САПР, КАК ОДНА ИЗ ЧАСТЕЙ СОВРЕМЕННОЙ АРХИТЕКТУРЫ

Идея данной исследовательской работы заключается в определении наиболее подходящего программного обеспечения для создания строительных чертежей, повествовании о существующем ПО, раскрытия понятия «САПР» и сравнение наиболее распространенных видов графических редакторов, и применение их в строительной практике.

Архитектор — это сложная профессия, включающая в себя навыки, как художника, так и строителя. Необходимо уметь проектировать здания, выражать идею в рисунке внешней формы, разработку внутреннего вида помещений и правильной организации пространства, что необходимо в последующей эксплуатации здания. Также архитектор создает удобства для жизни и деятельности человека, воссоздавая свои идеи и идеи заказчиков в выполняемых проектах. Данная профессия требует большого количества знаний в нормах проектирования, в современных технология строительства, знания разнообразия строительных материалов, а также владения специальными программными пакетами такими как AutoCAD, ArchiCAD, Компас, Adobe Photoshop, 3D Studio MAX и другие, которые постоянно совершенствуются в наш стремительно развивающийся век [3, c. 243].

Программы, подобные Adobe Photoshop, Illustrator, и т. д., используются в данной профессии для создания высококачественного фото-подобного изображения и улучшения 2D-графики, их применяют при создании генпланов, планов, фасадов и для получения электронных рисунков. Photoshop широко используется современными художниками и фотографами, людьми, профессия которых непосредственно связана с работой над цифровыми изображениями, в то время как Illustrator применяют в web-дизайне и дизайне логотипов, где преимущество имеет векторная графика. Программное обеспечение AutoCAD, ArchiCAD, Компас и 3D Studio MAX — для построения чертежей и создания 3-хмерных моделей. 3D Studio MAX больше используется, для создания объемной графики и анимации, художниками и специалистами в области мультимедиа, таким образом, к нашей специальности, данное ПО, применяется как средство визуализации пространства. AutoCAD, ArchiCAD и Компас — это многофункциональные графические редакторы, которые относятся к автоматизированным системам, реализующие информационную технологию выполнения функций проектирования — САПР — системы автоматизированного проектирования. Основная цель создания САПР — повышение эффективности труда инженеров, включая: сокращения трудоёмкости проектирования и планирования; сокращения сроков проектирования; сокращения себестоимости проектирования и изготовления, уменьшение затрат на эксплуатацию; повышения качества и технико-экономического уровня результатов проектирования; сокращения затрат на натурное моделирование и испытания.

Время, когда чертежи создавались на кульманах, уже давно закончилось. На данный момент, компьютер является значимой единицей в строительстве. Его используют для создания чертежей и трехмерных моделей. Чертеж, созданный на ПК, имеет современный, профессиональный и аккуратный вид. Нет необходимости оттачивать свое мастерство годами, для выработки необходимой практики на аккуратность, геометричность и точность линий, рисунка антуража и стаффажа. Программное обеспечение помогает архитекторам сэкономить личное время, и финансы заказчика. Это значит, что она более современна.

Самой главной программой, в профессиональной деятельности архитектора, является ArchiCAD. Он находится на первом месте в списке подобных программ, ArchiCAD прост в использовании, обучении и работе. ArchiCAD представляет собой единую объектно-ориентированную трехмерную систему автоматизированного проектирования. Он предназначен для решения архитектурно-строительных задач [2, c. 45]. В основу принципа его работы положена концепция «Виртуального здания» — модели, состоящей из трехмерных архитектурно-строительных элементов. Благодаря тому, что пользователь ArchiCAD работает с образами реальных объектов (стен, окон, дверей, балок, элементов мебели и строительных конструкций), он может максимально подробно составить модель проектируемого или уже существующего здания.

«Компас» — семейство систем автоматизированного проектирования с возможностями оформления проектной и конструкторской документации. Эти стандарты преимущественно используются на родине производителя, и абсолютно не распространены за пределами государства. AutoCAD — двух- и трёхмерная система автоматизированного проектирования и черчения, разработанная компанией Autodesk. Данные ПО преподносят пользователю создание точных и аккуратных чертежей, в основном, данные виды используются в машиностроительных, и других профессиях, где 3-хмерное изображение используется в качестве наглядного просмотра результата, в то время как, ArchiCAD позволяет на любом этапе работы над проектом увидеть его в трехмерном виде, в разрезе, в перспективе, подобрать наиболее подходящие материалы и посчитать их расход. Возможно, даже создать мультипликационный ролик, изобразив спроектированное здание в его привязке к местности, провести заказчика по зданию, заглянув на каждый этаж и в каждую комнату, а также обойти или облететь здание вокруг. Таким образом, проект станет более наглядным и понятным заказчику [1, c. 25].

При разработке проекта, необходимо понимать, что информация должна быть понятна не только для инженера-строителя, но и для самого заказчика. В то время как покупатель желает видеть от проекта красивые и наглядные рисунки этажей и экстерьеров, строителю необходим перечень строительных документов и материалов (чертежи, сметы и прочее). ArchiCAD позволяет в одном файле интегрировать данные, понятные как профессионалу-строителю, так и покупателю. Эта особенность позволяет архитектору сэкономить свое рабочее время и значительную часть средств своего клиента.

Так же, с ArchCAD, в полной мере может соревноваться такая программа, как Revit. Autodesk Revit Architecture, или просто Revit — программный комплекс информационного моделирования зданий (Building Information Modeling, BIM). Дает пользователям возможности дизайна, 3D моделирования и 2D черчения элементов, предоставляет возможность организовать совместную работу над проектом, начиная от концепции и заканчивая выпуском рабочих чертежей и спецификаций. Информационное моделирование зданий представляет собой систему автоматизированного проектирования (САПР), которая использует интеллектуальные 3D объекты для представления реальных физических компонентов здания, таких как стены и двери. Эта программа славится своими неограниченными возможностями, без особого труда, создавать объемные объекты любой сложности, в то время как ArchiCAD имеет относительно скупой набор настроек в данной области, имея один только инструмент «Морф», который позволяет пользователю «поиграться» с формой объекта, что составляет очень кропотливый труд. Но в то же время она имеет и свои недостатки, Revit не составляет строительную документацию параллельно с самим проектом.

По данным опроса студентов в техникуме, ArchiCAD имеет преимущество. Из 150 опрощенных, 117 выбрали именно этот продукт, на вопрос обоснования своего ответа, причины оказались: простота использования, достаточный объем возможностей, для программы техникума; 27 человек прибегают к методу проектирования с помощью карандаш и линейки; и только 6 опрошенных предпочитаю использовать другое программное обеспечение из-за большего объема инструментария программы и лучшей визуализации проекта, также они отметили, что такие программы как “3ds Max” и “AutoCAD”, удобный для получения качественной картинки и создания мелких чертежей, таких как узлы и прочее. Из данного опроса следует вывод, что информационные технологии уже глубоко укоренились в современном обществе.

ArchiCAD выходит вперед относительно этих программ, по таким параметрам, как: легкость в использовании, полная русификация, в том числе и документационная часть (инструкции, стандартные книги по обучению) и доступность студентам (данная программа предоставляется бесплатно студентам, без права продажи проектов). Но, наряду с ней, во всем мире так же используют и другие BIM-программы, которые расширяют возможности архитектора в различных сферах строительства.

Программа Digital Project.

В конце 2003 года, после подведения итогов архитектурного конкурса, в котором участвовало много именитых мастеров, началось активное проектирование, в 2006 — строительные работы, а в феврале 2009 года новый концертный зал уже открылся для публики. На всех стадиях проектирования и возведения нового «Тулли холла» активно использовалась программа Digital Project, с помощью которой решались не только архитектурные задачи, но и оснащение специальным оборудованием, организация поставок и строительных работ и многое другое.

Программы Bentley Systems.

С момента основания компании Bentley Systems в 1993 году ее продукция получила в мировой проектно-строительной индустрии самое широкое распространение. Поскольку Bentley Systems является последовательным и ярко выраженным сторонником параметрического моделирования и технологии BIM, ее программы особенно хорошо себя зарекомендовали при комплексном применении на объектах самого разного предназначения, от небольших жилых домов до мостов, стадионов и промышленных предприятий.

Программы Bentley Systems использовались при возведении олимпийского стадиона «Водный куб» в Пекине, реконструкции Сиднейского оперного театра и работе с некоторыми другими объектами. Важным продолжением этого списка является применение приложений Bentley при проектировании и строительстве многочисленных мостов разного предназначения.

Компания Bentley Systems даже ввела и активно использует термин BrIM (Bridge Information Modeling — информационное моделирование мостов), уточняющий концепцию BIM для этого вида сооружений. Другой пример — так называемый Прямоугольный стадион в Мельбурне (так уж сложилось, что современные стадионы стали воплощением новейших достижений в области проектно-строительных технологий). Этот спортивный объект для игры в футбол и регби стоимостью 250 миллионов долларов и вместимостью 31000 зрителей, расположившийся в Олимпийском парке столицы Австралии, был открыт в 2010 году.

Программы компании Nemetschek.

С 2008 года Nemetschek AG функционирует как холдинговая компания и осуществляет деятельность в четырех сферах: проектирование (архитектурные и инженерные сооружения), строительство, эксплуатация и мультимедиа. Под крышей холдинга достаточно независимо реализуются десять марок продуктов. Среди них особое место занимает Allplan — исторически первичный продукт компании Nemetschek. Данная программа показывает хорошие результаты в проектирование зданий различной сложности и предназначения. Среди них — разработанная с учетом самых современных требований медицинская клиника, рассчитанная на 45000 пациентов в год — одно из основных зданий Университетского госпиталя в Тюбингене.

Что касается сложных по форме объектов, то и здесь программные продукты холдинга Nemetschek, работающие по технологии BIM, достаточно сильны. С помощью Allplan, например, был спроектирован и построен павильон Германии на Всемирной выставке ЭКСПО-2010 в Шанхае, являющийся, по замыслу авторов, своеобразной трехмерной скульптурой, передающей сложность, насыщенность и противоречивость среды обитания в немецких городах.

Комплекс проектирования металлоконструкций Tekla Structures.

Комплекс Tekla Structures, разрабатываемый основанной в 1966 году финской компанией Tekla Corporation — пример специализированной BIM-программы, предназначенной для проектирования и последующего изготовления стальных конструкций. Эта программа в наши дни получила широкую известность и находит применение (в основном на особо важных объектах) по всему миру. К Олимпиаде 2008 года, в Пекине, Tekla Structures использовалась при проектировании главного стадиона — «Птичье гнездо» и комплекса водяных видов спорта «Водный куб». Также, данная BIM-программа принимала участие в реконструкции скульптуры, знакомой каждому русскому гражданину — «Рабочий и колхозница».

Использование данных программных пакетов, выводит современную архитектуру на абсолютно новый уровень. Все это очень сильно упрощает часть работы архитектора, тем самым, сокращая время на проектирование зданий и сооружений, автоматизируя создание документаций и смет, увеличивая наглядность проекта, качество выполнения и аккуратность [1, c. 22].

И, возвращаясь к ArchiCAD, мы добавляем слова одной из крупнейших мировых строительных компаний, выбравшая его в качестве центральной САПР, для своей новой единой строительно-проектной системы.

Соучредитель корпорации Kajima Такагаки (Takagaki).

«В течение долгого времени мы были пользователями AutoCAD, и впервые познакомились с ArchiCAD два года назад. Решение о стандартизации на базе пакета ArchiCAD мы приняли благодаря тому, что ArchiCAD является полноценным объектно-ориентированным «строительным симулятором», интегрирующим 3D-модель, 2D-чертежи и соответствующие базы данных. Это делает ArchiCAD подходящим для нашей новой единой экспертной системы».

Управляющий Kajima Фукада (Fukada).

«Мы выбрали Graphisoft не только потому, что они создали лучший продукт, но и потому, что уже знакомы с их качеством работы с клиентами».

Так же программой ArchiCAD пользуются представители российского архитектурного сообщества.

Главный архитектор Владимир Плоткин творческого производственного объединения «Резерв», дал высокую оценку и объявил ArchiCAD корпоративным стандартом ТПО «Резерв». Сегодня компания использует уже около 50 лицензий ArchiCAD и с их помощью успешно решает все стоящие перед ней задачи.

Президент ТПО «Резерв» Семен Ламдон дал высокую оценку этому программному продукту:

«Мы используем ArchiCAD на всех этапах проектных работ: от создания концептуальных моделей до получения строительной документации. По нашим оценкам, эта программа позволила увеличить производительность труда на 50 %».

Подводя итоги, следует заметить, что программа ArchiCAD наиболее полно удовлетворяет требованиям современного архитектора и идеально подходит для архитектурного проектирования, трехмерной визуализации и создания сметной документации.

Но, не смотря на все выше сказанное, не стоит забывать, что когда то, и пирамиды строились, без использования современных подходов, данные методы дают нам новую точку опоры, для создания чего то нового, предоставляя нам множество способностей улучшать современную архитектуру и увеличить уровень качества жизни, используя инновационные технологии в такой профессии, как, архитектура и строительство.

Список литературы:

1. Норенков И.П., Маничев В.Б «Основы теории и проектирования САПР». М.: Издательство «Высшая школа». 1990 г. — 335 с.
2. Прохорский Г.В. Информационные технологии в архитектуре и строительстве. М.: КноРус, 2010. — 264 с.
3. Прохорский Г.В. ArchiCAD. М.: НТ Пресс, 2007. — 416 с.