16.08.2022

Как рассчитать инсоляцию и КЕО из BIM-модели площадью 60 000 м² за 15 минут

Как рассчитать инсоляцию и КЕО из BIM-модели площадью 60 000 м² за 15 минут

Содержание:

  1. Проблема: ошибки и долгий процесс расчёта
  2. С каким ПО работает сервис и что можно рассчитать
  3. Для каких объектов подходит сервис
  4. Как работает Altec Insolations
    1. Как работает сервис на реальном объекте
    2. Сравнение расчёта инсоляции жилого дома площадью
      60 000 м² разными способами
  5. Преимущества сервиса
  6. Мнение эксперта

Компания «Altec Systems» запустила онлайн-сервис по расчёту инсоляции и коэффициента естественной освещённости (КЕО). В среднем расчёт одного окна ручным способом с применением инсоляционной линейки занимает 10 минут, а сервис за это время просчитывает 3 000 светопроёмов. В статье рассказываем, в чём польза этого сервиса, для каких объектов подойдет и как происходит расчёт.

При проектировании помещений и прилегающих территорий нужно учитывать режим инсоляции — облучение зданий солнечным светом. Это один из основных гигиенических факторов, который обеспечивает обеззараживание помещений и территорий за счёт поступления ультрафиолетового излучения. Кроме того, недостаток естественного освещения ухудшает условия зрительной работы и создаёт предпосылки для развития солнечного голодания. Это снижает устойчивость организма к воздействию неблагоприятных факторов.

Источник: P.A.Slepnev. Study of the residential structure’s development planning influence on the insolation regime and natural illumination of the territory. IOP Conf. Ser.: Mater. Sci., 2020.

КЕО показывает интенсивность естественного освещения в помещениях. Инсоляция и КЕО — это показатели, которые обеспечивает безопасные условия для проживания и пребывания человека (ст. 10 Федерального закона № 384 «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений»). Нормы и требования к ним определены в СанПиН 1.2.3685−21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания».

Где используется расчёт инсоляции и КЕО

Расчёт инсоляции и КЕО нужен для разработки проектной документации, он относится к Разделу 3 «Архитектурные решения» (Постановление Правительства РФ № 87 «О составе разделов проектной документации и требованиях к их содержанию»). Объект не пройдёт строительную экспертизу без соблюдения нормативных значений этих показателей.

Проблема: ошибки и долгий процесс расчёта

До разработки сервиса было три основных способа расчёта инсоляции и КЕО:

  1. Ручной расчёт с использованием инсоляционных графиков;
  2. Программные комплексы;
  3. Плагины для Revit, ArchiCAD.

Основные проблемы, с которыми сталкивались проектировщики при таких методах:

  1. Нестабильная работа существующего ПО;
  2. Отсутствие функционала по расчету KEO;
  3. Неточный расчет самописных плагинов;
  4. Расчёт крупных объектов затягивался до нескольких недель.

— Почему решили создать сервис именно по расчёту инсоляции?
Что подтолкнуло на эту идею?

— В первую очередь мы хотели помочь нашей материнской компании, которая проектирует жилые и общественные здания. У них часто были сложности с расчётом инсоляции и КЕО, и мы решили сделать процесс более качественным.

Существующее ПО работало нестабильно и часто вылетало, проектировщиков не устраивало такое качество работы. Для сложных объектов расчёт был очень долгий, и приходилось оставлять включённую программу на ночь. Иногда это приводило к тому, что расчёт сбивался и на утро уже ничего не было.

Андрей Тигранян, коммерческий директор Altec Systems
Андрей Тигранян, коммерческий директор Altec Systems

С каким ПО работает сервис и что можно рассчитать

Altec Insolations — web-сервис, который производит весь расчёт в браузере напрямую из BIM-моделей. Модель из Revit конвертируется в формат GLB с помощью плагина Revit.Export. GLB — это открытый международный формат, похожий на IFC.

Сейчас сервис интегрируется с Revit, но работа по интеграции сервиса с Renga уже идёт.

Для каких объектов подходит сервис

Сервис подходит для использования в проектах застройки, реконструкции и реновации существующих жилых и административных зданий.

Также сервис можно использовать уже на этапе концепции для предварительного расчёта на соответствие требованиям. Для этого достаточно обозначить границы помещения стеной, перекрытием и определить светопроём. Объекты окружающей застройки можно выстроить формами.

Как работает Altec Insolations

Сервис работает с BIM-моделями любого уровня проработки (LOD 200, 300 и т. д.). Расчёты инсоляции и КЕО выполняются по ГОСТ Р 57 795−2017 и СанПиН 1.2.3685−21, СП 367.1 325 800.2017.

Сервис выполняет расчёт за четыре шага
Сервис выполняет расчёт за четыре шага

Как работает сервис на реальном объекте

Рассматриваемый объект — многоквартирный жилой дом. Общая площадь дома составляет 60 000 м², количество этажей — 9, количество светопроёмов — 4 000 ед.

На данном примере показана работа сервиса для генерации отчета, который пойдет в экспертизу. Расчёт проекта проводился на стадии «Проектная документация». Все помещения объекта соответствовали нормам инсоляции и KEO, дополнительных изменений в проект вносить не требовалось.

С помощью фильтра можно выбрать те помещения, которые прошли или не прошли инсоляцию
С помощью фильтра можно выбрать те помещения, которые прошли или не прошли инсоляцию
Расчётная точка с лучами отраженного света и света неба
Расчётная точка с лучами отраженного света и света неба

Расчёт такой сборки занял примерно 15 минут. Благодаря анализу на ранней стадии, удалось избежать внесения последующих правок проекта.

Отчёт содержит планы сцены на разных форматах, их можно будет подгрузить в Autocad и перепроверить расчёт с помощью линейки
Отчёт содержит планы сцены на разных форматах, их можно будет подгрузить в Autocad и перепроверить расчёт с помощью линейки

По результатам расчёта инсоляции и КЕО программа сгенерировала отчёт, который прошёл Государственную экспертизу Свердловской области. Сейчас объект находится на стадии строительства.

Сравнение расчёта инсоляции и КЕО жилого дома площадью 60 000 м² разными способами

Altec InsolationsДругое ПОРучной расчёт
Время на экспорт модели2−3 мин.5−6 ч.
Время на расчёт модели15 мин.6 ч.5−7 дней
ЛицензияПриобретается один раз в годКак правило, нужна через каждые 5 проектов

    Подпишитесь на рассылку
    Раз в неделю будем присылать вам самые интересные материалы

    Преимущества сервиса

    1. Прямая интеграция с Revit (в дальнейшем — с Renga).
      Не нужно повторно простраивать модель.
    2. Автоматический поиск расчётных точек в реальном времени.
      Расчётные точки определяются индивидуально для каждого светопроема, учитываются особенности архитектурного решения.
    3. Гибкая форма отчёта по ГОСТу.
      При формировании отчёта можно настроить данные, которые будут в нем отображены: результаты инсолирования отдельного светопроема, помещения, этажа или здания. Также можно фильтровать помещения по категории инсолирования.
    4. Работа в браузере.
      Удобно работать, не нужно устанавливать программный комплекс.
    5. Быстрая скорость расчёта.
      Расчет 60 000 м² занимает 15 минут.

    Функции, которые ещё дорабатываются:

    1. Привязка участка строительства к карте города
      Картографическая подложка и рельеф будут подгружаться автоматически с открытых геоинформационных систем (2ГИС, Google Карты, Яндекс Карты). Эта функция поможет проектировщику не выстраивать окружающую застройку — после привязки объекта сервис сам достроит 3D-модели зданий в соответствии с их реальными размерами (по типу 3D-карты в 2ГИС).
    1. Аналитика будущего участка застройки.
      Эта функция будет полезна, когда есть только пятно застройки и ещё неизвестно, что построят. На основании расчёта инсоляции окружающей застройки сервис позволит понять максимальную геометрию будущего объекта — с какими параметрами можно построить объект, чтобы он не затемнял другие здания. Это поможет быстрее адаптировать проект под существующие условия.
    Жёлтым выделены объекты окружающей застройки, их учитывает сервис и генерирует объект с максимальными технико-экономическими показателями
    Жёлтым выделены объекты окружающей застройки, их учитывает сервис и генерирует объект с максимальными технико-экономическими показателями. Изображения предоставлены компанией Altec Systems.

    Рассмотрим на примере такой ситуации: на этапе концепции проектировщик предложил инвестору построить 12-этажный жилой дом. Если предварительно выполнить расчёт инсоляции, то может оказаться, что допустимо дополнительно спроектировать ещё 2 или 3 этажа, и это решение будет соответствовать нормам. Такая проверка расчётом может помочь инвестору или заказчику извлечь наибольшую выгоду из проекта.

    1. Моментальная синхронизация САПР. Достаточно один раз загрузить исходную модель в сервис, после чего все дальнейшие изменения в проекте будут отображаться в сервисе по запросу пользователя.
    2. Инсоляция площадок. Инсоляция определённых участков территории — зон отдыха, спортивных и детских площадок.

    Мнение эксперта

    — Как пользователи отреагировали на сервис и насколько рынок был готов к такому решению?

    Реакция пользователей была однозначной — они поддержали такую новую идеологию работы в одной модели. Сейчас на рынке нет аналогов нашему сервису, все «старые» способы расчёта не укладываются в концепцию BIM и не работают с 3D-моделями.

    Во-первых, сервис помог значительно сэкономить время проектировщикам. Если сравнивать с аналогичным ПО, то расчёт выполняется примерно в 20 раз быстрее. Например, объем работы, который выполняли пять проектировщиков
    за неделю, в сервисе может выполнить один человек за день.

    Во-вторых, сервис можно использовать уже на стадии концепции. Здесь важно уточнить, что теперь проектировщики могут быстрее проверять изменённую модель: сервис сам подгрузит данные, а проектировщику нужно просто запустить повторный расчёт. И последнее, сервис формирует отчёт по ГОСТу — он согласован с госорганами, то есть такой отчёт полностью подходит для предоставления на экспертизу.

    Цифровизация затрагивает весь комплекс строительной отрасли от проектирования до эксплуатации — всё управление жизненным циклом объекта. Мы автоматизировали только одну небольшую его часть по инсоляции, но уже даже такое изменение — это шаг в сторону будущего. В дальнейшем тенденция BIM-технологий будет только укрепляться и скоро мы сможем полностью отойти от 2D-чертежей.

    Андрей Тигранян, коммерческий директор Altec Systems
    Андрей Тигранян, коммерческий директор Altec Systems