Narzędzia oraz rozwiązania IT optymalizujące pracę projektanta na przykładzie BricsCAD BIM i projektowania strukturalnego.
Dzięki dostępowi zespołów projektowych do technologii BIM można uzyskać wymierne korzyści na każdym etapie procesu inwestycyjnego. Prawidłowe użycie technologii i jej narzędzi wpływa na zwiększenie zysku w postaci dokładniejszych opracowań, wyższego stopnia bezpieczeństwa, kontroli danych, precyzyjniejszej komunikacji czy dostępu do metadanych. Dostęp do technologii BIM może być też wymogiem, który trzeba spełnić aby uzyskać dostęp do pewnych przedsięwzięć, inwestycji, a więc może być przedmiotem ułatwiającym konkurowanie na rynku „o tematy”. Przeszkodą w tej rywalizacji może być brak odpowiednich narzędzi w postaci programów, przystosowanego sprzętu, a także przeszkolonej kadry, a tych braków nie da się szybko uzupełnić. Technologia BIM ułatwia pracę zespołową, która umożliwia szybką komunikację, powoduje wymianę informacji i rozumienie mechanizmów zachodzących w obszarach w których działamy. Przyspiesza także proces poznawczy wszystkich uczestników projektu i tym samym przekłada się na lepsze efekty. Szybciej przyswajamy wiedzę, szybciej się nią dzielimy, a więc łatwiej uzyskujemy cele projektowe.
Truizmem byłoby stwierdzenie, że większość problemów jakie sami pokonujemy ktoś już kiedyś musiał rozwiązać. To jednak właśnie ten fakt jest powodem dla którego, świat się zmienia aby w efekcie lepiej odpowiadać na wyzwania które napotykamy między innymi w projektowaniu i budowaniu.
Różne oprogramowania i różne narzędzia są tym, co pomaga w uzyskiwaniu lepszych (precyzyjniejszych) efektów w krótszym czasie. Od tego czy i w jaki sposób te narzędzia nadają się do rozwiązywania praktycznych problemów oraz od tego w jaki sposób my sami jako użytkownicy radzimy sobie z tymi narzędziami – zależy efekt końcowy.
Wiadomo, że dopiero wnikliwe zapoznanie się z programem, z jego mechanizmami, dodatkowymi funkcjami i ustawieniami, pozwala nam na swobodne i efektywne projektowanie w czym istotną rolę odgrywa przyzwyczajenie do rozwiązań użytych w oprogramowaniu. Sam program choćby najlepszy nie zastąpi merytorycznej wiedzy projektanta ale i jego perfekcyjnej znajomości używanych narzędzi. Umożliwia mu to na wykorzystywanie optymalnych schematów pracy, sprawne „żonglowanie” opcjami, ustawieniami, skrótami by uzyskać zamierzony cel. Takie opanowanie programu oraz technik modelowania i zarządzania informacją jest również ważne po to aby w trakcie pracy faktycznie skupić się na projektowaniu tego co jest przedmiotem zamówienia, a nie dzielić swojej uwagi między kwestią projektowania i dociekaniem jak to zrobić w programie. Czyli przede wszystkim pozwala skoncentrować się na tym „co chcemy zrobić” w rzeczywistości (zaprojektować), a nie na tym „jak chcemy to zrobić” w programie (w jaki sposób posłużyć się narzędziem).
Technologia BIM proponuje szereg kwantyfikatorów oceny rezultatu prac. Za pomocą dokumentów inwestor wprowadza wymagania dotyczące zarówno przedmiotu projektowanego obiektu jak i często szczegółowo określa wymagania odnoszące się do jego reprezentacji wirtualnej – modelu w technologii BIM. To według tych wytycznych projektant może efektywnie pracować wiedząc do czego ma dążyć. To również na ich podstawie każdy może obiektywnie ocenić czy faktycznie finalny efekt jest tym czego oczekiwano i zweryfikować czy faktycznie przekazany model może zostać określony jako „finalny”.
Istnieje wiele różnych systemów wspomagających projektanta, o zróżnicowanej funkcjonalności i dużej rozpiętości cen. Wybór narzędzia to poważna decyzja, ale – niestety – nie przykładamy jej należytej uwagi, często dokonując wyboru pod wpływem agresywnego marketingu, a nie merytorycznych przesłanek. W niniejszym artykule proponujemy zapoznanie się z dojrzałym i nowoczesnym systemem projektowania w technologii BIM – BricsCAD BIM. System równie dobrze sprawdza się w typowych projektach architektonicznych, ale ma znacznie szersze możliwości. Dobrze ilustruje to przykład projektowania hali stalowej.
Na przykładzie projektowania hali stalowej w BricsCAD BIM, możemy zobaczyć jakie rozwiązania optymalizujące prace i możliwości oferuje program. W zaprezentowanym przykładzie zobaczymy również, w jaki sposób możemy, np. zmodyfikować model w przypadku jeśli dostaniemy wytyczne aby zastąpić profile innymi czy zmienić przyjęte rozwiązania połączeń stalowych. Poniższy przykład został zaprezentowany na najnowszej wersji BricsCAD BIM v 21 w wersji angielskiej (istnieje również polska wersja językowa).
Pierwszą z cech programu, która zapewnia poprawne odwzorowanie geometryczne elementów jest jego precyzja pod względem wprowadzania danych. Możemy posługiwać się punktami charakterystycznymi opartymi na geometrii już istniejących, wcześniej utworzonych elementów w rysunku (traktując je jako odniesienia, względem których tworzymy nowe obiekty) lub też możemy wprowadzać dane po prostu wpisując poszczególne wartości. (Tu pomogą takie opcje jak przyciąganie do punktów charakterystycznych – PUNKTY, dynamiczne współrzędne, oraz opcje podpowiedzi i przełączania opcji narzędzi HKA). Przy części operacji z pewnością niezwykle przydatne okaże się możliwość określania lokalnych układów współrzędnych użytkownika czy możliwość wskazania i zablokowania płaszczyzny już istniejącej w modelu względem, której chcemy się poruszać w trakcie wykonania jakiejś operacji.
W trakcie tworzenia siatki prostokątnej osi, możemy wprowadzić modularne odstępy, określić ogólny zakres siatki i jej wielkość. Już po utworzeniu takiej siatki, która jest tworzona jako blok – możemy go zmienić poprzez bezpośrednią edycję w oknie programu i zapis zmian. Możemy więc wprowadzić różne wartości odsunięć osi względem siebie czy dodać kolejne osie.
Tworząc konstrukcję hali konieczne będzie skorzystanie z gotowych komponentów lub użycie standardowych profili w celu szybkiego utworzenia elementów konstrukcyjnych według wybranego profilu i wprowadzonych wymiarów długości.
Najbardziej korzystną metodologią w tym przypadku będzie posłużyć się biblioteką profili. W domyślnej podstawowej bibliotece programu znajduje się wiele różnych profili zgrupowanych według domen takich jak HVAC, Rurociągi (ang. Piping), Stal Konstrukcyjna oraz pogrupowanych wg standardów takich jak m.in. EURO, AISC, BS, GOST i inne. Oczywiście zawartość takiej biblioteki można poszerzać o kolejne profile tworzone na podstawie standardowych kształtów czy tworząc swoje własne profile zaczynając od samodzielnego rysunku płaskiego.
Rysując wybranym profilem można tworzyć pojedyncze elementy takie jak belki czy słupy, ale również elementy o bardziej złożonym kształcie – wprowadzając kolejne wartości odcinków czy po prostu przeciągając profil na rozrysowaną polilinię w trójwymiarowej przestrzeni modelowania.
Wiele programów w technologii BIM oferuje możliwość kopiowania elementów, również tak zwanych wielokrotnych kopii. Tego typu funkcja (często rozbudowana o dodatkowe ustawienia w jaki sposób te wielokrotności mają być tworzone) czy zastosowanie popularnej opcji szyku (powszechnej również w programach do rysowania płaskiego 2D) są narzędziami, które w krótkim czasie pozwalają, na szybki krok naprzód w realizacji wirtualnego odwzorowania projektowanego obiektu. W BricsCAD BIM można powiedzieć, że w tej dziedzinie producenci oprogramowania postanowili pójść jeszcze krok dalej. Utworzyli narzędzie „Propaguj” (ang. propagate), które pozwala na kopiowanie elementów bądź samych połączeń między elementami w całym modelu bądź w jego wybranej części – oprócz tego oferuje podobne alternatywne rozwiązania, których ewentualne zastosowanie jest kontrolowane przez użytkownika. Wspomniane narzędzie to jedno z tych, które wykorzystuje technologię maszynowego uczenia i sztuczną inteligencję AI (Artificial Inteligence). Oczywiście aby swobodnie używać takiego narzędzia należy poprzez lekturę, obserwację oraz praktykę nauczyć się właściwej „komunikacji” z tego typu narzędziem. Jest to konieczne ze względu na to, że zakres możliwości jego zastosowania i funkcji jest znacznie szerszy od wspomnianych wcześniej powszechnych narzędzi i w zależności od sytuacji na jaką odpowiada może wykonywać zróżnicowane operacje.
Aby zrozumieć ogólny schemat działania narzędzia „Propaguj”, możemy go zilustrować na dwóch prostych przykładach. Pierwszym z nich będzie powielenie i rozmieszczenie kratownic na słupach konstrukcyjnych hali. Drugim zmiana sposobu połączeń między podobnymi parami elementów.
Stosując to narzędzie wykonujemy kolejne kroki, w rezultacie których dostajemy propozycje rozwiązań oraz ewentualnych dodatkowych opcji, które bazują na naszych wcześniejszych wyborach.
Pierwszym kluczowym krokiem jest określenie tzw. brył bazowych – czyli zdefiniowanie schematu lokalizacji. Te początkowo wskazane obiekty tworzą obraz ogólnej sytuacji w jakim mają zostać wprowadzone zmiany i są źródłowym odniesieniem dla powielanego wzorca. Drugi krok to określenie czy w procesie mają zostać powielone jakieś dodane elementy i jeśli tak, to ich wskazanie. Ostatni krok w procesie to potwierdzenie czy program dobrze rozpoznał zmienione miejsce i wskazanie czy chcemy zapisać detal do biblioteki czy chcemy go od razu bezpośrednio zastosować w projekcie. Po potwierdzeniu ostatecznych decyzji związanych ze wzorem jaki chcemy powielić na całości projektu, program wyszuka miejsca gdzie może wprowadzić tego typu modyfikacje. Wszystkie propozycje zostaną pokazane na modelu, a znaczniki pozwolą na określenie, które z sugestii mają zostać wprowadzone, a które nie.
Przykład 1.
Po wskazaniu brył bazowych oraz detalu do powielenia, kratownica zostaje ulokowana we wskazanych miejscach.
W powyższym przykładzie rozstaw poszczególnych przęseł jest modularny – o stałej wartości, jednak możemy mieć pewność, że nawet jeśli te odległości byłyby zróżnicowane, operacja również zaszłaby prawidłowo.
Przykład 2.
Po wskazaniu brył bazowych i przejściu przez kolejne kroki połączenie między elementami strukturalnymi zostaje odwzorowane według „schematu wejściowego”.
W tym przykładzie jedynie dwa elementy tworzyły powielony detal, połączenie mogłoby jednak być bardziej złożone i dotyczyć większej ilości elementów czy również zawierać kopiowane dodatkowe elementy.
Po utworzeniu połączeń stalowych można je zapisywać do biblioteki szczegółów. Dzięki temu raz utworzone detale, można stosować w kolejnych projektach po prostu przeciągając je z panelu bocznego. W celu aby szczegóły były bardziej uniwersalne, można je sparametryzować. Jest to możliwe dzięki tzw. Przeglądarce mechanicznej, która w wersji Ultimate jest dostępna zarówno z poziomu modułu Mechanicznego jak i BIM. Utworzony detal wystarczy „przeciągnąć” do przestrzeni modelu, aby program wskazał miejsca w których może zostać użyty (w trakcie tworzenia takiego szczegółu, podobnie jak przy „Propaguj” należy wskazać między jakiego typu elementami ma być stosowany). Dodatkowa parametryzacja detalu pozwala na określenie tolerancji w jakich może zostać zastosowany szczegół – czyli pozwala na to aby połączenie mogło zostać zastosowane, np. w przypadku gdy profile elementów są większe czy wartość jakiegoś kąta różni się w obrębie jakiejś tolerancji względem tego wzorcowego.
W systemie BricsCAD na podstawie elementów w modelu możemy wyodrębniać dane, np. zestawiać elementy i wykazywać ich wybrane właściwości. Dzięki takim tabelom możemy łatwo zorientować się w ilości obiektów poszczególnych typów i profili czy np. sumy ilości wykorzystanego materiału. Oprócz właściwości jednostkowych jakie można wprowadzić w celu określenia wyceny konkretnego elementu, również można tworzyć formuły matematyczne, które np. określają wartość ceny obiektu w zależności od jego wagi przemnożonej przez cenę za jednostkę materiału z którego został utworzony. Pozwala to na oszacowanie kosztów oraz zorientowanie się z czego one wynikają.
W przypadku jeśli po analizie konstrukcji czy też w wyniku zmian ogólnej koncepcji, projektant będzie musiał zmienić wartości właściwości czy zmienić elementy w modelu, program umożliwia ich sprawną edycję czy podmianę. Nie trzeba usuwać elementów czy zaczynać od nowa tworzenia poszczególnych elementów czy struktur. W przypadku konieczności zmiany jakiegoś profilu na inny możemy po prostu zaznaczyć te, które potrzebują takiego uaktualnienia i przeciągnąć z biblioteki profil o innej wybranej geometrii. Kiedy potrzebujemy innego obiektu w miejscu wstawionego komponentu, np. bramy wjazdowej innego producenta, możemy go podmienić wskazując, np. inny plik źródłowy. Jeśli cena jakiegoś materiału okaże się inna niż zakładana albo inwestor zdecyduje się na inny materiał można zmienić wybraną właściwość bądź utworzyć nowy materiał z indywidualnie wprowadzonymi parametrami. Kiedy chcemy zmienić geometrię kilku różnych elementów, możemy to zrobić na jednym, a następnie posłużyć się „Propaguj” w celu zmienienia pozostałych. Kiedy chcemy utworzyć modularny układ podkonstrukcji elewacji pod wykończenie ścian płytami warstwowymi można na podstawie jednego z profilu utworzyć szyk i w ten sposób rozmieścić je na poszczególnych powierzchniach. Oczywiście warto też pamiętać o możliwości stosowania powszechnych komend znanych z programów „CAD-owskich” takich jak kopiowanie, obrót czy odbijanie. W polskiej wersji programu można również wpisywać angielskie komendy – wystarczy pamiętać o wprowadzeniu znaku podkreślenia przed hasłem wywołującym określone funkcje.
Korzystając z wersji Ultimate programu możemy korzystać również z elementów charakterystycznych dla interfejsu mechanicznego. Dzięki temu mamy możliwość tworzenia komponentów w których wyodrębnione są poszczególne elementy takie jak, np. śruby czy płytki montażowe, a oprócz tego możemy takie komponenty parametryzować. W BricsCAD BIM producenci utworzyli polecenie wywołujące automatyczną parametryzację. Po wpisaniu komendy mechanizm definiuje parametry w komponencie, których wartości, a także ich właściwości można zmieniać. Parametry, które nie zostaną samoistnie utworzone można dodać manualnie. Panel opcji definiowania parametrów, a także ich zależności względem siebie jest dostępny w panelu bocznym – w tak zwanej „Przeglądarce mechanicznej”. Automatyczna parametryzacja przyspiesza proces definiowania parametrów, które dzięki zastosowaniu sztucznej inteligencji program sam potrafi wyszczególnić. Potrafi więc określić parametry dotyczące długości elementów w komponencie czy zależności między nimi, np. ich rozsunięcie. Komponent może być użyty w detalu, który dodatkowo dzięki parametryzacji może uwzględniać „odchylenia od normy”. W przypadku kiedy będziemy chcieli używać takiego szczegółu w innych przypadkach niż wzorcowy, będzie to możliwe dzięki zdefiniowaniu tolerancji względem, której będzie mógł się dostosowywać. W ten sposób detal staje się uniwersalny i może być wykorzystany w różnych sytuacjach i różnych plikach.
Warto dodać, że system BricsCAD BIM jest zintegrowany ze specjalistycznym narzędziem do detalowania Parabuild, który spełnia wszystkie praktyczne, nawet bardzo wyrafinowane potrzeby w tym zakresie. Co ważne, proponowane narzędzia są wielokrotnie tańsze od cen porównywalnych rozwiązań (ceny proponowanych rozwiązań dostępne na stronie https://projektowaniecad.com.pl/oferta/nakladki/parabuild/).
BricsCAD BIM odpowiada na wyzwania jakie projektant spotyka na co dzień. Dzięki rozwiązaniom jakie proponuje ma szereg możliwości aby sukcesywnie i sprawnie rozwijać swój projekt, a w przypadku potrzeby wprowadzenia nagłych zmian odpowiadać na nie, bazując na tym co już utworzył. Dzięki temu modyfikacje nie muszą wiązać się z cofaniem czy usuwaniem części swojej pracy, ale mogą zostać wprowadzone w sposób zoptymalizowany przez użycie inteligentnych i efektywnych rozwiązań oprogramowania.
