Применение систем автоматизированного проектирования в строительстве уникальных зданий

The use of computer-aided design (CAD) in the construction of unique buildings

Khazov Pavel Alexeyevich

senior lecturer, Nizhny Novgorod State University of Architecture and Civil Engineering NNGASU, Russia, Nizhny Novgorod

Ryzhevskaya Yana

Student, Nizhny Novgorod State University of Architecture and Civil Engineering NNGASU, Russia, Nizhny Novgorod

Mamatulina Maria

Student of the faculty of Civil Engineering, Nizhny Novgorod State University of Architecture and Civil Engineering NNGASU, Russia, Nizhny Novgorod

Аннотация: В статье определено значение систем автоматизированного проектирования для расчета и конструирования уникальных зданий и сооружений и выявлены основные проблемы применения систем автоматизации.

Abstract. The article defines the value of CAD systems for calculation and design of unique buildings and the main problems of application of automation systems.

Ключевые слова: системы автоматизированного проектирования; строительство; уникальные здания; проектирование.

Keywords: automated design systems; building; unique buildings; design.

ВВЕДЕНИЕ. Моделирование уникальных зданий и сооружений, в современных условиях развития компьютерных технологий, выполняется с помощью автоматизированных систем проектирования. Использование систем автоматизированного проектирования существенным образом отражается на качестве и скорости принятия решений инженерами и дает возможность эффективно управлять процессом строительства уникальных зданий на всех этапах.

На сегодняшний день, для развития строительной отрасли в РФ, актуальным является проведения анализа применения систем автоматизированного проектирования уникальных сооружений, начиная с этапа расчёта и конструирования этих зданий.

ЦЕЛЬЮ статьи является изучение использования систем автоматизированного проектирования в строительстве уникальных зданий и определения основных проблем, которые могут возникнуть в процессе их использования.

ОСНОВНОЙ МАТЕРИАЛ. Современное проектирование зданий и сооружений вышло на совершенно новый уровень, теперь для строительства уникального сооружения недостаточно просто проекта будущего объекта.

К уникальным зданиям и сооружениям относятся объекты капитального строительства, в проектной документации которых предусмотрена хотя бы одна из следующих характеристик: высота более 100 м, пролеты более 100 м, наличие консоли более 20 м, заглубление подземной& части ниже планировочной отметки более чем на 15 м, с пролетом более 50 м или со строительным объемом более 100 тыс. м³ и с одновременным пребыванием более 500 человек.

Современный проект уникального здания должен включать в себя информационную нагрузку, точнее полную информационную модель, которая будет содержать все параметры о свойствах объекта. Проект уникального здания должен быть его точной виртуальной копией, с учетом точных размеров и всех технологических характеристик. Такой вид проектирования представляет собой комплексную модель и если изменить какой-либо параметр в этой модели, его изменение повлечет за собой изменение остальных параметров.

В России, такие комплексные модели довольно успешно применяются в строительстве уникальных зданий и сооружений, и называются системами автоматизированного проектирования (далее ‑ САПР) [1].

Система автоматизированного проектирования представляет собой деятельность по созданию программных продуктов и комплексов технических средств автоматизации проектных работ.

САПР используют для оптимизации процесса проектирования зданий и сооружений, за счет снижения времени и себестоимости проектирования, сокращения трудоемкости инженеров, сокращения затрат на получение информации, возможности оперативно принимать решения и других факторов [2].

Применение систем автоматизации предполагает интеграцию всех инженерных систем объекта строительства, наличие автоматизированной системы управления и развитой системы коммуникаций.

Тенденции развития САПР набирают все больший оборот, а их разработчики обновляют свои продукты практически каждый год. В связи с этим, в процессе использования САПР, перед специалистами, работающими с этими системами, возникает проблема – недостаточный уровень квалификации. Рассмотрим эту проблему более детально.

Специалисты, работающие с этими системами на этапе эксплуатации уникального объекта, пользуются ограниченными возможностями из-за отсутствия знаний и не используют весь потенциал объекта, что увеличивает затраты на эксплуатацию и характеризует нерациональное использование ресурсов. Это можно исправить, повысив квалификацию работающего персонала или наняв новых сотрудников.

Компании, использующие лицензированные САПР, имеют возможность бесплатно обучить своих сотрудников в компаниях-разработчиках этих систем [3].

На этапе расчета и конструирования зданий, недостаточная квалификация персонала может привести к серьезным последствиям, таким как: аварии, ненадежность систем жизнеобеспечения здания и другие сбои в процессе строительства и эксплуатации зданий. Особенно это касается уникальных и высотных зданий и сооружений, так как наряду с перечисленными факторами, для такого типа зданий существует угроза обрушения.

Используя САПР, возникает и такая проблема, как использование специалистами в процессе расчета и конструирования здания пиратских копий программных продуктов. В таком случае, используя эти продукты в процессе строительства и эксплуатации уникальных зданий, пользователи не смогут воспользоваться технической поддержкой со стороны разработчиков, так же для них не будет доступна возможность обновить программу, что опять же ведет к нерациональному использованию имеющихся ресурсов [4].

Для того, что бы минимизировать возможность использования пиратских программ систем автоматизации необходимо на государственном уровне вести борьбу против нелегального использования программных продуктов в строительстве.

Самой распространенной проблемой, с которой сталкиваются пользователи, используя современные САПР, является неправильный подбор системы автоматизации. Это связано с тем, что на сегодняшний день в России существует множество предложений по продуктам систем автоматизации, и среди этого множества программ необходимо выбрать программу, подходящую именно для целей конкретного объекта [4;5].

Для того, то бы правильно подобрать программное средство автоматизации необходимо обратиться к квалифицированным специалистам для проведения предварительного исследования предприятия. Квалифицированные специалисты, на основе проведенного анализа, смогут из всей массы предложений подобрать наиболее подходящий для объекта продукт, который сможет обеспечить полную комплексную автоматизацию объекта и решить все поставленные задачи.

В перспективе развития и использования САПР разработчикам необходимо будет усовершенствовать свои продукты. Сегодня уже есть те, кто создаёт не просто САПР зданий, а создаёт системы автоматизации нового поколения, в возможности которых входит обеспечение тесной интеграции системы с программами смежных направлений. Интегрирование программ друг с другом позволит автоматизировать все стадии проектирования и строительства в одну информационную систему.

ВЫВОДЫ. Системы автоматизированного проектирование имеют большое значение в процессе проектирования уникальных зданий и сооружений. Особенно они актуальны для инженеров, проектировщиков и конструкторов на этапе расчета и конструирования объекта, а при их грамотном и профессиональном применение они являются незаменимым помощником в процессии строительства и эксплуатации зданий. В связи с этим, в ближайшее время, качество уникальных строений и уровень их безопасности в процессе жизнедеятельности, будет зависеть от эффективности и актуальности выбранных систем автоматизации.