ARCHICAD: открывая заново. Создание конструкций и извлечение рабочих чертежей из модели

Владимир Савицкий

От российского представительства компании GRAPHISOFT:

Данный экспертный материал открывает цикл статей «ARCHICAD: открывая заново», который призван помочь пользователям в полной мере раскрыть весь потенциал ARCHICAD®. Мы попросили архитекторов поделиться личным опытом использования программы с применением нестандартных подходов, малоизученных функций и новых возможностей, о которых многие пользователи могут и не подозревать. Мы как производитель приложения ARCHICAD уверены, что только глубокое знание продукта поможет раскрыть всю его ценность и решающим образом повлиять на результаты, скорость и качество работы проектировщика.

Вы тоже предпочитаете «непротоптанные дорожки»? Имеете опыт применения нестандартных подходов в работе с ARCHICAD, регулярно задействуете не самые известные возможности приложения? Будем рады, если вы поделитесь подробностями или просто оставите свой отзыв: ravxbynrin(qnu)tencuvfbsg.pbz.

***

Введение

Сразу оговорюсь, что лично я полностью поддерживаю подход к мультиплатформенности и открытости BIM. Раздел конструкций, безусловно, можно с успехом «закрыть» представленными на рынке специализированными приложениями. Эта статья – мой опыт пользователя и попытка понять истинные возможности одной платформы за рамками традиционного для этого продукта архитектурного проектирования.

Чтобы лучше донести основную мысль, начну с аналогий. Если вы купили автомобильный конвейер и обучили людей работать на нем, вы сможете начать выпуск автомобиля? Нет, ибо вы не обеспечили конвейер всеми деталями и агрегатами, которые необходимы для выпуска автомобиля данного типа. Точно так же многие пытаются внедрить информационные технологии в строительстве. Покупают программы, обучают людей и думают, что основные вопросы уже решены. А результата почему-то нет. Тогда начинают говорить, что необходимо принять кучу стандартов, и тогда уж долгожданный BIM непременно придет. Но и новые стандарты ничего не дают – соседи убедились на собственном опыте. Допустим, вы произвели на конвейере самый современный автомобиль, но чтобы на нем ездить, в салоне проводят предпродажную подготовку: заправляют машину бензином, заливают масло, тормозную, охлаждающую и омывающую жидкости, проводят другие операции. Только после этого можно ехать.

Так же и программа, извлеченная из коробки: без предпроектной подготовки она не даст вам качественной информационной модели.

В своей статье «Пять шагов навстречу BIM» я писал о том, какие шаги надо сделать в обязательном порядке, чтобы получить результат при внедрении информационных технологий.

В этой статье мы уже подробно, в деталях рассмотрим один из самых главных шагов: создание базы информационного сырья, шаблонов и получение рабочих чертежей на основе модели (причем не только архитектурных, но и чертежей и моделей конструкций). Изучим предпроектную подготовку программы.

Очередной раз хочу акцентировать внимание на том, что, если у вас профессионально подготовлен шаблон и имеется база информационного сырья, размер проектируемого объекта не имеет значения. Важно понимать, что база и шаблоны создаются для конкретного типа зданий и типа конструкций. Единственной проблемой при этом подходе могут быть только технические характеристики вашего компьютера.

И еще один важный момент: формированием шаблона и библиотечных элементов должен заниматься профессиональный инженер-строитель, проектировщик, а не наспех подготовленный BIM-менеджер. Здесь понадобятся хорошие знания в области архитектуры, конструкций, материалов, технологии, а также нормативных документов. Создание такой базы для проектирования жилых и общественных зданий мы рассмотрим на примере небольшого одноквартирного жилого здания, но я постараюсь показать, что в этой базе есть всё, чтобы без проблем запроектировать и жилой комплекс, и крупный коттеджный поселок.

Для рассматриваемой работы на протяжении длительного времени разрабатывались шаблон и база информационного сырья, ориентированная на проектирование жилых домов, то есть на один из самых востребованных сегментов строительного рынка. Целью было организовать работу не только по созданию архитектурной части проекта, но и строительных конструкций, получив при этом рабочие чертежи, не выходя из среды ARCHICAD, не применяя сторонних программ и максимально автоматизировав формирование всех аннотационных элементов проекта.

Почему и модель конструкций я решил делать в ARCHICAD? Это очень простая в освоении программа с огромными возможностями, которые часто не используются в полном объеме. Исключительно удобна работа в 3D-окне, что значительно упрощает процесс создания информационной модели и сокращает время ее создания. Легко и удобно создавать рабочую документацию. Многие архитекторы, по достоинству оценив возможности ARCHICAD, годами успешно в нем работают – и было бы хорошо тут же делать и информационную модель конструкций. ARCHICAD позволяет создавать ее для очень широкого круга жилых и общественных зданий.

На основе созданного шаблона, библиотечных объектов и дополнений была построена информационная модель частного дома. Не буду акцентировать внимание на красивой картинке экстерьера, как это обычно делается, а покажу именно подробный конструктивный каркас здания. Представлю последовательность того, как все создавалось. Принцип построения модели точно соответствовал технологии и последовательности сооружения объекта непосредственно на строительной площадке.

Акцент при проектировании делался на получении всей информации поэтажно, а именно так планируют организацию работ строители. Поэтому и модель нужно создавать, используя технологию поэтажного метода проектирования. Но если у вас многосекционное здание, то, конечно, следует организовать не только поэтажное получение информации о модели, но и посекционное, что позволит сделать правильно организованная работа в ARCHICAD.

Вот готовый конструктивный каркас здания (рис. 1). Проследим на примере этого проекта, как мы к нему пришли.

Рис. 1

Прежде всего слегка приоткроем содержание внутренних конструкций кровли (рис. 2). А затем посмотрим, как получить из модели рабочие чертежи и другую информацию, необходимую не только проектировщикам, но и строителям. И заодно расскажем, как создавался шаблон.

Рис. 2

Когда-то я написал статью «Информация – краеугольный камень ВІМ», где на примере программы ARCHICAD подробно рассматривались виды и структура информации для технологии BIM. Рабочий шаблон формировался исходя из принципов, изложенных в этой статье, и базируется на приведенных там схемах.

Вся работа выполнена на основе огромного массива действующей нормативной документации (ДСТУ, ГОСТ, СНиП, ДБН), так что ее результаты можно без проблем сертифицировать в стране использования программы.

Приведу краткий обзор исходной информации, созданной в среде ARCHICAD.

Реквизиты

Структурированный по типам конструкций набор слоев и их комбинаций рассчитан на создание архитектурных и конструкторских чертежей. Без подобного набора трудно будет организовать эффективную работу шаблона – я писал об этом в статье «ArchiCAD “воскрес”! Слухи о его смерти оказались сильно преувеличенными».

Все слои созданы и сгруппированы по видам конструкций, применяемых при проектировании данных типов зданий. А комбинации слоев определялись по типам рабочих чертежей и видов (рис. 3).

Рис. 3

Создан и добавлен ряд дополнительных линий как в реквизитах, так и в виде библиотечных элементов (рис. 4).

Рис. 4

Для всех основных конструкций и строительных материалов имеется большая база штриховок, отсортированная по видам конструкций. Ее основой являются действующие ДСТУ и ГОСТ, которые указываются в наименовании штриховок как обоснование принятых решений (рис. 5).

Рис. 5

Штриховкам соответствует обширная база строительных материалов (рис. 6).

Рис. 6

На основании штриховок и материалов, а также с учетом требований к уменьшению энергопотребления разработан набор современных многослойных конструкций. Технология создания базы многослойных конструкций позволяет четко систематизировать все данные по конструкциям и материалам в интерактивных каталогах – для дальнейшего использования в сметных программах и строителями для заказа материалов и планирования работ (рис. 7).

Рис. 7

Категории зон определены в соответствии с технико-экономическими показателями, предусмотренными в нормативных документах для жилых зданий. Это позволяет получить все необходимые данные по квартирам, встроенным помещениям и зданию в целом для использования всеми участниками строительного процесса (рис. 8).

Рис. 8

Большое количество постоянно пополняемых профилей для стен, перекрытий и балок позволяет значительно сократить время их создания в процессе проектирования. Есть профили для проектирования гипсокартонных перегородок, фасадных и интерьерных элементов, различные металлические планки для защиты конструкций фасадов, кровель, ограждений. Кроме того, все эти профили существуют и в виде библиотечных элементов, применение которых в отдельных случаях представляется более рациональным (рис. 9).

Рис. 9

Если ваш населенный пункт отсутствует в стандартной базе, его нужно туда добавить вместе с координатами расположения (рис. 10).

Рис. 10

Чтобы настроить под свои нужды рабочие инструменты, следует сохранить их как избранное, с нужным набором свойств. Окружающую и рабочую среду проекта тоже можно настроить в соответствии с вашими потребностями и с технологией проектирования, принятой в вашей организации, сохранив эти настройки для дальнейшего использования. Для формирования рабочей документации как конечного продукта нашей работы требуется создать рабочие макеты со всеми штампами и необходимыми надписями для всех применяемых форматов бумаги (рис. 11).

Рис. 11

На базе основных макетов создаем в книге макетов набор, который отвечает требованиям нормативов, касающимся состава и стадийности проектной документации (рис. 12).

Рис. 12

Теперь у нас есть вся необходимая информация, которую пользователь может создать непосредственно в среде ARCHICAD. Она уже является неотъемлемой частью нашего шаблона.

Но каждый, кто хотя бы соприкасался с технологией информационного моделирования, знает, что кроме этого для успешной работы необходимо множество библиотечных элементов и приложений, которые формируются в соответствии с предварительно разработанной технологией выполнения отдельных разделов проекта.

Как я поступил дальше? Чтобы как-то упорядочить и систематизировать работу, решил уже на основе конкретного учебного проекта продолжить создание шаблона и базы библиотечных элементов, одновременно проводя их тестирование. Можно назвать это учебным пилотным проектом.

В качестве дорожной карты были выбраны типы чертежей и соответствующие им аксонометрические проекции, которые необходимо создать в рабочей документации. Конечно же, они должны быть получены из информационной модели.

Планы

Обычно работу начинают с разработки и утверждения планов. Определяем, какие элементы информационного сырья нужны нам для работы с различными планами.

Архитектурный план этажа

1. Координационные оси. Определяем параметры этих осей так, чтобы их настройки можно было использовать в последующих проектах, и располагаем на плане.

2. Настраиваем по ГОСТ инструменты аннотации, размеры, тексты, выноски и тоже помещаем на план.

3. Располагаем в шаблоне сборные железобетонные элементы лифтовых и вентиляционных шахт, лестничных маршей и площадок.

4. Для наглядности при назначении помещений помещаем на план санитарно-техническое оборудование.

5. Конструкции стен и перегородок. У нас уже есть все необходимые материалы для их создания. Берем многослойные конструкции для тех видов стен, которые мы чаще всего применяем (в нашем случае основные стены – из газобетона, перегородки – газобетон и кирпич, вентиляционные каналы и дымоходы – кирпич), и располагаем их на плане. Настраиваем изображение на планах, разрезах, фасадах, привязываем к ним выноски, которые тоже соответствуют нашим требованиям к виду и отображению в них необходимой информации.

6. Столь же профессионально подходим к работе с обязательной частью любого проекта – окнами, дверями и воротами. На основании имеющихся ДСТУ и ГОСТ, определяющих типы материалов для изготовления окон, добавляем в библиотечный элемент все необходимые данные из ДСТУ, чтобы получить профессиональную маркировку окон в соответствии с нормативами (рис. 13).

Рис. 13

Туда же добавляются различные аксессуары окон, вносятся технические и физические характеристики, необходимые для проверки шумоизоляции и выполнения теплотехнического расчета (рис. 14).

Рис. 14

Настраиваем правильное отображение и маркировку окон на планах. Располагаем эти окна в стенах – они уже имеются на плане в качестве шаблона. Теперь у нас есть и окна с необходимыми параметрами. С дверями работаем по той же схеме, но дополнительно к стандартным дверям (рис. 15) берем ГОСТ по противопожарным и противоударным (рис. 16-17) и создаем такие типы дверей в нашем шаблоне. Располагаем их в стенах на плане.

Рис. 15

Рис. 16

Рис. 17

Аналогичные операции выполняем и с воротами.

7. Для получения экспликации всех помещений нашего проекта настраиваем соответствующую зону.

Относительно жилых зданий ДСТУ предполагает подсчет площади квартиры, летних помещений и общей площади.

В стандартной среде ARCHICAD для квартир жилого дома невозможно было сделать такой маркер, чтобы в нем автоматически и по отдельности подсчитывались жилая и общая площадь, а рядом их сумма или, как вариант, площадь квартиры и площадь летних помещений. Эту проблему удалось решить при помощи небольшого приложения и специальной зоны для него. Теперь можно автоматически получать маркер квартиры для подсчета двух типов площадей и их суммы, в котором кроме того указывается тип квартиры. Новая возможность очень упростила работу при проектировании многоквартирных жилых домов и целых жилых комплексов.

Покажем, как это работает.

На архитектурном плане представлено зонирование по категориям площадей, расставлено сантехническое оборудование. Мебель не показана – образцов ее существует множество, и с этим проблем у архитекторов нет.

На основе плана зонирования автоматически получено несколько типов маркеров квартиры с различной информацией. Есть площади квартир по категориям, их сумма; все это сгруппировано в общий маркер и маркер с разбивкой площадей по этажам. Есть и маркер с наименованиями помещений и их площадями (рис. 18).

Вместо кадастрового номера в маркере можно указать адрес дома в коттеджном поселке или имя собственника – эта информация задается пользователем. Все дома коттеджного поселка могут сводиться в общую ведомость, как и квартиры в многоэтажных домах.

Рис. 18

Кроме того, формируется ряд таблиц с различной информацией по квартирам, необходимой различным участникам проекта. Ведомость всех квартир по категориям площадей, наименованиям и этажам показана на рис. 19.

Рис. 19

Классификация по всем типам квартир, запроектированным в жилом комплексе, или домов в коттеджном поселке отображается в ведомости групп помещений и квартир (рис. 20).

Рис. 20

Ведомость квартир отображает состав помещений и их площадь для каждого типа квартир, здесь же указан вид строительства (рис. 21).

Рис. 21

Как вы, наверное, заметили, некоторые из помещений в этой ведомости имеют нулевое значение площади. Это помещения, которые в соответствии с нормативными требованиями не учитываются при подсчете общей площади. Ко всем летним помещениям автоматически принимаются соответствующие понижающие коэффициенты, но при необходимости мы без труда можем настроить зоны так, что будут отображаться реальные площади без коэффициентов.

Кроме того, можно создать и настроить интерактивные каталоги с другой необходимой информацией. В многосекционном многоэтажном жилом комплексе есть возможность сгруппировать все квартиры по секциям (подъездам), этажам и типам.

Для проектирования встроенных и пристроенных помещений жилого дома, а также общественных и промышленных зданий предусмотрена зона с дополнительными параметрами, которые касаются требований к пожарной безопасности, инсоляции, мощности, конструкциям, количеству находящихся людей, числу машиномест и т.д. (рис. 22). Эта информация может использоваться и для выдачи заданий смежникам непосредственно на основе помещений, запроектированных архитектором в модели. Зону можно привязать к отдельным типам зданий и требованиям к их помещениям, автоматизировав заполнение большей части данных.

Рис. 22

Теплотехнический расчет

Чтобы уже на начальном этапе проектирования можно было оценить правильность выбора многослойных ограждающих конструкций стен, перекрытий и покрытий, один из творческих пользователей ARCHICAD придумал оригинальный вариант теплотехнического расчета ограждающих конструкций через выноску и любезно поделился этим элементом с сообществом пользователей. Архитекторам и конструкторам уже не понадобится выяснять, кому из них делать эту работу.

Выбрав тип здания, тип конструкции и район строительства, мы автоматически получаем теплотехнический расчет ограждающей конструкции, установив выноску на нужную стену, перекрытие или покрытие объекта (рис. 23).

Рис. 23

Расчет содержит данные по району строительства, условиям эксплуатации ограждающих конструкций, градусо-суткам отопительного периода, требуемому, нормативному и расчетному значению сопротивления теплопередачи.

График перепада температур в толще стены покажет расположение точки росы и ее значение, которое позволяет оценить правильность конструкции. Поможет расчет определить и требуемую толщину слоя утеплителя. В приведенном примере многослойной конструкции стены принята предварительная толщина утеплителя из пенополистирола, равная 50 мм. Расчет показывает, что относительно нормативных требований эта толщина избыточна: будет достаточно 20 мм.

Теперь за считанные минуты и не покидая среды ARCHICAD есть возможность принять правильное решение и грамотно запроектировать ограждающие конструкции.

Кладочный план

1. Если создавать модель и получать из нее кладочные планы так, чтобы результатами было удобно пользоваться всем, то в нашем случае все надо скрупулезно разбивать по технологическим элементам с учетом использования модели сметчиками и строителями. Что касается стен, предлагаю формировать модель следующим образом. Поскольку в газобетонных стенах обязательно должен быть монолитный пояс, вначале делаем кладочный план до этого пояса – стены для него у нас уже есть. Но есть и кирпичные стены с вентиляционными каналами и участками армирования, на них действуют иные расценки. Чтобы сметчики потом не делили и не считали всё это вручную, сразу делаем стену, разделенную на отдельные участки. Для этого берем соответствующую многослойную конструкцию – тогда в интерактивном каталоге все будет четко структурировано по типам стен.

К стене, где есть вентиляционные каналы, при оценке работ прорабом будут применены другие расценки – значит, и этот участок надо выделить отдельной стеной. Выходит, что для получения структурированной информации сплошная на первый взгляд кирпичная стена технологически должна быть разделена на несколько участков. Если делать модель профессионально, многое надо знать и предвидеть... Создаем все эти типы стен на плане, применяя простое копирование данных и даже не заходя ни в какие настройки элементов.

Строим кладочный план первого этажа до монолитного пояса – так же, как это будут делать строители. Тип стен и их конструкции показаны на рис. 24.

Рис. 24

2. Для армируемых участков стен были созданы специальные объекты сеток: прямые, Г-, П- и Т-образные. Конечно, в модели нет никакого смысла размещать сетки через четыре ряда, как того требует расчет. Сетка сделана так, что, указав в ней высоту армирования и шаг, мы получим спецификацию всех сеток и арматуры, из которой они состоят. Поэтому размещаем на кладочном плане только по одной сетке на нужном участке. Сетки армирования кладки наглядно представлены на рис. 25.

Рис. 25

Все что мы видим на этом чертеже, после настроек в библиотечном элементе размещено на листе одним щелчком мыши. Каждая сетка имеет четыре типа выносок, где собрана вся необходимая информация. Опираясь на эти сведения, сетки можно делать, даже не заглядывая в чертеж.

При необходимости во всех выносках можно оставить только ту информацию, которую вы считаете нужной. Кроме того, в интерактивном каталоге составляется общая ведомость потребности в арматуре на все сетки.

3. Очень важными элементами кладочного плана являются объекты ниш, штраб и отверстий в стенах. Эти 3D-элементы сопровождаются максимальным объемом информации, которая выводится в выносках и спецификациях как на планах, так и на разрезах, фасадах, в 3D-документах и, разумеется, в сводных спецификациях. Теперь пропустить какое-либо отверстие или нишу, как это часто случалось раньше, практически невозможно.

Полноценный кладочный чертеж не получить и без объектов вентиляционных каналов. Правильно созданные каналы на кладочном этаже в дальнейшем позволят нам без проблем получить развертки вентиляционных каналов. Элементы вентиляционных каналов и отверстий показаны на рис. 26, а на рис. 27 представлена интерактивная ведомость ниш, штраб и отверстий.

Рис. 26

Рис. 27

Последняя, кстати, может формироваться и в расширенном варианте. Прорабу такой документ помогает заказать все материалы, выдать задание рабочим, составить наряды – причем сделать это с учетом множества нюансов. Например, расценки на штукатурку ниши отличаются от расценок на обычную площадь стены. Прорабу, располагающему такой таблицей (рис. 28), ничего не придется считать вручную, так же как и сметчикам.

Рис. 28

4. При проектировании многоэтажных домов нам понадобятся шахты лифтов, лестничные марши и площадки, вентиляционные блоки (рис. 29).

Рис. 29

Вот мы и получили набор всех необходимых элементов кладочного плана, причем от размеров проектируемого дома сложность этих работ не зависит. Строим. Кладочный план этажа – на рис. 30.

Рис. 30

Спецификация стен и перегородок с подсчетом материалов всех слоев и группировкой по типам конструкций позволит сметчикам быстро и правильно расценить конструкции стен, а строителям организовать заказ материалов. Как видно из спецификации, маркировка всех материалов выполнена по ГОСТ и ДСТУ и отражает все характеристики материалов (рис. 31).

Рис. 31

Фундаменты

При подготовке задания проектировщику фундамента главный инженер проекта может использовать специальный элемент разреза, позволяющий указать все параметры фундамента для конкретного сечения (рис. 32).

Рис. 32

На плане фундамента размещаем все элементы сборных железобетонных конструкций, применяемых при проектировании наиболее часто используемых типов фундаментов. Ко всем элементам привязаны интерактивные выноски, в которых отражена вся необходимая информация об элементе согласно соответствующей серии (рис. 33).

Рис. 33

Помимо сборных железобетонных конструкций при проектировании фундамента используются и библиотечные конструктивные элементы программы. Информация о каждом из них также интерактивна и автоматически изменяется во всех видах проекта (рис. 34).

Рис. 34

План фундаментных плит

Каждая плита сопровождается несколькими типами выносок, которые вы можете применять по своему усмотрению. Монолитные участки содержат полную информацию о применяемом материале и его объеме (рис. 35).

Рис. 35

При проектировании плана фундаментов в двух противоположных углах здания наносят привязку точек пересечения координационных осей к строительной координационной сетке генерального плана, а также высотные отметки (планировочные и натурные) точек пересечения крайних координационных осей в углах плана здания. Для этого предусмотрен специальный многофункциональный библиотечный элемент, который отображается на плане, в 3D-окне и на разрезах с фасадами. Он работает как с относительными, так и с абсолютными отметками, привязывается как к строительной разбивочной сетке, так и к разбивочному базису или красной линии. Может показывать превышения элементов, красные и черные отметки, уровень грунтовых вод и глубину их залегания, величину засыпки, использоваться в генеральных планах и при построении картограммы земляных масс (рис. 36).

Рис. 36

Хотя нормы этого и не требуют, считаю целесообразным сопровождать все рабочие чертежи модели соответствующими 3D-документами, которые значительно повышают читаемость чертежей и обеспечивают однозначность их толкования. В 3D-документах работают интерактивные выноски, содержащие исчерпывающую информацию по всем элементам модели (рис. 37).

Рис. 37

Создание дополнительных планов с раскладкой фундаментных блоков по рядам и маркировкой на каждом блоке сокращает время и повышает удобство монтажа, экономит человеческие и машинные ресурсы (рис. 38).

Рис. 38

Эти планы также очень полезно сопровождать 3D-документом (рис. 39).

Рис. 39

Создаем интерактивные спецификации элементов конструкций фундаментов, причем делаем это так, чтобы полученными документами было удобно пользоваться строительному отделу ПТО.

Далее уделим внимание песчаной подготовке. При проектировании многосекционного дома важно подсчитать ее объемы по захваткам, чтобы не загромождать площадку лишними строительными материалами (рис. 40).

Рис. 40

Спецификация сборных железобетонных элементов фундамента составляется на основе названий этих библиотечных элементов. Вероятность, что какой-нибудь из них окажется вне документа, исключена (рис. 41).

Рис. 41

Выполняем подсчет всех типов гидроизоляции фундаментов (рис. 42).

Рис. 42

Отдельно получаем спецификацию на монолитный железобетонный пояс (рис. 43).

Рис. 43

Размещаем каркасы армирования монолитного пояса и получаем соответствующий 3D-документ со всеми информационными выносками (рис. 44).

Рис. 44

Аксонометрическая схема перекрытия подвала приведена на рис. 45.

Рис. 45

Из модели без проблем получаем развертки фундаментов по всем осям (рис. 46).

Рис. 46

Теперь мы создали полную модель нулевого цикла до отметки -0,040, где будет расположена горизонтальная гидроизоляция (рис. 47).

Рис. 47

Повторю: использование 3D-документов значительно упрощает получение информации всеми заинтересованными сторонами. При правильной организации формирования модели производитель работ сможет без труда найти все типы стен и перегородок, запроектированных в здании, – даже при большом их количестве и при работе со зданием сложной формы. На основании модели ему удобнее составлять акты выполненных работ, выписывать наряды на выполнение, планировать поступление материалов. Но все это возможно при правильной подготовке шаблона и строгом соблюдении технологии проектирования всеми участниками проекта.

Для каждого библиотечного элемента, прежде чем он будет использован в модели, должны быть скрупулезно установлены соответствующие параметры.

План первого этажа

На рис. 48 приведен 3D-документ стен первого этажа, где интерактивными выносками показаны тип и конструкции всех стен.

Рис. 48

План монолитного пояса и армированных швов

Для конструкций из газобетона обязательно применение монолитных поясов и армированных швов. Их тоже берем из многослойных конструкций, настраиваем и располагаем с выносками на плане (рис. 49).

Рис. 49

Библиотечный элемент каркаса позволяет устанавливать на плане 2D-отображение каркаса в соответствии с нормами оформления проектной документации. Схема расположения каркасов армирования монолитного пояса представлена на рис. 50.

Рис. 50

Получаем 3D-схему монолитного пояса с армированием и утеплением. Обратите внимание, что все элементы модели пронизаны интерактивными информационными выносками (рис. 51).

Рис. 51

Элементы армирования

Для армирования конструкций применяется целый ряд элементов. Прежде всего рассмотрим стержни, устанавливаемые в проект редактируемым массивом или отдельным элементом. ARCHICAD предлагает несколько способов отображения на плане поля армирования стержнями, соответствующих действующим у нас нормам оформления. Располагая массив стержней, мы в то же время получаем на плане спецификацию, ведомость деталей, профиль стержня с размерами и выноски с исчерпывающей информацией о стержнях (рис. 52). Стержни могут быть практически любой формы. При подсчете длины стержня учитывается величина нахлестки и изогнутых участков.

Рис. 52

Стержни без проблем меняют форму при помощи точек редактирования на плане, разрезе и в 3D-окне. 3D-документ с арматурными стержнями показан на рис. 53.

Рис. 53

Существует около 20 видов хомутов, в том числе произвольной формы, с тремя зонами расположения, имеющими разный шаг элементов массива и разные способы задания шага.

На приведенных схемах элементов армирования (рис. 54) нет ни одной надписи или размера, выполненных вручную.

Рис. 54

На рис. 55 представлен 3D-документ, отображающий хомуты различной формы.

Рис. 55

Есть очень удобный для использования элемент каркаса. В нем представлены гнутые стержни для анкеровки в фундаменте, три зоны с разным шагом хомутов, возможен любой угол наклона, поддерживается разное армирование верхней и нижней зоны рабочей арматуры для армирования балок, перемычек. Спецификация, ведомость деталей и четыре вида выносок появляются одновременно с установкой каркаса в проектное положение на плане этажа (рис. 56).

Рис. 56

План перемычек

В шаблон включены различные перемычки: сборные железобетонные, газобетонные, кирпичные арочные, фасадные, монолитные, для пробиваемых проемов, металлические. Вместе с маркой на плане перемычек автоматически отображается высота расположения перемычки (рис. 57).

Рис. 57

Ведомость перемычек

Кроме данных стандартного раздела доступна дополнительная информация, которая касается размеров перемычек, несущей способности, величины минимального опирания на стену согласно серии (рис. 58).

Рис. 58

План перекрытия

Для создания плана перекрытия были разработаны все необходимые элементы. Плиты перекрытия можно изменять по размерам прямо на плане этажа, не заходя в библиотечный инструмент для настройки параметров. Потянув за редактируемые точки, можно изменить размеры плит в соответствии с размерами по сериям – это сразу же отразится в маркировке на плане и в интерактивной спецификации. Объекты отверстий, пазов, выемок для перекрытий позволяют корректно отображать их как на плане, так и в 3D-окне. На плане приведена полная маркировка плит и отметки низа, они наносятся автоматически, так что вручную ничего дописывать не придется, но можно сделать и упрощенную маркировку, которая предусмотрена в ГОСТ для уменьшения ручной работы (например, П 1).

Объекты анкеров и монолитных участков позволяют получить полную информацию для сметчиков и производителей работ.

План плит перекрытия первого этажа показан на рис. 59, а спецификации плит перекрытия, анкеров для стен, материалов монолитных участков – на рис. 60-62 соответственно.

Заметим, что помимо плит перекрытия в распоряжении проектировщика есть плиты ребристые, балконные, плиты лоджий, плоские и парапетные плиты…

Рис. 59

Рис. 60

Рис. 61

Рис. 62

Теперь создаем 3D-документ перекрытия первого этажа. Как видим, в модели есть все элементы, которые были на плане, но главное, что мы можем и тут получить в интерактивном режиме полную информацию о каждом элементе модели (рис. 63). Даже если бы у нас не было чертежа плана, а задействованные в работе специалисты не слишком хорошо умели читать чертежи, мы без проблем смогли бы смонтировать перекрытие на объекте.

Рис. 63

Схема армирования монолитных участков перекрытия и полное армирование монолитного участка приведены на рис. 64-65. Конечно, здесь происходит визуальное наложение всех стержней и элементы модели не очень читаемы, но правильная работа со слоями и видами дает нам возможность посмотреть установку каждого типа арматуры по отдельности.

Рис. 64

Рис. 65

Нижнее армирование и фиксаторы показаны на рис. 66. Верхнее армирование – на рис. 67 (обратите внимание, что выноски дают дополнительную информацию о материале самого перекрытия, отметки его верха и низа). Дополнительные стержни представлены на рис. 68.

Рис. 66

Рис. 67

Рис. 68

Как видно из этих схем, и ко всем элементам армирования привязано несколько видов выносок, которые дают исчерпывающую информацию по всем элементам модели.

Монолитные участки между плит армируются пространственными и плоскими каркасами – выбор зависит от ширины монолитного участка (рис. 69).

Рис. 69

План полов

Большое количество типов полов в многослойных конструкциях позволяет создать нужные конструкции с полной информацией по их составу. Информация в выноске поможет прямо на плане или в 3D-документе узнать конструкцию запроектированного пола. План полов и их конструкции – на рис. 70.

Рис. 70

Если не требуется, чтобы сечения полов детально показывались на разрезах, план полов можно выполнить зонами. Для этого предусмотрена специальная зона, где существует возможность создать нужную конструкцию пола (рис. 71).

Рис. 71

План деревянного перекрытия второго этажа

Перекрытие второго этажа сделаем деревянным, используя для этого доработанную стандартную библиотеку стропильных систем. Мы пополнили ее выносками прямо на библиотечном элементе для планов и выноской для 3D-документа и разрезов. Также добавлены параметры: категория древесины, площадь антисептирования и огнезащиты, вес элемента (рис. 72).

Рис. 72

В 3D-документе перекрытия второго этажа (рис. 73) показаны в том числе и контррейки для дополнительного утепления нижней части перекрытия.

Рис. 73

При проектировании кровель у архитекторов часто возникает необходимость применять профильные детали конструкций кровли и облицовки фасада. Здесь можно применить профильные балки и стены или использовать готовый библиотечный элемент, который позволяет запроектировать детали любого профиля, а при необходимости сделать в них декоративные или конструктивные отверстия (рис. 74).

Рис. 74

Преимущество библиотечного элемента еще и в том, что все соответствующие детали попадают в общую спецификацию деревянных изделий как составляющие стропильной системы. Проставить все размеры деталей можно прямо в каталоге (рис. 75).

Рис. 75

Несущие элементы стропильной системы

Мы проектируем кровлю в той же последовательности, как ее будут сооружать строители. По отдельности показывая в 3D каждый этап, мы повышаем читаемость и наглядность нашей модели. Конструкцию несущих, опорных элементов стропил можно рассмотреть на рис. 76. Все мауэрлаты уложены на монолитный пояс, в котором через 800 мм размещены крепежные анкеры-шпильки.

Рис. 76

На рис. 77 и 78 соответственно представлены план несущих стропил и 3D-документ стропил и контрбрусьев.

Рис. 77

Рис. 78

Для соединения элементов стропил между собой применяются различные крепежные элементы. Чтобы не создавать их в модели и не перегружать ее, поступим иначе.

В каждом элементе библиотеки стропил создан набор наиболее часто встречающихся соединителей от ведущих мировых предприятий. Выбрав нужные элементы для применения в данном соединении, мы можем, поставив в нужном месте автоматическую выноску, получить информацию о соединителях, не прибегая к 2D-чертежам узлов. Все эти соединители попадут в соответствующий интерактивный каталог (рис. 79).

Рис. 79

Теперь создаем элементы обрешетки, лобовых досок и подшивки карнизов (рис. 80).

Рис. 80

Получаем спецификацию на все элементы стропильной системы, включая ряд дополнительных параметров (рис. 81).

Рис. 81

Устанавливаем защитные металлические профильные планки, для чего используем или профильные балки, или отдельный библиотечный элемент (рис. 82).

Рис. 82

План кровли показан на рис. 83.

Рис. 83

Элементы водосточной системы строим специальными объектами, в которых есть и расчет необходимого сечения водосточных труб (рис. 84).

Рис. 84

ARCHICAD формирует подробнейшую спецификацию водосточных желобов (рис. 85) и спецификацию водосточных труб (рис. 86).

Рис. 85

Рис. 86

Устанавливаем на кровле снегозадержатели, переходные мостики, кровельные лестницы и получаем полную конструкцию кровли.

Вот так шаг за шагом и была сформирована модель, которую мы представили в самом начале статьи и которая содержит информацию обо всех конструкциях (рис. 87).

Рис. 87

Для конструирования навесных фасадов, отделки кирпичом и других типов фасадов есть специальное дополнение, которое мы рассмотрим в следующей статье вместе с элементами генплана.

При проектировании гидроизоляции подвала, сделанного из бетонных блоков, его утепления, облицовки крылец, цоколя (особенно при больших перепадах рельефа) часто не хватало универсального многослойного элемента произвольной формы. Приходилось или использовать профильные стены, или применять булевы операции. Решить проблему помог универсальный многослойный элемент, который можно удобно редактировать на всех видах (рис. 88).

Рис. 88

Аннотации

Для аннотаций проекта применяется множество дополнительных выносок, линий, таблиц и иного материала.

Особое место занимают специальные выноски-справки. Они очень помогают в работе не только студентам и начинающим проектировщикам, но и специалистам со стажем.

Есть справки по проектированию различных конструктивных элементов – например, чердачных кровель (рис. 89).

Рис. 89

Есть необходимые в повседневной работе архитектора правила проектирования помещений, где расположены газовые и отопительные приборы (рис. 90), правила устройства вентиляции.

Рис. 90

Параметры и свойства наиболее часто используемых строительных материалов также собраны в своей выноске-справке (рис. 91).

Рис. 91

Для появления в общих данных списка необходимых актов на скрытые работы имеется соответствующая выноска, где надо выбрать нужные акты и разместить их в общих данных, которые также составлены по разным разделам проекта (рис. 92).

Рис. 92

Есть много стандартных надписей по конструктивным элементам – они не интерактивны, но их наличие избавляет от ручного ввода текста (рис. 93).

Рис. 93

Вам шашечки или ехать?

Итак, мы, не выходя из программы ARCHICAD, получили архитектурную и конструкторскую модель жилого здания, а на ее основе рабочие чертежи, таблицы, спецификации и многочисленные аксонометрические проекции в 3D-документах.

Надписи на приведенных чертежах, за исключением части размеров на планах, получены автоматически – непосредственно из объектов модели.

Все объекты модели сопровождаются многочисленными и чрезвычайно информативными интерактивными выносками. Сведений, которые в них содержатся, зачастую вполне достаточно не только для проектировщиков, но и для ПТО строительной организации, прораба.

Многочисленные расширенные спецификации, в которых много информации именно для строителей, значительно упрощают процесс заказа материалов и конструкций, планирование работ.

Нужны ли мне были для создания этого шаблона и библиотек какие-то дополнительные нормативные документы по BIM? Нет. Все основано на действующих нормативах.

Единственное, что давно пора сделать, дабы прекратить многочасовые споры насчет чертежей, полученных по технологии BIM, – это ввести два пункта с поправками к нормативам оформления проектной документации:

1. Таблицы, полученные в программах, работающих по BIM-технологии, по форме могут отличаться от тех, которые приведены в ГОСТ и ДСТУ, – при условии, что они содержат всю предусмотренную нормами информацию и их содержание обеспечивает однозначную интерпретацию данных. Наличие в таблицах дополнительной информации, необходимой и другим участникам строительного процесса, только приветствуется.
2. Реальные отображения объектов модели в ортогональных 2D-проекциях могут отличаться от условных обозначений, предусмотренных для уменьшения трудозатрат при ручном черчении. Они должны однозначно трактоваться при чтении чертежа. При необходимости или по желанию проектировщика виды могут быть дополнены аксонометрическими и перспективными изображениями объектов. Условные отображения, отличные от стандарта, должны быть приведены в общих данных по проекту.

После этого прекратятся споры противников и сторонников BIM, всё решающих, плоха ли программа, если, например, она не позволяет сделать толщину линий шапки таблицы большей, чем толщина линий поля той же таблицы. Утихнет полемика и вокруг многих других тем, часто напоминающая мне анекдот про таксистов: «Вам шашечки или ехать?» Снимутся абсолютно непринципиальные вопросы, которые больше нигде в мире не являются тормозом для внедрения информационных технологий.

Мне могут возразить, что моя модель, чертежи и спецификации содержат много информации, которая не предусмотрена в проектной документации действующими нормами.

Да, цель создания шаблона и модели на его основе – это получение чертежей, предусмотренных нормативами, но, наверное, не менее важно дать строителям дополнительную информацию, с которой им было бы удобно работать. Для получения такой информации при настроенном шаблоне не требуется никаких дополнительных усилий, все формируется автоматически. Проектирование – только часть процесса создания объекта строительства, и оно должно быть более глубоко интегрировано, стать действительно органичной составляющей этого процесса.

Доступ к информации в такой модели (например, для прораба) становится проще. Каждый объект модели несет в себе всю необходимую строителю информацию, которую можно получить, не штудируя вороха чертежей.

Безусловно, создание такой модели требует хорошего шаблона и качественной дополнительной библиотеки. Внедрение этой технологии вряд ли станет успешным без серьезной подготовительной работы. Все участники процесса проектирования должны четко соблюдать технологию создания модели. Но ведь всего этого требует и любой конвейер с современной технологией, если на нем планируется выпускать высококачественный продукт.

Располагая таким шаблоном, вы можете работать по схеме, которая применяется, например, в Канаде. Там есть два вида проектировщиков: инженер, который имеет лицензию, делает все расчеты, дает задание и ставит печать на чертежи, и техники, которые эти чертежи выполняют. В небольших организациях нет даже штатной должности инженера, его приглашают по мере необходимости.

По мне так эта схема хорошо подходит для технологии информационного моделирования.

Имея все расчеты и задания на проектирование от ГИПа, проектировщик (техник) на таком шаблоне может спокойно создавать модель будущего объекта.

Если вы начнете использовать готовый шаблон, то на этапе внедрения вряд ли потеряете в темпах работы, ибо основное уже сделано и не требует времени на дополнительную проработку в пилотном проекте.

Хотя, конечно, нет предела совершенству. В процессе проектирования шаблон будет улучшаться, кто-то может предложить более простые пути решения тех или иных задач, благо ARCHICAD – программа многовариантная, позволяющая решать одну и ту же задачу разными способами.

Если вы предпочтете не ограничивать себя рамками норм, а работать в тесной связи со строителями, что особенно актуально в проектно-строительных фирмах, есть смысл организовать работу с компонентами и дескрипторами для создания на их базе сметных заданий по всем элементам модели. Тогда вы автоматически получите и объемы расходных или сопутствующих материалов – например, имея кубатуру кладки, определите количество кирпича в тысячах штук, узнаете объем раствора для всей кладки, количество раствора для монтажа блоков, плит перекрытия и многое другое. Такой проект будет намного ценнее для строителей, и ваше сотрудничество перейдет на более высокий уровень.

Нужно ли делать такую модель, пока заказчики этого не требуют, а нормами не предписано? Решайте сами. Просто один раз попробуйте передать на стройку такой проект, посмотрите на реакцию, на отношение к вашей работе, тогда и делайте окончательные выводы. Мне кажется, кто быстрее перейдет к такой технологии, тот в условиях обостряющейся конкуренции непременно выиграет.

Удачи всем в освоении технологии информационного моделирования на базе программы ARCHICAD. Используйте возможности любой программы по максимуму.

Использованные источники

1. Журнал проектов домов: «Коттедж коллекция»
2. В статье использованы GDL-объекты профессиональных пользователей сайта forum.cadstudio.ru