Використання комп’ютерних методик в архітектурному проектуванні

Вибір оптимального методу проектування — ось «золотий ключик» для підвищення ефективності праці архітектора. Ситуація, що склалася на сьогодні в проектуванні, дивовижна і парадоксальна: архітектор отримав у своє розпорядження колосальні можливості об'ємно-просторової композиції формоутворення, а методи проектування, в основному, залишилися колишніми —, ескізування, креслення, макетування.

Біля сучасного автомобіля опинилися дерев'яні колеса. Технології дозволяють в десятки разів прискорити процес візуалізації, друк проектів, об'єднати колективні зусилля проектувальників, але сам процес пошуку архітектурних рішень залишається традиційним, тут комп'ютерні технології тільки роблять перші кроки.

Все починається з глибокого вивчення можливостей сучасних програмних засобів у поєднанні з переробкою методології проектування.

Поки існує тільки один шлях в архітектуру — через вищу школу. Підготовка архітектора — довгий і важкий процес. Велика увага приділяється ремісничою навикам — наприклад, вдосконалення архітектурної графіки відбувається на протязі всіх п’яти років навчання. Згідно класичним уявленням досвід довгих «студій» рано чи пізно повинен автоматично привести до становлення певної проектної культури, до високої якості проектних рішень. По суті, це середньовічний спосіб — майстер, підмайстер. Навчання не завершується у вищій школі, воно продовжується в проектній майстерні. Зрозуміло що цей шлях до професійних висот може існувати лише в суспільстві з феодальною соціальною структурою. Правда, в останні роки і вища школа, зокрема кафедра «АП» робить певні кроки в цьому напрямі.

Тепер ситуація в суспільстві кардинально змінилась, і якщо раніше архітектор досягав професійної зрілості лише до 45-55 років, то сьогодні це абсурд. Ну хто ж зараз буде 20-30 років в «хлопчиках» бігати?

Придворну архітектуру змінює архітектура комерційна — це реальність. Сучасний архітектор — не тільки художник, він ще і менеджер проектного процесу. У проектно-будівельному процесі, де робляться величезні гроші критерій тільки один — ефективність праці.

Для архітектора в сучасному суспільстві, як правило, не існує проблеми безробіття, але є проблема кваліфікації. Кваліфікацію архітектора складає високоефективний творчий метод: раніше хтось дивно швидко креслив, відмивав, клеїв, придумував, умів спілкуватися із замовником і підрядчиком власне і був «ефективним». Тепер все треба робити вдесятеро швидше і краще. Це і зумовило появу комп'ютерних технологій.

Хто краще за всіх підготовлений до того, щоб описувати, сортувати і розподіляти будівельні елементи на всіх етапах - починаючи від проектування, виробництва і будівництва, і закінчуючи обслуговуванням і ремонтом? Хто зможе створити і працювати з цифровою будівлею - комп'ютерною моделлю, яка створюється і існує паралельно з реальною будівлею (такі моделі потрібні для дослідження в процесі проектування, прогнозу потребі в ремонті, перевірки придатності матеріалів, також як і в процесі маркетингу і роботи з потенційним замовником)? Єдина відповідь - люди, які вивчають і займаються архітектурою сьогодні. Звичайно це не відбудеться без зміни викладання архітектури і методів роботи архітектора, методів конструювання, будівництва і обліку. Ось сім основних напрямів розвитку архітектура в Інформаційне Століття:

Моделювати, не автоматизувати

Навіщо використовувати комп'ютер для малювання паралельних ліній, замість того щоб вказати йому побудувати стіну. Архітектори займалися кресленням більше 400 років. У останніх 20 років їм вдалося автоматизувати цей процес. У подальших 20 років вони використовуватимуть системи 3х-мерной графіки для моделювання будівель. Саме моделювання будівель і споруд створює можливості для архітекторів такі як:

· реалістична візуалізація, анімація і "віртуальна реальність", що дозволяють всім як професіоналам, так і людям, далеким від архітектури, - замовникам підрядчикам, міській адміністрації і ін. побачити результат проектування таким, як він виглядатиме втіленим в матеріалі;

· тривимірне розміщення устаткування, планування приміщень, розстановка меблів;

· моделювання і візуалізація будівельних матеріалів;

· дослідження різних варіантів проекту і альтернативних методів будівництва;

· моделювання і планування зміни конструкцій, потрібне в процесі експлуатації будівлі;

· оптимізація використання енергії.

Архітектори і будівельні елементи

Велика частина будівельних конструкцій типових будівель - це серійні що промислово виготовляються, а не унікальні елементи. У проектуванні будь-якої будівлі, як житлової, так і нежитлової, велика частка роботи архітектора пов'язана з пошуком серед сотень відповідних будівельних конструкцій якнайкращої. Бібліотеки символів, що використовуються в системах САПР копіюють технологію традиційного відбору елементів. На жаль, в таких бібліотечних елементах недостатньо інформації про том, як виглядає продукт, яка його докладна специфікація. Також таким елементам явно не вистачає "інтелекту", щоб включати всі опції реального об'єкту. Використовуючи Internet, архітектори починають проводити пошук необхідних конструкцій безпосередньо бібліотеках виробників і розміщувати їх в проект разом з повною 3х-мірною моделлю, специфікаціями і символічними позначеннями на кресленнях. В той момент коли файл проекту буде відкритий, будуть запитуватись дані, що завантажуються від їх виробника і повідомляти архітектора, якщо змінилися які-небудь параметри. У недалекому майбутньому проектувальник, виробник і архітектор зможуть використовувати один і той же 3х-мірний файл моделі, що описує об'єкт. Виробник заощадить час і гроші на маркетинг нових виробів, архітектори отримають оперативну інформацію, а будівельні фірми - автоматичний доступ до графіків випуску виробника останнім даним тестування і новинкам.

Інтерактивний, нелінійний процес

Традиційне архітектурне проектування в САПР наслідувало використанню звичайних інструментів - олівця, пера, паперу і так далі Більш розвинуте програмне забезпечення, проте, відкидає це наслідування і упроваджує свої власні методи архітектурного проектування. Ці методи нелінійні і засновані на тісній інтеграції проектування, підготовки ілюстративних матеріалів, документуванні і опрацьовування етапів. Така концентрична модель виконання роботи надає клієнтові і архітекторові значно більше можливостей по розгляду варіантів і внесенню змін в проект, відстежуючи при цьому всі наслідки внесених змін. Наприклад, на стадії ескізного проектування у архітектора вже буде детальна і точна інформація, раніше доступна тільки на етапі детального проектування. І навпаки, фундаментальні зміни в проект можуть бути внесені достатньо пізно, не порушуючи значно графік виконання робіт, оскільки 2-мірні робочі креслення і є по своїй суть проекціями отриманими автоматично з початкової 3х-мерной моделі. Рекурсивний метод проектування також дозволяє архітекторам експериментувати з проектними альтернативами і робити вибір кращого рішення на більш ранішніх стадіях, коли ступінь ризику витрат, що не окупаються, і втрат робочого часу істотно нижче.

Будівництво на піску

Французька журналістка Крістін Окрен одного разу сказала: "Телебачення не відображає реальність, воно її підсилює". Подібно як телебачення, Internet і інша медіа Інформаційного Століття не є причиною змін, що відбуваються в суспільстві, вони тільки прискорюють їх, поширюючи величезний об'єм не фільтрованої інформації серед щонайширших груп людей. Побудова процесу архітектурного проектування на основі того, що клієнт і розробник знаходитимуться в постійній взаємодії припускає структуру динамічну, точно зорієнтовану і яка швидко сприймає нові методи. Всі архітектори використовують архітектурне (або інше програмне забезпечення) в своїй щоденній роботі. Спеціалізовані креслярські підрозділи і креслярське програмне забезпечення уповільнюватимуть виробничий процес у фірмах, яким потрібна динаміка для того, щоб успішно конкурувати. Щоб відповідати вимогам по гнучкості програмне забезпечення САПР повинно відображати всі аспекти проектування будівлі, щоб кожен співробітник міг використовувати його на будь-якій стадії проектування. Робота таких фірм стає більш рівномірною, оскільки більший час витрачене на створення 3х-мірної моделі, скорочує витрати часу на фазу документування, тому що креслення є похідними від 3х-мірної моделі і велика частина детального опрацьовування проводиться до настання етапу документування. Докладний аналіз показує, що такі фірми здатні скоротити свій персонал і відводити більше часу на виконання перших етапів проектування, коли це менш втратно, оскільки внесення змін до проекту на ранніх стадіях не матиме таких значних побічних ефектів із-за істотно менших об'ємів опрацьовування. Не випадково, що саме цей етап виконання проекту найцікавіший для архітекторів, оскільки на ньому опрацьовуються альтернативи, виявляються якнайкращі проектні рішення, що дозволяє уникнути змін надалі. Сучасний американський архітектор Чак Хілл (Фенікс, Арізона, США): " Наші робочі групи спочатку складаються з 2-3 чоловік, які займаються ескізним і робочим проектуванням. На етапі виконання робочих креслень групи зростають до 5-7 людина. Витрати, зроблені на етапі розробки 3х-мерной моделі, більш ніж окупаються під час документування, вони покращують якість проекту і дозволяють детальніше ознайомити клієнта з його майбутньою будівлею ". Виробничий процес в умовах, що змінюються, вимагає постійного навчання його учасників, при цьому необхідно мінімізувати час навчання персоналу. У цих умовах витрати тижнів або місяців на те, щоб навчити персонал ефективно використовувати програмне забезпечення мають бути скорочені до лічених днів.

Широка спеціалізація

Економічні умови, зростання складності архітектурних рішень та конструкцій вимагають від архітекторів ширшої, ніж коли-небудь раніше, співпраці. "Віртуальні фірми" що спеціалізуються на специфічних типах будівель і існують тільки на якийсь час виконання проекту вимагають відповідних спеціалізованих рішень. Це означає - програмне забезпечення повинне забезпечити архітекторам можливість створювати будівельні елементи, що легко модифікуються, швидко навчати членів команди його використанню і отримувати ліцензію на почасове використання, що дозволить віртуальній фірмі уникнути реальної капіталізації витрат. Це також означає, що архітектори відбиратимуть і оцінюватимуть розробників програмного забезпечення так, як вони це роблять зараз при роботі з консультантами. Таким чином зміниться стиль взаємодії з "постачальник-споживач" на "замовник-виконавець". Щоб задовольняти цим вимогам програмне забезпечення повинне буде поставляться по принципу "точно вчасно" з мінімальними витратами. Скорочення часу навчання - це одна частина формули успіху, інша - інновації в області ліцензування користувача

Клієнт/співробітник

Якщо Інформаційне Століття тільки прискорює зміни, то що ж викликає їх? Вітрувій і Корбюзье могли б запропонувати одну і ту ж відповідь, кожен в своє час:- клієнт. Очікування замовників і їх можливості по сприйняттю складної графічній інформації зросли драматичним чином. Вони бачать в телепередачах реалістичні комп'ютерні моделі автомобілів, що летять крізь простір і дивуються, чому їх будівлі, що стоять у багато разів дорожче, не можуть бути представлені в процесі розробки в подібному вигляді. Маючи звичку отримувати негайний результат від розрахунків за допомогою електронних таблиць і баз даних, вони не можуть зрозуміти, чому доводиться чекати декілька годин або днів, щоб побачити результат внесення змін в конструкцію будівлі (і навіть додатково платити за це). Крім того, упровадивши комп'ютери в свій власний бізнес, вони зможуть стати партнером архітектора, сидячи перед комп'ютером. Успіх архітекторів в Інформаційне Століття залежить від їх уміння зробити клієнта своїм партнером в інтерактивному процесі проектування.

Ще однією гранню прийдешнього стає зміна співвідношення архітектор-замовник. Оскільки архітектор створює і уточнює 3х-мірну модель будівлі, то його участь може не обмежитися передачею проекту замовнику. Він гратиме важливу роль в обслуговуванні і подальшій реконструкції будівлі. Архітектори зможуть надавати додаткові послуги клієнтові на більш-менш постійній основі. Проектування та будівництво, приносить одноразовий дуже значний прибуток, то джерелом не таких великих, але постійних доходів від клієнта може стати надходження від власників побудованої споруди під час її експлуатації (будь яка зміна будівлі, переобладнання, ремонт при наявності 3х-мірную модель будівлі здійснюється достатньо просто). Модель будівлі додасть інший сенс авторському праву архітектора. Фірма, що володіє 3х-мірной моделлю і що надає її для використання знаходиться зовсім в інших умовах. Модель, як програмний засіб, може бути заблоковано від несанкціонованого доступу. До тих пір, поки модель не буде продана або передана по якій-небудь угоді, архітектор буде єдиним власником інформації, необхідної для використання і обслуговування будівлі.

Робоче місце в Кіберпросторі

І нарешті, як кульмінацію інтеграції програмних засобів і їх носіїв як виклик архітектурній думці, можна розглянути World Wide Web як наступне робоче місце архітектора.. На відміну від CD-ROM або будь-якого іншого статичного носія програмного забезпечення, Internet надає для користувачів як третій, так і четвертий вимір. Ряд функцій, які традиційно вимагали для себе приміщень і простору, тепер може виконувати Internet, наприклад: бібліотека, архів, магазин, конференц-зал, школа. Дозволяючи нам переміщатися віртуально, а не фізично, Internet стає найбільш "зеленим" навколишнім середовищем, оскільки будівництво в Internet не вимагає бетону, каменя, цеглини, фарби - тільки математична модель будівлі. Нові умови, такі, як Кіберпростір і нові засоби моделювання не применшують значення архітекторів, а тільки створюють множину нових можливостей для додатку їх здібностей.

Разом з тим важливо пам'ятати, що для сучасного комп'ютера в принципі неможливий процес мислення. Його діяльність здійснюється по заданому алгоритму. Теоретик архітектури Крістофер Александер порівнював комп'ютер з " величезною армією клерків, озброєних керівництвом, олівцями і папером, вони нетямущі і безініціативні, але здатні виконати мільйони строго і однозначно сформульованих операцій ". Безумовно, використання сильних сторін цифрових технологій в процесі збору і систематизації інформації, розробки і аналізу варіантів вирішень проектних завдань має величезні перспективи в архітектурному проектуванні. Проте розробка якісно нових нестандартних рішень неможлива для алгоритмічного "мислення" комп'ютера і як і раніше є прерогативою людського розуму.

Поняття гнучкості засобів моделювання пов'язане з необхідністю в процесі проектування відображати форму на різних рівнях конкретизації, постійно переходячи від загальних уявлень до детальнішим і навпаки. Архітектурна графіка дозволяє здійснювати цей перехід з мінімальною кількістю проміжних етапів. Процес створення комп'ютерної моделі зазвичай припускає абсолютно певний рівень конкретизації. Часто щоб змінити один фрагмент і побачити результат, потрібно змінити безліч інших елементів, з ним зв'язаних. У будь-якому випадку гнучкість моделювання форми обмежується оперативними можливостями програми. Ручна графіка надає в цьому плані незрівнянно більшу свободу, що має вирішальне значення на етапі пошуку форми. Наприклад, видатний архітектор Френк Гері в процесі роботи над проектом музею Гуггенхайма в Більбао на пізніших етапах проектування свідомо повертався до ескізної графічної манери опрацьовування форми. Це дозволяло йому розглядати деталь як частину цілого і аналізувати їх формальну єдність.

Поза сумнівом, в найближчому майбутньому комп'ютерні технології почнуть грати одну провідних ролей в будь-якій сфері людської діяльності, не виключаючи архітектуру. Проте вони навряд чи зможуть зайняти місце творчо мислячої людини. Показовий приклад: недавно японські учені представили диво робототехніки- робота, що уміє розпізнавати смак і запах і навіть підбирати вина до визначених блюдам. На презентації один з журналістів протягнув роботові руку з питанням: "Що це?" і у відповідь почув: "Бекон". Справжня архітектура відрізняється від що генерується комп'ютером так же істотно, як людська рука від шматка бекону. Необхідно розвивати і зберігати методи архітектурного проектування завдяки яким ця відмінність виражається. Одним з основних таких методів і є архітектурна графіка.

Розробка проектно-кошторисної документації

Існують різні точки зору щодо місця проектування в життєвому циклі проектів. Одні вважають його ключовим, інші — лише продовженням розробки детального плану проекту. Незважаючи на розбіжності в підходах, усі вважають, що етап проектування посідає важливе місце в реалізації задуму проекту. Важливим етапом організації проектування є його планування. План — це динамічний документ, що потребує численних переглядів і уточнень протягом життєвого циклу проекту. Він повинен містити такі компоненти:

• загальний опис робіт, що мають бути виконані, з обов'язковим зазначенням порядку взаємодії з іншими учасниками проекту (цей опис складають у вигляді календарного плану розробки проектної документації);

• послідовність і періодичність контролю за розробкою проектної документації;

• вимоги до планів субпідрядних фірм, що працюють над проектно-кошторисною документацією.

План роботи над проектом визначається методикою проектування. Саме методика визначає основні етапи роботи над проектом.

Прикладом такої методики може бути план роботи над проектом фірми «Группа Метаформ» м. Москва.

Філософія проектування:

Тези:

1. Глибокий аналіз потреб, очікувань, можливостей;

2. Дослідити контекст місця будівництва (історію, географію, особливі умови і тому подібне);

3. Вказати крайні межі допустимості: зміст ідеї і виразності теми проекту;

4. Синтезувати проект і навколишнє середовище, будь то природний або міський ландшафт;

5. Визначити екологічні, економічні і комерційні переваги концепції проекту;

6. Якість споруди відстоювати через якість деталі, оперуючи легкістю і прозорістю;

7. Спиратися на натуральні, природні, безпечні, максимально інноваційні ресурси будівництва;

8. Використовувати і - передові методи і норми проектування.

Місія:

• Досягати рішень - оптимальних, унікальних, оригінальних інвестиційних; економічних; технічних; соціальних; екологічних; географічних і естетичних, використовуючи приховані ресурси і можливості Архітектури.

• Досліджуючи, проектуючи, експериментуючи, точніше визначати курс, який повинна тримати Архітектура сьогодні.

Умови будівництва:

Географічне розташування

Погодний режим (температури, навантаження сніг, вітрові, роза вітрів, і так далі)

Ситуація

Генплан

Геологія

Геодезія

Технічне обстеження

Технічний. висновок

БТІ

Ключові побажання замовника

Бюджет будівництва

Норми, що діють, і правила

Інші умови

Умови життя

Призначення будівлі

Режим роботи будівлі

Етика

Ергономіка

Економіка

Естетика (пропорції, колористика, деталі і так далі)

Загальні умови

- відповідність призначенню або сфері застосування;

- відповідність обґрунтованим потребам і очікуванням споживача (замовника, користувача);

- відповідність законодавству і нормативним документам;

- відповідність вимогам суспільства;

- відповідність вимогам екології і охорони навколишнього природного середовища

- реалізація по конкурентоздатних цінах

Організаційна інформація

Збір і аналіз норм, правил, стандартів, необхідних в роботі над даним об'єктом

Аналіз ринку послуг (будівельників, проектувальників, постачальників і ін. фахівців), виробників (будівельні матеріали, технології, інструменти)

Комплектація контактних даних необхідних і організацій, зустрічі, презентації, ознайомлення.

Проектування

Супроводження будівництва

Ввід в дію та експлуатацію

Дата добавления: 2014-01-07