Обзор средств системы автоматизированного проектирования экстерьера

Система автоматизированного проектирования (САПР) или CAD (англ. Computer-Aided Design) - программный пакет, предназначенный для создания чертежей, конструкторской и/или технологической документации и/или 3D моделей. Современные системы автоматизированного проектирования (CAD) обычно используются совместно с системами автоматизации инженерных расчетов и анализа CAE (Computer-aided engineering).

Информационные технологии уже давно и уверенно вошли в нашу повседневную жизнь, и архитектурно-строительное проектирование не является здесь исключением. Несмотря на значительное отставание информатизации этого направления в нашей стране, российский рынок программных средств САПР фактически сформировался и продолжает непрерывно развиваться. Автоматизация проектирования требуется на всех стадиях проекта экстерьера — от обоснования до сдачи объекта. Кроме того, электронная документация может потребоваться и при ремонте или реконструкции объекта.

Сегодня разработкой различных проектов занимается не один проектировщик, а группа или целый проектный институт. Когда несколько проектировщиков работают над одним проектом экстерьера, им прежде всего необходимо обеспечить эффективное управление отдельными чертежами. Это означает, что жизненно необходима совместимость передаваемых данных для различных программ, их согласованность и своевременное обновление. Данная проблема решается по-разному, в частности путем формирования некой информационной модели, все изменения в которой автоматически передаются на связанные плоские чертежи. При этом проектировщики, работая над своим участком модели, в автоматическом режиме получают все изменения проекта от своих коллег.

Комплексная автоматизация процесса проектирования позволяет добиться максимальной эффективности. Автоматизировать решение только одной задачи проекта — вовсе не означает автоматизировать процесс проектирования в целом, поскольку невозможно совместить в одной программе все требования ко всем стадиям проектирования. Различные программы способны передавать выходные данные (чертежи, таблицы, базы данных и пр.) в другие программы в качестве входных. Таким образом, организуя технологическую линию проектирования, когда многие задачи решаются не только последовательно, но и параллельно с другими, предприятие решает многие или даже все задачи разработки проектной документации.

При подготовке проектной документации необходимо не только обеспечить ее точность и полное соответствие различным нормативам, но и снизить себестоимость и сократить сроки разработки. Эти факторы часто являются решающими при проведении конкурса на строительство того или иного объекта и обусловливают постоянно растущие требования заказчика к программам для разработки проектной документации. Уже на этапе разработки он хочет видеть дизайн экстерьера с полным комплектом взаимосвязанных чертежей, а иногда ему требуется трехмерная компьютерная модель здания или сооружения, вписанная в окружающий ландшафт. Программы САПР должны также обеспечивать легкое редактирование проекта и возможность сравнения нескольких вариантов, уметь обнаруживать и предупреждать различные ошибки проектирования.

В России наиболее широко распространен программный пакет AutoCAD. Разработанный Autodesk более 20 лет назад, он долгое время отвечал самым взыскательным требованиям проектировщиков. Но на сегодняшний день, обладая богатым инструментарием и возможностями адаптации к требованиям пользователя, он уже не удовлетворяет потребностям большинства проектировщиков. Этот пакет может применяться лишь при разработке очень малых и достаточно простых проектов экстерьера. Современному проектировщику нужно гораздо больше, чем просто быстрое и красивое выполнение чертежей.

В связи с описанной выше ситуацией фирма Autodesk продолжила развитие линейки своих продуктов, выпустив приложение для проектирования экстерьера Autodesk Architectural Desktop. Программа ориентирована на профессиональных архитекторов идизайнеров. Autodesk Architectural Desktop включает в себя полноценные возможности AutoCAD и обладает собственными функциями поддержки всех стадий проектирования экстерьера.

Начиная с этой версии в программу входит редактор VIZ Render, который разработан на основе Autodesk VIZ и позволяет работать с библиотекой материалов, освещением и сценами. Это позволяет подготовить реалистичную трехмерную модель для полноценного визуального представления проекта. Программа русифицирована.

Autodesk Architectural Studio - инструмент концептуального проектирования и мультимедийной обработки проектных данных. Этот программный продукт предназначен для архитекторов и других профессионалов в сфере строительства, дизайна и архитектуры. Architectural Studio воссоздает инструменты и методы традиционной студии проектирования, повторяя в цифровом облике традиционную технику черчения от руки, принятую у художников и архитекторов, делая их работу более продуктивной. Прямое воздействие на объекты уникальными инструментами позволяет интуитивно почувствовать поведение объектов и управлять ими в реальном времени в любой точке мира благодаря веб-технологиям.

Несмотря на все мощные средства проектирования и визуализации, ключевым моментом в САПР является именно получение выходной документации и её оформление в соответствии с принятыми стандартами, что считается неотъемлемой частью процесса проектирования экстерьера. Для того чтобы автоматизировать рутинную работу при нанесении различных элементов оформления, Русской Промышленной Компанией была разработана программа auto. СПДС. auto.СПДС - это приложение для AutoCAD, Autodesk Architectural Desktop, Autodesk Building Systems и многих других вертикальных решений на основе AutoCAD. Программа позволяет наносить различные условные обозначения, выноски, отметки, линии обрыва, виды, координационные оси, штриховку и многое другое. При этом все объекты являются "интеллектуальными" и могут быть легко отредактированы как с помощью "ручек", так и специальных диалоговых окон.

Программа Архикад компании Graphisoft - один из самых мощных на сегодня инструментов архитектурного проектирования - не просто позволяет, используя интеллектуальные объекты, создать трехмерный мир проекта. Она меняет само представление об архитектурных системах автоматизированного проектирования. На любом этапе работы можно увидеть проектируемый экстерьер в трехмерном виде, в разрезе, в перспективе, сделать анимационный ролик.

ArhiCAD — это много больше, чем обычный электронный кульман: это мощная, сложная среда, позволяющая достигать результата в кратчайшие сроки. Уникальная технология Виртуальное Здание открывает возможность по-настоящему творческой и в то же время высокопроизводительной работы: архитектор занимается дизайном проекта экстерьера, ArhiCAD автоматически подготавливает документацию.

Процесс проектирования экстерьера с помощью программы ArhiCAD напоминает реальное строительство - единственное отличие в том, что строится виртуальное здание. Вместо вычерчивания плоских линий, эллипсов и дуг вы воздвигаете стены, встраиваете окна и двери, размещаете перекрытия, лестницы и сооружаете крыши.

ArhiCAD гарантирует, что все рабочие чертежи и спецификации проекта будут связаны между собой. В обычных САПР процесс согласования документов по проекту предполагает утомительное и трудоемкое сравнение всех поэтажных планов, разрезов, фасадов, ведомостей. Изменения же в виртуальном здании автоматически вносятся во все видовые экраны проекта, чертежи, таблицы отчетов.

ArhiCAD - программа, обеспечивающая разработку архитектурно-дизайнерских решений. На любом этапе работы можно увидеть проектируемое здание в трехмерном виде, в разрезе, в перспективе, сделать анимационный ролик. В ArhiCAD можно одновременно работать над созданием проекта и составлять сопутствующую строительную документацию, так как программа хранит информацию о проектируемом здании: планы, разрезы, перспективы, перечень необходимых стройматериалов, а также замечания архитектора, сделанные в процессе работы.

Программа ArhiCAD предназначена не только для профессиональных архитекторов и дизайнеров, но и для неискушенных пользователей - людей, занятых перепланировкой квартиры, постройкой дома и благоустройством участка, но нужно будет ознакомиться с технической документацией. (Рис.2)

Архитектурно-дизайнерский пакет ArhiCAD, разработанный в России, позволяет оперировать цельными 2D- и 3D-объектами с архитектурно-строительной терминологией: стены, окна и двери, витражи, лестницы, кровли, перекрытия, ограждения, массивы грунта, воды и т. д. Технология изначально предусматривает неограниченные возможности создания новых объектов без ограничений по форме и содержанию. Существует единая система трансформации двухмерных планов зданий в целые трехмерные твердотельные этажи.

Рис.2 Разработка экстерьера в программе ArhiCAD

Allplan немецкой фирмы Nemetschek является высокоэффективным решением для архитектурно-строительного проектирования. Это легкая в использовании, логически выстроенная САПР, которая предлагает комплексный подход к черчению и проектированию экстерьера в целом. Программа Allplan основана на объектно-ориентированной базе простых 3D-объектов; она создает и поддерживает взаимосвязь между 2D- и 3D-чертежами, разрезами, проекциями и т.д. Все эти виды - просто различные представления одних и тех же трехмерных объектно-ориентированных данных.

По краткому перечню указанных выше программ можно видеть, что направление в строительной отрасли, а именно той части, которая относиться к проектированию экстерьера, развивается очень динамично. В этом обзоре не рассмотрены многочисленные программы по расчету несущих конструкций, организации строительного производства, планированию работ, электрических расчетов, программ оптимизации транспортных задач, расчетов сетевых графиков и календарных планов, проектирование дорог, геодезических расчетов, технологического проектирования трубопроводов и многое другое. Они представлены на российском рынке как иностранными, так и отечественными производителями и решают широкий круг задач в своих областях.

Строительство всегда развивалось в ногу с развитием компьютерных технологий, но совершенствование программных средств далеко опережает квалификацию специалистов, призванных использовать их в своей работе. Сегодня часто наблюдается картина, когда современные и многофункциональные комплексы простаивают или используются незначительно из-за низкого уровня подготовки пользователей.