Зведена BIM-модель: практичне заняття з технології OpenBIM

Влітку 2016 року вийшла чудова стаття, демонструє технологію OpenBIM (відкритого взаємодії інформаційних моделей) на прикладі проекту багатоквартирного житлового будинку р. в Ярославлі, архітектурна частина якого проектувалася в програмному продукті ARCHICAD (одному з найбільш потужних BIM рішень для архітекторів), а конструкторська частина (розділ ЯЖ) – Tekla Structures (потужному BIM рішення для інженерів конструкторів). Фактично стаття продемонструвала практичну можливість об'єднання декількох незалежних між собою рішень в рамках спільної роботи над досить великим об'єктом.



Фахівці «Нанософт» запитали у авторів статті робочу документацію з інженерної частини проекту (виконану за класичною 2D технології) і відтворили її за допомогою сучасної технології інформаційного моделювання в новому програмному комплексі nanoCAD Інженерний BIM, який вийшов у вересні 2016 року. А потім доповнили раніше створену архітектурно-конструкторська модель інженерними розділами. В результаті вийшла зведена BIM модель, що об'єднує сім проектних розділів: архітектура, конструкції в частині залізобетонних конструкцій та інженерні мережі у частинах електрика\освітлення, слабкі струми, системи безпеки, опалення, водопостачання і каналізація.

Це (на мій погляд) якесь досягнення для російського ринку – особисто я взагалі мало бачив BIM-проектів, що об'єднують в одну модель більше трьох розділів. А тут зведена інформаційна модель, що об'єднує сім розділів, створених в програмних продуктах від незалежних розробників, один з яких російський! Тому в цій практико-технічної статті ми вирішили поділитися з вами даних, за допомогою яких ви зможете самостійно зібрати зведену BIM-модель, на практиці відчули суть інформаційних моделей, розібралися в деталях і, з'ясувавши для себе переваги, застосовували подібні знання на практиці. А в коментарях до статті пропонуємо обговорити околотематические питання.

ВведенняНагадаю, що сам проект (рис.1) надала інвестиційна компанія ТОВ «ПрофСтрой», діяльність якої спрямована на будівництво доступного і комфортного житла, переважно економ-класу, в Ярославлі і Ярославському муніципальному районі.


Рис. 1. Інформаційні (BIM) моделі житлового будинку: архітектурна та конструкторська частина.

Автор проекту та архітектурної моделі, створеної в програмі ARCHICAD – архітектор Лысоконь А. Всі несучі конструкції були виконані в програмі Tekla Structures конструкторами Сизовим Ст. і Роиком Д. Головний інженер проекту – Медведєв А.

Інженерна частина відтворювалася за 2D документації фахівцями Нанософт: електрична частина – Щуров Д., опалення, водопостачання і каналізація – Суворов Н., слабкі струми і системи безпеки – Бадаєв М, зведена модель та загальна координація – Ожигін Д.


Рис. 2. Відтворена за 2D документації інформаційна (BIM) модель житлового будинку в частині інженерія: електрика, освітлення, слабкі струми, системи безпеки, опалення, водопостачання і каналізація.

Вихідні дані: розбираємося зі структурою будівліОтримавши матеріали по будівлі, ми з'ясували наступне:

По-перше, фактично будівля складається з двох корпусів (рис. 3) – незалежних частин, зміщених один від одного по висоті на 800 мм. Це було несподівано і ми трохи поламали голову як краще організувати проект: або два окремі будівлі або створити одну модель по будівлі. Зрештою ми вирішили робити єдину модель (у рамках кожного розділу) – це рішення виправдало себе надалі, оскільки ми змогли проводити інженерні розрахунки по всій будівлі.

По-друге, початок архітектурного проекту не збігається з початком координат сітки осей – перетин осей А1 лежить в координатах x = 19454.1, y = -271.4, z = 0. Тим не менш початок координат інженерного проекту ми розмістили в точці А1, а при зборі зведених моделей враховували це зміщення.


Рис. 3. Проект складається з двох корпусів, а перетин осей А1 розташоване в координатах x = 19454.1, y = -271.4, z = 0.

По-третє, у нас були такі вихідні даних від архітектора:
  • Поверхові плани у форматі DWG, вивантажувані з ARCHICAD-проекту – ці матеріали ми використовували як основу (підкладку) для проектування інженерії та підготовки робочої документації по розділу.
  • Єдина архітектурна модель у форматі IFC – цю модель ми використовували як основу для погодження тривимірної компонування обладнання і отримання загального уявлення моделі.
  • Робоча документація у форматі DWG – т. до. ми відтворювали проект (а не проектували з нуля), ці матеріали ми використовували для розуміння інженерного рішення.
Ще у нас була єдина конструкторська модель у форматі IFC, але цю модель ми практично не використовували, оскільки проект не міняли. Але ми довантажувати конструкторську модель в зведену і бачили деякі конфлікти. Наприклад, між инженеркой і армуючими прутами.

Вихідні дані для практичного завдання (IFC-моделі)Робочу документацію, розрахунки, специфікації по проекту ми отримуємо в рамках програмних продуктів, зокрема, інженерні розділи ми отримуємо з nanoCAD Інженерний BIM. Як це робиться? Це виходить трохи за рамки поточної статті: запрошуємо за більш детальною інформацією на наші семінари та вебінари. Або подивіться, наприклад, плейлист «Технологія інформаційного моделювання (BIM) і САПР-платформа nanoCAD» на нашому YouTube-каналі. В рамках цього практичного завдання ми зберемо тільки зведену BIM модель.

З усіх використовуваних програмних продуктів у будь-який момент можна вивантажити інформаційну модель у форматі IFC і вона буде містити найсвіжішу та найактуальнішу інформацію. Для практичної роботи на момент написання статті з програмних продуктів nanoCAD Електро, СКС, ОПС, ВК і Опалення ми сформували окремі IFC моделі, які зібрали rar-архів.

Зверніть увагу, що в архіві також лежить файл «МКЖД.АС.ifc» – це архітектурна частина проекту (IFC модель, сформована з ARCHICAD). В архіві також лежать DWG файли, які отримані з BIM моделі ARCHICAD в автоматизованому режимі і оновлюються по мірі оновлення основної моделі – це двомірний малюнок-завдання першого поверху і тривимірна модель першого поверху (корпус 1 і корпус 2). Фактично це вихідні дані по першому поверху для проектування інженерії. Ми будемо використовувати їх для наочності збору зведеної моделі.

Програмне забезпеченняДля практичної роботи нам знадобиться одна програма – платформа nanoCAD Plus 8.1, яку можна завантажити на сайті розробника.

Але як експериментів можна використовувати і інші IFC-просмоторщики:Встановіть програмні продукти і запустіть nanoCAD Plus 8.1.

Крок 1: формуємо підкладкиЦей крок швидше підготовчий і потрібен для того, щоб ви наочно розуміли, що відбувається. Створіть новий проект в nanoCAD Plus (команда НОВИЙ) і збережіть його під ім'ям «Зведена BIM-модель.dwg».

Далі вставляємо двомірну підкладку. Для цього командою ATTACH (меню Вставити\Зовнішнє посилання...) підключаємо файл «01 Перший поверх 2D.dwg» з викачаних матеріалів (рис. 4). Звертаю увагу, що при вставці я використовую відносний шлях для підкладки (розділ Завдання шляху у діалоговому вікні Вставка зовнішньої посилання) і вказую координати вставки: x = -19454.1, y = 271.4, z = 0 (тобто початок координат розміщую в точку перетину осей А1).


Рис. 4. При розміщенні підкладок уточнюємо координати точки вставки і використовуємо відносні шляхи вставки.

Коли підкладка з'явилася на полі документа, наведіть курсор на центр екрана і, утримуючи клавішу SHIFT + коліщатко мишки, розгорніть креслення під кутом в 3D простір. Або розгорніть її в стандарную ЮВ изометрию (команда _SEISO).

Повторіть команду вставки підкладки для файлів «01 Перший поверх 3D (частина 01).dwg» і «01 Перший поверх 3D (частина 02).dwg» з тими ж координатами вставки, що і для двомірного проекту – в ваш проект буде додано тривимірна геометрія архітектури першого поверху. Це не ще BIM модель, т. к. отримана геометрія не містить ніякої інформації про елементи. DWG файли дають тільки геометрію і ми її будемо використовувати для того, щоб зрозуміти різницю порівняно з цієї BIM-моделлю.

І, нарешті, задайте спосіб відображення тривимірного простору: у меню Вигляд\Візуальні стилі виберіть пункт «Швидко з показом ребер» або «Швидко».

Якщо все зроблено правильно, то ви отримаєте результат, відображений на рис.5.

Рис. 5. Розміщуємо двомірну і тривимірну основу проект nanoCAD для того, щоб наочно бачити процес збору BIM-проекту.

Порада 1: використовуйте клавішу SHIFT і одночасно натиснутий колесо мишки для того, щоб обертати модель – це дозволить розглянути проект зі всіх сторін.
Порада 2: якщо у вас потужний комп'ютер, але при обертанні модель «моргає», відключаючи розмальовку граней, то в налаштуваннях програми (Сервіс\Параметри) можна відключити Оптимізацію відтворення трикутників (Графічна підсистема\Оптимізація відтворення) – після цього nanoCAD буде відображати модель повністю навіть при обертанні. Набагато зручніше для очей.
Крок 2: додаємо BIM-модельМи повністю готові до збирання зведеної BIM-моделі. Тепер за допомогою команди IFCVIEW3D завантажте файл «МКЖД.О_корпус1.ifc». Ви можете вибрати будь-який інший файл, але я рекомендую почати саме з цього файлу – він невеликий за розміром, завантажується швидко і досить наочний. Якщо все зроблено правильно, то у вас з'явиться опалювальна система будинку в корпусі 1 – див. рис.6.
Порада 3: якщо у вас після завантаження IFC файлу модель не з'явилася, збережіть файл на жорсткий диск.
Зверніть увагу, що на функціональній панелі IFC з'явилася структура подгруженного IFC файлу (панель розташована поруч з панеллю Властивості і вмикається\вимикається через меню Вигляд\Панелі\Функціональні панелі\IFC...): поверхи, класи елементів, висоти і т. д. Панель дозволяє швидко знайти елементи за своїм класам, а також моментально відключити видимість об'єктів – наприклад, можна вимкнути об'єкти верхніх поверхів.


Рис. 6. Тривимірна модель проекту з DWG і IFC даними

Також зверніть увагу, що BIM-модель містить інформацію по об'єктах: наприклад, якщо виділити радіатор, то у вікні властивостей відобразиться інформація по об'єкту – обсяг, теплова навантаження, висота установки щодо поверху, потужність, назва, посилання на сайт виробника і т. д. Вся ця інформація була закладена в програмний продукт nanoCAD Опалення і була акуратно передана в середу nanoCAD Plus завдяки формату IFC, який якраз і призначений для передачі такої інформації між програмами. Порівняйте, наприклад, з властивостями об'єктів DWG файли, які містять тільки загальну інформацію типу колір, шар, товщина ліній.

Інформацію з IFC об'єктів можна використовувати в панелі Вибір при налаштуванні вибірок за проектом, так і в автоформируемых специфікаціях (наприклад, специфікації обладнання) – див. рис. 7.


Рис. 7. Параметри та інформацію з IFC об'єктів можна використовувати в таблицях і вибірках

Крок 3: формуємо зведену BIM-модельПослідовно повторюючи крок 2 для інших IFC моделей, ми можемо зібрати зведену BIM-модель – див. рис.8.

Для кожного розділу створюється список об'єктів на панелі IFC. Кожен доданий розділ містить IFC об'єкти зі своїми специфічними даними, закладеними у відповідних програмних продуктах, які можуть задаватися в ручну, або братися з бази даних, або обчислюватися в результаті розрахунків.

При цьому кожен доданий розділ досить істотно навантажує комп'ютер і для того, щоб зібрати повну модель потрібні потужні ресурси. Найбільш важкою в цьому проекті є модель водопостачання – швидше за все її підвантаження необхідно буде почекати деякий час. Тому в реальній роботі ви можете об'єднувати не всю модель, а тільки певні розділи або навіть поверхи – це дозволить вирішувати практичні завдання без істотного збільшення ресурсів комп'ютера.


Рис. 8. Зведена BIM модель дозволяє фахівцям працювати в єдиному інформаційному просторі

nanoCAD Plus як viewer забезпечує відображення моделі, навігацію як в паралельної (SHIFT+коліщатко мишки), так і в перспективній проекції (команда 3DОБЛЕТ і клавіші WSAD для управління). Це дозволяє забиратися всередину проекту і візуально знаходити проблемні ділянки проекту, колізії і недоробки. Крім того, використовуючи автоматичні специфікації можна швидко вибирати потрібні IFC об'єкти і контролювати параметри інженерних мереж. В цілому це дає можливість представити проект цілком з урахуванням ситуації в суміжних розділах, розподілити подальшу роботу між фахівцями і вести роботу в єдиному інформаційному просторі.


Рис. 9. Зведена BIM модель дозволяє фахівцям працювати в єдиному інформаційному просторі


Рис. 10. Різні види зведеної BIM моделі в робочому вікні nanoCAD Plus 8.1

Крок 5: оновлення IFC моделейНа даний момент в nanoCAD Plus 8.1 оновлення моделей здійснюється шляхом видалення IFC моделі з панелі IFC і завантаження нової версії моделі заново. Тут потрібна ще оптимізація технологічного процесу – у майбутньому ми хочемо реалізувати підвантаження IFC даних як підкладки. Тоді вони будуть оновлюватися самостійно слідом за зміною IFC-файлу.

Крок 6: зведені BIM моделі в інших рішенняхВ якості додаткового завдання ви можете спробувати зібрати зведені моделі Tekla BIMsight (безкоштовне рішення, рис.11) і в Solibri Model Checker (платне рішення; безкоштовна версія Solibri Model Viewer дозволяє відкрити тільки одну IFC-модель). Ці продукти розробляються як універсальні рішення для перегляду IFC і вони розширюються функціоналом по автоматичного пошуку колізій, формування звітів на зміни, більш широким інструментарієм по візуалізації моделей.


Рис. 11. Зведена BIM модель в IFC-просмоторщике Tekla BIMsight дозволяє в автоматизованому режимі знайти колізії між системами.

ВисновокТехнологія BIM розвивається, і з кожним днем у проектувальників з'являються додаткові інструменти для створення якісних проектів. Ще пару років тому зібрати в рамках одного простору модель багатоповерхового житлового будинку з архітектурою та інженерією було складно, а зараз це цілком звичайне. практичне завдання.

Тим не менш подальший розвиток ще потрібно. Необхідно розвивати швидкість роботи з даними IFC, розвивати інструменти оновлення моделей в рамках зведених BIM-моделей, покращувати інтеграцію між рішеннями на рівні передачі інформації, стандартизувати параметри, класи та ієрархію будівельних конструкцій і матеріалів для того, щоб автоматизувати розрахунки, передачу змін між проектами та розділами. Все це робота найближчого майбутнього.

Фахівці «Нанософт» запрошують до співпраці і готові проконсультувати вас з питань створення BIM моделей інженерних мереж та організації BIM взаємодії.

Денис Ожигін,
технічний директор Нанософт

Джерело: Хабрахабр

0 коментарів

Тільки зареєстровані та авторизовані користувачі можуть залишати коментарі.