Шаблон в ARCHICAD: от А до Я. Часть 1

Меня зовут Егор Захаров, я главный архитектор АО «Проектный институт реконструкции и строительства» (Пермь). ARCHICAD является моим помощником на протяжении всей моей профессиональной деятельности.

В настоящее время все чаще используется выражение «BIM-проектирование». Но многие воспринимают проектирование по принципам BIM как дополнительную нагрузку на проектировщика, предполагая необходимость ручного ввода большого объема данных в модель. Я решил написать этот цикл статей, чтобы обобщить свой многолетний опыт формирования Шаблона ARCHICAD. Я хочу доказать, что системный подход к структурированию данных и полноценное использование инструментария ARCHICAD может вывести процесс автоматизированного создания модели и наполнения ее информацией на совершенно новый уровень.

Этот материал может быть интересен разным категориям пользователей, заинтересованным в организации общих принципов работы в ARCHICAD: от ведущего специалиста до BIM-менеджера. Начинающий пользователь сможет почерпнуть идеи для организации базовых элементов Шаблона (Реквизитов), а более опытный найдет дополнительную информацию о работе с Формулами и обработке данных в сторонних программах.

Мой собственный Шаблон является результатом многолетней работы (которая все еще далека от завершения, как вы узнаете чуть позже), он основан на анализе большого количества реализованных проектов, прошедших все стадии: от эскиза до ввода в эксплуатацию. Результатом своей работы и размышлений на данную тему я и хочу поделиться в рамках настоящего цикла статей.

Материал, с которым вам предстоит ознакомиться, разделен на несколько частей: сначала мы обозначим границы проблемы, затем сформулируем задачу, а потом будем постепенно ее решать.

Часть 1

Общие принципы

Структура хранения файлов

Введение. Зачем нужен Шаблон?

Количество элементов, настроенных в Шаблоне, по категориям

BIM-стандарты разных стран мира

Российские BIM-стандарты

Если говорить об обмене моделями между программами и, соответственно, разными специалистами, то объемная модель без информации будет ненамного ценнее тех 2D-чертежей, которые применялись раньше. Чтобы 3D-модель могла называться BIM-моделью, ее элементы должны содержать хотя бы минимум информации о конструктивной функции (Несущий/Ненесущий), расположении (Внутри/Снаружи) и материале, из которого состоит каждый элемент. Только после выполнения этих минимальных условий можно начинать говорить об автоматизации процессов проектирования и взаимодействии на уровне OPEN BIM.

С другой стороны, если применять только внутренние механизмы назначения данных, то внешние программы все равно не смогут обрабатывать в полном объеме заложенную вами информацию, а вы, в свою очередь, не сможете использовать те данные, которые вам хотят передать ваши коллеги из других программ.

Следовательно, нужен универсальный язык обмена информацией между моделями. Такой язык существует, и имя ему – IFC (Industry Foundation Classes). Однако следует учитывать, что любой язык обладает лексикой. Например, если вы изучаете английский, русский, японский или любой другой язык, то вам необходимо будет очень часто пользоваться словарем, содержащим переводы слов и их определения. Такими словарями как раз и являются классификаторы и национальные стандарты, очерчивающие границы систематизации актуальных для различных стран данных. Приоритетом государственных интересов является повышение эффективности строительной отрасли в целом, а не только проектирования.

Стандартный Шаблон лишь в целом отражает возможности предварительной настройки проектной среды ARCHICAD, но он не может подойти абсолютно всем пользователям (а в идеале он НЕ должен подходить НИ ОДНОМУ пользователю, желающему серьезно заняться организацией своего рабочего пространства). Для меня выбор Шаблона сравним с выбором способа подъема на крышу небоскреба: по лестнице (стандартный Шаблон) или на скоростном лифте (мой Шаблон)

Концепция BIM набирает популярность не из-за поддержки чего-то абстрактно-инновационного, но потому, что BIM может помочь решать прикладные задачи автоматического составления смет и управления строительными процессами (контроль количества материалов, отслеживание этапов возведения зданий и т. п.).

Но это глобальные задачи формирования общих правил (и не только), актуальные для любого приложения, в котором ведется проектирование. Если же спуститься на локальный уровень ежедневной работы архитектора, то тут тоже нужны какие-то общие стандарты, которые позволят привести все создаваемые проекты в единую систему координат. Таким образом, можно будет решать ежедневно возникающие проблемы не в рамках каждого отдельного проекта, а глобально, в контексте Шаблона. Например, нужно четко понимать, что именно должен передавать архитектор инженерам. Исходя из этого следует раз и навсегда настроить параметры видов для выдачи заданий (Комбинации Слоев, Наборы Перьев, Показ Конструкций и прочее). Это позволит выдавать задания простым нажатием всего одной кнопки в Издателе, не занимаясь судорожной настройкой параметров видов каждого отдельного проекта в процессе общения со смежными специалистами (что не вызовет ничего кроме хаоса и с огромной долей вероятности приведет к ошибкам и необходимости повторной выдачи документов).

ARCHICAD – обманчиво простая программа. Пользователь, первый раз открывая ARCHICAD, видит дружелюбный интерфейс с понятными рабочими инструментами (Стена, Окно, Дверь, мебель и т. п.) и торопится приступить к моделированию, забегает вперед, получает ощущение знания программы. В результате модель начинает напоминать «песочный замок», состоящий из большого количества элементов (стен, перекрытий, балок и т. п.) с хаотично настроенными реквизитами (слоями, перьями, параметрами, штриховками), зачастую никак не связанными друг с другом.

Визуализация организации разрозненных данных

Внешне этот «песочный замок» похож на то здание, которое задумал архитектор. Более того, эту модель можно даже вполне успешно визуализировать, чтобы создать очень красивую картинку для демонстрации заказчику. Но на определенном этапе выясняется, что визуализация завершена, а продолжать проектирование в нормальном темпе становится все сложнее, потому что вы не можете ни настроить правильное сопряжение конструктивных элементов для отображения на проекциях, ни отфильтровать элементы для подсчета и сведения в таблицы, ни разбить проект на стадии, ни ограничить набор информации, передаваемой конструктору или специалистам разделов ОВ, ВК, ЭО, ГП и т. д. То есть вся модель представляет собой абсолютно несокрушимый монолит, с которым просто невозможно работать.

Окно выбора Шаблона при создании нового Проекта

Все эти настройки сохраняются в виде файла Стандартного Шаблона, имеющего расширение TPL и доступного для выбора при создании каждого нового проекта. Но на этом возможности Стандартного Шаблона заканчиваются, поскольку в нем нет и не может быть настроек взаимосвязей между разными типами реквизитов, свойств элементов и областей проекта, ведь каждой проектной организации (и даже каждому типу проекта) нужные свои исходные реквизиты и настройки.

Например, вы вряд ли будете использовать одни и те же типы конструкций при проектировании небоскреба, сборочного цеха, коттеджа и планировки парковой территории. Это относится и к пользователям: в одной организации (или в регионе) применяют газобетонные блоки и сборные фундаменты, а в другой – эффективный кирпич и буронабивные сваи. Это означает, что Стандартный Шаблон лишь в целом отражает возможности предварительной настройки проектной среды ARCHICAD, но он не может подойти абсолютно всем пользователям (а в идеале, как станет ясно после прочтения этой статьи, он НЕ должен подходить НИ ОДНОМУ пользователю, желающему серьезно заняться организацией своего рабочего пространства). Для меня выбор Шаблона сравним с выбором способа подъема на крышу небоскреба: по лестнице (стандартный Шаблон) или на скоростном лифте (мой Шаблон). Опять же, можно сравнить работу в хаосе, где ваш рабочий стол полностью завален чертежами, дисками, книгами, и т. д. (вспомните хаотичный «песочный замок»), или же работу в почти идеальном порядке, когда вы точно знаете, где находится тот или иной предмет.

Общие принципы

Как я уже писал, существует множество международных стандартов и правил, описывающих принципы наименования и организации данных BIM-модели. Различные типы классификаций вы можете загрузить прямо из ARCHICAD, воспользовавшись командой меню Файл > Взаимодействие > Классификации и Свойства > Загрузить BIM-данные.

Команда загрузки BIM-данных в меню ARCHICAD

Однако учитывая, что российское законодательство в этом вопросе сейчас находится только на стадии формирования, я решил выждать и пока не тратить время и силы на приведение своего Шаблона в соответствие с какими-либо стандартами. Если же вы только приступаете к работе над своим Шаблоном, то можете взять за основу какую-нибудь существующую классификацию, чтобы на ее основе организовывать данные ARCHICAD и присваивать им названия. Так, например, поступили сотрудники компании АРХИМАТИКА, сформировавшие свой Шаблон на базе британского стандарта Uniclass.

При этом вы должны понимать, что создание Шаблона — это долгая кропотливая работа, которая, скорее всего, никогда полностью не будет завершена, но просто перейдет в более спокойную фазу после решения наиболее важных проблем. Поэтому не надо стремиться сделать все и сразу. Двигайтесь от общего к частному: например, сначала сформируйте устраивающие вас правила наименований слоев и группировки данных, и только затем приступайте к наполнению этих групп конкретными данными. Предположим, вы решили присвоить слою стен код 25 (как в UniClass), следовательно, этот же код должен появиться и в наборе многослойных конструкций стен. Разрабатывая свой Шаблон, изначально я не имел возможности взглянуть на задачу в целом, а решал множество отдельных проблем, постоянно перескакивая между ними. И в результате я хоть и имею под рукой незаменимый инструмент, но не могу не замечать его недочетов, которые мне сейчас устранить уже довольно сложно из-за большого количества внутренних взаимосвязей между данными.

Создание Шаблона — это долгая кропотливая работа, которая, скорее всего, никогда полностью не будет завершена, но просто перейдет в более спокойную фазу после решения наиболее важных проблем

Если провести аналогию с процессом строительства, то можно сказать, что, формируя свой Шаблон, я возвел несущие стены до того, как понял, где в них должны располагаться проёмы. Теперь же пробить проемы в возведенных стенах не то чтобы невозможно, но довольно затруднительно. Причем надо понимать, что эта аналогия дает лишь поверхностное представление о количестве внутренних взаимосвязей полностью проработанного Шаблона. По большому счету, создание Шаблона — это отдельный проект, и если в проекте надо увязать между собой планировочные, конструктивные и инженерные решения, то в Шаблоне в их роли выступают разные типы данных. Поэтому я и хочу предостеречь от излишней поспешности тех, кто находится только в начале этой непростой работы, то есть призываю вас действовать последовательно и обдуманно.

Правильно настроенный Шаблон позволит вам минимизировать рутинные процессы оформления документации и наполнения проекта информацией, а также заложить современные принципы проверки модели. Ниже представлена схема взаимосвязей внутри моего Шаблона.

Детальная схема взаимодействия элементов в Проекте ARCHICAD

Правильно настроенный Шаблон позволит вам минимизировать рутинные процессы оформления документации и наполнения проекта информацией, а также заложить современные принципы проверки модели

Также хочется обратить особое внимание на то, что все решения, которые вы принимаете, должны быть задокументированы в отдельном файле, например в таблице Excel или в Google Таблице. Вам может казаться, что вы помните все правила наименований слоев или параметров видов: что, для чего и в каких случаях используется. Но рано или поздно вы просто «утонете» в этом море информации. Кроме того, подробное описание настроек Шаблона будет просто необходимо сотрудникам, не принимавшим активного участия в его создании или вообще не работавшим в организации в это время. Сама форма описания может быть любой, главное, чтобы она была понятна вам и тем, кто этим документом будет пользоваться. Также нелишним будет вести журнал основных изменений Шаблона, чтобы понимать: что, когда и зачем было введено в работу.

Пример описания Слоев в Excel

Структура хранения файлов

Нужно четко определить и прописать в Регламенте организации структуру именования файлов. Существует Британский BIM-протокол, регламентирующий структуру именования и хранения файлов проекта. Он хоть и не совсем соответствует российским требованиям к составу проектной документации, но может стать хорошей основой для формирования стандарта организации.

Пример структуры хранения файлов проекта с внутренними взаимосвязями

На иллюстрации слева приведена схема возможных взаимосвязей между исходными данными, файлом ARCHICAD, выдаваемыми заданиями, публикуемыми Интерактивными Каталогами для сбора Технико-экономических показателей и последующей вставки их в пояснительные записки всех разделов проекта. Очевидно, что связей много, они многоуровневые, и эту сетку связей невозможно настраивать в постоянно меняющейся структуре файлов. Если же учесть, что над проектом работают не только архитекторы, то становится очевидной необходимость структурирования системы хранения всех файлов всех разделов проекта. Тут подтверждается тезис о том, что Шаблон работы в ARCHICAD должен быть частью общего регламента работы организации. Так как, если структурировать работу только одного отдела, это даст очень ограниченный эффект, и этот «островок» порядка неизбежно погрязнет в окружающем хаосе. Ведь архитектор не только выдает задания, но и получает их.

Таким образом, если внешние файлы смежников будут постоянно дублироваться, а их названия будут меняться, то все время, сэкономленное на оптимизации процесса постановки задач, будет потрачено на получение обратных заданий от смежников. Идеальный вариант: когда все специалисты работают в рамках одной организации и используют PDM (Product Data Management) систему хранения файлов с сохранением версионности, настройкой прав доступа и ролей пользователей. Следует упомянуть, что в случае совместной работы специалистов разных организаций настройка системы взаимодействия становится на порядок сложнее. Даже в рамках одной организации очень трудно мотивировать людей менять устоявшиеся принципы работы, даже если эти принципы очевидно неэффективны. Для того чтобы установить единый регламент работы, хранения и именования файлов со специалистами других организаций, надо, как минимум, заручиться поддержкой руководства этих организаций. Как правило, это возможно только в том случае, если вы сотрудничаете с данной организацией давно и это сотрудничество жизненно важно для обеих организаций. Это можно сравнить с использованием отдельного санузла в своей квартире, или общего – в коммуналке.

Обращаю внимание на то, что в корне папки раздела АР находится файл описания структуры хранения файлов данного раздела. Это сделано для того, чтобы новый сотрудник или смежный специалист мог быстрее понять, где находятся нужные ему данные.

В схеме взаимодействия файлов, представленной выше, показано, как архитектор получает исходные данные (голубые стрелки) из папки ГИПа (ТУ, съемка и т. д.), из файла реквизитов проекта (номер, название и прочие данные, заполняемые ГИПом), из папки исходных данных, полученных самим архитектором (съемка со спутника, фотографии и т. п.), а также баланс участка, рассчитанный в Excel по местным нормативам и сохраненный в PDF для вставки в ARCHICAD. Какие-то данные вводятся вручную, какие-то с помощью скриптов автоматического переноса данных Excel – ARCHICAD.

Если все этапы обмена информацией регламентируются стандартом организации с полностью сформированной структурой файлов, то работа существенно упрощается, поскольку становится легче определить этап, на котором возник «затор», и устранить проблему

Далее при формировании BIM-модели в ARCHICAD появляются данные, экспортируемые для дальнейшей работы (оранжевые стрелки). Количественные данные для формирования технико-экономических показателей публикуются в формат XLSX и обрабатываются в Excel, а затем собираются в единый файл «_ТЭП» (доступ к редактированию этого файла имеет только специально назначенный специалист-архитектор). Из этого файла необходимые пункты ТЭП путем вставки связей в Word импортируются в записки всех разделов проекта. Графические и объемные данные из ARCHICAD сохраняются в формате IFC и DWG в специальной папке исходящих заданий раздела АР для специалистов разных разделов и уровней.

Далее смежные специалисты импортируют (фиолетовые стрелки) либо вставляют в виде внешних ссылок файлы заданий от архитекторов (в зависимости от технологии процесса выполнения конкретного раздела). В дальнейшем результат работы смежных специалистов может быть импортирован в файл ARCHICAD или собран в папке координации. BIM-менеджер может создать федеративную (сводную) модель для проверки результата работы. Так вот, если все этапы обмена информацией регламентируются стандартом организации с полностью сформированной структурой файлов, то работа существенно упрощается, поскольку становится легче определить этап, на котором возник «затор», и устранить проблему. Этот процесс можно сравнить с дорожным движением. Когда все ездили на лошадях и гужевых повозках, дорожное движение не требовало серьезного регулирования, но страшно представить, во что превратились бы улицы современных мегаполисов, если бы не были введены четкие правила дорожного движения.

На этом можно считать, что общая проблематика формирования Шаблона ARCHICAD в целом очерчена. В следующих статьях данного цикла я перейду к детальному разбору отдельных элементов, из которых состоит Шаблон, и принципам работы с ними.

Продолжение: Часть 2. Типы данных и Реквизиты элементов