Романюк О. Н., Даньковська О. В., Рудь В.О.

Вінницький національний технічний університет, Вінниця, Хмельницьке шосе, 95, 21021

Використання ЗD-графіки в системах автоматизованого проектування будівель

У даній статті розглядається еволюція розвитку технологічних процесів для виготовлення графічних процесорів.

Ключові слова: САПР, 3D-модель, будівництво, архітектор, проект.

Сьогодні життя суспільства тісно пов’язано з інформаційними технологіями, тому використання комп’ютера стало обов’язковим в усіх сферах діяльності людини. Ця тенденція не стала виключенням для будівельної промисловості. Якщо раніше креслення проектів відбувалося вручну, що займало досить багато часу, то зараз архітектори використовують так звані системи автоматизованого проектування. САПР (англ. CAD, Computer-Aided Design) – програмний пакет, який призначений для проектування (розробки) об’єктів виробництва (або будівництва), а також оформлення конструкторської та/або технологічної документації.

Найпоширенішими САПР є ArchiCAD, Cadwork та КОМПАС-3D.

ArchiCAD – графічний програмний пакет САПР, створений угорською компанією Graphisoft, для архітекторів. Він призначений для проектування архітектурно-будівельних конструкцій і рішень, а також елементів ландшафту, меблів та ін. [1]

При роботі з пакетом використовується концепція віртуального будинку (BIM). Суть BIM полягає в тому, що архітектор будує споруду у 3D-форматі, використовуючи при цьому стіни, перекриття, вікна, сходи, різноманітні об'єкти і т.д. Проект зберігається на комп’ютері у спеціальному файлі. Після завершення робіт над «віртуальним будинком», проектувальник отримує тривимірну цифрову базу даних, яка надає можливість отримувати різноманітну інформацію про даний об'єкт: поверхові плани, фасади, розрізи, експлікації, специфікації, презентаційні матеріали та ін. Підтримує взаємодію з різними інженерними програмами через формат IFC [2].

Приклад роботи з програмою ArchiCAD показано на рисунку 1.

Основною перевагою програми є природний взаємозв'язок між усіма частинами проекту: BIM дозволяє працювати з усім проектом в цілому. Будь-які зміни, зроблені у одній частині проекту, автоматично відбуваються в усіх інших частинах.

Рисунок 1 – Приклад створення проекту в ArchiCAD

ArchiCAD дозволяє працювати над одним проектом групі архітекторів через локальну мережу або Інтернет (технологія Teamwork). Вся документація проекту зберігається в єдиному файлі, що містить архітектурні об'єкти. При цьому зміни, внесені архітекторами за певний період, ArchiCAD автоматично передає у файл проекту. Коли обов'язки розподілені, будь-який з учасників команди легко входить в роботу, визначаючи свій робочий простір за допомогою поверхів, шарів і чітко обмеженою області. Далі робочий простір виділяється в окремий файл, який зберігається на комп'ютері архітектора. Така схема дозволяє працювати незалежно від локальної мережі. У будь-який час архітектор може передати в основний файл (по мережі або за допомогою модему) зміни своєї ділянки проекту, попередньо погодивши їх з головним архітектором. Настільки ж просто отримати зміни від інших архітекторів [3].

Недоліком програми можна вважати обмежені можливості по створенню об'єктів зі складною, нестандартною геометрією (поверхні NURBS, скульптурне моделювання), що найчастіше не дозволяє проектувальнику стандартними засобами реалізувати всі свої ідеї в повній мірі. Для вирішення такої проблеми можна скористатися імпортом з сторонніх програм, таких як Cinema 4D, 3ds Max. Також ArchiCAD не передбачає багатоваріантності проектування – у будь-який момент часу в рамках одного файлу потрібно мати один повноцінний варіант прийнятих архітектурно-будівельних рішень (проте цей недолік до деякої міри можна вирішити відображенням комбінацій шарів) .

Cadwork 3D – це ядро програмного пакету, яке служить для планування, вільного конструювання та виведення на друк усіх креслень, списків матеріалів і машинних параметрів. У ньому доступні всі галузі будівництва з використанням дерев'яних конструкцій і будівельної справи взагалі. Це дає перевагу на ринку, де чинником, що визначає існування кожної будівельної організації, стали гнучкість, швидкість виконання робіт та якість у процесі підготовки робіт [4].

Усі можливі способи будівництва та форми будівельних елементів можуть вільно комбінуватися один з одним.

Для вирішення будь-яких завдань конструктор може використовувати прості прямокутні та круглі перерізи, сталеві, дерев'яні або спеціальні профілі, а також перекошені і S-образні деталі вільної форми. Сюди ж відносяться каталоги з різноманітними сполучними елементами відомих виробників і бібліотеки, створені самим користувачем. Приклад поєднання декількох видів перерізів зображено на рисунку 2.

Рисунок 2 – Поєднання декількох видів перерізів у Cadwork

Усі будівельні модулі можна декомпозувати і поєднувати один з одним. Універсальність можливостей обробки, а також проста і ефективність застосування зробили Cadwork 3D обов'язковим інструментом будь-якого конструктора.

Сьогодні галузі застосування охоплюють як теслярські роботи, так і будівництво дерев'яних будинків, великих інженерних споруд із застосуванням дерев'яних конструкцій, будівництво сталевих конструкцій, будівництво виставкових стендів, зимових садів і сходових конструкцій аж до найцікавіших проектів з реконструкції і реставрації.

КОМПАС-3D – потужна система для 3D-конструювання та моделювання будівель та споруд, яка має так звані модулі-доповнення (бібліотеки), що вирішують будь-які архітектурно-будівельні задачі: від випуску різноманітних специфікацій, відомостей і характеристик моделі практично в будь-якому розповсюдженому форматі, від електронних таблиць, текстових документів до набору інструкцій для проектування [5].

Останньою версією КОМПАС-3D є V14, особливістю якої є використання технології MinD ( Model in drawing ), що дозволяє із середовища звичайного креслення (вид зверху) витягнути та створити 3D-модель конструкції чи цілого будинку (рисунок 3). Таку об'ємну модель можна використовувати для формувань фасадів, видів чи розрізів будівлі.

Рисунок 3 – Приклад використання технології MinD

Переваги технології MinD

· ефективне будівельне проектування на основі інтелектуальних будівельних елементів;

· простий перехід до 3D-моделі;

· передача 3D-моделі в розрахункову програму SCAD, СТАРТ;

· новий підхід до вирішення задачі створення інформаційних моделей будівель.

Висновок

Використання комп’ютерів у будівництві стало обов’язковим сьогодні. Із появою систем автоматизованого проектування архітекторам вдалося зменшити строки проектування будівель, підвищити продуктивність праці, швидко та зручно розробляти документацію до проекту, а також зекономити гроші при будівництві. Було проведено огляд відомих САПР для будівництва.

Список літератури

1. DWG. – [Електронний ресурс]; Режим доступу: http://dwg.ru/sapr/ch64

2. Graphisoft. Virtual Building Solutions. – [Електронний ресурс]; Режим доступу: http://archicad.ru/company/techology/teamwork.html

3. Graphisoft. Virtual Building Solutions. – [Електронний ресурс]; Режим доступу: http://archicad.ru/company/techology/bim.html

4. Компания «Эло». – [Електронний ресурс]; Режим доступу: http://www.elo.ru/ cadwork/

5. 1 СОФТ программы в подлиннике. – [Електронний ресурс]; Режим доступу: http://www.1csoft.ru/publications/8144/15806128/