поп шпоры по основам автоматизации в строительстве ПГУ
.pdf
40. Основы автоматизации проектирования.
Под автоматизированным проектированием принято понимать проектирование с применением систем автоматизированного проектирования.Что же представляют собой САПР?
САПР – это совокупность аппаратных средств и программного обеспечения, призванных участвовать в процессе проектирования: либо осуществляя сам процесс проектирования в отдельных его частях, либо играя вспомогательную роль. Т.о. автоматизированное проектирование не может обеспечить весь процесс проектирования; всегда предполагается активное участие человека. САПР «берут на себя» лишь некоторую часть работы (иногда очень «весомую»). Проектирование «без участия» человека не имеет смысла.
Если рассмотреть весь процесс автоматизированного проектирования, его структуру можно обобщенно представить в следующей последовательности: подготовка проектирования; ввод данных в систему автоматизированного проектирования; препроцессор; основные действия САПР; постпроцессор; вывод данных; использование данных в общем процессе проектирования; дополнительные обращения к САПР (корректировка и т.д.).
Стадия подготовки проектирования предполагает два основных этапа: «формулирование» задачи проектирования (т.е. получение четкого, детально проработанного «образа» того, что должны получить в результате проектирования) и сбор исходных данных, необходимых для проектирования (например, данные инженерно-геологических изысканий, результаты испытаний материалов и изделий, построение расчетной модели, нормативные требования и т.д.). Следует отметить, что иногда некоторые из вышеописанных параметров уже «предусмотрены» в том или ином программном продукте САПР (например, требования ГОСТов, СНиПов и другой нормативной документации, стандартные характеристики материалов). Некоторые САПР обеспечивают автоматическое построение расчетной модели.
Ввод данных в систему автоматизированного проектирования будет рассмотрен далее. Необходимо лишь отметить, что каждый программный продукт САПР предполагает свою систему обозначений и представления исходных данных (редко согласующуюся, например, с требованиями стандартов); эту систему в каждом отдельном случае необходимо предварительно изучить и привести собранные исходные данные в соответствие с ней.
Препроцессор (если рассматривать его как часть процесса автоматизированного проектирования) – это совокупность происходящих в САПР процессов, подготавливающих систему к ее основному «проектирующему» действию. Может включать в себя создание файлов проекта (в т.ч. временных файлов), предварительную обработку исходных данных, построение расчетной модели и др.
Основные действия САПР, осуществляемые либо при непосредственном участии оператора, либо автоматически – это главные функциональные «проектирующие» действия, ради которых, собственно, и создавалась данная САПР. Например, в комплексе архитектурного проектирования – это процесс построения архитектурного проекта, в расчетно-конструктивном проектировании – это осуществление основного и конструктивного расчета и т. Постпроцессор (если рассматривать его как часть процесса автоматизированного проектирования) – это совокупность происходящих в САПР процессов, подготавливающих вывод данных (т.е. вывод полученных результатов). Например, это создание файлов «отчетов», построение эпюр, получение данных в текстовой или табличной форме. Препроцессор и постпроцессор (как стадии
проектирования) встречаются в основном в сложных программных комплексах, обрабатывающих огромное количество информации, осуществляющих сложные построения и расчеты. Вывод данных будет рассмотрен ниже.
Применение САПР позволяет: существенно упростить действия по проектированию (снизив т.о. трудоемкость и сократив сроки проектирования, сделав в некоторых случаях процесс проектирования в отдельных частях доступным даже неспециалистам); в ряде случаев снизить стоимость проектных работ; приобрести дополнительные возможности (выполнять «проектирующие» действия, неосуществимые без помощи САПР); получить возможность подбора наиболее оптимального решения (современные информационные технологии позволяют много раз «просчитывать», проверять построения с разными исходными данными, оптимизируя проектное решение) и многое другое.
41. Программные средства САПР в строительстве: классификация.
Поэтому следует классифицировать программные средства САПР по области приложения (по функциональному назначению). Так, можно выделить следующие группы САПР:
1.Программы общего назначения.
2.Программы архитектурного проектирования.
3.Программы расчетно-конструктивного проектирования.
4.Программы проектирования технологических процессов в строительстве. Программы проектирования организации строительно-монтаж- ных работ.
5.Программы ведения контроля качества, метрологии, экологиче-
ского контроля.
6.Мультимедийные программы в строительстве. Программы работы с Internet.
7.Система автоматизированного управления строительной организацией.
1.Программы общего назначения – это программы и программные пакеты, которые не являются специфически «строительными», и широко применяются в других сферах человеческой деятельности.. Среди программ общего назначения следует выделить, пакет прикладных программ Microsoft Office, математическая программа MathCAD, позволяющая выполнять математические расчеты и решения задач на оптимизацию, программа Statistica, программа AutoCAD, Системные программы, необходимые для нормальной работы с информацией.
2.Средства автоматизации архитектурного проектирования – это программы, обеспечивающие создание полноценного архитектурного проекта, обладающего практически всеми требуемыми составляющими. Некоторые программы этого типа дают новые возможности представления архитектурного проекта, недоступные в обычных условиях (т.е. без компьютера и САПР). Наиболее популярной в странах СНГ является программный комплекс ArchiCAD, позволяющий создавать проекты, сразу определяя материалы, покрытия, параметры 3D-проекции. В некоторой степени похожими функциями обладает программа Ar-Con. В отличие от ArchiCAD эта программа позволяет детально разрабатывать интерьер зданий и визуализировать его, получая изображения (в т.ч.динамичные) очень высокого качества. Существует множество программ, задачей которых является разработка отдельных частей архитектурного проекта, а также программы, среди функций которых есть полезные для реализации отдельных его элементов. Примером таких программ могут служить: программа «Ситис: ТРАК» (Россия), предназначенная для расчета теплотехнических параметров стен, программа GeoCalck, дающая возможность построения генпланов, карт и схем (основное назначение программы – обработка тахеометрической съемки, вычисление различных геодезических задач) и т.д.
3.Программы расчетно-конструктивного проектирования – это программы, позволяющие выполнять статический и динамический, а также конструктивный расчет строительных конструкций.. Из множества программ особого упоминания заслуживает комплекс «Бета» – «Радуга»,. Программа «Радуга» позволяет выполнять статический анализ пространственных стержневых систем, а программа «Бета» предназначена для расчета прочности и трещиностойкости нормального сечения железобетонных элементов в соответствии с положениями СНБ 5.03.01-98 «Конструкции бетонные и железобетонные. Нормы проектирования». Среди
программных комплексов, основанных на методе конечных элементов следует назвать такие программы, как Stark_Es, FEM-models, Norm-CAD (Россия), Scad, «Лира», «Мономах» (Украина) и Staad (США).
4. Программы проектирования технологических процессов в строительстве и программы проектирования организации строительно-монтажных работ позволяют реализовывать части технологических проектов, создавать технологическую документацию, решать задачи по технологии и организации строительства.
Можно назвать несколько программ, относящихся к этой группе: программа RillSoft Project, предназначенная для расчета оптимального календарного плана строительномонтажных работ; программа Across, предназначенная для проектирования и определения объемов земляных работ и т.д 5. Программы ведения контроля качества, метрологии, экологического контроля
Существует целый ряд компьютерных программ по метрологии, измерениям и работе по контролю качества. Назовем программы Advanced Grapher (для построения и анализа любых графиков), Graph2Digit (одна из многочисленных программ оцифровки графиков, полученных со сканера или иным путем), Data Master (программа для автоматизации измерительных систем, регистрации, обработки и анализа данных), Internal Control (программа для автоматизации процедур оперативного и статистического контроля показателей качества результатов измерений) и многие другие.
Среди программ для экологического контроля следует назвать программу EcoSewages, предназначенную для контроля качества сточных вод и некоторые другие.
6. Мультимедийные программы в строительстве. Программы работы с Internet
Из программ для работы с мультимедиа (целесообразным для применения в строительной организации) можно выделить следующие: программа Nero Burning ROM, предназначенная для создания DATA-дисков и прочих дисков; программа Photoshop, предназначенная для обработки графических изображений, в т.ч. полученных со сканера и с цифровой фотокамеры; программа Fine Reader, предназначенная для распознавания отсканированных текстовых страниц
Microsoft Power Point Для работы в глобальной сети Internet применяются браузеры. 7. Программы, в какой-то степени формирующие систему автоматизированного управления строительной организацией, – это «системы управления базами данных» (СУБД), например, Microsoft Access, программное обеспечение локальной сети, разнообразные программы учета ресурсов предприятия, планирования деятельности отделов и подразделений, документационно-справочные комплексы, обучающие и тестирующие материалы, и т.д.
42. Средства обеспечения САПР.
САПР (Система Автоматизации Проектных Работ) — автоматизированная система, реализу-ющая информационную технологию выполнения функций проектирования, представляет собой организационно-техническую систему, предназначенную для автоматизации процесса проектиро-вания, состоящую из персонала и комплекса технических, программных и других средств автома-тизации
его деятельности
Средства обеспечения САПР классифицируют как единство следующих компонентов: техническое, программное, математическое, методическое, информационное и организационное
43. Сущность технологии BIM. Экспорт / импорт данных BIM-моделей.
BIM, или информационное моделирование объектов строительства — высокотехнологичный процесс разработки и практического применения информативных данных по строящимся и завершенным объектам, необходимых для эффективной координации входящей информации, структурирования и оптимизации совместного производства и хранения данных, а также применения массива информации в различных целях на весь срок эксплуатации сооружения.
Данная технология позволяет моделировать любые строительные объекты, включая здания, железные дороги, мосты, тоннели, порты и т.д. Сходство BIM и 3Dмоделирования заключается в том, что в обоих случаях проект здания выполняется в трехмерном пространстве. Но в отличие от 3Dмодели, BIM напрямую связан с базой данных. Такая модель включает в себя не только несущие линии и текстуру материалов, но и другие данные (технологические, экономические и прочие), которые имеют отношение к зданию. Например, BIM учитывает физические характеристики объекта, варианты размещения в пространстве, стоимость каждого кирпича, плафона, трубы.
44.Программные продукты, на основе которых реализуется BIM-технология.
ВРеспублике Беларусь ядром BIM является программа Autodesk Revit. Но
допускаются и другие программные продукты: ArchiCAD, AllPlan, Renga, AutoCAD, Tekla и т.д.
Revit применяют в строительстве для моделирования объектов двухмерного и трехмерного типа. Преимущества: -программа создает чертежи автоматически, требуется только задать необходимые параметры; -наличие опции представления одной конструкции в нескольких вариантах;
-возможность определять вид работ: возведение, разрушение, восстановление К недостаткам можно отнести: -сложности с выполнением командной работы, так как
макет допустимо выгружать только в облачное хранилище; -формирование неполных, прерывистых схем за счет внедряемой в расчетный комплекс аналитики.
ArchiCAD предназначен для специалистов сферы архитектуры и дизайна. Функционирование софта направлено на создание интерьерных элементов и ландшафтных объектов. Преимущества: - софт автоматически подгоняет документацию под нудный PDF формат;
-программа соответствует БИМ технологии, за счет чего любые изменения отображаются в расчете и спецификации; К недостатком можно отнести: -узкая направленность стройплощадки, возможности программы позволяют только моделировать сооружения. Создавать другие макеты невозможно; -дорогостоящий лицензированный продукт.
AutoCAD — программный комплекс для создания чертежей и проектирования. Преимущества: -Большой функционал возможностей. Причем большинство инструментов интуитивно понятно как в 2D-моделировании, так и в 3D;
-Автоматическая и быстрая подготовка документации проекта;
-Реалистичная визуализация объектов планирования.
-Гибкость пользовательского интерфейса. Все инструменты можно разложить так, как удобно проектировщику.
Недостатки: - Нет функции чтения чертежей, выполненных в других графических редакторах. Не поддерживается история построения.
45.Принципы подбора программ для создания автоматизированного рабочего местаспециалиста в области проектирования строительстве.
Новейшие компьютерные технологии позволяют организовать автоматизированное рабочее место специалиста. Базовыми программными продуктами являются операционная система Microsoft Windows и универсальная графическая платформа AutoCAD фирмы Autodesk. Использование этих программных продуктов дает возможность реализовать следующие функции:
•обеспечить стандартную системную среду для работы в локальной вычислительной сети проектной организации;
•использовать базовый графический файловый формат (DWG), а также ссылочную технологию интеграции интеллектуальных объектов — элементов трехмерных моделей, созданных различными программными приложениями в едином комплексном проекте;
•создать основу для коллективной одновременной работы проектировщиков, выполняющих различные разделы проектной документации комплексного проекта в целях сокращения времени проектирования.
Выбор AutoCAD в качестве подобного программного инструмента основывается на трех главных факторах:
- Наилучшее среди САПР соотношение «цена/качество». AutoCAD с соответствующими настройками, как правило, является наиболее приемлемым.
- Распространенность продукта. В любой точке земного шара, в любой проектной организации вы сможете продолжить работу над чертежом AutoCAD.
-Универсализм. Специалист в конкретной области, знакомый с внутренней структурой AutoCAD и методами программирования в широком смысле, в состоянии доработать и настроить прикладные модули под конкретные задачи.
46. BIM-стандарт заказчика.
BIM-стандарт для заказчиков -это BIM-стандарт и набор сопутствующих
практических шаблонов для проектных организаций и служб технического заказчика,
применяющих в своих рабочих процессах технологию BIM.
Информационные требования к проекту включают в техническое задание на проектирование с целью формирования требований к информации, представляемой заказчику в процессе реализации BIM-проекта и по его завершении. Информационные требования к проекту составляют основу плана реализации BIM-проекта – BIM Execution Plan (BEP). BEP – это главный документ проекта. Главная задача плана реализации BIM-проекта – планирование и организация эффективной совместной работы всех участников проектной группы на всех этапах BIM-проекта. BEP является динамичным и периодически изменяющимся документом
47. BIM-стандарт площадных объектов.
BIM-стандарт. площадных объектов - это BIM-стандарт и набор сопутствующих практических шаблонов для проектирования зданий и сооружений, то есть, объектов,
имеющих площадь (соотношение сторон объекта не предполагает существенного превышения одного измерения над другим).
Цели разработки настоящего стандарта:
•аккумулировать лучшие мировые практики в области стандартизации BIM и максимально адаптировать эти знания для их практического применения в РФ;
•повысить производительность работы благодаря скоординированному подходу к информационному моделированию объектов строительства на основе стандартизованных процессов, а также согласованных стандартов и методов;
•определить стандарты, параметры и практические рекомендации, обеспечивающие высокое качество и единообразное представление проектной информации; обеспечить правильность структуры папок и файлов проекта для организации
эффективного обмена данными при коллективной работе.
•BIM-модель/Информационная модель здания или сооружения: объектноориентированное цифровое представление физических, функциональных и прочих характеристик здания или сооружения в трехмерном пространстве в виде совокупности информационно насыщенных элементов в соответствии с целями, задачами и требованиями конкретного проекта.
Примечание: BIM-модель, представленная в исходном(ых) формате(ах), является трёхмерной моделью здания или сооружения, в которой установлены ассоциативные связи между элементами модели и отображением их на видах/чертежах/спецификациях.
•Информационное моделирование здания или сооружения: процесс создания и управления информацией о здании или сооружении, формирующий основу для принятия решений на протяжении его полного жизненного цикла.
•BIM-проект: проект здания или сооружения, реализуемый с применением технологий информационного моделирования.
•BIM-задачи (BIM uses): способ и соответствующий процесс создания и использования информационных моделей на различных стадиях для достижения одной или нескольких целей проекта.
•План реализации BIM-проекта (BIM Execution Plan, BEP): технический документ, который разрабатывается, как правило, генпроектной и/или генподрядной организацией для регламентации взаимодействия с субпроектными/субподрядными организациями и согласовывается с техзаказчиком. Отражает информационные требования технического заказчика, способы использования информационных моделей, правила именования файлов, стратегию разделения модели на объемы, требуемые уровни проработки элементов модели на различных стадиях и этапах проекта, роли участников процесса информационного моделирования и другие аспекты.
•Уровень проработки (LOD): определяет полноту проработки элемента информационной модели. Уровень проработки задает минимальный объем геометрической, пространственной, количественной, а также любой атрибутивной информации, необходимой и достаточной для решения задач моделирования на конкретном этапе жизненного цикла объекта строительства.
48. BIM-стандарт промышленных предприятий.
BIM-стандарт промышленных объектов это BIM-стандарт и набор сопутствующих практических шаблонов для проектирования промышленных предприятий (могут
включать в себя площадные и инфраструктурные элементы, кроме того, проектирование самих зданий и сооружений должно сопровождаться проектирование технологических установок и производственных систем предприятия).
Главным преимуществом организации процесса проектирования на базе стандартов является возможность многократного, повторного использования информации без изменений и искажений. Но для этого необходимо исполнение трёх критериев. Информация должна быть: • структурирована; • систематизирована;• классифицирована.
Целью создания стандарта является – организация и обеспечение эффективной и качественной совместной работы по созданию информационной модели объекта строительства, обеспеченной интероперабельностью цифровых данных.
Интероперабельность данных – это свойство данных, отражающее возможность преобразования данных из одних форматов в другие.
При разработке и внедрении BIM-стандарта предприятия заказчик должен чётко понимать набор требуемых к решению задачи. В каком виде и какого содержания должна выдаваться информация.
До появления BIM-технологии специалисту необходимо было знать только, как визуально должна быть оформлена проектная документация, где распечатать и куда выложить её электронный вид.
Сейчас, при применении BIM-технологии, специалист обязан знать, как он должен делать проект, каким набором элементов, какой использовать набор свойств и параметров, как ими пользоваться внутри своего информационного пространства (САПР), беспрекословно соблюдать правила наименования и хранения файлов проекта.
BIM-технология меняет рабочие процессы в целом, а стандарт призван регламентировать эти процессы с наиболее эффективными решениями для комплексных проектов в рамках совместной работы.
BIM-стандарт, как и любой другой регламентирующий документ, должен включать в себя понятия, области применения, нормативные ссылки, термины и определения. Описывается практическое применение в виде задач, которые стандарт призван решить. В их числе
o создание информационной модели объекта строительства; o разработка,
o согласование, o утверждение,
o выпуск высококачественной проектной и рабочей документации на основе информационных моделей объекта строительства;
o междисциплинарная координация пространственных решений, o выявление коллизий на основе сводных моделей и др.
Подготовка и организация процесса информационного моделирования выделяется в отдельный раздел стандарта. Данный раздел состоит из описания базовых документов и условий, необходимых для начала работы по информационному моделированию.
49. BIM-стандарт инфраструктурных объектов.
BIM-СТАНДАРТ. ИНФРАСТРУКТУРА. Версия 2» разработан на основе лучших зарубежных и отечественных практик применения BIM в инфраструктурных