиляции

Рис. 12. План систем водоснабжения

Рис. 12. План систем водоснабжения

Рис. 13. Изометрический вид системы вентиляции

Рис. 13. Изометрический вид системы вентиляции

Рис. 14. Спецификация систем вентиляции

Рис. 14. Спецификация систем вентиляции

Рис. 15. Аксонометрическая схема систем водоснабжения

Рис. 15. Аксонометрическая схема систем водоснабжения

На сформированной графической документации в автоматическом режиме проставляются элементы оформления: выноски, высотные отметки, линейные размеры, позиционные обозначения.

Заложенные в программные продукты Model Studio CS шаблоны документации пользователь может редактировать в соответствии со своими предпочтениями либо использовать собственные.

Заключение

Model Studio CS Водоснабжение и канализация (www.mscad.ru/programs/water) и Model Studio CS Отопление и вентиляция (www.mscad.ru/programs/heating) — это новые перспективные продукты, эффективные и простые в использовании, значительно расширяющие возможности платформ nanoCAD/AutoCAD и делающие работу инженера более комфортной и эффективной.

Программы активно развиваются. Разработчики, стремясь создавать инструменты, максимально полезные пользователям, находятся в постоянном диалоге с проектировщиками. В ближайших планах — создание функционала для построения гибких воздуховодов и трубопроводов; изоляция для прямоугольных воздуховодов; гидравлический расчет трубопроводов; наполнение баз данных новыми каталогами заводов­изготовителей; функционал для создания сборок (узлов) из элементов систем ОВ и многое другое.

***

Читайте другие статьи нашего цикла публикаций:

  1. Российские BIM­технологии: комплексное проектирование на базе Model Studio CS // САПР и графика. 2021. № 6. С. 16­19.
  2. Российские BIM­технологии: проектирование генерального плана в Model Studio CS // САПР и графика. 2021. № 6. С. 22­26.
  3. Российские BIM­технологии: проектирование наружных инженерных сетей в Model Studio CS // САПР и графика. 2021. № 7. С. 50­53.
  4. Российские BIM­технологии: проектирование архитектурно­строительной части в Model Studio CS // САПР и графика. 2021. № 8. С. 26­30.
  5. Российские BIM­технологии: проектирование технологической части в Model Studio CS // САПР и графика. 2021. № 8. С. 20­25.
  6. Российские BIM­технологии: разработка технологических схем в Model Studio CS // САПР и графика. 2021. № 9.

Регистрация | Войти