Системы автоматизированного проектирования в водоснабжении
Министерство образования
Белорусский национальный технический университет
Факультет информационных технологий и робототехники
Кафедра «Системы автоматизированного проектирования»
КУРСОВАЯ РАБОТА
по дисциплине «Основы информационных технологий»
на тему: «Системы автоматизированного проектирования в
водоснабжении»
Исполнитель:(магистрант) Ковалева Ольга Сергеевна
Кафедры: Водоснабжение, водоотведения и охрана водных ресурсов
по специальности I-70 04 03
Руководитель: Пекарчик С.Е.
Минск,2010
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
В последнее время во всем мире компьютеризация охватила практически все области человеческой деятельности. Становиться все больше и больше людей, ежедневно использующих компьютеры, для решения сложных производственных задач и автоматизации трудоемких технологических процессов.
Общепризнанно, что одним из наиболее перспективных направлений применения вычислительной техники, является внедрение систем автоматизированного проектирований (САПР) для разработки новых конструкций и изделий. Постоянно растущий уровень аппаратных средств и совершенствование программного обеспечения, влекут за собой бурной переход от традиционных ручных методов проектирования к новым компьютерным технологиям разработки и выполнения инженерной документации.
Первые САПР были созданы в 1960-х годах и получили наибольшее распространение в электронике и точной механике.
Как правило, основой САПР является графический редактор, при помощи которого создаются и редактируются чертежи, состоящие из примитивов (точек, отрезков, дуг, текстов). Примитивы могут быть объединены в блоки и многократно использованы при создании других чертежей, что колоссально повышает производительность труда инженера-проектировщика.
Первые САПР позволяли автоматизировать процесс создания чертежей, генерируя их по некоторому набору исходных данных, которые подготавливались вручную, либо создавались другими программами, являясь результатом расчетов.
В последнее время все более утверждается другой подход к автоматизации инженерной деятельности, основанный на создании трехмерных геометрических представлений проектируемых объектов. Современные программы позволяют создавать и редактировать пространственные модели объектов практически неограниченной сложности, а аналитическое решение геометрических задач обеспечивает высокую достоверность. Использование математических моделей объектов позволяет производить различные расчеты, что еще больше сокращает расходы на разработку проектной документации. Эти особенности обеспечивают переход на качественно новый уровень проектирования.
ГЛАВА 1. Программы Autodesk
1.1. AutoCAD
Autodesk AutoCAD (Автокад) — программа проектирования. Autodesk AutoCAD предназначена для двух- и трехмерного проектирования. CAD в названии программы указывает на принадлежность к CAD-системам (computer aided design). По-русски это принято переводить как САПР (системы автоматизированного проектирования).
Первая версия Autodesk AutoCAD появилась в 1982 году. Программа Автокад предназначена для работы на персональных компьютерах. Последние версии программы AutoCAD включают системы проектирования, моделирования, нанесения размеров, визуализации. Autodesk AutoCAD используется в машиностроительном и архитектурном проектировании, моделировании различных объектов, включая промышленный дизайн и моделирование одежды.
Компания Autodesk производящая программу AutoCAD основана в 1982 году. Первым продуктом Autodesk была программа AutoCAD. В настоящее время Autodesk производит большое количество компьютерных программ (например, 3ds max, Maya).
AutoCAD является базовым продуктом для множества программ выпускаемых Autodesk. После изучения Автокад не составит труда работать в таких программах, как Autodesk Architectural Desktop, Autodesk Map 3d, Autodesk Inventor и других.
Autodesk AutoCAD – удобная и популярная программа, является лидером систем автоматизированного проектирования. Файлы с расширением .dwg — стандарт для обмена информацией между различными проектными организациями.
1.2. AutoCAD Revit.
AutoCAD® Revit® MEP Suite – это программный комплекс для проектирования инженерных систем зданий (отопительных, вентиляционных, электрических и санитарно-технических). В него входят Autodesk® Revit® MEP – приложение на основе технологии информационного моделирования зданий, и AutoCAD® MEP.
AutoCAD Revit MEP специализированное комплексное решение для проектирования инженерных систем зданий (технологических, электрических и сантехнических) и формирования строительно-технической документации.
Autodesk Revit MEP предоставляет в распоряжение проектировщиков конкурентные преимущества технологии BIM, благодаря которой они могут рассчитывать и оптимизировать системы еще до начала строительства. AutoCAD MEP автоматизирует выполнение рутинных задач, помогая тем самым ускорить подготовку рабочей документации. Использование программного комплекса AutoCAD Revit MEP Suite дает инженерам возможность повысить качество и скорость проектирования систем. Им предоставляется полнофункциональный набор инструментов, позволяющих работать с высокой производительностью и создавать проекты, не нарушающие экологического равновесия.
1.2.1 Возможности.
Revit MEP основан на технологии информационного моделирования зданий и позволяет исследовать проекты инженерных систем еще до того, как они будут осуществлены на практике. Выполненные изменения автоматически распространяются на весь проект. Таким образом, обеспечивается целостность и последовательность всего проекта.
1. Интуитивное проектирование с инструментами, которые следуют ходу мыслей инженера
Простые, интуитивно понятные методы работы с программой отражают концепции современного проектирования. Revit MEP позволяет работать в контексте целого здания, инженерные системы рассматриваются как неотъемлемая его часть. Применение информационной модели (рис. 1.1) здания для проектирования инженерных систем позволяет вносить изменения в текущий раздел проекта, что в свою очередь приводит к изменению всех связанных частей проекта. Проектирование с опорой на данные позволяет в любой момент четко представлять себе, каков масштаб проекта, соблюдаются ли сроки и бюджет.
Рис. 1.1
2.Улучшение координации благодаря параметрическому контролю
Высокая эффективность управления проектом и документацией в Revit MEP достигается благодаря средствам информационного моделирования. При проектировании внутренних коммуникаций здания и подготовке документации это позволяет существенно сократить количество ошибок, возникающих вследствие несогласованности работы проектировщиков, инженеров и архитекторов. Встроенные средства визуализации позволяют повысить качество общения с клиентами и ускорить процесс принятия решений. Исходная модель здания, с которой работают инженеры по системам, берется из Revit Architecture или Revit Structure.
3. Конкурентные преимущества благодаря реалистичности
Средства визуализации (1.2) позволяют создавать реалистичные представления проектируемых инженерных систем, что облегчает их восприятие и способствует оперативному принятию решений. Возможен обмен информацией модели со сторонними приложениями — например, для оценки сметной стоимости проекта. Обнаружение ошибок на ранних стадиях проектирования позволяет избежать дорогостоящих исправлений. Ручное администрирование проектных данных практически не требуется.
Рис.1.2
4. Экологически
рациональное проектирование
В Revit MEP встроены функции расчета отопительных и холодильных нагрузок, которые позволяют быстро выполнять расчеты энергопотребления, а также формировать отчеты о нагрузках на системы отопления и кондиционирования с проставленными датой и временем. Оптимальное проектирование систем основывается на информационной модели здания. Revit позволяет оптимизировать процесс принятия решений с помощью встроенных средств анализа эксплуатационных характеристик здания. Revit MEP также поддерживает язык green building extensible mark-up language (gbXML), в который может передаваться информация о помещениях, зонах и осветительных приборах. Экспортированные файлы gbXML используются при расчете нагрузок в сторонних приложениях. Расчеты отопительных и холодильных нагрузок, освещения по нормам Leed, тепловой энергии и т.п. — важное условие для уменьшения негативного влияния проектируемых зданий на окружающую среду.
5.Моделирование систем водоснабжения и канализации
Функции компоновки систем в 3D пространстве автоматически размещают стояки и сливы согласно заданным исходным параметрам. При внесении каких-либо изменений другие фрагменты проекта и чертежные виды обновляются. Преимуществом программы здесь является высокая точность систем и их скоординированность с документацией.
6.Наклонные трубы с разным уровнем дна
Revit MEP допускает моделирование наклонных труб для любых систем водоснабжения и канализации. При заданной величине уклона системы компонуются очень просто. Расчеты выполняются автоматически, а если в функции выбрано несколько труб, соединенных фитингами, то все они получают заданный уклон. Вычисление уровней дна наклонных труб и маркировка концов участков трубопровода осуществляются автоматически, что позволяет свести к минимуму ручные расчеты.
7. Моделирование систем пожаротушения
Средства компоновки позволяют
легко строить системы
Рис. 1.3
8. Проверка пересечений
Эта функция используется для координации основных элементов здания и его инженерных систем. Она позволяет обнаружить пересечения элементов еще на стадии проектирования и снизить риск перерасхода средств на переделки на стадии строительства. Выявляются пересечения между такими элементами, как воздуховоды и несущие балки, осветительные приборы и рассеиватели и т.п. Revit MEP автоматически формирует отчет, из которого можно перейти к виду области пересечения крупным планом.
9. Двунаправленная ассоциативность
Модель, можно изменять в какой угодно последовательности. Хранение информации в единой согласованной базе данных обеспечивает постоянную актуальность модели. Технология параметрического моделирования автоматически распространяет изменения на весь проект, исключая наличие в нем устаревших фрагментов. Одним из ключевых преимуществ Revit MEP является возможность вносить изменения в спецификацию и перестраивать на основе этого весь проект.
10. Параметрические компоненты
Функции работы с параметрическими компонентами предоставляют возможность наглядной графической реализации проектных идей. Такие компоненты можно применять в самых сложных инженерных системах, причем от пользователя не требуется знания языков программирования.
11. Строительная документация
Планы, разрезы, фасады, узлы и виды спецификаций автоматически формируются из модели, что обеспечивает точность отображаемой на них информации. Синхронизация видов с единой базой данных проекта обеспечивает согласованное управление изменениями. Благодаря технологии информационного моделирования разработчики инженерных систем получают возможность выпускать документацию высокого качества.
12. Автоматическое
поддержание актуальности чертежей
Разрезы, фасады и ссылки на фрагменты предельно точны. Все данные, графика, узлы, спецификации, чертежи и листы в комплекте документации отражают текущее состояние проекта.
1.3. ВоКАД
Возможности программы:
Создание листов "общие данные":
Готовые формы таблиц помогут Вам быстро скомпоновать лист
Корректировка шаблонов "общие данные и общие указания" сократят время набора текста (рис. 1.4)
Рис. 1.4
Работа со строительной подосновой:
Возможность вычерчивания строительных элементов (оси, дверной проем, окно, стена, перегородка и команды для вычерчивания сантехнических приборов);
Разводка сети ВиК. Вычерчивание со стояками, подъемами, опусками и индексами одновременно.
Работа в разных масштабах на одном чертеже (рис. 1.5)
Рис. 1.5
Создание аксонометрических схем водопровода и канализации:
Создание схем любого назначения: В1, К1, К2, К3, В4 и т.д.
Включены все санитарные приборы согласно нормам
Возможность изменять размер приборов
Быстрое оформление
Удобный выбор команд (рис. 1.6)
Рис.1.6
Формирование листов спецификации:
Возможность работать с базой
Быстрый выбор наименований приборов и арматуры
Оформление по ГОСТу
Автоматическое формирование листов спецификаций с подсчетом элементов и без и разбивка по форматам (рис. 1.7)
Рис.1.7
Оформление чертежа:
Возможность быстро проставлять отметки, выноски и надписи на схемах
Заполнение основной надписи чертежа
Работает в среде графической системы Автокада
Изменяемая и пополняемая база данных
База содержит все основные госты труб, графические обозначения и характеристики элементов оборудования, приборов, арматуры, материалов. Обозначения приборов одновременно могут включать в себя 2-мерные и 3-мерные изображения для разных систем трубопроводов.
Быстрое формирование планов и схем ВК
План, 3х-мерная модель и аксонометрия
Одновременное проектирование единой модели систем из двух видов: плана и 3х мерной схемы.
Использование объемного вида систем ВК при переходе в 3М Орбиту Автокада. Визуальное исследование нежелательных пересечений магистралей разных систем.
Редактирование элементов
Универсальное редактирование длин и
высоты заложения элементов трубопрово
Автоматическое создание элементов сопряжений при прокладке труб больших диаметров.
Автоматическое получение схемы аксонометрии из 3-мерной схемы систем ВК.
Создание разрезов из 3х-мерной схемы или объемной модели трубопроводов.
Гибкая система выдачи отчетов
Полная спецификация оборудования на рабочий проект ВК включает: оборудование (шт, компл, агрегат); приборы (шт); трубопроводы (мп); материалы (м2, м3,кг).
Особенность
Редактирование формы и
Сервис
Менеджер-редактор изображений типов линий, обозначающих назначения трубопроводов.
Выноски с надписями, взятых по справке на элементы ВК. Двухсторонняя связь между характеристиками труб, оборудования и содержанием выносок.
Параметрическая СПДС графика: оси, выноски, отметки высоты, флажки и другие обозначения для оформления чертежей;
Общие особенности
Работа в разных масштабах на одном листе. Автоматическое перенастраивание размеров обозначений элементов и надписей на установленный масштаб или на выбранный формат чертежа.
Требования и нормативы
Результаты проектирования системы Комфорт-ВК соответствуют следующим гостам: ГОСТ 21.601-79; ГОСТ 21.101-97; ГОСТ 21.501-93; ГОСТ 21.110-95.
Новые возможности
Новая технология — Редактор проекта,
дублирующая графическое
Автоматическое подсоединение труб на разной высоте к прибору (рис 1.8);
Объединение документов базы данных в один документ;
Ускорена в несколько раз первоначальная загрузка программы и время открытия рисунков;
Рис. 1.8
1.4. СанКАД
СанКАД обеспечивает создание в среде графической системы AutoCAD параметрических изображений элементов систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (оборудования, арматуры, контрольно-измерительных приборов, воздуховодов и т.п.), чертежей общих видов, табличных документов, примечаний и элементов оформления чертежей.
Возможности программного комплекса
Разработка планов отопления и вентиляции
Разработка схем отопления
Разработка схем вентиляции
Возможность создания собственных узлов
Оформление чертежа
Выполнение плана вентиляции здания
Черчение воздуховодов любого диаметра
Вставка блоков оборудования любой ориентации
Работа в разных масштабах на одном чертеже
Выполнение плана отопления здания
Черчение нескольких трубопроводов одновременно
Дублирование вычерченного трубопровода
Быстрая установка блоков любой арматуры
Черчение схем отопления и вентиляции здания
Быстрое создание схем:
-включены все санитарные
-возможность изменять размер приборов;
-быстрое оформление.
Удобный выбор команд
СанКАД дает возможность значительно повысить производительность и качество труда проектировщика за счет использования базы данных графических элементов.
Возможности программы:
гидравлический расчет
подбор колодцев
формирование профиля в среде AutoCAD
редактирование профиля
Используется для
бытовой
дождевой
производственной
Используется для
противопожарного
хозяйственно-питьевого
программа предназначена для проектирования сетей наружного водопровода (как тупиковых, так и кольцевых сетей), наружной канализации различного назначения и произвольной конфигурации
автоматизированная увязка с существующими сетями
получение рабочих чертежей продольных профилей
Результаты проектирования:
таблица результатов гидравлического расчета
таблица высотного размещения
таблица параметров колодцев
таблица пьезометров (для водопровода)
ведомость объемов
комплект чертежей продольных профилей
1.5. АТЛП МАЭСТРО
АТЛП МАЭСТРО объединяет на единой информационной и технологической основе самостоятельные автоматизированные рабочие места (АРМ):
архитектора — система архитектурно-
конструктора — система
сантехника — система
АТЛП МАЭСТРО является архитектурно-строительным приложением к AutoCAD.
Состоит из комплекса программ, ориентированных на расширение возможностей Автокада в области строительного проектирования. Ускоряет процесс создания чертежей по сравнению с работой в <чистом> Автокаде во много раз и быстро осваивается пользователем. Работает в режиме трехмерного моделирования и позволяет создавать чертежи для всех стадий проектирования от эскизных проработок и концептуального дизайна до выпуска полного комплекта рабочих чертежей по любым видам зданий и сооружений с последующим выводом их на графопостроитель. Обладает <дружественным> интерфейсом, большинство функций сообщают пользователю о своем назначении, выдают необходимую информацию и подсказки по ходу работы, все варианты ответов всегда можно выбрать из экранного меню.
В программный комплекс также входит модуль Администратор проектов, помогающий формировать проектную документацию в соответствии с нормами и содержать ее в порядке.
В пакете предусмотрена возможность экспорта данных в вычислительный комплекс SCAD. В результате в препроцессор вычислительного комплекса передается практически готовая расчетная схема модели со всеми геометрическими характеристиками, взятыми из чертежа. При этом из МАЭСТРО вы можете экспортировать данные на основе объемной модели здания, созданной не только его собственными средствами, но и средствами Autodesk Architectural Desktop.
Особенности пакета:
Пакет комплектуется электронным ключом (заглушкой). Пользователь может установить пакет на несколько компьютеров. Работать можно будет только на одном из них, где установлен электронный ключ. Конструкторские модули (<Перемычки>, <Перекрытия>, <Ленточные Фундаменты>, <Свайные Фундаменты>, <Сечения Фундаментов>) работают со стенами/проемами, созданными в ADT. Осуществлена интеграция с сантехническим пакетом МАЭСТРО — С. Существуют панели инструментов для всех разделов и команд МАЭСТРО. Имеется Администратор Проектов МАЭСТРО. Широкие возможности конвертации чертежей. Возможность работы с контекстным меню МАЭСТРО, комплексом <Интерьер>, модулем Металлопрокат.
Кроме возможностей, продиктованных конкретными задачами каждого из разделов, пакет предоставляет самый разнообразный сервис, который дает возможность резко сократить затраты времени на рутинную работу. Например, такое обыденное средство, как калькулятор, может превратиться в многофункциональный инструмент, если это калькулятор пакета МАЭСТРО. Используя его, вы можете считывать с чертежа любую информацию — координаты, расстояния, площади, текст, оперировать и записывать полученные результаты в существующие текстовые строки или создавать новые. При помощи калькулятора вы можете редактировать любые текстовые вхождения — однострочный или многострочный текст, размерный текст, атрибуты блоков.
МАЭСТРО-С
Система сантехнического проектирования предназначена для разработки и выпуска рабочих сантехнических чертежей для жилищно-гражданского строительства. Включает 3 модуля:
Отопление
Водопровод и канализация
Газоснабжение
Отопление
Использовать существующую базу элементов системы отопления, а также легко создавать и модифицировать свою;
Обрисовывать системы отопления в плане;
Автоматически получать аксонометрическую проекцию схемы отопления;
Подготавливать информацию об ограждениях для расчета теплопотерь каждого этажа и всего здания в целом.
Водопровод и канализация
Использовать существующую базу элементов систем водопровода и канализации, а также легко создавать и модифицировать свою;
Обрисовывать системы водопровода и канализации в плане;
Автоматически получать аксонометрическую проекцию схем водопровода и канализации.
Газоснабжение
Использовать существующую базу элементов системы газоснабжения, а также легко создавать и модифицировать свою;
Обрисовывать системы газоснабжения в плане;
Автоматически получать аксонометрическую проекцию схемы газоснабжения.
Возможности программы:
предлагает разнообразные
все разделы МАЭСТРО увязаны между собой, что дает возможность проектировщикам работать в единой технологической среде и создавать чертежи в соответствии с отечественными стандартами. Ускоряет процесс создания чертежей по сравнению с работой в <чистом> AutoCAD в десятки раз, избавляет от рутинной работы и осваивается проектировщиком за несколько дней, благодаря дружественному интерфейсу
обрисовка систем отопления, водопровода и канализации, газопровода в планах чертежей
автоматическое получение
использование существующей базы элементов систем отопления, водопровода и канализации, газоснабжения, а также создание и модифицирование своей
подготовка информации (об ограждениях) для расчета теплопотерь каждого этажа, всего здания в целом
ГЛАВА 2. Allplan
2.1. Инженерные сети
Инженерные сети -
САПР инженерного оборудования (вентиляция,
отопление, водоснабжение, канализация,
электро.), позволяющая Вам за короткое
время разрабатывать сложное оборудование
в трехмерном виде и производить все необходимые
расчеты. Новая версия Allplan Инженерные
сети, повторяющая функциональность Allklima,
но на базе Allplan. Теперь сбывается мечта
многих пользователей Allplan – модуль Инженерные
сети ОВ/ВК, работающий с Allplan Архитектура,
Конструирование, Генплан и пр. над одним
проектом в одной системе одновременно,
включая встроенные расчеты, в т.ч. по СНиП,
автоматическое и ручное конструирование
систем, спецификации, и многое другое.
Версия включает русскоязычные интерфейс,
документацию и экранную справку, расчеты
теплопотерь по СНиП, расчеты воды по СНиП,
в т.ч. расчет систем с разными типами использования
по группам, расчет местных сопротивлений
фасонных частей вентиляция в соответствии
с рекомендациями Сантехпроекта, климатические
данные городов России, спецификацию по
ГОСТ.
Allplan Инженерные системы зданий -
экономящий время программный продукт
для интегрированного проектирования
систем отопления, вентиляции, водоснабжения,
водоотведения и электрики. Простое обслуживание,
использование интеллектуальных графических
элементов, автоматическое определение
размеров систем, встроенные прозрачно
для пользователя расчеты (в т.ч. по СНиП)
и получение спецификаций экономят Вам
максимум времени.
2.2. Специфические функции Allplan
- Встроенные возможности по
- Удобное автоматическое и ручное конструирование
систем вентиляции, отопления, водоснабжения,
канализации и электрики
- Автоматическая генерация ассоциативных
видов, перспектив и разрезов
- Наглядная работа на произвольном виде
- Помощь при конструировании, облегчающая
работу: обширная база данных, интеллектуальные
символы, автоматическое распознавание
систем и т.п.
- Визуальный контроль коллизий, по всем
разделам одновременно, в т.ч. со строительными
конструкциями
- Ассоциативное или произвольное надписывание
- Функции изменения и копирования
- Представление в 2D/3D
ГЛАВА 3. Программы других производителей.
3.1. Audytor H2O.
Фирма
SANKOM Sp. z o.o. занимается разработкой
и распространением программного обеспечения,
помогающего проектировать системы отопления
и водоснабжения.
Фирма существует на рынках
Центральной Европы уже более 15 лет, а
наши русскоязычные версии программ доступны
более 10 лет. С успехом используем наш
многолетний опыт для развития наших продуктов,
которые пользуются большой популярностью,
как на польском, так и на российском рынках.
В настоящее время предлагается следующее программное обеспечение:
- Audytor OZC, которое помогает выполнять расчет теплопотерь помещений и всего здания,
- Audytor C.O., которое помогает проектировать и регулировать системы центрального и подпольного отоплений,
- Audytor H2O, которое помогает проектировать системы холодного и горячего водоснабжений, а также циркуляции.
Пользователями нашего программного обеспечения являются инженеры-проектировщики, студенты и выпускники специализированных факультетов: Теплогазоснабжение и вентиляция, Водоснабжение и водоотведение, а также все, кто заинтересованы правильно и быстро проектировать системы отопления и водоснабжения, в жилых и общественных зданиях.
Audytor H2O
- графическая программа для проектирования систем холодного и горячего водоснабжений, а также циркуляции.
Программа выполняет полный расчет систем холодного, горячего водоснабжений и циркуляции, в рамках которого:
- определяются номинальные расходы воды в трубопроводах,
- подбираются диаметры трубопроводов,
- определяется гидравлическое сопротивление отдельных элементов системы, а также требуемое располагаемое давление,
- рассчитывается требуемый расход воды в сети циркуляции горячего водоснабжения,
- выполняется регулирование расхода воды в сети циркуляции горячего водоснабжения,
- подбираются регулирующие вентиля и шайбы,