Мин и стерег во ст ро и тел ьст ва и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации

Федеральное автономное учреждение «Федеральный центр нормирования, стандартизации и оценки соответствия в строительстве»

МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ ДЛЯ РАЗРАБОТЧИКОВ ЭЛЕКТРОННЫХ БИБЛИОТЕК КОМПОНЕНТОВ (СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ, ИЗДЕЛИЙ, КОНСТРУКЦИЙ, ОБОРУДОВАНИЯ)

Москва 2018 г.

Содержание

Введение.......................................................................................................................................................4

1    Область применения...........................................................................................................................6

2    Нормативные ссылки..........................................................................................................................7

3    Термины и определения.....................................................................................................................7

4    Общие положения...............................................................................................................................8

4.1    Термин «компонент»..................................................................................................................8

4.2    Термины «параметры компонента». «атриб\ты компонента», «графические свойства

компонента»...........................................................................................................................................11

4.3    Термин «сборка».......................................................................................................................12

4.4    Состав цифровой информационной модели...........................................................................13

4.5    Разделение компонентов..........................................................................................................15

5    Рекомендации по разработке компонентов....................................................................................18

5.1    Общие требования к библиотечным компонентам................................................................18

5.2    Рекомендации для разработки компонентов..........................................................................21

5.3    Требования к геометрическим параметрам библиотечных компонентов...........................23

5.3.1    Масштаб..............................................................................................................................23

5.3.2    Базовая точка.....................................................................................................................23

5.3.3    Вспомогательные элементы.............................................................................................24

5.3.4    Система единиц.................................................................................................................24

5.3.5    Тип данных........................................................................................................................24

5.3.6    Примеры геометрических параметров в В1М-платформах...........................................26

5.4    Требования к уровню геометрической проработки библиотечных компонентов..............29

5.4.1    Уровень проработки (LOD)..............................................................................................29

5.4.2    Требования к уровню геометрической проработки.......................................................29

5.5    Требования к графическому отображению библиотечных компонентов............................31

Примеры настроек графического представления на рассматриваемых В1М-платформа.х........31

5.6    Требования к уровню атрибутивной проработки библиотечных компонентов..................37

5.6.1    Уровень атриб>тивной проработки.................................................................................37

5.6.2    Разделение атрибутов компонента..................................................................................37

5.6.3    Примеры атрибутов в разных BIM-платформах............................................................38

5.6.4    Карточка данных о продукте (Product Data Sheet).........................................................41

5.7    Требования к значениям атрибутов библиотечных компонентов........................................43

5.8    Требования к материатам.........................................................................................................44

5.8.1    Составляющие материала.................................................................................................44

5.8.2    Работа с материалами.......................................................................................................44

5.8.3    Описание материала..........................................................................................................46

5.8.4    Жизненный цикл материала.............................................................................................47

Для компонентов в Tekla Structures используются два понятия - объект (item) и деталь (detail). Под объектом подразумевается часть строительной конструкции, имеющая трехмерную форму, которая создается или во внешнем программном обеспечении моделирования, или непосредственно в Tekla Structures.

Балки и колонны в Tekla Structures являются деталями.

Основное различие между объектом и деталью в том, что деталь можно произвести. Объектом могут являться вспомогательные линии построения, вырезы, нагрузки и т.д.

4.2 Термины «параметры компонента», «атрибуты компонента»⁵, «графические свойства компонента»⁶

Для практического применения положений СП 328.1325800.2017 особое значение имеет правильное понимание терминов «свойство», «атрибут» и «параметр».

Все элементы объекта строительства обладают определенными свойствами. В контексте элементов цифровых информационных моделей -компонентов - все свойства физически существующих элементов разделены на:

-    параметры компонента - свойства, определяющие и контролирующие вид и форму компонента, такие как ширина, высота, толщина, длина; названия параметров могут быть разные и зависят от используемой BIM-платформы;

-    атрибуты компонента - существенные свойства компонента, необходимые для определения его геометрии или характеристик и имеющие имя и значение, например, комментарий, обозначение, наименование и т. п.; у атрибутов также могут быть разные названия, в зависимости от используемой В1М-платформы;

⁵    СМ. п. 3.1 СП 328.1325800.2017

⁶    см. п. 3.3 СП 328.1325800.2017

И

- графические свойства компонента - представляют свойства отображения компонентов, как в трехмерном пространстве (например, тип, цвет линий и штриховок), так и в плоскости, на планах, разрезах, фасадах, где, кроме уже упомянутых, могут присутствовать условные графические обозначения (УГО) (рисунки 2-3). Особое значение УГО имеют для инженерных компонентов.

Рисунок 2 - Задвижка на ЗЭ-виде

Рисунок 3 - Задвижка в горизонтальной проекции

Графическими свойствами, в зависимости от используемого программного обеспечения, можно управлять, задавая их значения непосредственно компонентам, либо задавая значения слоям, в которых располагаются компоненты.

Для визуализации элементов модели значение имеет графическая составляющая материала - текстура.

4.3 Термин «сборка»⁷

Сборка, будучи именованным набором произвольного числа компонентов, может содержать как атрибуты своих составляющих, так и свои собственные.

' см. п. 3.8 и А.1. СП 328.1325800.2017

Применительно к рассматриваемым программным платформам технологии информационного моделирования необходимо отметить следующее:

-    ArchiCAD: элементы модели можно группировать, но группе нельзя задать имя.

-    Renga: сборки создаются из других объектов Renga и могут иметь собственные свойства.

-    Revit: понятие «сборка» в Revit может относиться, как к именованным наборам компонентов, созданным инструментом «Создать сборку», так и к наборам, созданным инструментом «Создать группу». И «сборки», и «группы» в Revit могут иметь собственные пользовательские атрибуты.

-    Tekla Structures: сборки представляют изделия, состоящие из деталей и компонентов.

4.4 Состав цифровой информационной модели

Цифровая информационная модель состоит из элементов, которые, в зависимости от программной платформы технологии информационного моделирования, организованы определенным способом. В таблице 1 указан состав цифровой информационной модели для разных программных платформ технологии информационного моделирования.

Таблица 1 - Состав цифровой информационной модели в разных программных платформах технологии информационного моделирования

ArchiCAD, Graphisoft
Классификация	Предстаатяет самый верхний уровень организации информации: например, балки, стены, колонны, окна, двери являются классификацией библиотечных элементов
Библиотечный элемент	Экземпляр конкретной классификации
Renga, Renga Software
Тип объекта	Классификатор объектов по типу (стена, колонна, балка.

	крыша и т.д.)
Стиль	Конфигурация, содержащая набор данных объектных или атрибутивных. При этом объектные данные позволяют управлять тон или иной составляющей объекта
Экземпляр	Тип объекта с примененным стилем и назначенными параметрами н свойствами
Revit, Autodesk
Категория	Классификатор информации в модели, самый верхний уровень организации информации: пример категорий: окна, двери, воздуховоды, механическое оборудование, несущий каркас, перекрытия, крыши, мебель и т. п.
Семейство	Группа схожих элементов, которая характеризуется общим набором свойств и свя занных с ними графических представлений: именно семейства являются компонентами BIM
Типоразмер ( Гни)	Элементы семейств, отличающиеся между собой значением свойств, т.с. парамстров/атриб\тов; в одном семейство нет ограничения по количеств) типоразмеров; например, типами одного семейства будут двухстворчатые окна размерами 1400х 1400 мм и 900х 1400 мм. типоразмер НЕ является элементом модели
Экземпляр	Размещенное в модели семейство определенного типоразмера является экземпляром: каждый элемент цифровой информационной модели является экземпляром определенного типоразмера, определенного семейства определенной категории
Tokla Structures, Trimble
Категория	Классификатор информации в модели, самый верхний )ровснь организации информации: примером категорий могут быть колонны, банки, пластина, перекрытие, фундамент
Объект	Объект представляет экземпляр конкретной категории, вставленный в модель: объекты имеют свойства изменение которых приводит к изменению конкретных, выбранных экземпляров
Компонент	Сложный элемент модели, состоящий из одного или

	нескольких объектов; пример компонента: узел металлических конструкции; изменение свойств компонента приводит к изменению всех копии этого компонента в модели
Деталь	Объект, который можно произвести, физический предмет, является деталью; а. например, координационная ось является объектом, но она не летать, т. к. не является физическим объектом

4.5 Разделение компонентов⁸

По типам компоненты разделены на:

-    точечные,

-    линейные,

-    площадные.

Точечные компоненты (рисунок 4) имеют определенную, заранее заданную форму. В цифровую информационную модель они вставляются с привязкой к базовой точке, т. н. точке вставки. Точечные компоненты могут быть привязаны к другим элементам модели, которые в таких случаях служат основой размещения компонента (например, окна размещаются по основе -стене). Также точечные компоненты могут вставляться в модель без привязки к другим элементам, свободно в пространстве (например, оборудование).

'см СП 328.1325800.2017 «Информационное моделирование в строительстве Правила описания компонентов информационной модели», п. 4.2

Рисунок 4 - Точечный компонент: электрогенератор

Линейные н площадные компоненты (рисунки 5-6) как правило состоят из слоев, у которых одним из свойств обычно является материал, из которого слой сформирован. Такими компонентами являются перекрытия, стены, крыши, иоголки.

Рисунок 5 - Линейный компонент: стена

По привязке к производителю компоненты делятся на:

-    обобщенные,

-    продукт.

Обобщенные    компоненты не    привязаны    к    конкретному

производителю и используются в случаях, когда окончательно решение еще не принято, либо производителя нельзя указать. Основные параметры и атрибуты таких компонентов могут иметь приблизительные значения.

Компоненты    типа «продукт»    привязаны    к    конкретному

производителю, и основные параметры и атрибуты должны иметь точные значения.

По уровню параметризации компоненты делятся на:

-    параметрические;

-    непараметрические.

Параметрическим компонентам можно менять размеры и внешний вид, не входя в процедуру редактирования самого компонента. Как правило, значения параметров и атрибутов компонентам задаются в части интерфейса программы, содержащей их свойства.

В отличие от параметрических, для изменения ненараметрнческих компонентов их необходимо редактировать в той среде, в которой они созданы. Процесс редактирования компонента зависит от используемой программной платформы технологии информационного моделирования.

5.1 Общие требовании к библиотечным компонентам

Компоненты разрабатываются с помощью программных платформ технологии информационного моделирования, позволяющими создавать информационно насыщенные цифровые аналоги реальных физических элементов зданий.

Способ разработки компонентов зависит от используемой BIM-платформы.

В ArchiC AD компоненты могут создаваться как графически, инструментами самого ArchiCAD, так и с использованием программного языка GDL, при этом библиотечный элемент будет генерироваться на основе заранее прописанных правил (рисунок 7).

ЭОО'Ш

3

МММ* «ши 3

Рисунок 7 - Реда1сгор объектов GDL в ArcliiCAD

В Ren «а разработка компонентов происходит в самом проекте с использованием соответствующих инструментов (рисунок 8).

см. п. 5.1 СП 328.1325800.2017

Инструменты

ь # п о

Q I s fl lP 0

т

Рисунок 8 - Инструменты создания объектов Renga

Внешний вид, параметры и свойства объектов задаются стилями, которые существуют для каждого типа объектов (рисунок 9).

ПН /- в

в Материалы В Многослойные материалы р) Профили ID Стили окна |] Стили двери FF Стили текста [* Стили колонны Стили балки Стили элемента 'V Фильтры ft Стили отображения Свойства объектов ф Стили маркера

Рисунок 9 - Стили объектов Renga

В Revit разработка загружаемых компонентов выполняется в окружении редактора семейств (рисунок 10), который является тем же Revit, только со включенными инструментами для разработки компонентов.

Рисунок 10 - Редактор семейств Revit

В Tekla Structures элементы модели, объекты и компоненты в терминологии Tekla, создаются непосредственно в проекте с использованием для этого собственных инструментов, например, «Колонна», «Балка», «Пластина» и т.д. На рисунке 11 показано построение объекта колонна.

Рисунок 11 - Построение объекта колонна в Tekla Structures

5.8.5 Требования к текстуре материалов..................................................................................47

5.9    Функциональные требования к библиотечным компонентам..............................................48

5.10 Требования к форматам компонентов.....................................................................................49

5.11    Требования к метаданным компонентов.................................................................................49

5.11.1    Онлайн библиотека компонентов BIMUB.....................................................................50

5.11.2    Онлайн-библиотека компонентов BIMobject.................................................................51

5.11.3    Онлайн библиотека компонентов NBS National BIM Library.......................................52

5.11.4    Онлайн библиотека компонентов BIMZIP......................................................................52

6 Рекомендации по правилам именования библиотечных компонентов и их атрибутов.............54

Список использованных источников:.....................................................................................................55

При разработке компонентов важно определять уровень проработки (LOD), который в первую очередь зависит от того, к какой категории относится компонент - обобщенный или продукт, а также от того, для решения какой задачи он создается. Например, если цифровая информационная модель нужна с целью разработки и сравнения вариантов архитектурно-градостроительных концепций, определения техникоэкономических показателей объемно-планировочных решений, то компоненты можно разрабатывать с уровнем проработки (LOD) 100, а если модель разрабатывается для формирования рабочей документации - LOD 300-400.

Состав и число геометрических параметров, которыми управляется внешний вид компонента, зависит от его формы и методов его построения. При определении формы BIM-компонентов нужно избегать лишней детализации. При разработке компонентов рекомендуется не моделировать те части компонента, которых не будет видно в модели (замкнутые полости, резьба и проч.).

Состав и число атрибутов зависит от ряда факторов, таких как:

-    потребности к информационному наполнению компонента от производителя;

•    производитель может потребовать внести в В1М-компонент информацию о названии производителя, ссылку на свой интернет-ресурс,

•    если речь идет об оборудовании, то может потребоваться включить в компонент ссылку на страницу его технических характеристик и т. п.

-    цели использования цифровой информационной модели

см. п. 5.2 СП 328.1325800.2017

Введение

Настоящее методическое пособие разработано в развитие СП 328.1325800.2017 «Информационное моделирование в строительстве. Правила описания компонентов информационной модели» и содержит разъяснения по практическому применению положений данного СП.

Цифровые информационные модели (ЦИМ) представляют совокупность информационно-насыщенных элементов, наличие которых в виде готовых библиотечных компонентов значительно ускоряет ее разработку.

Заинтересованной стороной в создании библиотек элементов для построения ЦИМ выступают, в первую очередь, проектировщики, которые, как правило, первыми начинают развивать модель, занося в нее информацию. Производители строительных материалов, элементов конструкций, элементов инженерных систем и оборудования также могут быть заинтересованы в разработке компонентов электронных библиотек, так как таким образом они смогут быстрее донести необходимую информацию до потребителей своей продукции.

Применение настоящего Методического пособия даст разработчикам электронных библиотек компонентов подходы к реализации общих требований к компонентам, а также требований к геометрическим параметрам, уровням геометрической проработки и графическому отображению компонентов, требований к уровню атрибутивной проработки, значениям атрибутов и функциональным требованиям к библиотечным компонентам.

Применение разрабатываемого Методического пособия позволит разработчикам библиотечных компонентов повысить уровень стандартизации, ввести единообразие в разрабатываемые на разных платформах компоненты, и этим повлиять па повышение качества

проектирования с применением технологий информационного моделирования.

Методическое пособие разработано авторским коллективом Акционерного общества «Научно-исследовательский центр «Строительство» (АО «НИЦ «Строительство») - ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко в составе: к.т.н. Ю.Н. Жук, А.В. Ананьев, Б.В. Волков, Ю.А. Сыромятников и ООО «КОНКУРАТОР» в составе: М.Г. Король, С.Э. Бенклян.

Данное методическое пособие предназначено для применения широким кругом специалистов, чья деятельность связана с использованием технологии информационного моделирования и разработкой электронных библиотек компонентов.

Примеры, иллюстрирующие пояснения    положений

СП 328.1325800.2017 будут относиться, если они применимы, к следующим программным платформам технологии информационного моделирования¹ (BIM-платформам):

-    Graphisoft ArchiCAD;

-    Rcnga Software Rcnga;

-    Autodesk Revit;

-    Trimble Tekla Structures.

Из рассмотрения в данном документе исключены программные платформы и продукты технологии информационного моделирования с незначительной долей присутствия в онлайн-библиотеках. Так, например, у компонентов с расширением DGN (платформа Bentley) присутствие в общем количестве компонентов в онлайн-библиотеке BIMobject² составляет 0,94%.

В то же время Renga и Tekla Structures представляют программные продукты, все компоненты которых являются системными и создаются внутри проекта. По этой причине они оказались в списке рассматриваемых продуктов.

2 Нормативные ссылки

В настоящем пособии применены нормативные ссылки на следующие нормативные документы:

1)    ГОСТ Р 57309-2016 Руководящие принципы по библиотекам знаний и библиотекам объектов (ИСО 16354:2013).

2)    СП 328.1325800.2017 Информационное моделирование в строительстве. Правила описания компонентов информационной модели.

3 Термины и определения

В настоящем методическом пособии применены термины и определения, включенные в СП 328.1325800.2017 «Информационное моделирование в строительстве.    Правила описания    компонентов

информационной модели».

Программная платформа технологии информационного моделирования (BIM-платформа) представляет специализированное программное обеспечение, с помощью которого разрабатываются цифровые информационные модели.

Известными программными платформами технологии информационного моделирования³, применяемыми сегодня в Российской Федерации, являются:

-    Graphisoft ArchiCAD;

-    Renga Software Renga;

-    Autodesk Revit;

-    Trimble Tekla Structures;

-    Nemetchek AllPlan;

-    Bentley AECOsim Building Designer и др.

4.1 Термин «компонент»⁴

Компонент представляет элемент, цифровой аналог физического строительного элемента, который используется при построении цифровой информационной модели объекта.

В разных программных платформами технологии информационного моделирования компоненты называются по-разному.

В ArchiCAD BIM элементы среды проектирования разделяются на: системные элементы (алгоритм и принципы работы которых изначально «вшит» в объектный код самой программы, например, стены, перекрытия, колонны, балки и т. д), функционал которых может расширяться за счет вложенных создаваемых самим пользователем дополнительных

частей (например, профилей) и дополнительных создаваемых свойств и классификаторов;

библиотечные элементы, которые в свою очередь разделяются на:

-    системные (окна, двери, люки и т.д.).

-    пользовательские (которые создает сам пользователь, например, окна сложной формы) или те, которые может вставить внутрь существующих системных библиотечных элементов (например, ручка двери, полотна и т.д).

Библиотечные элементы ArchiCAD создаются непосредственно в среде программы путем объемно-пространственного моделирования и присвоения любых свойств, либо с использованием программного языка GDL (Geometric Description Language) на основе системных подтипов, определяющих их поведение.

Библиотечные элементы в ARCHICAD подгружаются внутрь рабочего файла и могут храниться:

-    во вложенной библиотеке (т.е. внутри самого файла проекта);

-    в библиотеке, подгружаемой из указанной папки на диске;

-    в библиотеке BIMcloud, которая загружается с сервера.

Также в проекте могут появляться «специальные компоненты», которые представляют составные части библиотечных элементов. Такими, например, являются ручки дверей.

На рисунке 1 показано окно менеджера библиотек.

•	Менеджер библиотек
Библиотеки Проекта МЕР Library 21
Им*	Расположение	Размер Статус
[ж Вложение* Библиотека f«l Библиотека ARCHICAD 22	/Apo cations/ORAPHiSOf Т/А...Во*,'6ийлио*ека ARCHICAD 22	Обайт 631 МБ
■ О МЕР Library 21	OS-SERVER - BlMclOud - Библиотеки,1МЕР Library 21		*8 Ш

Рисунок I - Окно менеджера библиотек ARCHICAD

В Renga все компоненты называются объектами, и их внешний вид, параметры и свойства определяются стилями. При этом стили объектов, созданных с помощью инструментов Renga (системные объекты), задаются, например. Стилями балки. Стилями колонны. Материалами стены и т.д., в то время как внешний вид, параметры и свойства импортированных объектов можно задать с помощью Стилей элемента.

В Revit компоненты называются семействами, которые создаются в редакторе семейств Revit визуальным путем.

Все компоненты Revit разделяются на:

-    загружаемые - компоненты, которые хранятся во внешних файлах и при необходимости загружаются в цифровую информационную модель объекта строительства; такие компоненты создаются в специальном окружении Revit - редакторе семейств; создание компонентов - графическое;

-    системные - создаются специализированными инструментами и хранятся в самой цифровой информационной модели; такими компонентами являются стены, перекрытия, потолки, лестницы, крыши, ограждения;

-    контекстные - компоненты, которые создаются внутри цифровой информационной модели инструментами редактора семейств.

В проекте все используемые компоненты становятся его составной частью.

В Tekla Structures основным элементом цифровой информационной модели является объект.

1

см. п. 3.1.15 СП 331.1325800.2017

2

^: lutps://\\\\ \\ biinobjccl coni’m

3

* см. п. 3.1.15 СП 331.1325800.2017

4

см. п. 3.5 СП 328.1325800.2017