Рисунок 1 – Пример 3D-модели установки
Авторы: Алексей Крутин
Источник: Источник: CSoft Engineering [ссылка на источник]
Моделирование строительных конструкций
Проверка модели на предмет коллизий
Система Model Studio CS Трубопроводы — единый программный комплекс, предназначенный для проектирования внутриплощадочных, внутрицеховых и межцеховых систем трубопроводов (технологические трубопроводы, трубопроводы пара и горячей воды, системы водо и газоснабжения, отопления и канализации и др.), применяемый на стадиях строительства, реконструкции и ремонта. Комплекс работает на основе AutoCAD и программных средств, в состав которых AutoCAD включен (AutoCAD Architecture, AutoCAD Civil 3D, AutoCAD MEP и др.).
При разработке Model Studio CS Трубопроводы учтены наиболее важные особенности проектного дела в России. Cегодня это единственный программный комплекс для проектирования технологических трубопроводов, соответствующий отечественным традициям проектирования промышленных объектов и при этом объединяющий наиболее сильные стороны других САПР этого профиля. В соответствии с требованиями российского рынка проектных работ Model Studio CS Трубопроводы может использоваться на этапе подготовки тендерной документации, а также на всех стадиях проектирования (обоснование инвестиций, ТЭО (проект), рабочий проект).
В процессе подготовки тендерной документации Model Studio CS позволяет сделать быстрый набросок предварительной модели объекта, визуализировать его средствами AutoCAD, а затем с помощью инструментов документирования сформировать комплект демонстрационных чертежей. При наличии проектааналога, выполненного в Model Studio CS или PLANT4D (www.plant4d.ru), можно подготовить более детальные презентационные материалы и дать более точную оценку проекта.
На стадии обоснования инвестиций Model Studio CS позволяет быстро сформировать трехмерную модель объекта и подготовить базовое объемнопланировочное решение, на основе которого определяется размер территории под строительство, а также провести экологические и другие расчеты, необходимые для оформления землеотвода.
На стадии ТЭО (проект) инструменты Model Studio CS помогут максимально быстро и качественно выполнить и обосновать компоновочное решение. Документация формируется в автоматическом режиме. Трехмерную модель можно довести до нужной степени детализации и внести все необходимые изменения. «Сквозное» использование модели Model Studio CS обеспечивает значительное сокращение сроков разработки проекта и выпуска проектной документации.
На стадии рабочего проекта Model Studio CS позволяет детализировать трехмерную модель и с минимальными доработками выпустить всю необходимую рабочую документацию.
Работа в программе сводится к выполнению четырех основных действий:
Рассмотрим этот процесс на примере установки, показанной на рис. 1.
Рисунок 1 – Пример 3D-модели установки
Конечно, речь не идет о том, что Model Studio CS Трубопроводы можно использовать для полноценного проектирования строительной части. В то же время программа позволяет работать как с технологической частью, так и со строительными конструкциями. В базе данных представлены сортамент, площадки обслуживания, лестницы, строительные конструкции общего назначения — стены, колонны и др. (рис. 2).
Рисунок 2 – Строительные конструкции в Model Studio CS Трубопроводы
Кроме того, Model Studio CS Трубопроводы обеспечивает возможность использования моделей, созданных в других приложениях (AutoCAD Civil 3D, AutoCAD MEP, Autodesk Architectural Desktop и др.).
Для пользователя Model Studio CS вся работа по компоновке заключается в выборе оборудования из базы данных и его размещении на площадке.
Хранящееся в базе данных Model Studio CS оборудование содержит всю информацию для компоновки и выпуска чертежей, а именно трехмерный графический образ оборудования с соблюдением всех габаритов и точек подключения (рис. 3), а также всю информацию, необходимую при составлении спецификаций (производитель, наименование, обозначение, вес, нормативные документы на оборудование (ГОСТ, ТУ, ОСТ), изделия, материалы и т.д.).
Рисунок 3 – Объект отрисовывается в реальном масштабе
База данных Model Studio CS имеет встроенную систему классификаторов и выборок. Они помогают пользователю быстро найти нужные изделия, материалы и оборудование, ознакомиться с их характеристиками и разместить на модели (см. рис. 3). В базе содержится порядка 80 тыс. элементов, охватывающих все категории оборудования, элементов трубопровода, строительных конструкций и т.д.
При необходимости пользователь может создать собственное оборудование, сохранить его в базе данных и использовать в проекте. Уникальный редактор параметрического оборудования позволяет создать параметрическое оборудование любой сложности. Кроме того, предусмотрена возможность сохранять в базе объекты, созданные из примитивов AutoCAD.
Операция размещения оборудования на чертеже крайне проста: выбираем объект из списка и указываем его место на площадке (графически или путем ввода координат). После этого объект отрисовывается в реальном масштабе с соблюдением всех габаритов, что позволяет осуществлять визуальный контроль коллизий.
При компоновке технологического оборудования очень удобно пользоваться функцией быстрого перехода из трехмерного представления в двумерное — это позволяет выполнять проектирование на привычном 2Dплане, одним нажатием кнопки переключаясь в трехмерный режим для выполнения пространственного анализа модели (рис. 4).
Рисунок 4 – Функция перехода из режима 2D-проектирования в 3D
Размещенное на модели оборудование уже содержит набор атрибутивной информации (рис. 5), которая используется системой при выпуске проектной документации. Пользователь может удалять эту информацию, редактировать ее, а при необходимости и добавлять собственные параметры.
Параметры оборудования
Кроме того, программа позволяет выполнять любые операции с самим оборудованием: передвигать его, удалять, добавлять, изменять тип и марку, копировать и т.д.
После завершения компоновки оборудования можно приступать к его обвязке технологическими трубопроводами.
Прежде всего следует отметить, что программа позволяет эскизировать трубопроводы. Уникальная функция предоставляет возможность моделировать трубопровод, располагая лишь информацией о примерных размерах и в отсутствие сведений о производителе. Это позволяет в кратчайшие сроки создавать трубопроводные обвязки любой сложности. Все элементы трубопровода отрисовываются автоматически в соответствии с диаметром и геометрией трассы.
Возможна и работа в конструкторском режиме с использованием точных размеров и точной информации о деталях.
Всю информацию, необходимую для получения спецификаций, можно в любой момент задать или отредактировать с помощью функции специфицирования трубопровода. Она позволяет подобрать для элементов трубопровода соответствующие объекты из базы данных.
Общий порядок отрисовки трубопровода в программе можно условно разделить на четыре этапа:
Параметры трассировки (рис. 6) включают номер линии, условный диаметр, условное давление, материал трубы. Заданные параметры можно использовать при специфицировании трубопровода. Также возможно контролировать геометрические размеры элементов трубопровода (их эскизов) на чертеже.
Рисунок 6 – Параметры трассировки трубопровода
Трасса трубопроводов может создаваться как «вручную», так и с использованием алгоритмов автоматической трассировки. Во втором случае достаточно указать точку подключения оборудования, после чего программа самостоятельно отрисует трубопровод до этой точки, автоматически разместив отводы в местах изгиба трубы.
При «ручной» трассировке требуется последовательно указать конечные точки участков трубопровода (рис. 7). Программа располагает всем необходимым функционалом, позволяющим легко, быстро и качественно создать нужную трассу трубопровода. В числе наиболее используемых функций — трассировка с уклоном и под заданным углом, трассировка с использованием координатных фильтров, привязка точки к углам и трассировка со смещением.
Рисунок 7 – Функции трассировки трубопровода
В процессе трассировки программа постоянно контролирует связность трассы трубопровода, а также отслеживает изменение диаметров. При изменении отдельного элемента происходит корректировка соединенных элементов (в случае необходимости производится автоматическая вставка переходов). Кроме того, производится проверка в местах подключения трубопровода к оборудованию. При расхождении размеров трубопровода и штуцера программа выдает предупреждение с вариантами дальнейших действий (рис. 8).
Рисунок 8 – Рис. 8. Функции контроля параметров трассируемого трубопровода
Перемещение оборудования не приводит к разрыву трубопровода: трасса автоматически корректируется в соответствии с новым положением оборудования.
Программа предлагает универсальные возможности редактирования трассы трубопровода. Вопервых, в любой момент можно менять геометрию, а также местоположение любого из элементов трубопровода. При этом будут автоматически пересчитываться длины, изменяться диаметры и конфигурация. Вовторых, предлагается возможность автоматического построения байпасов (рис. 9), Побразных переходов, Zобразных участков и т.д.
Рисунок 9 – Автоматическое создание байпаса в Model Studio CS Трубопроводы
Рисунок 10 – Рис. 8. Функции контроля параметров трассируемого трубопровода
После создания трассы трубопровода размещается необходимая арматура. Для выполнения этой операции пользователю предложены на выбор два варианта:
По трассе трубопровода можно дополнительно вставлять и редактировать необходимые элементы (отводы, переходы и др.).
Рисунок 11 – Вставка арматуры из базы данных
Model Studio CS Трубопроводы позволяет выполнять все необходимые типы проверок по обнаружению коллизий, пересечений, нарушения предельно допустимых расстояний. Программа дает возможность задавать условия в зависимости от технологических параметров, то есть выполнять проверку в соответствии с требованиями нормативной документации (ПБ 0358503 «Правила устройства и безопасной эксплуатации технологических трубопроводов»). Осуществляются следующие типы проверок:
Проверка осуществляется на основе профиля коллизий, который представляет собой набор групп объектов и зависимостей между ними, определяющих проверяемые расстояния.
При проверке модели осуществляется анализ коллизий между объектами на основе соответствующих настроек (рис. 12). Информация о коллизиях, обнаруженных в процессе проверки, отражается как графически, так и в табличном виде.
Рисунок 12 – Поиск коллизий средствами Model Studio CS Трубопроводы
Теперь, когда мы рассмотрели основные функции программы, обратимся к процессу выпуска документов. Model Studio CS Трубопроводы позволяет формировать и выпускать комплект проектной документации — оформленные чертежи и табличные документы. Получать выходную документацию можно как единым пакетом, так и по отдельности.
Порядок формирования и оформления чертежей прост и логичен. Для автоматической генерации планов, разрезов и сечений объемной модели или ее фрагмента достаточно выполнить три действия:
В процессе создания видов у пользователя есть возможность использовать функции автоматического образмеривания генерируемого вида/проекции. Простановка размеров осуществляется на основе настроенных профилей образмеривания. При желании пользователь может самостоятельно настроить собственные профили и применять их при генерации видов.
Рисунок 13 – Определение границ вид
Рисунок 14 – Параметры вставки проекции
Рисунок 15 – Компоновка листа
Программа также позволяет генерировать чертежи на основе модели, в которой используются объекты других приложений, — например ссылочные чертежи строительных конструкций и др.
Для удобства работы с моделью предусмотрен виртуальный спецификатор — всегда доступное для просмотра специальное диалоговое окно, где состав модели отображается в виде таблицы заданной формы (рис. 16). Проектировщик может, не выходя из модели, в режиме реального времени просматривать и корректировать информацию по ее объектам. Между спецификатором и моделью существует двусторонняя связь: выбранная строка спецификации автоматически подсвечивает соответствующие позиции на модели.
Рисунок 16 – Виртуальный спецификатор
Для выпуска табличной документации пользователь должен вызвать команду генерации таблиц и выбрать нужную таблицу из списка — система сгенерирует ее автоматически.
Важно, что табличные документы могут автоматически создаваться в форматах MS Word, MS Excel, Rich Text Format (*.rtf) и, конечно, в формате AutoCAD (*.dwg).
Кроме того, программный комплекс обеспечивает возможность настраивать собственные форматы документов и собственный состав информации в этих документах, отвечающие стандартам отрасли или внутренним стандартам проектной организации, — с рамками, штампами, эмблемами и т.п. В стандартную поставку входят все основные типы документов: спецификации оборудования (рис. 17), экспликации оборудования, ведомости трубопроводов (рис. 18) и т.д.
Рисунок 17 – Пример табличной документации: спецификация оборудования, изделий и материалов
Рисунок 18 – Пример табличной документации: ведомость трубопроводов
Помимо проектных документов Model Studio CS Трубопроводы может формировать внутренние служебные документы, например планы с указанием коллизий, таблицы обнаруженных коллизий, планы размещения оборудования с выведенными значениями веса, координат и прочей информацией, используемой смежными отделами.
При разработке Model Studio CS Трубопроводы использовались современные технологии, что позволило сделать комплекс интерактивным, простым и удобным в применении, а следовательно, в немалой степени упростить его освоение.
Пользователю не нужно тратить массу времени на подготовку к работе, настройку рабочего пространства, подключение необходимых баз данных и т.д. Требуется лишь открыть чертеж — и можно приступать к проектированию.
Model Studio CS Трубопроводы — мощный инструмент, автоматизирующий наиболее трудоемкую часть работы инженераконструктора — проектирование технологических трубопроводов. Работая в этой программе, можно прогнозировать возможные коллизии, а значит, ускорить процесс принятия проектных решений.
Model Studio CS Трубопроводы — поистине революционный продукт, обладающий множеством бесспорных достоинств:
Программный комплекс Model Studio CS позволяет уже сегодня значительно ускорить выпуск документации и существенно сократить количество ошибок проектирования. А использование наглядной 3Dмодели — это еще и возможность в любой момент проверить, насколько адекватно проект отражает принятые проектные решения.
Есть все основания полагать, что Model Studio CS займет достойное место среди комплексных решений для проектирования технологических трубопроводов.