книги / САПР в строительстве. Архитектура
.pdfпроекты из ArchiCAD и ряда других программ (AutoCAD, 3D Studio и т.д). После того как трехмерная модель передана в Artlantis, вам предоставляется набор инструментов для создания на основе этой модели изображений фотореалистического качества. Вы можете применять к поверхностям проекта различные текстуры, изменять цвета и параметры источников света, снимать видеоролики и пролеты по проекту.
ArchiSite – это приложение разработано специально для проектирования ландшафта и топографического моделирования под ArchiCAD. ArchiSite вызывается непосредственно из ArchiCAD: чтобы спроектировать ландшафт для вашего проекта, закрывать ArchiCAD вам больше не придется. Созданная модель местности сохраняется как обычный библиотечный элемент, а потому без проблем используется в проектах и может свободно редактироваться инструментами ArchiCAD.
WindowMaker – новое приложение для ArchiCAD, позволяющее архитекторам создавать и использовать собственные стили окон. Стандартная библиотека ArchiCAD содержит благодаря параметризации достаточно разнообразный набор окон, но приложение понадобится пользователям, которым необходимо создавать конструкции остекления очень сложной модификации. WindowMaker предлагает инструменты для создания вертикальных и наклонных окон, а также витражей и теплиц.
ArchiDesigner: Openings – приложение, очень похожее на
WindowMaker, но несколько более мощное. ArchiDesigner: Openings
позволит вам создать библиотеку трехмерных, полностью настраиваемых параметрических окон и дверей. Среди существенных возможностей приложения – быстрое превращение эскиза окна, двери или их комбинации в полноценный параметрический библиотечный элемент ArchiCAD.
GDL Toolbox. Одно из новейших приложений к ArchiCAD, предназначенное для создания библиотечных элементов. После установки этого приложения появляется дополнительная панель инструментов, которая позволяет создавать различные примитивы (трех-
221
мерные точки, линии, окружности), сложные трехмерные объекты (призмы, конусы, окружности, пирамиды) и сечь их плоскостями. С помощью этих инструментов можно достаточно быстро и просто создавать сложные формы и сохранять их как библиотечные элемен-
ты ArchiCAD.
Ductwork. Приложение для трассировки систем каналов и трубопроводов здания в среде ArchiCAD (ранее называлось HVAC for ArchiCAD).
MaxonForm для ArchiCAD – это самостоятельный редактор трехмерных форм, запускаемый из среды ArchiCAD и взаимодействующий с ArchiCAD через специализированное расширение. Программа позволяет архитекторам создавать объемные тела произвольных форм и использовать их в среде Виртуального Здания.
Существует множество бесплатных приложений ArchiCAD, которыми вы можете воспользоваться в своей работе. Библиотеки ArchiCAD постоянно пополняются. Производители столярных изделий и мебели распространяют каталоги GDL-объектов, выкладывая их на сайтах своих организаций. Все эти аспекты дают право считать ArchiCAD одним из самых распространенных и удобных САПР для архитектурного проектирования.
Контрольные вопросы
1.Перечислите приложения к ArchiCAD.
2.Какие из приложений компания Graphisoft поставляет в ком-
плекте с ArchiCAD.
3.Как пополнить библиотеки параметрических объектов вArchiCAD.
222
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В заключение хотелось бы отметить особенности рассмотренных выше САПР.
Применение САПР для моделирования зданий повышает эффективность проектирования и обеспечивает проектной организации значительные конкурентные преимущества. При этом наилучшие результаты обеспечивает использование специализированных систем, поддерживающих параметрическое моделирование.
Основное преимущество в строительном мире достигается посредством скоординированной работы специалистов различных направлений. Доступ и обмен строительной информацией, касающейся всего жизненного цикла здания, реализуется за счет внедрения в про- ектно-строительный процесс технологии BIM (Building Information Modelling – информационная строительная модель). Использование интеллектуальных 3D-моделей приводит к лучшему документированию строительного объекта (чертежи, спецификации, отчеты, сметы и пр) и более продуктивной совместной работе специалистов за счет передачи моделей от одних участников проекта к другим.
Многочисленные задания, выполняемые различными участниками проектно-строительного процесса, связываются между собой за счет обмена информацией, накапливающейся в 3D-модели строительного объекта. Преимущество концепции BIM заключается в том, что решение отдельных задач (например, связь между деталировочным чертежом и чертежом на изготовление либо связь ме-
223
жду архитектурной и конструкционной моделью) мгновенно приносит результаты.
Характерной чертой информационного моделирования зданий является создание и использование скоординированной, внутренне непротиворечивой, обрабатываемой на компьютере информации о здании. Получение достоверной информации о здании является важным достоинством информационного моделирования.
Обычные САПР трудно приспособить для получения настоящей информационной модели здания из-за огромных трудозатрат на ввод, обработку и изменение данных.
Современные объектно-ориентированные САПР поддерживают работу с элементами трехмерной модели как с отдельными объектами и их атрибутами. Пользователи таких САПР могут создавать двумерные чертежи на основе трехмерных моделей, а неграфические данные из атрибутов объектов использовать для создания спецификаций. Но моделирование по-прежнему остается на уровне графического изображения здания. Для согласованного изменения модели и ее атрибутов, хранящихся в базе данных, приходится прикладывать большие усилия или использовать дополнительные программы. Для больших проектов задача согласованного изменения данных еще более усложняется.
Параметрическая модель здания интегрирует собственно трехмерную модель (геометрию и данные) и модель поведения элементов (система управления изменениями). На основе такой информационной модели формируется вся рабочая документация. При изменении модели документация обновляется автоматически.
Параметрическое моделирование зданий помогает архитектору сосредоточиться непосредственно на сути проектируемого объекта. У автора проекта появляется не только возможность быстро нарисовать модель здания, но и быстро перебрать и оценить различные варианты решений, что повышает качество строительного проекта.
224
Сегодня большинство систем моделирования зданий не позволяют выполнять расчеты конструкций. Модели, разработанные в обычных САПР, являются лишь графическими представлениями конструкций и не содержат информации, достаточной для их расчета. Пользователи таких САПР вынуждены выполнять расчеты вручную, затрачивая много времени.
Параметрическая модель здания облегчает процедуру расчетов, так как содержит все данные, необходимые для их выполнения.
Учитывая количество и разнообразие программного обеспечения, используемого архитекторами и конструкторами, международная группа специалистов в области строительной информатики направила свои усилия на разработку такой методологии обмена данными, которая позволила бы обеспечить передачу максимально полного объема строительной информации. Одной из главных составляющих этого процесса стал формат IFC – Industry Foundation Classes. Инициатором его разработки и внедрения выступил Международный альянс по интероперабельности (International Alliance for Interoperability), основанный в 1995 году.
Формат IFC описывает строительный объект, его составляющие, а также взаимосвязи между ними в одной общей модели, используемой различными приложениями. Текущая версия IFC 2×3 поддерживается большим количеством разработчиков программного обеспечения, в частности Autodesk, Graphisoft, Nemetschek, Robobat, Tekla, Bentley и SCIA.
Однако следует учитывать некоторые существенные особенности, касающиеся возможности импорта/ экспорта IFC, внедряемого различными разработчиками в свои программные продукты:
− существует несколько «доменов» в формате обмена IFC; к строительной отрасли относятся архитектурный, конструкционный, расчетный и деталировочный домены. Большинство разработчиков для представления своих данных внедряют толькоодинили два изних;
225
− функциональные возможности основополагающих классов иобъектов постоянно расширяются, то есть добавляется все больше конструкционных объектов. Для создания полного описания конструкционной модели, которое смогли бы прочитать все программные продукты, требуется очень много времени, поэтому подробные дополнительные данныестроительныхмоделейпокаещеостаютсянедоступными;
− IFC позволяет импортировать и экспортировать данные модели; однако отсутствует механизм автоматического обновления данных; тем не менее вполне возможно предоставить приемлемые инструменты для обновления объектов, которые представляются в двух независимых приложениях посредством UUID (Universal Unique IDentifier – универсальный уникальный идентификатор). Подобные инструменты способны осуществлять корректные операции по обновлению объекта, удалению, добавлению нового и пр.;
− модели импортируются и экспортируются из одного и того же домена: то есть архитектурная модель может быть передана в другое приложение только при условии, что оно тоже читает архитектурные модели. Каждый серьезный разработчик программного обеспечения должен поддерживать IFC.
Компании Autodesk и Graphisoft являются активными участниками рабочей группы внедрения IFC. В нескольких программных модулях обеих компаний постепенно внедряются различные домены IFC (архитектурный, конструкционный, расчетный, деталировочный).
Между Arhicad (архитектурная модель) и расчетной программой, например Scad1 (конструкционная модель) обеспечена прямая связь, за счет чего цикл проектирования является законченным.
1 Вычислительный комплекс SCAD (Structure CAD) – интегрированная система прочностного анализа и проектирования конструкций на основе метода конечных элементов, позволяющая определить напряженно-деформи- рованное состояние конструкций от статических и динамических воздействий, а также выполнить ряд функций проектирования элементов конструкций.
226
Большинство разработчиков CAE-систем поддерживают только расчетную модель IFC 2×3, которая позволяет передавать данные в другие CAE-приложения. Связь между моделями одного домена не означает связь между CAD и CAE, как зачастую ошибочно представляют.
Наиболее интегрированная и проработанная технология взаимодействия специалистов в проекте называется «Интегрированное проектирование». Схематически это выглядит следующим образом:
Прямое проектирование → CAD/CAE → Проектная модель/Геометрическая модель → Обратное проектирование
Практически каждый проект представляет собой итерационный процесс, включающий уточнения, пересмотр решений, изменения архитектурных и конструктивных решений, а также способов изготовления конструкций и возведения здания. Таким образом, интегрированное решение, при котором проектировщик или техникдеталировщик может начать создавать или редактировать модель на любом этапе, является наиболее близким к действительности и приводит к сокращению времени между проектной и строительной фазой жизни строительного объекта.
Обратное проектирование реконструирует проектную модель в соответствии с геометрической CAD-моделью, что также является дополнительным преимуществом.
С Revit (Autodesk) SCIA2 разрабатывает высокофункциональный интерфейс. Revit предоставляет API (интерфейс программирования), который позволяет частично внедрить технологию интегрированного проектирования. SCIA создает интерфейс между Revit и расчетной моделью SCIA ESA PT. Это означает, что начальная геометрия и на-
2 SCIA – это аббревиатура от термина Scientific Applications. Программное обеспечение SCIA используется для проектирования и детализации зданий, мостов и других сложных конструктивных систем.
227
грузки будут передаваться из Revit прямо в SCIA ESA PT. Изменения в конструктивной модели могут быть импортированы в конструкционную модель Revit.
Интеграция между расчетным/проектным и геометрическим моделированием сокращает процесс проектирования, одновременно повышая его эффективность. Более того, создание полной модели строительного объекта в будущем обеспечивает дополнительные преимущества – от автоматизации рабочих процессов до конечной реализации проекта.
Сильной стороной интеллектуальной BIM-модели, такой как она реализована в Revit или ArchiCAD, является интеграция множества дополнительных функциональных возможностей на одной платформе.
Строительство, на самом деле, представляет собой гораздо большее, чем просто возведение зданий и сооружений. В любом уголке земного шара постоянно есть что-то, что находится в стадии строительства или реконструирования инфраструктуры (мосты, дороги, порты). Во всех сегментах рынка, особенно в промышленности, колоссальная выгода вполне может быть достигнута за счет соответствующих интегрированных решений. Факторы успеха формируются благодаря комбинации факторов:
−от запроса клиента до проектного предложения и далее до поставки проходит очень короткое время;
−на рассмотрение должны быть представлены как чертежи, так
иконструктивные отчеты;
−в прошлом стандартизации было вполне достаточно, теперь проекты нуждаются в настройке;
− во многих случаях используются повторяющиеся из раза
враз структуры (или их части);
−необходима очень тщательная подготовка к строительству (деталировочные чертежи, спецификации материалов и пр);
228
−требуется связь с логистическими и ERP-системами;
−первостепенное значение имеет конструкционная надежность. Интегрированное проектирование радикально меняет и усо-
вершенствует процесс проектирования; это наиболее полная реализация внедрения технологии информационной строительной модели. Интегрированные открытые основные CAE/CAD-платформы предоставляют настраиваемые решения, не требующие специализированного программирования. Простота использования и высокая степень автоматизации являются ключевыми элементами успеха.
Описанные в учебном пособии САПР соответствуют предъявленным требованиям интегрированного проектирования и предоставляют архитектору и конструктору возможность эффективного проектирования строительных объектов, отвечающих современным условиям.
229
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.Шерешевский И.А. Конструирование промышленных зданий и сооружений: учебное пособие для студентов строительных специальностей / И.А. Шерешевский. – М.: Архитектура-С, 2005. – 168 с.
2.Справочное руководство AUTODESK® REVIT Building 8.0 – Autodesk. – 2005. – 1048 с.
3.Первые шаги в AUTODESK REVIT Building. – Autodesk, 2005. – 73 с.
4.http://www.autodesk.ru
5.Титов С. ArchiCAD 6.0. R5: справочник с примерами / С. Титов. –
М.: КУДИЦ–ОБРАЗ, 2000. – 256 с.
6.Леонтьев Б.К. Как построить дом с помощью персонального компьютера / Б.К. Леонтьев.– М.: Пресс, 2006. – 223 с.
7.Ишмяков А. Формула архитектуры / А. Ишмяков // Cadmaster.
Корпоративное издание CSoft. – 2001. – № 1. – C. 48-52
8.Ожигин Д. ArchiCAD и архитекторы / Д. Ожигин // Cadmaster.
Корпоративное издание CSoft. – 2002. – № 5. – C. 66-68.
9.Ожигин Д. Совместная работа в ArchiCAD и с ArchiCAD / Д. Ожигин // Cadmaster. Корпоративное издание CSoft. – 2003. –
№ 3. – C. 82-86.
230