Использование технологии компании Bentley Systems, Inc. на примере создания системы сбора и транспорта нефтегазопродуктов
Мы продолжаем тематический цикл, посвященный методам проектирования объектов нефтегазового комплекса в технологии компании Bentley Systems, Inc. Темой предыдущей статьи компании «КАД Хауз БАйС» (см. «САПР и графика» № 4’2002), было технологическое проектирование на примере фрагмента реального проекта по созданию сепарационной установки. Данный проект реализован специалистами ООО «КогалымНИПИнефть».
Трехмерное проектирование уже давно является необходимым условием для получения качественных моделей объектов. На рынке существует достаточное количество САПР, поддерживающих данную концепцию проектирования. Но только немногие системы могут предоставить целый программный комплекс, который состоит из ряда различных модулей, основанных на одном ядре и служащих для различных областей проектирования (изыскания и генплан, технологическое, архитектурно-строительное, сантехническое, электротехническое проектирование). Подобный комплекс позволяет создавать проект сразу нескольким смежным отделам, с учетом наработок каждого из них.
В данной статье будет рассказано об архитектурно-строительном проектировании — одном из основных разделов данной технологии.
Архитектурно-строительное проектирование в технологии компании Bentley Systems, Inc. упрощенно можно разделить на ряд основных этапов. Так же, как и в технологическом проектировании, вначале создается трехмерная модель объекта в масштабе 1:1. Трехмерная модель создается с помощью базы данных архитектурно-строительных элементов, разработанной по российским стандартам. Из трехмерной модели получают чертежи марок АР, КМ, КЖ и спецификации, причем эти чертежи ассоциативно связаны с моделью, то есть изменения модели автоматически отражаются на чертежах. С помощью встроенных средств визуализации подготавливаются демонстрационные материалы для заказчика.
Технологию архитектурно-строительного проектирования мы рассмотрим на примере проектирования насосной внешней перекачки нефти. Для начала проектирования требуется получить задание от группы генплана в виде ситуационного плана (рис. 1). Затем технологи выдают задание, одним из основных элементов которого является файл трехмерной технологической модели. Данный файл подключается как ассоциированный, поэтому строитель сможет видеть все изменения, которые внесет в проект технолог, а также сможет проектировать относительно технологических объектов, но у строителя не будет возможности изменить (испортить) технологическую модель. Для начала работы строителю достаточно иметь размер технологической площадки.
Проектирование насосной внешней перекачки нефти начинается с этапа работы архитектурного сектора. С учетом местоположения строительства и расчетной температуры определяется тип и толщина стен. Из базы данных выбирается необходимая стеновая панель и размещается в пространстве проекта. MicroStation TriForma предоставляет широкий выбор удобных инструментов для создания, размещения и модифицирования стен. Исходя из требований по освещенности определяется количество окон. После выбора из базы данных нужного окна оно размещается в указанной панели. При этом в стене автоматически будет прорезан проем, что будет учтено при генерации спецификации. Далее принимается решение о целесообразности применения цоколя, при необходимости создается трехмерная модель. В зависимости от материала кровли, способов укладки и климатических условий района определяется уклон крыши. Здесь же выбирается форма крыши. Модель крыши можно создавать из панелей покрытий, а крыша более сложной формы создается с учетом внутреннего строения стропил.
По созданной модели (рис. 2) конструктор может начинать проработку узлов, каркаса и т.д., а архитектор — готовить демонстрационные материалы для заказчика. По оценке нагрузки рассчитывается количество опор и их расположение. Исходя из этих данных определяется конструкторская сетка. Строители выбирают из базы данных колонны и, задав их длину, расставляют по узлам сетки.
На данном этапе проектирования есть возможность получить план на отметке 0,000 (рис. 3), который передается в смежные отделы, например в электротехнический для разводки электрических сетей.
Проектирование каркаса по типовому решению не составляет труда. Выбирая элементы из базы данных, конструктор размещает балки и ригели относительно поставленных по узлам строительной сетки колонн (рис. 4). Для ускорения проектирования прогонов и связей целесообразно использовать специальные инструменты. Например, при создании прогонов после выбора профиля можно задать шаг, через который необходимо располагать элементы прогонов, или указать количество этих элементов. Система автоматически расположит профили на указанные несущие балки. В случае необходимости можно провести детальную разработку узлов, при этом конструкционные элементы будут автоматически учтены в спецификации. Каркас может быть передан в расчетные программы.
Поскольку проектирование насосной внешней перекачки параллельно ведется технологическим и строительным отделами, за время создания каркаса здания технологи успевают разместить требуемое оборудование в своем файле проекта. Строители, подключив данный файл, получают габариты насосов и расстояние между анкерными болтами для проектирования фундаментов под оборудование, а также перекрытий и, если необходимо, монолитных участков и пола (рис. 5).
После обвязки насосов трубопроводами технологи, подключив строительную часть, в автоматическом режиме проверяют всю модель на пересечения и соблюдение зазоров и выдают задание строителям на создание технологических проемов (рис. 6). Построив необходимые проемы, строители проектируют футляры.
По завершении работ по архитектурно-строительному проектированию созданная модель передается в смежные отделы проектирования, например в отделы сантехники, вентиляции, электрики и т.п.
По законченной трехмерной модели автоматически генерируется вся необходимая информация для спецификаций. Операция получения отчетов осуществляется с помощью встроенных в MicroStation TriForma средств. Далее производится автоматическая обработка этих временных файлов в MS Word (рис. 7). После необходимого редактирования производится вставка спецификаций из MS Word на чертежный лист.
Таким же образом по модели получают разрезы, фасады, сечения, планы. Все нужные виды извлекают при помощи встроенного инструмента в автоматическом режиме, при этом необходимо определить плоскость сечения и указать направление взгляда. Поскольку любой элемент, созданный в MicroStation TriForma, может иметь плановую отрисовку, наряду с трехмерным отображением, то при получении планов типовые объекты (окно, дверь, лестница с ограждением и т.д.) представляются в виде условных графических отображений.
При создании чертежного листа в нужном масштабе подключаются полученные разрезы, фасады и т.д. (рис. 8). На одном листе разрезы, фасады, сечения могут располагаться в разных масштабах. Потом, если это необходимо, производится доработка листа по российским стандартам с помощью модуля «ЕСКД и СПДС». Модуль позволяет, в частности, расставить высотные отметки в автоматическом и ручном режимах. При автоматическом режиме указывается отметка, а остальные рассчитываются в зависимости от масштаба. При необходимости все значения можно редактировать.
Для предоставления заказчику реалистичного вида созданной модели используется встроенный в MicroStation инструмент для визуализации и создания анимационных роликов. Назначаются текстуры (дерево, кирпич, камни и т.д.) для выбранных элементов, а также расставляются источники света. При визуализации отображаются тени, учитывается прозрачность элементов, туман (рис. 9).
Основные преимущества, получаемые при использовании выше описанной технологии, можно сформулировать следующим образом:
- Проектирование строительных конструкций ведется совместно с технологическим отделом. Строители могут видеть все изменения, внесенные технологами в соответствующую часть проекта, поэтому возможные компоновочные ошибки определяются и исправляются на ранних стадиях проектирования.
- Все проектирование ведется с использованием трехмерной базы данных типовых элементов, имеющей открытую структуру, то есть возможно самостоятельное дополнение базы новыми элементами.
- Для подготовки демонстрационных материалов не требуются никаких дополнительных программ.
В следующей публикации мы расскажем о сантехническом и электротехническом проектировании, предоставляемом ООО «КАД Хауз БайС».
ООО «КАД Хауз БайС» выражает свою признательность руководству и специалистам ООО «КогалымНИПИнефть» за предоставленные для данной публикации материалы.
«САПР и графика» 5'2002
