Чтобы осуществить задуманное, необходимы надежные и качественные инструменты. Если сейчас, в современном мире, говорить о сфере архитектуры, то в ней уже не обойтись без программ, позволяющих за короткий срок спроектировать здания и сооружения любой формы и сложности. При этом нужно выполнить все требования законодательства в области информационного моделирования. Среди всего многообразия программных продуктов внимательнее рассмотрим Model Studio CS Строительные решения — о функциональных возможностях именно этого ПО в основном и пойдет речь. Этот программный комплекс является частью линейки, разрабатываемой компанией «СиСофт Девелопмент» с 2008 года. Все продукты этой линейки входят в реестр отечественного программного обеспечения (ПО) в соответствии со статьей 12.1 Федерального закона от 27.07.2006 г. № 149-ФЗ «Об информации, информационных технологиях и о защите информации». С каждым годом это программное решение совершенствуется и становится все более удобным для работы архитектора, вытесняя на рынке импортное ПО. При этом его дополнительным конкурентным преимуществом является полное соответствие требованиям российского законодательства.

Концептуальное проектирование

Архитектурная деятельность — это всегда полет фантазии. Чтобы полет был легким, почти невесомым, необходимо достаточное количество инструментов, которые позволят создать облик будущего здания или городской застройки.

Рис. 1. Объединенная информационная модель с подложкой

Рассматриваемый программный продукт не только позволит сформировать модель, полностью готовую для прохождения экспертизы, но и поможет проработать возможные варианты архитектурного вида зданий и сооружений, воплотить в жизнь все задумки архитектора.

Функционал комплекса обширен и может справиться с большим количеством задач:

• формирование 3D-модели здания промышленного или гражданского назначения любой сложности;
• назначение объектам в модели определенных параметров, которые необходимы на разных этапах жизненного цикла;
• получение проектной и рабочей документации в соответствии с отраслевыми стандартами, автоматический подсчет объемов работ и многое другое.

Прежде чем приступить к получению необходимого пакета документации, важно грамотно разместить и проработать все компоненты и элементы здания или сооружения.

Для размещения ограждающих конструкций можно использовать набор таких команд, как создание стен, перекрытий, крыш разной формы, добавление элементов заполнения (окна, двери, ворота, витражи) и т.д.

Программный комплекс имеет библиотеку материалов и изделий, которая позволит наделить информационную модель (ИМ) всем самым необходимым: конструктивными элементами, мебелью, оборудованием, элементами декора.

Но этим возможности по наполнению ИМ не ограничиваются. Функционал позволяет создавать свои оригинальные объекты, компоненты и элементы с помощью специальных команд.

Если говорить о ЦММ (цифровой модели местности), то программное решение обладает возможностью создавать формообразующие объекты на основе подгруженных данных в виде подложек (файлов различных форматов: *.dwg, PNG, PDF и др.) — (рис. 1).

Если имеются данные лазерного сканирования, на основе которых архитектору предстоит формировать модель здания или сооружения в условиях общей застройки или работать над проектом реставрации (зданий, помещений, конструкций), то в этом случае функционал программного комплекса позволит импортировать данные в виде облаков точек с настройкой всех необходимых параметров (рис. 2).

Сформированная ИМ точно передает замысел архитектора для работы конструктора и дальнейшего возведения объекта капитального строительства.

Рис. 2. Формирование ИМ на основе данных лазерного сканирования

Разработка архитектурно-планировочной части

Для детальной разработки архитектурной 3D-модели имеются специализированные инструменты моделирования, библиотека параметрических элементов архитектурной части и редактор параметрического оборудования, необходимый при создании собственных уникальных объектов с последующим сохранением их в базе данных для дальнейшего использования (рис. 3).

Рис. 3. Формирование ограждающих конструкций

В библиотеку программного комплекса включено более 260 окон и дверей по государственным стандартам и стандартным сериям различных производителей. Все составные компоненты и элементы полностью параметризированы. В их свойствах можно задать материал, тип открывания полотна, сторону крепления петель и т.п. (рис. 4).

Рис. 4. Параметры редактируемого объекта

Удобен функционал для формирования ограждающих конструкций, так как к каждому из видов можно применить многослойность с заданием параметров для каждого слоя. Создание разметок помещения позволит автоматически рассчитать объем, площадь всех помещений и поверхностей (стены, потолки, полы), чтобы в дальнейшем получить ведомость отделки помещений и ведомость полов с отображением схемы пола.

Комплекс постоянно улучшается. В настоящее время совершенствуются некоторые из ранее имевшихся команд и разрабатываются новые, которые позволят упростить работу над ИМ. Например, в новейших версиях системы функционал был дополнен целым блоком команд для создания/редактирования объемного помещения. 3D-помещение может строиться различными способами, один из которых — построение по точке, при котором просто указывается точка в пространстве модели, и объект автоматически формируется по ограждающим конструкциям, что заметно экономит время работы архитектора (рис. 5).

Рис. 5. Формирование 3D-помещения с выводом необходимой информации об объекте

Редактор параметрического оборудования как инструмент проявления уникальности

Типовые проектные решения используются везде и всюду, но любое здание или сооружение должно чем-то отличаться от других, выделяться среди них.

Для создания собственных объектов или различных компонентов и элементов зданий (карнизов, балюстрад, доборных элементов, колонн и пилястр, капителей и оснований) в программном комплексе используется редактор параметрического оборудования.

Главное преимущество его функционала заключается в том, что он позволяет создавать уникальные объекты, конфигурацию которых можно менять с помощью специальных инструментов — «ручек». Например, есть «ручки», меняющие длину объекта. Есть «ручки»-переключатели, позволяющие, не переходя в свойства объекта, изменить форму/размеры/цвет и другие параметры объекта (рис. 6).

Рис. 6. Создание декоративных элементов в редакторе параметрического оборудования

Редактор — гибкий инструмент, в котором можно прорабатывать объекты любой сложности. Объекты формируются из 3D-примитивов. Эти примитивы можно размещать массивом, вычитать, объединять и т.д. С помощью редактора вы можете, например, создавать лестницы. В библиотеке стандартных компонентов есть пример такого объекта. В свойствах лестницы можно откорректировать высоту/ширину ступеней, включить/отключить отображение одного или сразу двух ограждений, посредством «ручек» поменять ширину и длину самой лестницы (рис. 7).

Программный продукт позволяет найти все необходимое для проявления творческого потенциала.

Рис. 7. Создание конструктивных элементов в редакторе параметрического оборудования

Комплексная работа всех инженерных специальностей над проектом

Важным преимуществом линейки, в которую входит рассматриваемый продукт, является комплексный подход к созданию проекта. Состав линейки очень обширен: она включает специализированные продукты для разработки технологических и электротехнических схем, 3D-генплана, 3D-моделей трубопроводных систем, металлических и железобетонных конструкций, архитектурных форм, внутренних инженерных систем и систем электроснабжения, а также проектирования ЛЭП, молниезащиты и ОРУ.

Рис. 8. Общая (сводная) модель школы в среде CADLib Модель и Архив

Совместную работу архитектора и конструктора над 3D-проектом обеспечивает еще один инструмент той же компании-разработчика: CADLib Проект. Он предоставляет возможность объединить в едином информационном пространстве спроектированные ИМ объекта по всем специальностям, использовать модели смежников в качестве подосновы, привязывать 3D-модели к заданиям и к переписке между участниками проекта. Это позволяет осуществлять доступ к актуальным настройкам проекта и 3D-моделям, а также быстро публиковать изменения в общей базе данных. Такая работа позволяет избежать коллизий между архитектурой и конструкторской частью с инженерными коммуникациями. Важно контролировать процесс формирования ИМ, так как это заметно сокращает сроки работы над проектом.

Коллективный доступ к комплексной модели и управлению ее инженерными данными, структурирование, хранение, визуализация информационных моделей, их проверка на предмет коллизий осуществляются в едином информационном пространстве (в среде общих данных) CADLib Модель и Архив (рис. 8).

В программе реализован функционал, позволяющий размещать объекты на основе подгруженных в пространство ИМ поверхностей, которые были разработаны и опубликованы в упомянутой среде общих данных из модуля Model Studio CS Генплан. Выбрав специальную команду и задав базовую точку, объекты можно спроецировать на поверхность за считанные секунды, что упрощает работу с моделью.

Одной из важнейших составляющих жизненного цикла ИМ, сформированной с помощью продуктов линейки Model Studio CS и технологии CADLib Проект, является прохождение различных экспертиз, и прежде всего государственной экспертизы. Программное обеспечение компании дорабатывается и модернизируется с учетом всевозможных нормативных требований, а также удобства для потребителя. Компания не только отслеживает нормативно-технические акты, регулирующие процесс информационного моделирования, но и активно участвует в их разработке. Ее программное обеспечение может экспортировать информационные модели в формат IFC как из каждого модуля программы, так и из среды общих данных (с учетом требований Мосгосэкспертизы и Ленэкспертизы).

Основной особенностью комплексной линейки, разрабатываемой компанией с 2008 года, является бесшовная технология формирования и ведения ИМ на всем протяжении ее жизненного цикла (рис. 9). Потребитель получает гарантированную сохранность данных и возможность выполнения требований, касающихся интероперабельности ИМ с государственными информационными системами и перечисленных в постановлении Правительства Российской Федерации № 331 от 05.03.2021 г., что очень удобно для пользователей.

Рис. 9. Основные этапы жизненного цикла ИМ в продуктовой линейке компании

Визуализация для заказчика без дополнительного моделирования

Одной из задач продвижения проектируемого объекта капитального строительства является его наглядное представление, так как еще не существующий объект важно увидеть в естественной (виртуальной) среде.

Рис. 10. Визуализация модели посредством промежуточных форматов

Информационную модель объекта капитального строительства, выполненную средствами программы, можно из среды общих данных экспортировать в другие системы для дальнейшего преобразования и просмотра.

В частности, при передаче модели в Lumion (программа для осуществления 3D-визуализации) используется открытый стандарт файлов для интерактивных 3D-приложений COLLADA (формат, разработанный для обмена между 3D-приложениями) с расширением *.DAE. Этот стандарт базируется на формате XML и позволяет свободно обмениваться файлами, содержащими 3D-графику, при этом имеет минимальные потери исходных данных (рис. 10).

Помимо этого существует возможность экспорта 3D-модели в форматы 3D-графики для рендеринга в популярных программах 3ds Max, Blender, Artlantis и т.д.

Оформление проектной и рабочей документации

Завершив построение 3D-модели, можно приступать к получению чертежей и спецификаций. Перед этим необходимо убедиться, что в свойствах объектов правильно прописаны позиции, марки и типы изделий.

Рис. 11. Получение чертежей и табличных документов

Для получения 2D-чертежей создаются видовые кубы, охватывающие всю модель или определенную ее часть. Далее с помощью встроенного инструмента Преднастроенная проекция можно сформировать проектную и рабочую документацию по ГОСТ 21.501−2018 (рис. 11). Автоматизирован процесс формирования фасадов, планов, разрезов и сечений, а также получения табличной документации (экспликация помещений, ведомость полов, ведомость отделки помещений и пр.) в различных форматах. Также автоматически по заранее определенным правилам оформляется графика — с возможностью проставить выноски, отметки уровня, оси.

Архитектор может настроить собственные правила оформления чертежей и спецификаций.

При внесении любых корректировок в ИМ (перемещение или удаление объектов, изменение параметров, габаритных размеров и т.д.) все изменения отображаются на ранее полученных чертежах.

Получение смет и присвоение кодов КСИ

Согласно статье 57.5 Градостроительного кодекса РФ, застройщик, технический заказчик, лицо, обеспечивающее или осуществляющее подготовку обоснования инвестиций, и (или) лицо, ответственное за эксплуатацию объекта капитального строительства, обеспечивают формирование и ведение информационной модели. Продуктовая линейка компании позволяет оптимальным образом, начиная с процесса проектирования, формировать именно ИМ, наполненную всеми необходимыми параметрами, в частности, позволяющими осметить и закодировать объекты в соответствии с нормативами. Рассматриваемый программный продукт имеет необходимый функционал именно для этих целей.

Для составления смет предварительно каждому из объектов модели следует назначить параметры для подсчета объемов работ в соответствии с государственными нормами (сборники ГЭСН, ФЕР). Встроенные инструменты позволяют осуществить экспорт данных формата XML и ARPS в соответствующие программы для подсчета сметных свойств. На рис. 12 показан экспорт данных в ГРАНД-Смету.

В программном комплексе реализована интеграция с системой АВС, что позволяет автоматизировать процесс подсчета смет на основании данных модели. Для этого объектам назначается список работ АВС, каждому объекту задаются сметные свойства, создается сметная структура и производится экспорт назначенных свойств для расчета сметы в АВС-Рекомпозитор.

Рис. 12. Экспорт данных в ГРАНД-Смету

Градостроительный кодекс РФ (ст. 57.6) требует при формировании и ведении ИМ использовать Классификатор строительной информации (КСИ). КСИ как информационный ресурс должен распределять информацию об объектах капитального строительства и ассоциированную с ними информацию в соответствии с ее классификацией (классами, группами, видами и другими признаками).

КСИ необходим для унификации ИМ объектов капитального строительства, что в свою очередь должно способствовать интенсификации процесса внедрения ТИМ.

В программном комплексе разработан функционал для упрощения кодирования объектов в пространстве ИМ, а именно добавлено несколько команд, связанных с КСИ:

• Назначить код КСИ — переход в диалоговое окно, где для каждого объекта задаются параметры кода, который впоследствии отображается в свойствах этого объекта (рис. 13);
• Наличие кода КСИ — проверка количества объектов, которым назначен и которым не назначен код;
• Актуальность кода КСИ — переход в диалоговое окно, где отображаются сведения об актуальности или неактуальности кода каждого из объектов. Все изменения параметров кода КСИ, произведенные в базе, отображаются в соответствующей строке.

Рис. 13. Назначение кода КСИ

Передача данных в расчетные системы

Важным этапом при проектировании зданий и сооружений является проверка ИМ на всевозможные нагрузки и воздействия в соответствии с нормативными документами.

В программе предусмотрен экспорт в расчетные комплексы, такие как SCAD Office (рис. 14), ЛИРА-САПР (САПФИР), ЛИРА 10.х. С последней из перечисленных программ обеспечена двусторонняя связь, то есть созданная в рассматриваемом программном решении модель может экспортироваться в ЛИРА 10.х, а затем, после внесения в нее изменений, импортироваться обратно.

Рис. 14. Экспорт модели в расчетные комплексы

Госэкспертиза информационной модели

Так как информационную трехмерную модель необходимо предоставлять в формате IFC, при поддержке Российского фонда развития информационных технологий (РФРИТ) в самом программном комплексе и в среде общих данных CADLib Модель и Архив были реализованы команды экспорта/импорта в этот формат 3D-моделей объектов капитального строительства. Выгружая данные, можно выбрать в настройках спецификаторы экспорта IFC4, разработанные в соответствии с требованиями МГЭ (Мосгосэкспертизы) и ЦГЭ (Ленэкспертизы) — (рис. 15).

Рис. 15. Экспорт модели в формат IFC

В одной небольшой статье невозможно описать весь широкий спектр преимуществ и функциональных особенностей комплексной линейки продуктов компании. Ее программное обеспечение позволяет формировать объекты инженерной геологии, линий электропередач, объекты энергетики и трубопроводного транспорта. Перечислять можно очень долго… Все интересующие сведения о продуктах вы можете получить, воспользовавшись информационными ресурсами разработчика.