САПР,  КАК  ОДНА  ИЗ  ЧАСТЕЙ  СОВРЕМЕННОЙ  АРХИТЕКТУРЫ

Алматаев  Константин  Олегович

студент  4,  кафедра  «Строительство  и  архитектура»,  РФ,  г.  Тольятти

E-mail:  petrov-samara@mail.ru

Юрьев  Алексей  Владимирович

научный  руководитель,  преподаватель  ГБОУ  СПО  «ТПТ»,  РФ,  г.  Тольятти

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. 

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.  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.

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. 

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.  —  стр.  22,  25.
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.