Информационная модель автоцентра

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное государственное автономное

образовательное учреждение

высшего образования

«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Институт космических и информационных технологий институт

Вычислительная техника

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Методы проектирования САПР и вычислительных систем

Тема: Информационная модель автоцентра

Красноярск 2017

Содержание

Введение

1. Постановка задачи на проектирование

2. Выбор и описание среды разработки проекта

3. Описание строительной части проекта

4. Описание инженерной части проекта

4.1 Описание системы приточной вентиляции

4.2 Описание системы водоснабжения и водоотведения

4.3 Описание системы освещения

4.4 Описание системы электроснабжения

4.5 Описание системы пожарной безопасности

5. Библиотеки и объекты проекта

Заключение

Список использованных источников

Введение

Ускорение темпов научно-технического прогресса является решающим условием повышения качества продукции. Высокие темпы научно -технического прогресса должны обеспечиваться разработкой, производством и массовым применением высокоэффективных машин, оборудования, приборов и технологических процессов. Объективным препятствием повышению качества проектов и сокращению сроков их разработки является несоответствие между сложностью объектов строительства и устаревшими методами и средствами их проектирования. Применение математических методов и ЭВМ при проектировании способствует повышению технического уровня и качества проектируемых объектов, сокращению сроков разработки и освоения их в производстве. Автоматизация проектирования особенно эффективна, когда от автоматизации выполнения отдельных инженерных расчетов переходят к комплексной автоматизации, создавая для этой цели системы автоматизированного проектирования (САПР).

При создании САПР различают два существенно разных подхода: с одной стороны - создание САПР в крупных, ведущих проектных и конструкторских организациях, а с другой - широкое распространение типовых расчетов, алгоритмов и программ в средних и заводских проектно-конструкторских организациях.

Возможность широко распространять в проектных организациях наиболее прогрессивные, а также типовые и стандартные методы расчетов, различные нормативные и справочные данные предопределяют высокую эффективность САПР. Даже небольшая проектная организация получает возможность применять самые современные и эффективные методы инженерных расчетов, заимствуя их у организаций-разработчиков САПР.

Как и другие типы автоматизированных систем, САПР является развивающейся системой. Технический прогресс в соответствующей отрасли должен сопровождаться непрерывным обновлением в САПР математических моделей, нормативов, данных о материалах комплектующих изделий.

САПР создаются в проектных, конструкторских, технологических организациях в целях:

- повышения качества и технико-экономического уровня проектируемой и выпускаемой продукции

- повышения эффективности и надежности объектов проектирования, уменьшения затрат на их создание и эксплуатацию

- сокращения сроков, уменьшения трудоемкости проектирования и повышения качества проектной документации.

1. Постановка задачи на проектирование

Целью курсового проекта ставится создание информационной модели двухэтажного здания (Building Information Model, BIM). Темой моего курсового проекта является создание информационной модели автомобильного центра, включающего в себя автосервис на первом этаже и магазин автозапчастей на втором. Необходимо спроектировать как ее строительную часть, так и инженерную. Описание строительной части и инженерной части в данном проекте будет рассмотрено по отдельности.

2. Выбор и описание среды разработки проекта

На сегодняшний день в мире существует несколько САПР для проектирования современных строительно-инженерных систем: Archicad, Bentley Microstation, Revit. В качестве среды разработки данного проекта был выбран пакет САПР AUTODESK REVIT 2015 - программный комплекс, реализующий принцип информационного моделирования зданий (BIM), который предоставляет возможности трехмерного моделирования элементов здания и плоского черчения элементов оформления, создания пользовательских объектов, организации совместной работы над проектом, начиная от концепции и заканчивая выпуском рабочих чертежей и спецификаций. Revit поддерживает язык NetScriptCad [7].

Ниже перечислены основные возможности Revit.

· Технология BIM. Пользователь ничего не чертит. Вместо этого он занимается моделированием и оформлением чертежей. При этом процессы моделирования и формирования чертежей разделены. Процедуры же черчения используются крайне редко.

· Системы. Поддерживается построение систем различного направления - ОВК, трубопроводные, электрические системы - с соответствующими параметрами и расчётами.

· Компоненты трубопроводных и электрических систем. В Revit можно использовать компоненты различных систем. Например, систем связи, передачи данных, пожарной безопасности и так далее. Также предусмотрены инструменты моделирования кабельных лотков и каналов. Индивидуальные управляющие устройства и панели управления дают возможность подключать различное оборудование.

Мощный API. Для улучшения качества визуализации проекты передаются в 3dsMax, Showcase, сервис Buzzsaw и другие. API функций совместной работы предоставляет мощные средства взаимодействия Revit с системами управления данными. API функций работы с видами позволяет усовершенствовать процессы, основанные на взаимодействии нескольких САПР. автоматизированное проектирование вентиляция водоотведение

· Визуализация проектов. Высокое качество визуализации обеспечивается системой рендеринга mental ray, обладающей удобным интерфейсом и поддерживающей высокую скорость работы.

· Расчёты энергопотребления для элементов здания. Для расчёта энергопотребления на базе модели здания создаётся аналитическая модель и отправляется в Green Building Studio, где анализируется с помощью DOE2.2. После анализа результатов расчёта можно внести необходимые изменения в модель здания для оптимизации энергопотребления.

· Расчёт воздуховодов и трубопроводов через API. С целью учёта отраслевых норм пользователи имеют возможность создавать свои расчётные надстройки вместо используемых по умолчанию.

· Расчёт энергопотребления для Revit. Веб-сервис Green Building Studio предоставляет технологии облачных вычислений, с помощью которых можно сравнить значения энергопотребления для разных вариантов проекта. Результаты расчёта могут выводиться в наглядном графическом формате.

· Расчёты строительных конструкций в Autodesk 360. Использование облачного расчёта конструкций зданий позволяет уже на ранних этапах проектирования принимать более обоснованные решения. Расчёт доступен для нескольких вариантов модели.

· Применение свойств физических материалов при анализе эксплуатационных характеристик. Данный механизм обеспечивает определение эксплуатационных характеристик зданий по технологии BIM. При этом оболочке зданий назначаются структурные и термические свойства. Рассчитанные в Revit тепловые параметры можно экспортировать в формате gbXML для отправки в специализированные приложения для более детального расчёта.

Экспорт данных

Revit поддерживает следующие виды экспорта:

· экспорт проектов и семейств в формат DWG -- Autodesk Autocad;

· экспорт проектов и семейств в формат DXF;

· экспорт проектов и семейств в формат DGN -- Bentley Microstation;

· экспорт проектов и семейств в формат ACIS SAT;

· экспорт проектов и семейств в формат DWF/DWFx;

· экспорт проектов в формат ADSK;

· экспорт типоразмеров семейства в текстовый файл *.txt;

· экспорт проектов в формат IFC;

· экспорт проектов и формообразующих элементов в формат gbXML;

· сохранение данных модели в базе данных ODBC;

· запись файлов анимации с помощью свободной камеры или на основе расчёта инсоляции;

· сохранение изображений в форматах *.jpg, *.tif, *.bmp, *.tga и *.png;

· сохранение спецификации в html-файле;

· сохранение расчёта площадей помещений или зон в html-файле;

· экспорт параметров DWG/DXF -- Autodesk Autocad;

· экспорт параметров DGN - Bentley Mircrostation;

· экспорт параметров IFC.

Импорт данных

Revit поддерживает следующие виды импорта:

· импорт из формата DWG Autodesk Autocad;

· импорт из формата DXF;

· импорт из формата DGN Bentley Microstation;

· импорт из формата ACIS SAT;

· импорт из формата SketchUp;

· импорт из формата DWF/DWFx;

· вставка изображений, хранящихся в файлах форматов *.jpg, *.jpeg, *.tif, *.bmp, и *.png;

· импорт из формата ADSK;

· импорт из формата gbXML.

3. Описание строительной части проекта

Строительная часть проекта автомобильного центра представляет собой отдельно стоящее двухэтажное кирпичное здание общей площадью 700 квадратных метров с покатой крышей, с одним основным входом, двумя запасными, а также двумя въездами в зону сервиса. Все стены расположены под прямыми углами относительно друг друга. Рабочая зона отделена стенами с одной дверью. В этой же зоне имеются отдельные помещения, отделенные стенами из гипсокартона и отдельной дверью. Там находится комната отдыха для персонала, а также туалет. На первом этаже расположен автосервис. Как объект, он относится к категории пожарной опасности «В1-а». Зона класса В-1а - Зона, расположенная в помещении, в котором при нормальных режимах работы взрывоопасные смеси горючих газов или паров ЛВЖ не образуются, а возможны только в результате аварий или неисправностей, согласно классификации зданий, сооружений и помещений по пожарной и взрывопожарной опасности.

Высота потолков в здании различна. Высота первого этажа составляет 4500 см., так как здесь используется специальное оборудование -- автоподъемник, который поднимает автомобиль на высоту до двух метров.

Здание данного объекта расположено на ровной поверхности почвы на бетонном основании, на котором уложен асфальт.

При размещении сетки на плане здания расстояние между горизонтальными и вертикальными линиями сетки взято 3 метра по нормам с делением на две части чтобы обеспечить необходимую точность разметки всех строительных частей сооружения. Для размещения на плане стен, плит перекрытия, крыши, отрисовки дверей и окон, а также для размещения на плане всех прочих строительных сооружений были использованы встроенные библиотеки архитектурной части Revit 2015.

4. Описание инженерной части проекта

С инженерной точки зрения автоцентр состоит из единого комплекса технических средств, находящихся в одном сооружении, обеспечивающих бесперебойную работу.

Инженерная часть проекта состоит из нескольких частей:

- система приточной вентиляции;

- система водоснабжения и водоотведения (канализации);

- система освещения;

- система электроснабжения;

- система оперативного оповещения о ЧС;

- система пожарной безопасности.

4.1 Описание системы приточной вентиляции

Система приточной вентиляции состоит из приточного воздушного диффузора, расположенного в стене здания и обеспечивающего забор воздуха с улицы автоматическим кондиционером, обеспечивающим беспрерывную подачу атмосферного воздуха в помещение и его нагревание или охлаждение. Воздух подается кондиционером по системе воздуховодов, имеющих выход через три приточные решетки, расположенные под потолком. Сам кондиционер и воздуховоды расположены под линией потолка, на высоте 4 метра. Кондиционер управляется с помощью инфракрасного пульта дистанционного управления. Кондиционер обеспечивает производительность до одного кубометра воздуха в секунду и работает от сети 220 В.

4.2 Описание системы водоснабжения и водоотведения

Система водоснабжения АЗС состоит из трубы холодного водоснабжения, подключенной к городской системе холодного водоснабжения. Система водоотведения (канализации) состоит из трубы, подключенной к городской системе канализации. Все трубы находятся на глубине двух метров, доступ к месту монтажа и подключения к системе городской канализации и водоснабжения обеспечивается через смотровой монтажный колодец.

4.3 Описание системы освещения

Система освещения автоцентра можно разделить на две части: освещение первого этажа(таблица 1); освещение второго этажа(таблица 2). Освещение первого этажа состоит из двух светодиодных ламп в холле, двух ламп в уборной и комнате отдыха, девяти ламп в рабочем цеху и трех прожекторов наружного освещения над входом и въездами в здание. Лампы расположены на потолке помещения. Освещение управляется через выключатели, расположенные на стенах помещения.

Таблица 1

Освещение второго этажа состоит из двух светодиодных ламп в складском помещении, одной лампы в уборной, десяти ламп в основном помещении магазина, две из которых находятся надо рабочим местом.

Таблица 2

4.4 Описание системы электроснабжения

Система электроснабжения также разделена на два этажа, так как есть два распределительных щитка (по одному на каждый этаж).

На первом этаже расположены три выключателя, один щиток, одна сдвоенная розетка, две счетверенные розетки на рабочих местах, дежурный пульт оповещения о ЧС.

На втором этаже расположены три выключателя, один щиток, две сдвоенные розетки, дежурный пульт оповещения о ЧС, телефонная розетка и розетка передачи данных(Ethernet).

Питание электрических приборов обеспечивается от городской электрической сети напряжением 220 В.

Система оперативного оповещения о ЧС предназначена для быстрого, своевременного оповещения органов быстрого реагирования и специальных служб, пожарных и МЧС о возникновении чрезвычайной ситуации на территории автоцентра. В случае возникновения ЧС, подается сигнал на пульт оповещение, который уходит службам оперативного реагирования для принятия оперативного решения по ситуации.

4.5 Описание системы пожарной сигнализации

Автосервис -- предприятие, производящее техническое обслуживание и ремонт автомобилей. ТО - комплекс операций по поддержанию работоспособности или исправности оборудования (в данном случае автомобилей) в процессе технической эксплуатации, хранения и транспортировки. Все это подразумевает возможность небольших перемен температуры в помещении, а также загазованности. Поэтому в качестве оборудования сигнализации, больше подойдут датчики резкого изменения температуры, нежели датчики дыма или датчики постоянной температуры. Подключаются датчики к панели

Всего на первом этаже установлено 6 датчиков пожарной безопасности. Пять из них находятся в рабочей зоне, один -- в комнате отдыха.

На втором этаже не проводится никаких ремонтных работ, поэтому здесь установлены датчики, реагирующие на дым. Всего установлено пять датчиков, один из них находится в уборной.

5. Библиотеки и объекты проекта

В ходе выполнения работы была сформирована таблица основных библиотек AutoDesk Revit 2015, которые использовались в качестве источников объектов для моделирования автоцентра

Таблица 1 - используемые библиотеки Autodesk Revit.

На официальном сайте Autodesk Revit предоставлены в открытом доступе стандартные библиотеки для разных стран, в том числе и для России. Библиотеки отличаются тем, какие единицы измерения могут быть использованы в качестве обозначения размеров объектов. В библиотеке объектов для России также прописаны ГОСТы, которым соответствуют объекты. Большинство объектов взято со стандартной библиотеки, так как в ней есть почти все необходимое для создания проекта. К библиотеке Autodesk Seek относятся сантехнические приборы -- унитаз, раковина. Smart BIM Technologies крупная библиотека фиттингов, соединителей, трубопроводов и воздуховодов. Из NBS National BIM Library мной были использованы элементы внутреннего и внешнего освещения.

Наличие доступных объектов, которые можно найти в разных источниках -- большой плюс. Ведь, хоть стандартная библиотека Autodesk Revit 2015 и содержит в себе множество объектов различных категорий, иногда возникает необходимость использовать такой объект, которого в ней нет. Как, например, автоподъемник, являющийся, по сути, спецоборудованием. Такие объекты обычно не найти в библиотеках, но их также можно найти и добавить отдельно, либо создать собственноручно.

Ниже приведен список объектов, использованных в проекте.

Заключение

Для успешного функционирования промышленных предприятий в современных условиях абсолютно необходимы передовые информационные технологий. Они позволяют не только решать широкий круг задач в сфере автоматизации финансово-хозяйственной и управленческой деятельности, но и осуществлять комплексную автоматизацию основных технологических и производственных бизнес-процессов. И особое место в этой системе по праву принадлежит САПР.

Результатом работы над проектом стала информационная модель здания (BIM), спроектированная в САПР Revit 2015, включающая в себя как строительную часть - здание автоцентра, так и инженерную часть -- сеть трубопроводов, систему вентиляции, освещения, оперативного оповещения, пожарной безопасности, электросеть.

Список использованных источников

1. В. Г. Федорчук «Информационное и прикладное программное обеспечение САПР», 2010г.

2. И.П. Норенков «Основы автоматизированного проектирования», изд. 4, Москва, МГТУ им.Баумана, 2009г.

3. ГОСТ 23501.101--87 «СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ» ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

4. ГОСТ 23501.108-85 «СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ» КЛАССИФИКАЦИЯ И ОБОЗНАЧЕНИЕ

5. «Правила технической эксплуатации автозаправочных станций» РД 153-39.2-080-01.

6. Программный комплекс Servio Pump, http://www.serviopump.ru/

7. Учебные материалы по Autodesk Revit 2015, http://sapr-journal.ru/uroki-autodesk-revit/

8.Системы автоматизации зданий на базе сети BACnet, http://www.abok.ru/for_spec/articles.php?nid=2127

9. Станция автоматизации - контроллер SIEMENS PXC 100-E.D, http://siemens-desigo.ru/PXC100-E-D

10. Стандарт автоматизации зданий DIN EN ISO 16484--2, 3.31.

Размещено на Allbest.ru