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.

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.

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.

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.

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.

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.

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