¬аше окно в мир —јѕ–
 
Ќовости —татьи јвторы —обыти€ ¬акансии Ёнциклопеди€ –екламодател€м
—татьи

24 сент€бр€ 2010

–еволюции в проектировании

јлександр ямпольский, ќќќ Ђ—тройзкспертизаї, г. “ула

—тать€ содержит комментарии по поводу часто обсуждаемых вопросов: роль и место 3D и 2D в проектировании, BIM-технологии, проектирование и моделирование.
ќттолкнутьс€ хотелось бы от фразы, вычитанной в »нтернете:

BIM-технологи€

¬ области строительного проектировани€ слово "революци€" чаще всего упоминаетс€ в св€зи с применением BIM-технологий.  онцепци€ информационной модели здани€ предполагает работу всех участников проектировани€ над единой, реально существующей в виде электронной базы данных, моделью. Ёто, действительно, в корне отличаетс€ от традиционного подхода к проектированию. Ќо, по-видимому, неработоспособно.

¬опрос в том, можно ли редактировать единую модель? Ќапример, можно ли повернуть пилон на одном из этажей многоэтажного здани€ на 90 градусов? Ќа первый взгл€д, это проста€ операци€. Ќо так как речь идет о редактировании модели, то нужно позаботитьс€ о восстановлении ее согласованности. Ќиже приведен краткий перечень того, что нужно сделать:

  • повернуть на 90 градусов все пилоны, расположенные ниже и выше по оси повернутого пилона;
  • проверить, не конфликтует ли новое положение пилонов с геометрией всех плит перекрытий; при необходимости, исправить геометрию плит;
  • выполнить полный перерасчет модели;
  • проверить, не изменилось ли армирование фундаментной плиты, всех плит перекрытий, пилонов, стен; если изменилось, то выполнить новую раскладку арматуры, заменить или исправить чертежи, пересчитать спецификации. Ёто только то, что касаетс€ конструкции здани€. “еоретически, поворот пилона может повли€ть на инженерные системы, и перечень может быть значительно расширен.

Ќевыполнение хот€ бы одного из вышеперечисленных пунктов превращает информационную модель в кучу информационного мусора, в минное поле ошибок и недоразумений.

ќчевидно, что не существует программ, способных самосто€тельно гармонизировать модель после внесенных изменений. ¬озможности систем моделировани€, количество поддерживаемых ими св€зей не сопоставимы со сложностью реальных объектов. √армонизировать модель придетс€ "вручную". Ќасколько это благодарное зан€тие - ручное редактирование модели?

—в€зные системы

¬ведение в модель св€зей (отношений, зависимостей, ограничений) кажетс€ логичным шагом, так как реальные здани€ Ц тотально св€зные системы.

ќднако, хорошо известно, что св€зные системы плохо поддаютс€ редактированию. ≈сли вы пробовали ремонтировать стойку каркасного домика, то знаете, как это не просто. ≈сли же вы ремонтирует стойку, а кто-то другой в это же врем€ - балку перекрыти€, то работа превращаетс€ в аттракцион с непредсказуемыми последстви€ми. ј вот ремонт фрагментов разобранного каркаса можно делать абсолютно безопасно и любым количеством участников.

–едактирование св€зных систем невозможно ни в ручном, ни в автоматическом режиме. ќднако, в системах, ориентированных на BIM-технологии, люди работают, и делают реальные проекты.  ак ни странно, это возможно потому, что эти системы еще недостаточно совершенны с точки зрени€ идеологии, на основе которой они построены. ќни поддерживают очень небольшое количество св€зей из тех, что существуют в реальных здани€х. ≈сли попытатьс€ охарактеризовать то, что реально происходит при работе в этих системах, то можно сказать, что все сводитс€ к "ручному" редактированию малосв€зных (выборочно св€зных) фрагментов.

ј вот это уже не очень отличаетс€ от традиционного проектировани€.

ѕроекты и модели

Еѕострой здание в пам€ти компьютера. Еѕроектируй так, как будешь строить. ѕо мысли BIM-технологов, достаточно построить модель, а рабочий проект получитс€ почти автоматически, как побочный продукт процесса моделировани€.

ѕо-моему, создатели этих лозунгов мало св€заны с реальным проектированием, имеют неверное представление о том, что такое проект, не понимают, чем проект отличаетс€ от модели. ѕопробуем в этом разобратьс€.

¬ похожей статье на эту тему € предлагал такое определение проекта (не претендую на единоличное авторство): - “радиционный проект Ц это иде€ здани€, информаци€ о нЄм в самой компактной и пон€тной форме. Ёто согласуетс€ с повсеместной практикой формировани€ проекта в виде коллекции отдельных несв€зных фрагментов, например, типового этажа, характерных разрезов, характерных узлов, отдельных представителей колонн, стен, перекрытий (сравните с моделью, в которой присутствуют дес€тки одинаковых этажей, сотни одинаковых колонн, тыс€чи одинаковых узлов). —пособы создани€ фрагментов могут быть разными. ћожно, например, вылепить из пластилина уменьшенную копию колонны. ј можно условно изобразить ее на бумаге, использу€ рисунки и по€сн€ющие надписи. ¬торой способ настолько привычен, что многие перестали осознавать его гениальность. ≈стественно, что этот способ €вл€етс€ основой традиционного проектировани€. ¬ св€зи со сказанным можно дать определение, позвол€ющее провести границу между моделью и проектом:

  • ћодель - это копирование действительности, проект - ее условное обозначение. ћодели и проекты в чистом виде - редкость. ќбычно, имеет место сосуществование с преобладанием одной или другой составл€ющей. ≈сли представить р€д: фотографи€ <-> реалистический рисунок <-> шарж <-> комикс (т.е. шарж с текстом), то в этом р€ду составл€юща€ проекта растет слева направо, а составл€юща€ модели - справа налево.
„тобы заострить аргументацию, приведу еще один пример проекта, не из области строительства.

    ..ѕрозрачный лес один темнеет,
    и ель сквозь иней зеленеет,
    и речка подо льдом блестит.
Ёто чистый проект - три независимых фрагмента, выражающих идею зимнего ландшафта после ночной метели (интересно, смогли бы сегодн€шние менеджеры убедить ѕушкина в том, что 3D-моделирование пейзажа произведет революцию в его творчестве).

ќриентаци€ на 2D, разорванность фрагментов, условность, высокий уровень абстракции - все эти свойства проекта предназначены дл€ суперэффективного редактировани€, легкости переноса старых решений в новые проекты. ѕроектирование - на 90% редактирование. ѕостойте за спиной у проектировщика, начинающего новый проект. ƒл€ удобства он скопировал из старых проектов в свой файл узлы, фрагменты, целые этажи. ¬ файле царит хаос. Ќи о каких проверках, св€з€х, ограничени€х на этом этапе не может быть и речи. BIM-технологам видитс€ нечто другое. ѕроектирование - упор€доченный процесс, виртуальный манипул€тор берет со склада виртуальный объект и устанавливает его на свое место в виртуальном пространстве. Ќо ведь это имитаци€ строительства, а не проектировани€. «десь нет места редактированию (редактирование при строительстве - это „ѕ).

„то нужно строител€м

 онечным продуктом традиционного проектировани€, безусловно, €вл€етс€ проект. ÷ель систем моделировани€ не совсем пон€тна: то ли это просто модель, то ли модель с бонусом в виде проекта.

»нтересно, а что нужно строител€м: модель или проект? ћожно ли, условно говор€, подвести строител€ к существующему зданию и сказать: - ѕострой точно такое же. я уверен, что ответ на 100% предсказуем: - Ќе надо здани€, дайте проект.

ћодель - это очень много информации, но это необработанна€ информаци€. Ќужные сведени€ необходимо с трудом добывать. Ќапример, име€ только модель многоэтажного здани€, можете ли вы ответить на вопрос: - „ем отличаетс€ третий этаж от двадцать третьего? Еј третий - от двадцать четвертого?  ороче говор€, из модели трудно вычленить идею, в ней не выделено главное, не удалено второстепенное. “ам, где нет идеи Ц нет понимани€. ј что получаетс€, когда стро€т без понимани€, объ€сн€ть не надо.

ѕримеры из практики проектировани€

¬згл€ните на фрагмент проекта, приведенный на –ис. 1. Ёто схема фонового армировани€ верхней грани плиты перекрыти€. ќбратите внимание на размер спецификации. ќна включает 41 позицию арматурных стержней разной длины, определенной с точностью до сантиметра.


–ис. 1. —хема армировани€ плиты (вариант 1)

Ќа –ис. 2 такое же армирование изображено в другой манере.


–ис. 2. —хема армировани€ плиты (вариант 2)

–азница между схемами в том, что перва€ схема ближе к модели, а втора€ - к проекту. ѕреимущества второй схемы, по-моему, очевидны. ќна проще, пон€тнее, в крайнем случае, может быть выполнена "от руки". ѕоэкспериментируйте с редактированием схемы: кардинально измените контур плиты, добавьте проемы, измените толщину плиты, диаметр арматуры. ¬о всех случа€х вам потребуетс€ несколько движений, чтобы привести схему в равновесие. Ёто как раз то, что можно назвать суперэффективным редактированием.  о всему прочему, втора€ схема лучше приспособлена дл€ повторного применени€ из-за малого количества и большей абстрактности деталей.

 оротко о перспективах 3D

“от факт, что модели не €вл€ютс€ самоцелью проектировани€, вовсе не означает то, что без них можно обойтись. 3D-модели безусловно нужны архитектору, расчетчику, часто бывают необходимы конструктору. ≈сть и еще одно применение, о котором стоит поговорить.

ѕроект в виде разрозненных фрагментов придуман не зр€. ќднако, хотелось бы до начала строительства увидеть объект проектировани€ в собранном виде, убедитьс€, что все стыкуетс€ друг с другом и здание получитс€ таким, каким его задумали.  ак уже говорилось, создавать модель здани€ одновременно с проектом (в дополнение к проекту) вр€д ли получитс€. Ќо почему бы не создать модель на основе проекта. ¬едь именно это делают строители. ќни стро€т здание, использу€ проект в качестве исходных данных, с помощью программ и знаний, хран€щихс€ у них в голове. ѕочему бы не воспроизвести эти знани€ в виде компьютерной программы. ѕон€тно, что произвольные текстовые фрагменты и рисунки на чертеже останутс€ не расшифрованными. Ќо элементы проекта - условные обозначени€ (иероглифы) наподобие тех, что показаны на –ис. 3, можно интерпретировать.


–ис. 3. ”словные обозначени€

ѕо-видимому, на основе ≈— ƒ должен быть создан общеприн€тый каталог стандартных условных обозначений, достаточно обширный дл€ записи большинства проектных решений.  стати, в статье ¬икипедии о китайской письменности говоритс€, что 1000 обиходных иероглифов покрывают 92 % печатных материалов.

¬ыводы

 онцепции виртуального здани€ немало лет. Ќастолько немало, что скоро отсутствие ее триумфального шестви€ по проектным конторам уже нельз€ будет списать на косность, пенсионный возраст, совковое мышление проектировщиков.

BIM-технологи€, по-видимому, не заработает. „то ж, придетс€ использовать технологию проектировщиков пирамид. Ќапомню вкратце суть этой технологии:

  • полна€ модель здани€ физически не существует; более или менее полные модели хран€тс€ в головах у проектировщиков;
  • участники проектировани€ работают независимо друг от друга над отдельными фрагментами проекта;
  • в процессе проектировани€ стро€тс€ локальные, не св€занные друг с другом модели (визуальна€ модель, прочностна€ модель и т.д.), позвол€ющие получать необходимую информацию об объекте проектировани€;
  • совместность работы обеспечиваетс€ общением сотрудников; все должны быть не только в курсе вносимых изменений, но и понимать причины, по которым изменени€ внесены;
  • непротиворечивым проект становитс€ только на завершающей стадии своего существовани€.

¬роде бы все.

ќбсудить в форуме

 омментариев: 87
id 318     7 окт€бр€ 2010, 14:29
 ExtraRight
Ќепон€тно, почему автор не учитывает, что BIM (аналог DMU в машиностроениии) может эволюционировать от концептуального вида в виде чего-либо вроде скелетона из каркасных и упрощенных элементов и резервированных пространств до достаточно точной модели объекта. Ќикто не запрещает использовать 3D аннотации в виде привычных символов в модели на концептуальной и последующих стади€х, и уж тем более никто не запрещает общатьс€ между собой участникам проектировани€, но источником информации дл€ их общени€ должна быть таки эволюционирующа€ BIM, а не то, что скрыто в головах у каждого, что не каждый сможет или захочет объ€снить другому. »менно на концептуальной стадии на основе BIM должны быть прин€ты основные технические решени€ и проведены оптимизации с последующим переходом к детализации каждым участником отдельно. ѕредложенна€ автором схема создани€ BIM только в качестве проверки готового проекта сильно удлин€ет итерацию проектировани€ и общее врем€ на проект - обычно этого времени у проектантов нет и "проверка" как обычно переноситс€ на реальную стройку с соответствующим качеством результата.
ѕрошу прощени€ за банальности в комментарии.
— уважением,
ExtraRight

ќтветить   ÷итировать выделенное

id 319     7 окт€бр€ 2010, 23:56
 јлександр ямпольский
ќтвет ExtraRight

1. я утверждал, что очень точную модель объекта создать можно, но редактировать эту модель нельз€. ѕо аналогии со строительством, вы можете построить очень сложное здание, но если оказалось, что построили что-то не то, исправить ничего нельз€. ћожно только снести здание и построить новое.
2. ≈сли вы отдадите строител€м "голую" модель без аннотаций, они здание не постро€т. ≈сли отдадите модель с аннотаци€ми, то постро€т. ј если отдадите только аннотации в виде привычных символов, то... тоже постро€т. ≈стественно, это наводит на размышлени€.
3. »сточником информации дл€ общени€ могут быть простые и пон€тные схемы, зачастую, сделанные от руки. “ак это, собственно, и происходит на практике.
4. ѕо поводу автоматического создани€ модели на основе рабочих чертежей Ц это отдельна€ тема. Ќе хочетс€ говорить коротко.

— уважением,
јлександр ямпольский

ќтветить   ÷итировать выделенное

id 321     18 окт€бр€ 2010, 14:33
 ExtraRight
ќтвет јлександр ямпольский

1. ≈сли бы при каждой найденной на строительной площадке ошибке сносили и заново бы строили сложные здани€, то их бы никогда не построили. », согласитесь, в цифровой модели проще проанализировать несколько способов исправлени€ ошибки, найденной на строительстве (если всЄ-таки еЄ не вы€вили ранее), чем сделать это уже на стройке. ¬ крайнем случае, по реальному объекту создаЄтс€ 3d цифровое облако (это часто используетс€ и при реконструкции) и оно используетс€ в качестве исходных данных дл€ моделировани€ дл€ исправлени€ ошибки.
2.≈сли отдаютс€ аннотации только в виде символов, то на стройке возникает столько ошибок, что никто не гарантирует, что построенное здание будет похоже на 2D проект. (»мею также и личный опыт, говор€щий об этом же).
3. Ќикто не мешает в дополнение к BIM обмениватьс€ простыми схемами дл€ общени€, но только если они не противоречат информации, заключЄнной в BIM.
4. Ёто утопи€. “акое сложно сделать даже дл€ простых машиностроительных изделий, не говор€ уже о сложных здани€х.
PS в качестве примеров BIM сложных зданий показательны небоскрЄбы, созданные в Digital Project - архитектурно-строительному CAD на основе CATIA V5 (сам лично ещЄ в 2006-м году пробовал этот софт в рамках проекта создани€ »нженерного ÷ентра дл€ одной крупной украинской строительной компании).
http://www.gehrytechnologies.com/index.php?option=com_jportfolio&cat=3&Itemid=25
Ќеслучайно, что этот софт по€вилс€ именно в јмерике, суд€ по статье “алапова там проникновение BIM технологий перевалило уже 50%.

ќтветить   ÷итировать выделенное


ѕол€, помеченные * об€зательны дл€ заполнени€

  »м€ *

  e-mail

  web

¬ы можете ввести не более 3000 символов, осталось:

¬ведите
первые 3 символа:

 *

ќбновить



    

„итайте также:


¬акансии:

јктуальное обсуждение

RSS-лента комментариев

ƒавид Ћевин
ƒавид Ћевин
ќт редактора: ћаркетинг 2.0 и негеометрическа€ модель человека
ѕроект ЂЌародное —јѕ–-интервьюї

—лучайна€ стать€:

isicad Top 10

—амые попул€рные материалы

   ‘орумы isicad:

isicad-2010 isicad-2008
isicad-2006 isicad-2004

ќ проекте

ѕриглашаем публиковать на сайте isicad.ru новости и пресс-релизы о новых решени€х и продуктах, о проводимых меропри€ти€х и другую информацию. јдрес дл€ корреспонденции - info@isicad.ru

ѕроект isicad нацелен на

  • укрепление контактов между разработчиками, поставщиками и потребител€ми промышленных решений в област€х PLM и ERP...
ѕодробнее

»нформаци€ дл€ рекламодателей


¬се права защищены. © 2004-2018 √руппа компаний «Ћ≈ƒј—»

ѕерепечатка материалов сайта допускаетс€ с согласи€ редакции, ссылка на isicad.ru об€зательна.
¬ы можете обратитьс€ к нам по адресу info@isicad.ru.