Details

Выпускная квалификационная работа посвящена разработке метода автоматизированного формирования информационной модели вентиляционных систем на основе проектной документации с учётом требований пожарной безопасности. Актуальность темы обусловлена необходимостью повышения качества и скорости проверки проектных решений систем вентиляции на соответствие нормам, что в настоящее время выполняется преимущественно вручную и сопряжено с высокой трудоёмкостью и вероятностью ошибок, связанных с человеческим фактором. Целью работы являлось создание метода и алгоритмов, обеспечивающих построение BIM-модели вентиляционной системы, обогащённой пожарно- значимыми атрибутами, и позволяющих проводить автоматизированную валидацию проекта на соответствие требованиям СП 7.13130.2013. Для достижения поставленной цели решались следующие задачи: анализ процесса проектирования вентиляционных систем и существующих методик автоматизации; детальная систематизация и формализация нормативных требований пожарной безопасности к вентиляции, включая правила устройства противопожарных преград, нормы установки клапанов и требования к огнестойкости воздуховодов; разработка расширенной классификации объектов информационной модели, охватывающей противопожарные и дымовые клапаны, огнестойкие воздуховоды, вентиляторы дымоудаления и подпора воздуха; создание алгоритмов распознавания условных обозначений и границ пожарных отсеков по чертежам; программная реализация модуля проверки с набором формализованных правил; экспериментальная апробация метода на реальном проекте и оценка его эффективности. Исследование базировалось на анализе действующей нормативной базы (Федеральный закон No123-ФЗ, СП 7.13130.2013, СП 60.13330.2020) и обобщении опыта проектирования и экспертизы. Нормы были переведены в машиночитаемый вид путём формулирования логических условий проверки. Разработанный метод реализован в виде плагина для Autodesk Revit 2024, использующего Revit API и язык C#. Программный прототип обеспечивает импорт проектных данных, идентификацию элементов вентиляции, определение пожарных отсеков, назначение атрибутов (предел огнестойкости, тип клапана, принадлежность к отсеку) и автоматическую проверку по ряду правил: наличие противопожарных клапанов в местах пересечения противопожарных преград, соответствие фактической огнестойкости воздуховодов требуемым значениям, корректность зонирования систем по пожарным отсекам и валидация расстановки дымовых клапанов. Предложена сквозная технология от импорта исходных данных до формирования отчёта о нарушениях. В результате апробации на примере реального общественного здания подтверждена работоспособность метода: автоматически выявлены нарушения, ранее зафиксированные экспертами вручную, в том числе отсутствие противопожарного клапана и несоответствие предела огнестойкости воздуховода. Время проверки сократилось на 30–50 % по сравнению с традиционной ручной процедурой. Точность и скорость выявления несоответствий пожарным нормам оказались существенно выше, чем при ручной экспертной проверке. Практическая значимость работы заключается в возможности внедрения разработанного метода в проектных организациях для снижения трудозатрат на проверку документации, повышения её точности и обеспечения нормативного соответствия на ранних этапах проектирования. Экономический эффект достигается за счёт уменьшения числа итераций корректировок и снижения нагрузки на специалистов по пожарной безопасности. При выполнении работы использовались следующие информационные технологии: Autodesk Revit, язык программирования C#, среда разработки Visual Studio, Microsoft Word.

This graduation thesis is dedicated to developing a method for the automated generation of an information model for ventilation systems based on design documentation, taking into account fire safety requirements. The relevance of the topic arises from the need to improve the quality and speed of verifying ventilation system designs against code requirements – a process that is currently performed mostly manually, entailing high labor intensity and the risk of errors due to human factors. The aim of the work was to create a method and algorithms capable of building a BIM model of a ventilation system enriched with fire-related attributes and enabling automated validation of the design against the requirements of SP 7.13130.2013. To achieve this goal, the following tasks were solved: analysis of the ventilation system design process and existing automation techniques; detailed systematization and formalization of fire safety regulatory requirements for ventilation, including rules for the arrangement of fire barriers, standards for damper installation, and duct fire resistance requirements; development of an extended classification of information model objects covering fire and smoke dampers, fire-resistant ducts, and smoke extraction and pressurization fans; creation of algorithms for recognizing symbols and fire compartment boundaries on drawings; software implementation of a verification module with a set of formalized rules; experimental testing of the method on a real project and evaluation of its effectiveness. The research was based on an analysis of the current regulatory framework (Federal Law No. 123-FZ, SP 7.13130.2013, SP 60.13330.2020) and a synthesis of design and 9 expert review experience. The codes were transformed into a machine-readable format by formulating logical verification conditions. The developed method was implemented as a plug-in for Autodesk Revit 2024 using the Revit API and C# language. The software prototype provides for the import of design data, identification of ventilation elements, determination of fire compartments, assignment of attributes (fire resistance rating, damper type, compartment assignment), and automated checking against a set of rules: presence of fire dampers at duct penetrations through fire barriers, conformity of actual duct fire resistance with the required values, correctness of system zoning by fire compartments, and validation of smoke damper placement. A seamless technology from the import of initial data to the generation of a violation report is proposed. As a result of testing on a real public building, the method’s operability was confirmed: violations previously identified manually by experts were automatically detected, including a missing fire damper and non-compliance of a duct’s fire resistance rating. The verification time was reduced by 30–50% compared to traditional manual procedures. The accuracy and speed of detecting non-conformities with fire safety standards proved significantly higher than with manual expert review. The practical significance of the work lies in the possibility of implementing the developed method in design organizations to reduce labor costs for documentation verification, improve its accuracy, and ensure code compliance at early design stages. The economic effect is achieved through a reduction in the number of design correction iterations and a decreased workload on fire safety specialists. The following information technologies were used in the course of the work: Autodesk Revit, C# programming language, Visual Studio development environment, Microsoft Word.