Александр Белкин, руководитель отдела систем для ПГС, АО «СиСофт Девелопмент»

Анастасия Овчинникова, инженер технического сопровождения отдела систем для ПГС, АО «СиСофт Девелопмент»

Для того чтобы осуществить задуманное, необходимы надежные и качественные инструменты. Если сейчас, в современном мире, говорить про сферу архитектуры, то уже не обойтись без программ, позволяющих за короткие сроки спроектировать здания и сооружения любой формы и сложности. При этом нужно выполнить все требования законодательства в области информационного моделирования. В этой статье рассмотрим функциональные возможности отечественного продукта Model Studio CS Строительные решения. Данное программное обеспечение (ПО) является частью комплексной линейки, разрабатываемой компанией «СиСофт Девелопмент» с 2008 года. Все продукты линейки Model Studio CS входят в реестр отечественного ПО в соответствии со статьей 12.1 Федерального закона от 27.07.2006 №149-ФЗ «Об информации, информационных технологиях и о защите информации». Продукт постоянно развивается и предлагает новые инструменты для комфортной работы архитектора. Получаемые решения полностью соответствуют требованиям российского законодательства.

Концептуальное проектирование

Архитектурная деятельность — это всегда полет фантазии. Для того чтобы полет был легким и невесомым, необходимо достаточное количество инструментов, которые позволят создать облик будущего здания или городской застройки.

Программный продукт не только позволит сформировать полностью готовую для прохождения экспертизы модель, но также поможет проработать возможные варианты архитектурного вида зданий и сооружений, воплотить в жизнь все задумки архитектора.

Функционал Model Studio CS Строительные решения обширен и может справиться с большим количеством задач:

• формирование 3D-модели здания промышленного или гражданского назначения любой сложности;
• назначение объектам в модели определенных параметров, которые необходимы на разных этапах жизненного цикла;
• получение проектной и рабочей документации в соответствии с отраслевыми стандартами, автоматический подсчет объемов работ и многое другое.

Прежде чем приступить к получению необходимого пакета документации, важно грамотно разместить и проработать все компоненты и элементы здания или сооружения.

Для размещения ограждающих конструкций можно использовать набор команд, таких как создание стен, перекрытий, создание крыш разной формы, добавление элементов заполнения (окна, двери, ворота, витражи) и т.д.

Model Studio CS Строительные решения имеет библиотеку материалов и изделий, которая позволит наделить информационную модель (далее — ИМ) всем самым необходимым (конструктивными элементами, мебелью, оборудованием, элементами декора).

Также функционал программы позволяет создавать свои, ни на что не похожие объекты, компоненты и элементы с помощью специальных команд.

Если говорить о ЦММ (цифровой модели местности), то Model Studio CS Строительные решения обладает возможностью создавать формообразующие объекты на основе подгруженных данных в виде подложек (файлов различных форматов: DWG, PNG, PDF и др.) — рис. 1.

Рис. 1. Объединенная информационная модель с подложкой

Если имеются данные лазерного сканирования, на основе которых архитектору необходимо формировать модель здания или сооружения в условиях общей застройки или же необходима реставрация (зданий, помещений, конструкций), в этом случае функционал позволяет импортировать все необходимые данные в виде облаков точек с настройкой всех необходимых параметров (рис. 2).

Рис. 2. Формирование ИМ в Model Studio CS Строительные решения на основе данных лазерного сканирования

Сформированная ИМ точно передает замысел архитектора для работы конструктора и его дальнейшего осуществления по возведению объекта капитального строительства.

Разработка архитектурно-планировочной части

Для детальной разработки архитектурной 3D-модели в Model Studio CS Строительные решения предоставляются специализированные инструменты по моделированию, библиотека параметрических элементов архитектурной части и редактор параметрического оборудования для создания своих уникальных объектов с последующим сохранением в базе данных для дальнейшего использования (рис. 3). В предоставляемую библиотеку включено более 260 окон и дверей по государственным стандартам и стандартным сериям различных производителей. Все составные компоненты и элементы полностью параметризованы. В их свойствах можно задать материал, тип открывания полотна, сторону крепления петель и т.п. (рис. 4).

Рис. 3. Формирование ограждающих конструкций в Model Studio CS Строительные решения

Удобен функционал по формированию ограждающих конструкций, так как к каждому из видов можно применить многослойность с заданием параметров для каждого слоя. Создание разметок помещения позволит автоматически рассчитать объем, площадь всех помещений и поверхностей (стены, потолки, полы), чтобы в дальнейшем получить «Ведомость отделки помещений» и «Ведомость полов» с отображением схемы пола.

Рис. 4. Параметры редактируемых объектов

Разработчики поддерживают связь с пользователями и вносят улучшения в продукт. В настоящее время дорабатываются некоторые уже имеющиеся команды и разрабатываются новые, которые за счет своей динамической работы позволяют облегчить работу над ИМ. Например, в последних версиях программы функционал был дополнен целым блоком команд по созданию/редактированию объемного помещения. 3D-помещение может строиться разными способами, один из которых — построение по точке, где просто указывается точка в пространстве модели и объект автоматически формируется по ограждающим конструкциям, что заметно сокращает время работы архитектора (рис. 5).

Рис. 5. Формирование 3D-помещения с выводом необходимой информации об объекте

Редактор параметрического оборудования как инструмент проявления уникальности

Типовые проектные решения используются везде и всюду. Но любое здание и сооружение должно чем-то отличаться от других, выделяться среди них.

Для создания своих собственных объектов или различных компонентов и элементов зданий (карнизы, балюстрады, доборные элементы, колонны и пилястры, капители и основания) в Model Studio CS Строительные решения используется функция Редактор параметрического оборудования.

Главным преимуществом данного функционала является то, что он позволяет создавать уникальные объекты, конфигурацию которых можно менять с помощью специальных инструментов — ручек. Например, есть ручки, меняющие длину объекта. Есть ручки-переключатели, позволяющие, не переходя в свойства объекта, поменять форму/размеры/цвет и другие параметры объекта (рис. 6).

Рис. 6. Создание декоративных элементов в редакторе параметрического оборудования

Редактор — это гибкий инструмент, в котором можно прорабатывать объекты любой сложности. Объекты формируются из 3D-примитивов. Эти примитивы можно размещать массивом, вычитать, объединять и т.д. С помощью редактора можно создать, например, лестницы. В библиотеке стандартных компонентов есть пример такого объекта. В свойствах лестницы можно поменять высоту/ширину ступеней, включить/выключить отображение одного или сразу двух ограждений и т.д. С помощью ручек у данного объекта можно поменять ширину и длину самой лестницы (рис. 7).

Рис. 7. Создание конструктивных элементов в редакторе параметрического оборудования

Комплексная работа всех инженерных специальностей над проектом

В продуктах линейки ПО Model Studio CS осуществляется комплексный подход к созданию проекта. Состав линейки очень обширен: предусмотрены специализированные продукты для разработки технологических и электротехнических схем, 3D-генплана, 3D-модели трубопроводных систем, металлических и железобетонных конструкций, архитектурных форм, внутренних инженерных систем и систем электроснабжения, а также проектирования ЛЭП, молниезащиты и ОРУ.

Параллельную совместную работу над 3D-проектом архитектора и конструктора обеспечивает еще одна технология «СиСофт Девелопмент» — CADLib Проект. Это инструмент, позволяющий объединить в едином информационном пространстве спроектированные ИМ объекта по всем специальностям, использовать модели смежников в качестве подосновы, привязывать 3D-модели к заданиям и к переписке между участниками проекта. Это позволяет осуществлять доступ к актуальным настройкам проекта и 3D-моделям, а также быстро публиковать изменения в общей базе данных. Такая работа позволяет избежать коллизий между архитектурой и конструкторской частью с инженерными коммуникациями. Важно контролировать процесс формирования ИМ, так как это заметно сокращает сроки работы над проектом.

Коллективный доступ к комплексной модели и управлению ее инженерными данными, структурирование, хранение, визуализация информационных моделей и их проверка на предмет коллизий осуществляются в едином информационном пространстве (в среде общих данных) CADLib Модель и Архив (рис. 8).

Рис. 8. Общая (сводная) модель школы в среде CADLib Модель и Архив

В Model Studio CS Строительные решения реализован функционал,  позволяющий размещать объекты на основе подгруженных в пространство ИМ поверхностей, которые были разработаны и опубликованы в CADLib Модель и Архив из модуля Model Studio CS Генплан. Выбрав специальную команду и задав базовую точку, объекты можно спроецировать на поверхность за считаные секунды, что облегчает работу над моделью.

Одной из важнейших составляющих жизненного цикла ИМ, сформированной с помощью продуктов линейки Model Studio CS и технологии CADLib Проект, является прохождение различных экспертиз, и прежде всего государственной экспертизы. Программное обеспечение «СиСофт Девелопмент» дорабатывается и модернизируется с учетом всевозможных нормативных требований, а также удобства для потребителя. Команда «СиСофт Девелопмент» не только отслеживает, но и активно участвует в разработке нормативно-технических актов в области регулирования информационного моделирования. Наше программное обеспечение имеет возможность экспортировать информационные модели в формат IFC как из каждого модуля Model Studio CS, так и из среды общих данных (с учетом требований Мосэкспертизы и Ленэкспертизы).

Основной особенностью комплексной линейки, разрабатываемой компанией «СиСофт Девелопмент» с 2008 года, является бесшовная технология формирования и ведения ИМ на всем протяжении жизненного цикла (рис. 9). Потребитель получает возможность гарантированной сохранности данных и возможность выполнения требования по интероперабельности ИМ с государственными информационными системами, что актуально для потребителей, перечисленных в постановлении Правительства Российской Федерации № 331 от 05.03.2021.

Рис. 9. Основные этапы жизненного цикла ИМ в продуктовой линейке «СиСофт Девелопмент»

Визуализация для заказчика без дополнительного моделирования

Одной из задач продвижения проектируемого объекта капитального строительства является его наглядное представление, так как важно увидеть еще не существующий объект в естественной (виртуальной) среде.

Информационную модель объекта капитального строительства, выполненную средствами Model Studio CS, из среды общих данных CADLib Модель и Архив можно экспортировать в другие системы для дальнейшего преобразования и просмотра.

В частности, для передачи модели в Lumion (программа для осуществления 3D-визуализации) используется открытый стандарт файлов для интерактивных 3D- приложений COLLADA (формат, разработанный для обмена между 3D-приложениями) с расширением *.DAE. Данный стандарт базируется на формате XML и позволяет свободно обмениваться файлами с 3D-графикой, при этом имеет минимальные потери исходных данных (рис. 10).

Рис. 10. Визуализация модели посредством промежуточных форматов

Помимо этого, существует возможность экспорта 3D-модели в форматы 3D-графики для рендеринга в популярных программах 3DS Max, Blender, Artlantis и т.д.

Оформление проектной и рабочей документации

Завершив построение 3D-модели, можно приступать к получению чертежей и спецификаций. Перед этим необходимо убедиться, что в свойствах объектов правильно прописаны позиции, марки и типы изделий.

Для получения 2D-чертежей создаются видовые кубы, охватывающие всю модель или определенную ее часть. Далее с помощью встроенного инструмента «Преднастроенная проекция» можно сформировать проектную и рабочую документацию по ГОСТ 21.501-2018 (рис. 11). Автоматизирован процесс формирования фасадов, планов, разрезов и сечений, а также получения табличной документации (экспликация помещений, ведомость полов, ведомость отделки помещений и пр.) в различных форматах. Также автоматически по заранее определенным правилам оформляется графика (с возможностью проставить выноски, отметки уровня, оси).

Рис. 11. Получение чертежей и табличных документов

Архитектор может настроить собственные правила оформления чертежей и спецификаций.

При внесении любых корректировок в ИМ (перемещение или удаление объектов, изменение параметров, габаритных размеров и т.д.) все изменения отображаются на полученных ранее чертежах.

Получение смет и присвоение кодов КСИ

Согласно статье 57.5 Градостроительного кодекса РФ застройщик, технический заказчик, лицо, обеспечивающее или осуществляющее подготовку обоснования инвестиций, и (или) лицо, ответственное за эксплуатацию объекта капитального строительства, обеспечивают формирование и ведение информационной модели. Продуктовая линейка «СиСофт Девелопмент» позволяет оптимальным образом, начиная с процесса проектирования, формировать именно ИМ, наполненную всеми необходимыми параметрами, в частности, позволяющими осметить и закодировать объекты в соответствии с нормативами. Model Studio CS Строительные решения включает необходимый функционал именно для этих целей.

Для составления смет предварительно каждому из объектов модели следует назначить параметры для подсчета объемов работ в соответствии с государственными нормами (сборники ГЭСН, ФЕР). Встроенные инструменты позволяют осуществить экспорт данных для подсчета сметных свойств в форматах «*.xml» и «*.arps» в сметные программы. На рис. 12 показан экспорт данных в ГРАНД-Смету.

Рис. 12. Экспорт данных в ГРАНД-Смету

В Model Studio CS Строительные решения реализована интеграция с системой АВС, что позволяет автоматизировать процесс подсчета смет на основании данных модели. Для этого объектам назначается список работ АВС, задаются сметные свойства каждому объекту, создается сметная структура и производится экспорт назначенных свойств для расчета сметы в АВС-Рекомпозитор.

Градостроительный кодекс РФ (ст. 57.6) требует использовать при формировании и ведении ИМ классификатор строительной информации (КСИ). КСИ как  информационный ресурс должен распределять информацию об объектах капитального строительства и ассоциированную с ними информацию в соответствии с ее классификацией (классами, группами, видами и другими признаками).

КСИ необходим для унификации ИМ объектов капитального строительства, что должно способствовать интенсификации процесса внедрения ТИМ.

Отличительной особенностью Model Studio CS является разработка нового функционала для облегчения кодирования объектов в пространстве ИМ, а именно добавлено несколько команд, связанных с КСИ:

•  Назначить код КСИ — переход в диалоговое окно, где для каждого объекта задаются параметры кода, который впоследствии отображается в свойствах этого объекта (рис. 13);
•  Наличие кода КСИ — проверка количества объектов, которым назначен и которым не назначен код;
•  Актуальность кода КСИ — переход в диалоговое окно, где отображаются сведения об актуальности или неактуальности кода каждого из объектов. Все изменения параметров кода КСИ, произведенные в базе, отображаются в соответствующей строке.

Рис. 13. Назначение кода КСИ

Передача данных в расчетные системы

Важным этапом при проектировании зданий и сооружений является проверка ИМ на всевозможные нагрузки и воздействия в соответствии с нормативными документами.

Программа позволяет осуществить экспорт в расчетные комплексы, такие как SCAD Office (рис. 14), ЛИРА-САПР (САПФИР), ЛИРА 10.х. С последней из перечисленных программ обеспечена двусторонняя связь, то есть созданная в Model Studio CS модель может экспортироваться в ЛИРА 10.х, а затем, после внесения в нее изменений, импортироваться обратно.

Рис. 14. Экспорт модели в расчетные комплексы

Госэкспертиза информационной модели

Так как информационную трехмерную модель необходимо предоставлять в формате IFC, при поддержке Российского фонда развития информационных технологий (РФРИТ) в Model Studio CS и CADLib Модель и Архив были реализованы команды по экспорту/импорту 3D-моделей объектов капитального строительства в формат IFC. Выгружая данные, в настройках можно выбрать спецификаторы экспорта IFC4, разработанные в соответствии с требованиями МГЭ (Мосгосэкспертизы) и ЦГЭ (Ленгосэкспертизы) — рис. 15.

Рис. 15. Экспорт модели в формат IFC

Невозможно в одной небольшой статье описать широкий спектр всех функциональных особенностей комплексной линейки продуктов «СиСофт Девелопмент». Программное обеспечение позволяет формировать объекты инженерной геологии, линий электропередач, объекты энергетики и трубопроводного транспорта.