В 2016 года рабочая группа, состоящая из сотрудников ОАО «Ленметрогипротранс» и специалистов из компании InterCAD, приступила к работе по созданию трехмерной модели станционного комплекса мелкого заложения «Рассказовка» (Москва, Калининско-Солнцевская линия). Перед участниками рабочей группы была поставлена задача в сжатые сроки подготовить трехмерную модель, разработать и опробовать технологию совместной работы, проверить наполнение библиотек оборудования, обнаружить и устранить возможные ошибки проектирования.
Со стороны компании InterCAD в рабочую группу входили сотрудники отдела внедрения САПР в промышленном и гражданском строительстве: Марина Кириллова (руководитель), Вячеслав Гуляев, Дарья Филиппова, Наталья Приставкина и приглашенный эксперт Марина Ушкова.
Станции метрополитена относятся к числу технически сложных сооружений. Станционный узел включает большое количество технологически связанных сооружений: вестибюли, посадочные платформы, эскалаторы и лестничные марши, технические этажи, кабельные и вентиляционные каналы и сооружения, помещения для обслуживания пассажиров и персонала, помещения под оборудование. Кроме того, станционный узел — это сложный комплекс инженерных сетей и оборудования, который требует пристального внимания со стороны проектной организации.
Разработка 3D-модели станционного комплекса осуществлялась на основе плоской чертежной документации стадии РД. Для создания элементов модели были использована только документация ответственной за элемент специальности. К примеру, отображение стен присутствует на чертежах всех марок, однако монтаж стен должен происходить только по кладочным планам марки АР (АС). Следует использовать только полные комплекты исходной рабочей документации: со всеми планами, разрезами и узлами.
Основное преимущество, которое дает создание трехмерной модели здания или сооружения (габаритной модели) на основании уже готовой рабочей документации, — минимизация рисков при строительстве объекта, поскольку все изменения в рабочую документацию вносятся до начала стройки. Следует сразу отметить, что в данном случае речь не идет о построении эксплуатационной модели, BIM-модели или математической модели.
При планировании работы большое внимание было уделено методологии и последовательности действий. По нашему опыту последовательность работ при построении модели в идеале должна повторять этапы процесса строительства. Поэтому, в первую очередь создавались несущие конструкции станции, затем на готовые конструкции выполнялась расстановка элементов инженерных сетей. Некоторые элементы инженерных систем различных специальностей (например, светильники) монтировались на конструкции без привязок и обозначения уровня. Это оправдано, когда на этапе моделирования происходит корректировка документации на конструкции по факту выявленных коллизий, что влечет пересмотр проектных решений смежных специальностей.
Создание 3D-модели осуществлялось в соответствии с принятой технологией работы ОАО «Ленметрогипротранс». В качестве основы проекта был использован шаблон, настроенный с учетом Стандартов организации [1] и [2], также применялись библиотечные компоненты компании Заказчика. В ходе построения модели выявлялись соответствие библиотек спецификациям в чертежах. В случае отсутствия тех или иных позиций Заказчику подавался запрос на пополнение базы библиотек. Расширение библиотек осуществлялось исключительно силами сотрудников Заказчика.
3D-модель станционного комплекса «Рассказовка» включает трехуровневую станцию, два подземных вестибюля и подземные переходы до уровня поверхности. Специалистами компании InterCAD были смоделированы:
- Основные несущие и ограждающие конструкции по комплектам КЖ, КМ;
- Внутренние стены и перегородки с учетом отделки, также двери и закладные в конструкциях;
- Оборудование, арматура воздуховодов, арматура трубопроводная, воздуховоды, трубопроводы (с фитингами), лотки, кабельные конструкции (кронштейны, лотки, кабель-каналы, подвесы и т.д.).
- Конструкции: Autodesk AutoCAD Architecture 2016;
- Архитектура: Autodesk AutoCAD Architecture 2016;
- Инженерные сети: Autodesk AutoCAD МЕР 2016;
- Сборка модели: Autodesk Navisworks 2016.
Рисунок 1. ПО используемое для разработки станционного узла
- Подготовка исходной информации;
- Создание 3D-моделей по комплектам РД;
- Сборка единой 3D-модели.
Рисунок 2. Исходный DWG-файл
Рисунок 3. Подготовленный DWG-файл для моделирования
Рисунок 4. Структура проекта AutoCAD MEP
1. Сборка 3D-модели осуществлялась с использованием инструментов AutoCAD MEP на основе файлов-моделей, соответствующих комплектам документации, с созданием Видов. Виды были использованы для создания сборок по каждому разделу и для удобства просмотра файлов в Autodesk Navisworks. Виды были созданы на основе файлов, привязанных к соответствующим уровням проекта и обновлялись автоматически в фоновом режиме.
2. Сборка Видов в ПО Autodesk Navisworks. Сборка единой 3D-модели станционного комплекса осуществлялась на основе Видов, созданных в AutoCAD MEP. В Autodesk Navisworks загружались сборки моделей по дисциплинам файлов формата DWG с дальнейшим сохранением в отдельный неизменяемый формат файла NWD.
Рисунок 5. 3D-модель станционного комплекса
Проверка модели на коллизии осуществлялась между основными разделами по наборам с установленными параметрами «на пересечение».
Элементами проверок по типу геометрии выбраны:
- конфликты поверхностей элементов;
- конфликты элементов, имеющих осевые линии.
Рисунок 6. Анализ пересечений в 3D-модели
Для выявления интеллектуальных коллизий созданная модель была передана заказчику для проведения ручной проверки специалистами проектных подразделений.
Выводы
Создание габаритной модели, подготовленной для ОАО «Ленметрогипротранс», по сути, отражает последовательность работ, приближенных к реальному процессу строительства.На основе разработанных и утвержденных чертежей, модель была наполнена минимально необходимыми элементами для оценки рисков, возможных при строительстве станции. Это позволило обнаружить и устранить ряд геометрических коллизий, скорректировать отдельные чертежи рабочей документации до начала этапа строительства и монтажа оборудования.
Также, в процессе работы были реализованы дополнительные задачи, имеющие важное значения для стабильной работы проектировщиков. Так «обкатку» прошли:
- технология работы на предприятии Заказчика;
- шаблоны Заказчика;
- библиотечные элементы Заказчика.
Совместная работа с ОАО «Ленметрогипротранс» стала примером интенсивного взаимодействия Заказчика и системного интегратора. Существующие и вновь разработанные технологии работы были в кратчайшие сроки адаптированы к задачам и подтверждены в реальных проектах.
Мы благодарим коллег из ОАО «Ленметрогипротранс», работа с которыми не первый год обеспечивает специалистам InterCAD значительный прирост профессиональных умений вследствие решения нестандартных задач и чувство удовлетворения от проделанной работы.
Ссылки на стандарты организации:
[1] ОАО НИПИИ "Ленметрогипротранс", СТО 04-2014 Правила выполнения чертежей.
[2] ОАО НИПИИ "Ленметрогипротранс", СТО 08-2015 Правила применения единой технологии проектирования в AutoCAD
Ссылки на публикации:
1. Чиковская И., Данилова Л., Лянда А. «Переход на трехмерную технологию проектирования станций Санкт-Петербургского метрополитена на основе вертикальных решений компании Autodesk, Inc.» // «САПР и графика». 2012. № 9. С. 108-112.
2. Афанасьева К. Организация совместной работы при переходе на трехмерное проектирование объектов метрополитена в ОАО «Ленметрогипротранс» // «САПР и графика». 2013. № 9. С. 107-109.
3. Васильева Е. Петербургская подземка в 3D-перспективе. Опыт внедрения трехмерного проектирования метрополитена // «Метро и тоннели». 2013. №4. С. 4-8.
4. Храпкин П., Антонов А. Применение Tekla Structures в проектировании объектов метрополитенов. Опыт Финляндии // «Метро и тоннели». 2015. №3.C. 2-4.