Автоматизация проектирования НВК: технологии информационного моделирования наружных сетей в ПИК в среде Civil 3D

Важно учитывать, что без внедрения технологии моделирования других разделов наружных сетей вся система не была бы столь эффективной без автоматизированного получения динамически изменяющихся взаимопересечений, поэтому принципы и нюансы автоматизации по сетям связи, теплоснабжения и освещения будут описаны в последующих статьях.

Вызов: Рутина вместо смарт-проектирования

До внедрения ТИМ-решений подготовка комплектов чертежей НВК требовала огромных рутинных трудозатрат. Проектировщики вручную:

• Чертили продольные профили с высчитыванием огромного количества данных подпрофильных таблиц
• Устраняли взаимопересечения между наружными сетями
• Формировали таблицы колодцев и спецификации

Стоит учесть, что человеческий фактор с получением огромного количества данных и рутинные операции при оформлении документации весьма замедляли процесс и сильно повышали риски ошибок. Нашей задачей стала автоматизация этих этапов проектирования.

Решение: Технология моделирования наружных сетей в Autodesk Civil 3D

В ПИК мы создали и внедрили комплексную технологию моделирования всех наружных сетей в среде Civil 3D. Технология включает в себя:

• Стандартизированные шаблоны по разным дисциплинам наружных сетей
• Каталог элементов трубопроводной сети по разным разделам наружных сетей
• Набор специализированных инструментов PikTools НС для дополнительного удобства и ускорения по сравнению с обычным инструментарием Civil 3D
• Видеокурс и инструкции по работе с технологией

Слаженная связь проектировщика и специалиста по информационному моделированию

Развитие технологии уже на протяжении около 8 лет происходит в максимально корректном, конструктивном и продуктивном направлениях. После сбора мной исходных данных от нескольких проектировщиком производится их анализ и унификация, вносятся при необходимости корректировки в шаблоны и семейства, формируются техническое задание, блок-схемы и начальный интерфейс инструментов автоматизации. Далее задача передается в отдел разработки. Цикл завершается тестированием, написанием документации, реформатированием программного кода и выпуском обновлений.

Взаимодействие со смежниками

Стоит оговориться, что присутствует острая необходимость в получении исходных существующих и проектных триангуляционных поверхностей от отдела генерального плана, так как заглубление трубопроводов и привязка люков колодцев и камер происходит относительно их, но также в исключительно редких случаях, когда проектировщик генерального плана является подрядчиком и не использует технологию моделирования поверхностей, все же есть упрощенная довольно-таки быстрая и удобная технология создания исходных поверхностей инженерами наружных сетей.

Нюансы моделирования и получения документации

Касаемо наружных сетей водоснабжения и водоотведения(НВК), основными и самыми объемными графическими данными в комплекте чертежей их рабочей документации являются листы планов сетей, продольных профилей, таблиц колодцев и камер и спецификаций трубопроводов с основаниями.

По водоснабжению плюс ко всему в комплектах присутствуют напорные схемы, деталировки узлов, которые мы пока опустим в процессе повествования этой статьи, а поговорим более подробно о продольных профилях и таблицах колодцев(камер).

Формирование продольных профилей из модели

Обычный инструментарий Civil 3D неплохо продуман и запрограммирован особенно с точки зрения динамических связей и изменений в моделях поверхностей и трубопроводных сетей с помощью возможности динамического обмена, но есть значительные недоработки в части безнапорных трубопроводных сетей например в плане пакетного редактирования геометрии нескольких труб на продольном профиле или же пакетного создания продольных профилей, что значительно сказывается на быстроте и удобстве получения документации из выстраиваемой модели. Помимо этого, с помощью тонких настроек программы не удается прийти к более полноценному заполнению подпрофильных таблиц например как в строке «Длина/уклон» или же к объединению нескольких позиций труб в одну при одинаковых значениях тех или иных параметров трубопроводов, к сожалению, приходится еще после получения продольных профилей в среде Civil 3D экспортировать эти данные в AutoCAD и тратить значительное время для того, чтобы привести извлеченные CAD-примитивы продольных профилей в конечный читабельный вид для финального расположения на соответствующих листах рабочей документации, но все же такой вариант в разы эффективнее, нежели выстраивание и высчитывание вручную составляющих данных продольного профиля в среде AutoCAD без моделирования. Поэтому я, работая в тандеме с разработчиком, достигли значительных успехов по оформлению продольных профилей с помощью объектно-ориентированного программирования, а именно мы пришли не только к полному оформлению подпрофильной таблицы по нескольким формам заполнения(есть форма оформления по ГОСТ, и помимо этого эксплуатирующие организации предъявляют дополнительные требования), но и, что самое важное, к автоматическим сдвигу меток и созданию выносок при необходимости с возможностью ручного сдвига, что позволяет дооформлять продольные профили уже в самом пространстве Civil 3D в конечном виде и без нарушения полноценной связи модели с документацией c дополнительной экономией значительных затрат проектировщиков.

Формирование таблицы колодцев(камер) из модели

В зависимости от региона, в котором ведется строительство и при этом в нем еще действуют соответствующие региональные нормы по проектированию наружных сетей водоснабжения и водоотведения помимо общих сводов и правил, существуют различные требования к проектированию сборных железобетонных колодцев и монолитных водопроводных камер, например в Санкт-Петербурге очень часто используется футеровка колодцев, в сейсмически опасных регионах в зависимости от уровня сейсмичности производится дополнительная связка скобами железобетонных элементов сборных колодцев, а в Москве вообще изредка используются сборные камеры и т.д., и эти все нюансы нам необходимо было учесть при формировании таблиц колодцев и камер из разрабатываемой модели.

Была предпринята весьма удачная попытка систематизации и детальной проработки всех этих элементов, учитывая что основная технология сборки железобетонных колодцев осталась прежней еще с 80-х годов прошлого столетия и основывается до сих пор на разработках советских проектных институтов. В результате уровень детализации моделей значительно увеличился, и самое главное, что, руководствуясь главными принципами технологии информационного моделирования, проектировщики собирают начинку «многоэтажных» сборных колодцев, состоящих из люков, опорных плит, колец горловин, плит перекрытий, колец рабочей части, промежуточных плит перекрытия, монолитных лотков и плит днищ, визуально анализируя эти составляющие на продольных профилях, и в результате извлекают полную таблицу колодцев из модели, даже присутствует возможность заключить горловину или рабочую часть колодца в железобетонную обойму или посадить колодец дополнительно на забутованные кольца при проектировании в насыпных грунтах вместо использования обычной бетонной подготовки в основании. Стоит заметить, что например такие вспомогательные элементы колодца как лестницы, водобойные лотки или ящики, скобы, предохранительные крышки, обмазочная гидроизоляция не нуждаются в отображении на продольных профилях и соответственно являются немоделируемыми и учитываются с помощью выбора проектировщиком значения соответствующего параметра, что в принципе значительно снижает вес модели и повышает быстродействие Civil 3D, при этом модель остается максимально функциональной и с легкостью подвергается любым динамическим изменениям. Те же лестницы можно расставлять по колодцам уже обычными 3д-телами после формирования конечной геометрии смотровых устройств, но уже такого типа моделируемые элементы не будут являться динамически изменяемыми, поэтому автоматизация данного типа весьма вспомогательная и еще нами не была реализована вследствие низкой приоритетности.

Касаемо водопроводных камер, помимо формирования таблицы камер из модели нам важно было разработать инструмент перекрытия их площади сборными плитами и балками, что также было успешно реализовано в наших инструментах, при этом горловины камеры сдвигаются автоматически по ее площади согласно изготовленных отверстий в плитах перекрытий на заводах.

Резюмируем

Инструментарий Civil 3D в части безнапорных трубопроводных сетей в совокупности с дополнительно разработанным нами инструментарием покрывает и автоматизирует значительную часть рабочей документации сетей водоснабжения и водоотведения, при этом еще увеличивая качество проектирования и снижая трудозатраты пользователей продукта, все потому что в ПИКе мы выбрали максимально грамотный подход процесса развития технологий информационного моделирования, основанный на правильном распределении ролей участников команды BIMTeam с учетом их компетенций.