Как мы автоматизировали работу с отверстиями в Revit

В этой статье расскажем про один из ключевых процессов междисциплинарного взаимодействия на этапе проектирования — работу с отверстиями. Поговорим о том, как выдаётся задание на отверстия, как проходит согласование и как разработанные нами плагины помогают сократить трудозатраты проектировщиков.

Почему важны отверстия в модели?

Под отверстием в данной статье рассматривается вырез (сквозной или несквозной) в строительных конструкциях, который необходим для прохода инженерных систем, а также выступающий в роли ниши, приямка или лючка. Наличие отверстий в модели влияет сразу на несколько важных сценариев работы с BIM-моделью:

Проверка на пересечения

При отсутствии в модели отверстий в местах пересечения несущих стен/перекрытий с инженерными сетями проверка на геометрические коллизии не будет пройдена.

Оценка стоимости строительства

Наличие отверстий позволяет получить более точные данные об объемах материалов, так как отверстие - не просто объемный элемент, а элемент, который вырезает объем из конструкции.

Разработка документации

Отверстия должны быть отражены на чертежах, а чертежи в свою очередь генерируются на основе 3D модели.

В чем заключается процесс работы с отверстиями в BIM?

Работа с отверстиями в BIM проходит в несколько последовательных этапов:

1. На первом этапе инженер размещает в своей модели псевдо-отверстия — которые по сути являются «заданиями» на отверстия. Это объемные элементы, которые визуально определяют место и размер планируемого отверстия, но саму конструкцию не прорезают.

2. Затем архитекторы и конструкторы анализируют положения данных псевдо-отверстий, при необходимости запрашивают изменения и размещают в своих моделях полые объемные элементы, которые вырезают объем из конструкции в тех же местах и тех же габаритов, что и псевдо-отверстия ИОС (инженерное оборудование и сети). Но могут быть расхождения, если, например, специалист АР/КР объединяет отверстия на своей стороне, минуя изменения в заданиях со стороны инженеров.

Какую роль играют плагины?

С переходом ПИК на активное BIM-проектирование в Autodesk Revit появилась одновременно как и возможность, так и потребность в проверке моделей на геометрические коллизии. Для этого необходимо было наличие отверстий под коммуникации в моделях АР и КР. Формирование заданий на отверстия вручную, без специализированных инструментов, оборачивается высокой трудоемкостью, рутиной, а также подвержено ошибкам. Каждый раз приходится размещать отверстие, вручную задавать габариты, учитывать правила расположения, а при изменениях в инженерных сетях — снова всё корректировать. Если на этапе проверки вдруг обнаруживается пропущенное отверстие, приходится заново проходить весь цикл: выдавать новое задание, согласовывать его, размещать отверстие, при необходимости добавлять арматурное обрамление, дорабатывать чертежи. Всё это занимает дополнительное время и увеличивает риск ошибок.

Автоматизация выдачи и обработки заданий на отверстия позволяет значительно сократить трудозатраты, получать более качественные задания от инженеров, которые удовлетворяют требованиям архитекторов и конструкторов, и минимизировать количество коллизий, связанных с отсутствием или неправильным расположением отверстий.

Изначально у нас использовались локальные разрозненные решения, но постепенно были разработаны полноценные плагины для работы с отверстиями:

● «Вставка отверстий» для инженеров ИОС;

● «Конвертер отверстий» для конструкторов (КР);

● «Отверстия» для архитекторов (АР).

Также есть ещё один вспомогательный инструмент, помогающий заполнить параметры у псевдо-отверстий, которые расставлены вручную в модели ИОС, и у отверстий, размещенных в моделях АР и КР.

Как выстроена работа с отверстиями?

Рассмотрим, как выстроена цепочка действий по выдаче, согласованию и обработке задания на отверстия в ПИК.

Перед началом работы разделы увязываются между собой, то есть на момент формирования задания на отверстия должны быть устранены пересечения между инженерными сетями. Далее процесс организован следующим образом:

1. Размещение псевдо-отверстий

Инженеры ИОС с помощью плагина «Вставка отверстий» размещают в своих моделях псевдо-отверстия в местах пересечения коммуникаций (воздуховоды/трубы/лотки/короба и др.) с конструкциями (стенами, перекрытиями). Для выдачи задания на лючки, ниши - расставляют элементы вручную. Также для ручных псевдо-отверстий запускают инструмент для записи значений в параметры, отвечающие за материал конструкции(например, ЖБ, неЖБ), отметки и дисциплину для дальнейшей обработки на стороне АР и КР.

2. Группировка и подготовка к передаче

Отверстия группируются по этажам (подземный, первый, типовой, кровля и др.), типам конструкций и секциям. Поэтажная разбивка связана с тем, что не все отверстия выдаются сразу. Помимо формирования групп инженеры также создают виды-задания в Revit, на котором маркируют псевдо-отверстия (в марку выводится дисциплина, габарит, отметка от уровня и от нуля) для того, чтобы архитекторы и конструкторы могли оставить комментарии впоследствии у себя в модели к данному заданию. Затем при помощи плагина «Вставка отверстий» группы экспортируются в отдельные Revit файлы с сохранением общих координат.

3. Передача задания

Файлы с отверстиями размещаются на сетевом диске, после чего инженеры отправляют архитекторам и конструкторам письмо, в котором оповещают о выдаче задания на отверстия, в самом письме прикладывают ссылку на файлы с отверстиями и указывают имена подготовленных видов в модели.

4. Проверка и обратная связь

Архитекторы и конструкторы загружают к себе в модель выданные задания и проверяют отверстия. Если есть какие-то замечания, то создают вид в Revit, на котором отмечают замечания к отверстиям, также могут выгрузить список непринятых отверстий в Excel при помощи плагина. После чего направляют инженерам письмо, в котором указаны имена видов с комментариями и приложен файл со списком отверстий, к которым есть замечания. Если есть какие-то вопросы, то их обсуждение уже происходит за рамками работы в Revit, например, на совещаниях или в рабочих чатах.

5. Доработка и финальное согласование

В случае наличия замечаний инженеры корректируют задания, вносят изменения в привязки/габариты отверстий, добавляют новые отверстия при необходимости. На том же виде, который создавали ранее, отмечают пометочными облаками и примечаниями отверстия, которые изменили или добавили. Запускают отдельный инструмент "Параметризация" для актуализации значений параметров. После чего выдают задание повторно. Это происходит до тех пор, пока отверстия не будут согласованы.

Когда замечания к заданию на отверстия устранены, специалисты АР/КР их прорезают в своих моделях и заполняют дополнительные необходимые параметры для дальнейшего оформления чертежей. Если необходимо объединить какие-то отверстия, которые не требуют изменения положения сетей, то в таком случае конструкторы согласуют данное действие с инженерами и затем объединяют в своих моделях прорезанные отверстия без повторной выдачи задания со стороны инженеров.

Какие проблемы решает инструмент?

Разберём подробнее, какие задачи помогают решать наши плагины по формированию заданий на отверстия и их дальнейшей обработке, и как они помогают повысить качество заданий, ускорить процесс и сократить трудозатраты.

Шаг 1. Расстановка отверстий в местах пересечения инженерных коммуникаций и строительных конструкций

Если рассматривать ручную расстановку псевдо-отверстий, то основной болью инженеров будет количество затраченного времени и рутинность данного процесса. На стороне архитекторов и конструкторов в свою очередь болью будет являться некачественное задание, которое может проявляться сразу в нескольких проблемах:

«Кривые» привязки отверстий относительно осей и уровней, например, значения не кратные 10 мм.

«Кривые» габариты отверстий — тоже не кратные 10 мм.

Лишние или некорректно расположенные отверстия. Например, сначала сеть располагалась в одном месте, там было размещено отверстие, потом сеть сместилась, а отверстие осталось на том же месте, либо остались и прежнее отверстие, и новое.

Перепутанные габариты: для корректного вырезания отверстия на стороне архитекторов и конструкторов его ориентация должна быть строго определённой, иначе габариты могут поменяться местами.

Несоблюдение требований архитекторов и конструкторов, например, минимальное расстояние от торца железобетонной стены до ближайшей грани отверстия должно быть не менее 200 мм.

Чтобы избежать этих ошибок, используется инструмент «Вставка отверстий» для инженеров ИОС. При запуске анализа пересечений плагин сам определяет все места, где инженерные сети (трубы, воздуховоды, лотки, короба, соединительные детали) пересекаются со строительными конструкциями (стены, перекрытия), автоматически подбирает положение и габариты будущих отверстий с учётом заданных настроек.

Сейчас в инструменте предусмотрены такие настройки:

Зазоры для каждой категории элементов. Для каждой категории элементов, которую обрабатывает плагин (например, лотки, воздуховоды, трубы) можно задать свой зазор — это расстояние от границы отверстия до края элемента или до края изоляции, если она есть.

Округление положения отверстий. Пользователь задает кратность привязки отверстий относительно осей и уровней. Если отверстие расположено в перекрытии, то происходит округление расстояния от грани отверстия до ближайших параллельных ему осей, если в стене, то округляется расстояние до ближайшей оси, перпендикулярной стене, а также до уровня.

Округление габаритов отверстий. Можно задать кратность, с которой габариты отверстия будут округляться.

Помимо основных настроек, в инструменте реализованы и дополнительные возможности:

Объединение отверстий в перекрытии. В интерфейсе пользователь сам отмечает, нужно ли объединять близко расположенные отверстия. Для объединения предусмотрены определенные правила, которые зависят от первоначальной площади раздельных отверстий и площади объединенного отверстия, а также от расстояния между отверстиями.

Расстановка отверстий только в железобетонных элементах. Если активировать данную функцию, плагин не будет предлагать размещать отверстия в тех конструкциях, материал которых не содержит признаки принадлежности к железобетону.

Не формировать отверстия на месте уже расставленных вручную. Если пользователь заранее добавил отверстие вручную, например, на пересечении сети со стеной, то при включённой опции плагин не предложит повторно разместить отверстие в этом же месте. В ином случае в модели появится дополнительное отверстие, сформированное по правилам, заложенным в плагин.

В моделях могут использоваться и сборные семейства, например, сантехнические кабины (СТМ). Это заготовки, в которые уже включены стены, двери и другие элементы, в том числе псевдо-отверстия. Семейство кабины размещается в архитектурной модели. Благодаря функции плагина «Анализировать отверстия из семейств СТМ в АР» можно автоматически разместить в модели ИОС отверстия с такими же габаритами и в тех же местах, что и в семействах сантехнических кабин.

Пример СТМ (голубым выделены псевдо-отверстия)

При размещении инженерных отверстий важно учитывать требования архитекторов и конструкторов. Плагин, анализируя пересечения, дополнительно проверяет, соответствуют ли предварительное отверстие всем правилам. В некоторых случаях инструмент не только подсвечивает нарушения, но и сам корректирует положение/габариты отверстия. Например, если расстояние между верхом отверстия и верхом железобетонной стены меньше 200 мм, плагин автоматически «дотягивает» верхний край отверстия до самой плиты. Если же расстояние больше или равно 200 мм, или равно 0 мм (отверстие уже упирается в плиту), никаких изменений не происходит.

Есть и другой пример правила: расстояние между дверным проёмом и отверстием, расположенным над ним, должно быть не менее 200 мм. При нарушении этого условия плагин лишь сигнализирует об ошибке— дополнительных действий не происходит. Пользователь может либо оставить отверстие как есть, либо скорректировать разводку сетей, увеличив расстояние. Если отверстие всё же размещено с нарушением, при передаче задания архитекторы или конструкторы увидят в параметрах соответствующее сообщение о недостаточном расстоянии (с указанием фактического значения) и смогут вернуть задание инженерам на доработку.

Таким образом, возможны следующие режимы работы плагина: он может ничего не изменять, подсветить пользователю об ошибке и оставить на его усмотрение решение размещать или нет данное отверстие, либо автоматически откорректировать габарит отверстия, чтобы соблюсти правило.

В начале работы проектировщик запускает анализ пересечений: выбирает один или несколько файлов с конструкциями (АР или КР) и настраивает область поиска (по всей модели или только на конкретном виде или уровне). Затем отображается список всех найденных пересечений в выбранной области. Для каждого потенциального отверстия сразу видны его будущие габариты (высота, глубина, длина), а в специальном поле отображается текст с описанием несоответствий правилам.

Для каждого предварительного отверстия есть возможность открыть подрезанный 3D-вид, на котором будет видно пересечение. Это позволяет проектировщику быстро определить место с ошибкой и при необходимости внести изменения в модель — например, сместить инженерную сеть. После анализа и внесения пользователь выбирает нужные элементы в списке и запускает расстановку отверстий. Можно расставить сразу все найденные отверстия или только отдельные. Результатом данного шага является установка псевдо-отверстий в местах пересечений.

Одна из ключевых функций плагина — статусы отверстий. При анализе для каждого элемента автоматически назначается статус:

«Новое пересечение» — на месте пересечения сетей и конструкции ещё нет размещённого псевдо-отверстия.
«Требует обновления» — псевдо-отверстие уже есть, но изменилось положение конструкции, инженерных сетей или габариты, поэтому требуется его актуализация.
«Пересечение отсутствует» — ранее псевдо-отверстие было размещено, но сеть или конструкция были удалены, значит отверстие в этом месте больше не нужно.
«ОК» — с псевдо-отверстием всё в порядке, корректировки не требуются.

Работа со статусами позволяет проектировщику быстро реагировать на любые изменения в модели без лишних затрат времени и усилий.

Итак, как плагин помогает на этапе формирования задания на отверстия?

Расположение псевдо-отверстий сразу проверяется на соответствие правилам, которые задают архитекторы и конструкторы. Благодаря этому инженеры видят все несоответствия и могут быстро внести изменения, а в некоторых случаях плагин даже исправляет ошибки автоматически. Это позволяет проектировщикам ИОС заранее «отловить» и устранить ошибки, чтобы передать более качественное задание архитекторам и конструкторам. Это экономит время обеих сторон.

Округление габаритов псевдо-отверстий, а также их привязок к осям и уровням избавляет архитекторов и конструкторов от «кривых» значений и облегчает доработку модели.

Отслеживание изменений позволяет удобным способом выявить и внести изменения в положение псевдо-отверстий, если в модели что-то поменялось.

После расстановки псевдо-отверстий пользователь при необходимости объединяет находящиеся рядом отверстия с помощью функционала плагина. Затем отверстия группируются, и с помощью функции «Экспорт группы» эти группы преобразуются в отдельные файлы Revit, которым автоматически передаются общие координаты.

Каждое отверстие, расставленное через плагин, получает уникальный идентификационный номер. Если какое-то отверстие позже скопируют, при экспорте плагин присвоит ему новый номер. Это важно для корректной дальнейшей обработки отверстий на стороне архитекторов и конструкторов.

Шаг 2. Передача отверстий

Процесс передачи задания на отверстия происходит за пределами плагина.

Шаг 3. Анализ задания со стороны АР, КР и конвертация

Для архитекторов (АР) и конструкторов (КР) последовательность действий примерно одинакова. С помощью плагинов «Конвертер отверстий» (для КР) и «Отверстия» (для АР) пользователь запускает анализ одного или нескольких выбранных заданий — это файлы с псевдо-отверстиями, переданные от инженеров.

В списке для каждого отверстия отображается, каким семейством на стороне АР или КР оно будет реализовано вместо семейства ИОС (то есть псевдо-отверстия). Например, у КР есть разные варианты отверстий — с обрамлением арматурой или без. Чтобы в списке отображались нужные семейства и типы, заранее настраиваются сопоставления между семействами ИОС и АР/КР. При анализе задания пользователь всегда может выбрать подходящее семейство и тип, если вариант по умолчанию не подходит.

Ранее уже упоминались уникальные идентификационные номера (GUID) для отверстий — при анализе задания плагин обязательно проверяет, чтобы у каждого отверстия был свой уникальный номер. Это необходимо для отслеживания статусов.

Когда начинается анализ, для каждого отверстия определяется его текущий статус: новое ли это отверстие, было ли оно уже прорезано раньше, пропущено ли, изменились ли его координаты или габариты. Проектировщик сразу видит в списке статусы всех отверстий: «Новое», «Прорезано», «Изменено», «Пропущено» и т.д.

Кроме того, каждое конкретное отверстие можно отдельно проверить: достаточно кликнуть по соответствующей иконке — откроется специальный 3D-вид, где видно, как псевдо-отверстие размещено относительно конструкции.

Если в новом задании от инженера произошли изменения с отверстиями, например, они подвинулись, увеличились или уменьшились габариты, то плагин это подсветит проектировщику, и он сможет обновить размещенное отверстие у себя в модели автоматически. Отслеживание изменений становится возможным благодаря хранению информации об отверстиях в базе данных.

Также архитектор или конструктор может быстро найти те отверстия, которые были переданы с нарушением правил, отметить данные отверстия и выгрузить в Excel список непринятых отверстий для передачи инженерам.

После анализа задания специалист АР или КР запускает конвертацию: отверстия автоматически размещаются в их моделях как полые элементы (они уже вырезают объём, в отличие от псевдо-отверстий) с теми же габаритами и привязками, что и в задании.

Поскольку отверстия выдаются от разных дисциплин по-отдельности, то их объединение находится в зоне ответственности конструктора или архитектора. То есть в нашем случае, если они обнаруживают места, где возможна установка совместного отверстия, то в начале согласуют это с инженерами за пределами Revit, а затем объединяют в своих моделях. Плагин позволяет оперативно увидеть места, где возможно объединение отверстий (например, расстояние между отверстиями меньше 200 мм) и при нажатии на соответствующие кнопки превратить разрозненные отверстия в одно единое. В то же время у проектировщика есть возможность легко объединить и те отверстия, которые, например, не попадают под условия для объединения, но он на свое усмотрение принимает такое решение.

Таким образом, при помощи плагина проектировщик может быстро и эффективно обработать задание от инженеров. Например, архитектору не нужно проверять вручную, соответствует ли отверстие определенным внутренним правилам, в случае нарушения он сразу это видит в интерфейсе и может при необходимости отправить запрос на изменения по почте или мессенджере. Одним из ключевых пунктов также является наличие базы данных, которая позволяет хранить информацию об отверстиях и подсвечивать архитектору или конструктору о необходимости внести корректировки в размещенные в его модели отверстия в случае изменений заданий.

Заключение

Размещение отверстий в модели — важная часть любого BIM-проекта. Подключение инструмента автоматизации с необходимым функционалом при работе с отверстиями позволяет сделать данный процесс гораздо более эффективным, сократить трудозатраты, уменьшить ошибки из-за человеческого фактора, а также соблюсти правила размещения отверстий.

Набор разработанных инструментов помог нам:

Устранить «кривые» привязки и габариты отверстий;

Проверять задание на отверстие на соответствие требованиям архитектора/конструктора;

Сократить количество итераций согласований;

Снизить на этапе проверки модели количество коллизий, причиной которых является некорректное расположение отверстия или его отсутствие;

Освободить ресурс проектировщиков, который ранее уходил на рутинные операции.

Наш плагин ещё не идеален, но уже стал прочной основой для развития. Мы уверены, что совершенствование инструментов для работы с отверстиями — ключ к дальнейшему росту эффективности BIM-проектирования в ПИК. В связи с чем планируем улучшить работу текущего функционала, сделать настройки гибче и добавить новые возможности.