9 - 2002

Сквозная технология проектно-строительных работ от изысканий до ГИС — миф или реальность?

Наталья Новикова

Подготовка геоподосновы

Создание генерального плана

   Разбивочный план

   План организации рельефа

   План земляных масс

   Сводный план инженерных сетей

   План благоустройства территории

Выпуск генплана

В предыдущих номерах журнала были освещены темы, касающиеся вопросов автоматизации управления

строительством и снабжением, а также автоматизации этапов формирования трехмерной архитектурной и инженерно-конструкторской модели. Данная статья посвящена вопросам автоматизации работ — начиная от изысканий и создания генплана и заканчивая сдачей объекта в эксплуатацию

и дополнением ГИС города.

В последние годы все чаще и чаще применяется аббревиатура ГИС. Под этим понятием подразумевается геоинформационная система, а проще говоря, обычная карта, только в цифровом формате и обладающая некоторым подобием интеллекта.

Попробуем смоделировать вполне реальную ситуацию. В уездном городе N глава администрации решил, следуя духу времени, создать на основе ГИС электронную карту города. Прежде чем приниматься за дело, он должен подумать и ответить самому себе на вопрос: зачем она ему понадобилась? Если это нужно только для поднятия своего рейтинга перед будущими выборами, то все ясно: надо только найти нужную сумму, а исполнителей данного ГИС-проекта найдется более чем достаточно. Каким будет конечный результат, предсказать не сложно: мэр, сидя за своим персональным компьютером, сможет смотреть на свои владения с высоты птичьего полета и время от времени показывать свое нововведение не столь «продвинутым» коллегам из соседних городов. Есть лишь одно «но»: иное применение для данного ГИС-проекта найти сложно и причиной этого является не низкий уровень профессионализма исполнителей, а отсутствие грамотно сформулированного технического задания.

А теперь предположим, что на вопрос: «Зачем нужна ГИС?» был дан вполне вразумительный ответ: «ГИС нужна для того, чтобы мэр смог оперативно управлять своим городом, сидя за своим компьютером». Это уже задача другого уровня, и найти исполнителей будет непросто. Для ее решения следует собрать всю необходимую информацию. Но даже если это удастся, то к тому моменту, когда вся информация будет собрана, она, скорее всего, перестанет быть актуальной. Значит, есть только один выход: будущая ГИС должна быть гибкой, открытой и постоянно обновляющейся. А это невозможно, если все подразделения и организации города работают по старой бумажной технологии. Следовательно, все переустройство надо начинать с низов, а именно — с предприятий.

Предположим, что речь идет о строительной фирме. Как нужно организовать технологический процесс, чтобы фирма смогла вписаться в будущий «миропорядок»? Для этого необходимо автоматизировать изыскания, все данные которых в цифровом формате должны быть доступны проектировщикам генерального плана и архитекторам. Далее информация с перечнем всех необходимых комплектующих в электронном виде должна отправляться конструктору, а от конструктора на завод, причем все согласования должны выполняться по электронной почте. После окончательных согласований вся наработанная документация попадает на стройку, где процесс строительства контролируется прорабом и геодезистом, с помощью необходимой современной техники. А уже потом исполнительные чертежи построенного здания в электронном виде отправляются в мэрию и обновляют ГИС.

Вышеизложенная концепция легла в основу разработанного специалистами НТЦ «Конструктор» технического задания по автоматизации отдела генплана в фирме CONVICE.

Прежде чем приступать к автоматизации проектно-строительных работ, необходимо ответить на три основных вопроса: что является исходной информацией, какие задачи необходимо решить в процессе работы и какие результаты нужно получить в итоге. Только ответив на все эти вопросы, можно выбрать оптимальное программное обеспечение и добиться необходимых результатов.

В нашем случае исходной информацией при создании генплана являются геоподоснова и архитектурная модель, которая создается в программе Autodesk Architectural Desktop (об этом было подробно рассказано в «САПР и графика» № 8’2002).

В ходе проектирования необходимо получить комплект рабочих чертежей генерального плана, который включает разбивочный план, план организации рельефа, план земляных масс, сводный план инженерных сетей и план благоустройства территории. Итоговый генеральный план должен быть согласован в соответствующих инстанциях, после чего он используется конструкторами, а в ходе строительства — прорабом и геодезистом. Для согласования потребуется утвержденная жесткая копия генплана с печатями, а на стройке необходимы как жесткая копия, так и цифровая форма. Для конструкторов в данном случае нужен формат, читаемый AutoCAD.

В качестве ядра нашими специалистами был выбран Autodesk Land Desktop R3, что позволило беспрепятственно читать данные архитекторов и передавать данные конструкторам.

Первая проблема, с которой мы столкнулись при внедрении новой технологии, состояла в отсутствии собственного изыскательского отдела. Очевидных путей решения два: либо создать собственный изыскательский отдел, либо отработать методику использования изыскательских материалов, получаемых от заказчика. От первого пути пришлось пока отказаться в силу того, что фирма CONVICE занимается строительством практически во всех странах СНГ и Балтии, а объемы строительства могут колебаться от нескольких десятков до нескольких тысяч квадратных метров. Следовательно, транспортные расходы изыскательского отдела могут не окупаться. У второго пути два основных недостатка — непредсказуемый вид предоставляемого картографического материала и возможная потеря точности. Зато при этом имеется одно неоспоримое преимущество — работу можно начать хоть сегодня и автоматизировать отдел генплана, не прерывая технологического процесса.

Следующим нашим шагом стал анализ топографического материала, который был получен от заказчиков (за все время существования холдинга было построено более 2000 объектов в 89 регионах России и практически во всех странах СНГ). В результате анализа все полученные топографические материалы были разделены на две группы:

  1. Материалы, выполненные по старой ручной технологии (их подавляющее большинство).
  2. Псевдотрехмерные электронные материалы — здесь информация о высоте присутствует только в виде текста, что не позволяет использовать их напрямую при трехмерном проектировании (следует отметить, что на сегодняшний день ни одной полноценной трехмерной цифровой геоподосновы в нашу фирму не поступило).

Новая технология была aпробирована на реальных пилот-проектах. Весь процесс создания генерального плана был разбит на следующие этапы: подготовка геоподосновы, создание генерального плана, выпуск генплана.

Подготовка геоподосновы

Для того чтобы использовать в дальнейшем картографические данные 1-й группы, выполненные вручную, необходимо перевести их в цифровой формат. Нами были опробованы многие алгоритмы, в итоге мы остановились на следующем: «сканирование а трансформация а сшивка (если используется сканер маленького формата, или исходная геоподоснова содержит искажения на стыке планшетов, или существует небольшой участок с досъемкой, который необходимо вписать в общий план) а оцифровка только высотной информации». Данный алгоритм, на наш взгляд, обеспечивает максимальную точность и минимальные временные затраты. При этом плановые координаты (X, Y) получаются при трансформации, а высотная составляющая (H) — при непосредственной оцифровке. Мы отказались от оцифровки всего чертежа ввиду большой трудоемкости этого процесса. Для решения вышеперечисленных задач мы использовали продукт фирмы Autodesk, Inc. — Raster Design R3. В этой программе существует возможность координатной привязки к растру, что позволяет делать посадку здания с привязкой к жестким контурам без их оцифровки.

Для 2-й группы данных вся подготовка сводится к переводу текстовой информации о высоте в третью координату. При этом можно использовать либо Autodesk Land Desktop R3, либо модуль CAD_RELIEF.

В начало В начало

Создание генерального плана

Разбивочный план

Новая технология позволяет быстро разбить улично-дорожную сеть, нанести на генплан здания и сооружения, площадки и пешеходные дорожки, разбить строительную геодезическую сетку, проставить все необходимые координаты и размеры.

В начало В начало

План организации рельефа

Традиционно данный раздел считается одним из самых трудоемких разделов генплана. Переход на новую технологию освобождает разработчиков генплана от рутинных расчетов и предоставляет им возможность многовариантного проектирования в минимальные сроки.

В начало В начало

План земляных масс

После построения окончательной модели рельефа в автоматическом режиме строится картограмма земляных масс (с учетом откосов, подпорных стенок и «пятен» под зданиями и сооружениями) и составляется баланс с заполнением сводной ведомости объемов по выемке и насыпи. Увеличение скорости и качества работы по новой технологии наиболее наглядно видно именно на этом этапе, так как после любого изменения на этапе создания плана организации рельефа можно практически мгновенно пересчитать план земляных масс.

В начало В начало

Сводный план инженерных сетей

На этом этапе осуществляется оперативная разводка и совмещение инженерных сетей на проектируемой площадке. Предусмотрена расширяемая и настраиваемая справочная система по нормативным расстояниям в плане между различными инженерными сетями.

В начало В начало

План благоустройства территории

Использование существующей библиотеки деревьев, кустарников и малых архитектурных форм ускоряет процесс создания данного раздела генплана. Кроме того, библиотека может постоянно дополняться. Ведомости элементов озеленения и малых архитектурных форм составляются автоматически.

В начало В начало

Выпуск генплана

Для реализации новой технологии мы остановились на программах Autodesk Land Desktop R3, Raster Design R3 и ПЛАНИКАД: первая и вторая снимают проблему форматов, так как являются разработками Autodesk, а последняя решает вопросы выпуска документации по российским стандартам.

Нужно также отметить, что нами была проработана и прямая схема, когда данные изысканий обрабатываются и напрямую используются при создании генплана, — эта схема, с нашей точки зрения, самая перспективная.

Следующий этап, к которому мы подошли, — это использование всех проектных данных в электронном формате геодезистом на стройке и создание им исполнительных чертежей в электронном виде.

В заключение хотелось бы отметить, что сквозная система автоматизации проектно-строительных работ, которую внедряет НТЦ «Конструктор» в фирме CONVICE, может быть продемонстрирована в работе нашими специалистами.

«САПР и графика» 9'2002