Чтобы предусмотреть будущее проектирования зданий, важно знать его прошлое, его историю.
Проектирование как ремесло зародилось еще в глубокой древности и тысячелетиями подвергалось эволюции.
Можно выделить несколько значимых этапов эволюции проектирования:
История проектирования зданий: далекое прошлое проектирования. Рутинное черчение вручную.
В римской архитектурной школе 16 века проектируемые объекты воспринимались через их плоские проекции. Затем предпринимались попытки построения объемных изображений на плоскости, перспективы.
Но качество таких изображений было сомнительным и перспективные расчеты сверяли с фанерными моделями в натуральную величину.
История проектирования зданий: макетирование и визуализация архитектурных проектов
Долгие годы была широко распространена технология макетирования архитектурных проектов. Это были первые попытки визуализации проекта. Была распространена разновидность макетирования — архитектурная эндоскопия. Технология связана с применением медицинских эндоскопов для просмотра мелких макетов. Это имитация восприятия человеком полномасштабной модели проекта.
Эти макеты носили визуально-информативный характер, но им уделяли большое значение и серьезные проекты без наличия макета не утверждались. В то время была очень востребована специальность макетировщика и они были в обязательном порядке во всех архитектурных бюро.
Совершенствование инструментов и техник черчения продолжалось постоянно, но все большее внимание начали уделять графическому представлению проекта. В проектных организациях появилась должность визуализатора. Но визуализация проекта в то время была больше похожа на творчество художника.
История проектирования зданий: начало эры CAD
В 1960 году возникла концепция CAD (Computer Aided Design) – проектирование с помощью компьютера. Основной ее задачей стала возможность автоматизирования рутинного процесса черчения. Но существенной проблемой было наличие оборудования Ведь в те годы хорошая мощная ЭВМ могла по размеру занимать целую комнату, что существенно ограничивало ее применение. Концепция CAD начала активно развиваться с появлением персональных компьютеров.
В 1982 году появился пакет Autocad от компании Autodesk. Это положило конец эры рутинного черчения руками и это был грандиозный прорыв в развитии САПР. Ушли в прошлое кульманы, кальки, светокопировальные столы и другие атрибуты ручного черчения. Значительно сократилось время черчения, появилась возможность использования типовых библиотечных элементов, что значительно увеличило интеллектуальную составляющую труда. Именно в этот момент проектирование вышло из плоскости чертежа и получило возможность трехмерного моделирования (3D). Качество визуального восприятия такого проекта значительно повысилось. Однако, очень многие проектные организации отказывались, да и сейчас отказываются от 3D моделирования. Все замыслы проектировщиков по-прежнему реализуются через планы, фасады и разрезы в 2D.
Но лучшие специалисты вовремя разглядели возможности трехмерного моделирования и начали активно использовать возможность построения панорам, перспектив и целых населенных пунктов. Такую модель можно создать за очень короткий промежуток времени (он определяется сложностью модели) и даже совершить облет. Таким образом, трехмерное моделирование на несколько лет стало уделом энтузиастов.
За последние 30 лет AutoCAD получил широкое распространение в России. Под AutoCAD написано много приложений для разных направлений проектирования. Этот софт содержит библиотеки типовых элементов и адаптирован к российским стандартам, что и сыграло ключевую роль в популяризации AutoCAD. Сейчас без специализированных CAD-приложений невозможно представить ни одну современную проектную организацию. Благодаря наличию таких CAD приложений маленькие проектные бюро стали успешно конкурировать с крупными проектными организациями, институтами, т.к. численность сотрудников в организации утратила свое значение.
Сейчас трехмерное моделирование стало неотъемлемой частью презентационной графики. Во многих проектных организациях появились должности визуализатора, отвечающего за презентацию проекта заказчику.
Затем разработчики CAD-систем начали рассматривать возможность интеграции приложений между собой. Появилась возможность передавать модели из одного софта в другой. Это также в значительной мере способствовало популяризации 3D моделирования.
Многие консервативные специалисты долгое время отказывались переходить на новую технологию проектирования, мотивируя это тем, что надежнее чертить вручную. Но и здесь разработчики СAD софта пошли навстречу и успешно сымитировали ручное черчение на компьютере. Так был сделан еще один шаг в пользу САПР.
Затем CAD-программы начали автоматически выводить рабочую документацию (таблицы спецификаций, сметы, расчеты). Так технология CAD вышла за рамки простой автоматизации процесса черчения, начав работать с хранилищами информации. Но сначала данные из информационных хранилищ были связаны только с геометрией проектируемого объекта и его видами.
В дальнейшем появились первые методики коллективной работы над проектом при условии единого руководства и первые попытки «работы в команде проектировщиков». С развитием Интернет появилась возможность удаленной работы над проектом. В наиболее продвинутых проектных бюро начали формироваться команды проектировщиков из специалистов, работающих в разных городах и странах. Это привело к значительному ускорению рабочего процесса и увеличению качества проектирования.
Эра CAD близка к завершению. Начинается эра информационного моделирования зданий
Современный САПР уверенно двигается по пути развития визуализации, анимации, генерации комплекта рабочей документации и интеграции с другими приложениями, но прежние САПР достигли предела своих возможностей, т.к. перед проектировщиками стали возникать новые задачи:
- реконструкция ранее построенных объектов;
- необходимость быстрого проектирования при сжатых сроках выполнения проекта;
- необходимость расчета эксплуатационных характеристик здания в момент его проектирования и выбора оптимального варианта. Причиной проведения таких расчетов служат рекомендательно-обязательные зеленые рейтинги, в которых, как правило, участвуют крупные строительные объекты;
- необходимость проектирования в условиях плотной городской застройки, увеличение объема проектной документации и многое другое.
Таким образом, вся вышеперечисленная информация должна содержаться в модели проектируемого здания. Такая модель должна быть грамотно параметризована. Изменение параметров должно повлечь за собой корректировку всей модели.
Это привело к появлению понятия «информационная модель здания» и созданию специализированного софта для стратегии информационного моделирования зданий. Таким образом, пришла новая эра в проектировании — информационное моделирование зданий.
О развитии информационного моделирования в России мы поговорим в следующей статье.
Рекомендую прочесть книгу эксперта BIM Владимира Талапова «Основы BIM. Введение в информационное моделирование зданий».
Эра информационного моделирования зданий находится на пике активности. Начинается эра применения искусственного интеллекта и машинного обучения в проектировании зданий
В последние годы искусственный интеллект и машинное обучение стали активно применяться в различных отраслях, включая архитектуру и проектирование зданий. Эта технология предлагает ряд преимуществ, которые могут оптимизировать процесс проектирования, улучшить энергоэффективность зданий и повысить комфорт пользователей. Экспертиза BIM-проектов в России началась с 2015 года.
Применение искусственного интеллекта и машинного обучения в проектировании зданий может привести к следующим положительным результатам:
- Повышение эффективности: искусственный интеллект и машинное обучение могут помочь сократить время и затраты на проектирование.
- Улучшение качества: искусственный интеллект и машинное обучение могут помочь оптимизировать конструкцию здания и повысить его энергоэффективность.
- Повышение комфорта: искусственный интеллект и машинное обучение могут помочь создать более комфортные и безопасные здания для пользователей.
В заключение можно сказать, что искусственный интеллект и машинное обучение являются перспективными технологиями, которые могут существенно изменить процесс проектирования зданий. Они способны сделать здания более эффективными, комфортными и экологичными.
Появились новые специальности, связанные с применением в проектировании зданий технологий искусственного интеллекта и машинного обучения.
