Проектирование зданий и сооружений: этапы, расчеты и разработка проекта сооружений

Для архитекторов, строителей, подрядчиков, а также для предпринимателей важно знать основы строительства и иметь понятие о проектировании зданий, сооружений и любых объектов, которые будут сданы в эксплуатацию. В рабочем процессе имеет большое значение назначение постройки. Это может быть жилой комплекс, промышленные цеха или частные владения для проживания. В любом случае перед началом стройки важно разработать проект.

В этой статье мы рассмотрим, какие этапы возведения любого объекта можно выделить, особенности каждой ступени, а также рассмотрим компьютерные программы, предназначенные для автоматизирования работы проектировщиков.

Особенности подготовки строительства в России, отличия от западной структуры

Независимо от того, что на российском рынке застройщиков множество компаний предлагают свои услуги по созданию проектной документации, крупные фирмы часто обращаются на Запад. Такое отношение к отечественным предложениям имеет следующее объяснение. Производительность труда на стройплощадках в Европе и в Америке в 3-4 раза выше, чем в России, так как большинство проблем, с которыми сталкиваются строители, решаются еще на этапе проектирования. Чтобы выбрать добросовестных подрядчиков для подготовки проекта, которые не будут уступать западным по качеству, учитывайте следующие нюансы:

• На момент расчета и проектирования зданий и сооружений специалисты должны учитывать большое количество факторов, в том числе схему градостроительства, инфраструктуру города и района, результаты экологических, геологических и прочих изысканий, требования к прокладываемым инженерным сетям и используемым стройматериалам. Потребуйте отчеты по данным видам работ, чтобы проанализировать верность выводов работников компании.
• Использование технологий объемного моделирования. 3D-проект помогает проработать самые мелкие детали. Именно из-за того, что многие российские компании предпочитают все делать старыми способами, то есть составлять чертежи на плоскости, большинство важных моментов просто упускается из вида. Такие подводные камни всплывают уже на моменте строительства – возникают заминки, теряется много времени, увеличиваются расходы, требуется повторное моделирование.

• Визуализация. Без визуального макета будущего здания заказчик не сможет получить представление о постройке. Чтобы полностью учесть пожелания нанимателя, хорошие фирмы обязательно предварительно наглядно показывают проект. Также большинство программ, которыми пользуются проектировщики, имеют возможность подключения к 3D-принтерам. Это позволяет напечатать фигуры в трехмерном пространстве, сделать реальный макет. Особенно сложные узлы, помещения можно визуализировать отдельно.
• Согласование проекта между инстанциями. Важен процесс управления подрядчиком специалистами, а также возможность отправки документации в проверяющие органы. Если не налажен процесс отправления данных, то работа будет стопориться еще на этапе проектирования.
• Наём фрилансеров. Услуги свободных профессионалов – это, с одной стороны, экономия средств, но с другой – не всегда точно выполненная работа. Не стоит доверять крупные проектные мероприятия таким специалистам. Если вы прибегаете к их помощи, ставьте перед ними узкопрофильные задачи, например, создание кровли проектируемого здания.
• Использование электронной передачи информации. С помощью современных САПР-систем можно интегрировать файлы практически любых форматов, открывать их с любых устройств, в том числе с мобильных версий. Также большинство CAD предлагают возможность электронной подписи. Это уменьшает затраты на время, проведенное в ожидании получения бумажных писем и в организации личных встреч.

Большинство из перечисленных особенностей легко решается установкой качественного программного обеспечения. Если вы заказчик, осведомитесь, с каким ПО работает фирма. Пример хороших платформ – «Автокад» или его аналог – ZWCAD. Продукты от разработчика ZWSOFT обладают обширными функциями, в том числе возможностью создания 3D-чертежей, визуализацией, доступностью работы с большинством текстовых и графических файлов. Подробнее о программах расскажем ниже.

Этапы проектирования зданий и сооружений

В зависимости от назначения постройки могут немного различаться стадии, дополняться необходимыми мероприятиями, но алгоритм остается для всех объектов одинаковым.

Сбор исходно-разрешительной документации (ИРД)

Это предпроектный период, его суть заключается в том, чтобы подтвердить свое право собственности на участок и получить разрешение от различных инстанций на возведение на территории данного строительного комплекса. Классический перечень пакета бумаг следующий:

• Документы, подтверждающие право на владение недвижимым имуществом – территорией. Это может быть акт купли-продажи, дарения или наследования.
• Подтверждение возможности постройки от городской администрации. Это решение муниципалитета, согласие на возведение здания.
• Заключения от различных служб города: пожарная инспекция, санитарно-эпидемиологическая служба, экологическая инстанция, защита памятников культуры, если объект подлежит охране, и пр.
• Технические задания на подключение к действующим городским инженерным сетям или заявление на создание индивидуальных точек обслуживания. Сюда входят такие коммуникации, как: водоснабжение, отопление, канализация, электрификация, газификация, отведение стоков (ливневки, бытовые отходы и пр.), подсоединение к автомобильным и ж/д дорогам, а также телекоммуникация, телефония, интернет и пр.

Это приблизительный, основной перечень исходно-разрешительной документации, но он может быть расширен в зависимости от типа постройки.

Проведение инженерных изысканий

Этот этап предполагает основу проектирования зданий и сооружений. На участке проводятся работы по подготовке стройплощадки, по результатам которых принимаются решения по углублению фундаментов, расположению объектов, а также по защите от влияния различных факторов, например, от подземных вод. Все изыскательные работы регламентируются СП 47.13330.2012. Проводят следующие изыскания:

• геодезические – фотографическая съемка рельефа;
• геологические – химический и физический анализ почвы;
• экологические и гидрометеорологические – особенности флоры и фауны участка, климатические условия;
• гидрографические – указание на подземные воды и источники.

В этот перечень также входит анализ по сейсмическим характеристикам, опасным местам, взрывоопасным участкам и пр.

Разработка проектной документации

Это текстовые и графические файлы, которые отражают содержание всего проекта. В пакет обычно входят следующие разделы:

• пояснительная записка;
• схема земельного участка;
• генплан строения;
• решения по архитектуре здания;
• чертежи прокладки инженерных систем;
• ПОС;
• смета на строительство;
• сводки мероприятий, которые проведены для обеспечения пожарной безопасности, по охране окружающей среды и пр.

Состав документов может незначительно меняться в зависимости от назначения строения.

Рабочая документация – это графический этап проектирования зданий и сооружений

Все чертежи выполняются строго в соответствии с решениями, выполненными на предыдущей стадии. Документ, который содержит требования к оформлению – ГОСТ Р21.1101-2013. Он регламентирует:

• комплектацию схем в проекте;
• определенное оформление, подписи, проставление маркеров и пр.;
• все надписи и штампы на чертежах;
• перечень сопутствующих бумаг;
• стандарты, типовые решения и спецификации.

По завершении сбора пакета проводится экспертиза. Экспертная оценка определяет безопасность конструкций, целесообразность конструктивных решений. При внесении корректив может потребоваться повторная процедура. Можно использовать различные методы при разработке проекта здания, способы также должны быть отражены в бумагах. После того, как стадия проектирования была завершена, предстоит согласование объекта, а также получение ряда заключений от проверяющих органов.

Экспертиза проектной документации

Такой анализ документов выполняется в большинстве случаев, кроме тех объектов, которые признаны технически несложными. Все работы регламентируются Положением РФ №145 от 05.03.2007 г. Суть мероприятия – проверка всех представленных чертежей на соответствие нормам прочности, безопасности, пожарным требованиям, а также условиям санитарной эпидемиологической службы и прочих проверяющих органов. Подвергаются анализу все несущие и ненесущие конструкции, инженерные системы, прилегающие территории.

Вся процедура занимает не более двух месяцев. По истечении срока заявителю выдается свидетельство. Заключение бывает либо положительным, либо отрицательным, если нарушены требования по безопасности. Его можно обжаловать, но лучше прислушаться к мнению экспертной комиссии и внести необходимые коррективы.

Экспертиза может быть выполнена государственной и негосударственной организацией. Сообщение с представителями юридического лица может вестись через печатную корреспонденцию, а может с помощью электронного документооборота. Все программы для автоматизированного проектирования зданий и сооружений дают возможность передавать проект через электронные носители. Продукция от разработчика ZWSOFT имеет следующее преимущество – софты поддерживают интеграцию с практически любыми форматами. Это значит, что файл можно открывать на различных компьютерах через другие платформы САПР.

Необходимость авторского надзора

В строительной группе на объекте всегда присутствует дополнительное контролирующее лицо. Это один человек или группа специалистов, которые проверяют все процедуры строительства на соответствие генплану, сметам и требованиям по безопасности. Если на участке нарушаются какие-либо нормы, например, вместо одного стройматериала был закуплен другой, менее качественный материал, то представители авторского надзора фиксируют нарушение.

Эту услугу предоставляют сторонние компании, она не является обязательной. Но в случае дистанционного сотрудничества с прорабами и строительными фирмами лучше заключить такой договор с незаинтересованным наблюдателем. Это обеспечит правильный порядок проектирования зданий и сооружений, а также их строительство. Это значительно сэкономит ваши средства, а также даст возможность пройти проверку уже сданного в эксплуатацию объекта.

Разновидности методов создания проекта

Различают два типа проектирования:

1. Одностадийное. Рабочая (схемы, чертежи) и проектная документация разрабатывается одновременно. Это позволяет начать возводить постройку уже после получения экспертизы. Такой вариант редко используется в России, так как многие моменты получаются при таком подходе не согласованы.
2. Двухстадийное. Сначала формируются конструктивные теоретические решения, а затем на их почве разрабатываются графические сведения.

Сейчас наиболее популярна технология BIM – информационное моделирование. Его особенность в том, что четкое разграничение на этапы полностью отсутствует. Это позволяет сделать быстрый документооборот и возможность всем специалистам работать с одной моделью. Таким образом, все профессионалы своевременно видят все изменения в плане и коррективы. Это было бы невозможно, если работа не велась в специализированных САПРах. Об этом подробнее ниже.

Особенности проектирования зданий и сооружений в CAD-системах от ZWSOFT

Компания «ЗВСОФТ» предлагает современные разработки для автоматизации всех процессов разработки проектной документации. Представим некоторые из них.

• САПР ZWCAD 2018 Professional – аналог программы «Автокад». Это базовая платформа для создания и редактирования моделей в двухмерном и трехмерном пространстве. Софт поддерживает большинство векторных и графических форматов, имеет высокий уровень интеграции файлов, которые были созданы в стороннем программном обеспечении. Удобный интерфейс и большое количество встроенных функций сделает работу специалистов всех отраслей легкой и быстрой. Также можно установить бесплатную лицензию, которая предназначена для учебных заведений. Ими могут пользоваться как преподаватели, так и студенты.
• Geonium – программа для проведения инженерных изысканий. В ПО можно оформить все отчеты в строгом соответствии с обновляющимися стандартами проверяющих органов.
• СПДС GraphiCS для ZWCAD – это надстройка на базовый САПР, которая позволяет автоматизировать выполнение всей проектной документации. Большая библиотека стандартных деталей и шаблонов постоянно обновляется, что позволяет оформить все чертежи и записки по актуальным ГОСТам. Происходит интеграция элементов чертежей с таблицами, поэтому заполнять все вручную больше не приходится.

Проектирование зданий и сооружений необходимо доверить компаниям с качественным программным обеспечением от ZWSOFT.