От кульмана до BIM

Меня зовут Юлия Слободяник, я работаю в IBS BIM-архитектором и сегодня расскажу вам, как за последние несколько десятилетий благодаря ИТ поменялась моя профессия.

Научно-технический прогресс не стоит на месте — время идет, а с ним рождаются и исчезают сотни уникальных профессий. Но ввиду особой важности некоторые из них не теряют своей актуальности даже спустя тысячи лет!

Из года в год эти профессии развиваются, прогрессируют и совершенствуются, а специалисты, посвятившие жизнь любимому делу, изобретают новые технологичные инструменты, целью которых является оптимизация рабочего процесса, увеличение скорости работы и качества итогового продукта.

Одна из таких профессий — архитектор. Именно она особенно интересна с точки зрения используемых инновационных инструментов и средств.

В наши дни уже мало кто помнит, но раньше для создания чертежей архитекторы использовали кульманы, рейсшины, циркули и карандаши, а проектируемые объекты передавались через плоскостные проекции (чертежи на бумаге) и макеты различного масштаба и степени детализации.

На этом моменте хочется заострить внимание и вспомнить, какой долгий путь своего трудоемкого создания должны были пройти чертежи, чтобы попасть на стройку.

Например, в конце 1950-х любой советский архитектор (или конструктор, создающий чертежи от отдельных деталей до двигателей и сложных механизмов) сначала вычерчивал планы, разрезы и фасады карандашом на листе — со всеми надписями, пояснительной запиской, рамкой и штампом. Затем том документации проверялся и направлялся в копирбюро, где копировщики накладывали на каждый чертеж кальку и поверх рейсфедером и тушью вычерчивали его копию. Именно эта «калька» и становилась официальным документом: она подписывалась и сдавалась на хранение в архив. После в отделе светокопии кальки пропускались через барабан специальной светокопировальной машины — на выходе получался рулон, который далее закреплялся на краю огромного стола и специальными ножницами вручную разрезался на отдельные чертежи. Так получался другой тип документа — «синька» (такое название он получил благодаря синеватому оттенку кальки).

Уже в конце 1960-х изобрели «карандашную кальку»: она была более толстая и плотная, на ней даже можно было чертить карандашом. Так у архитектора появилась возможность самому создавать конечный чертеж. Однако этот метод был также не без минусов – чертежи легко портились (размазывались), а сама калька была настолько ломкой, что ее приходилось обшивать по периметру на швейной машинке.

Несмотря на большое количество минусов, копирбюро все же расформировали. А архитекторов ждал очередной этап «инноваций»!

С середины 1970-х годов появилась принципиально новая техника для копирования чертежей — машины, на которых печатались черно-белые копии непосредственно с листа исходного (выполненного все так же вручную) чертежа. Конечным продуктом работы архитектора стал черно-белый чертеж, который на 100% сохранял архитектурный стиль автора. Пояснительные записки стали отрабатывать на печатной машинке, текстовые части чертежей и штампы — тоже, а затем приклеивать на чертеж. С законченного листа делали кальку, она подписывалась и сдавалась в архив. Подробнее о том, как раньше создавались проекты, можно прочитать вот здесь.

Шли годы, и к 1990-м годам в проектных организациях стали появляться компьютеры. При этом долгие годы чертежи, выполненные рукой архитектора, и компьютерная графика существовали параллельно.

С началом нового века специалисты отрасли пришли к началу тотальной оптимизации и автоматизации процесса.

Нормы трудозатрат (временных затрат) на архитектурное проектирование одного здания или сооружения еще 50 лет назад находились в рамках 30-40 месяцев, а с появлением компьютерной графики эти цифры сократились почти в 10 раз!

Теперь для успешного проектирования даже сложных уникальных зданий и сооружений были нужны лишь компьютер и мышь.

После создания программ для проектирования архитекторам удалось отказаться от трудоемкого ручного черчения и в разы уменьшить рабочее пространство. Цифры впечатляют: одно рабочее место в обычном проектном институте СССР имело габариты в среднем 2,5 м в ширину и 2 м в глубину и соответствовало 1 листу чертежа. Сейчас для полноценной работы архитектору достаточно откидного столика в самолете – за полет он вполне сможет поработать над всеми чертежами по объекту или даже нескольким.

А это значит, что, помимо сокращения габаритов рабочего места и возможности работать из любой точки мира, удалось также значительно сократить время, затрачиваемое на разработку проекта. Пройдут годы, и строительные процессы полного цикла можно будет увидеть в 3D — вплоть до мельчайших деталей — и скоординировать работу всех смежных специалистов: конструкторов, инженеров и технологов в режиме реального времени.

Но на пути к объемному BIM-моделированию всем представителям профессии пришлось поработать с его предшественниками.

Первыми появились системы автоматизации проектирования (CAПP или CAD), именно они заменили собой кульман и другие инструменты черчения.

Знаменитая программа AutoCAD была создана в 1982 году, а уже в середине 1990-х во всем мире стали открываться специализированные учебные центры, в которых можно было получить навыки работы с этим программным обеспечением. С появлением AutoCAD архитекторы смогли раз и навсегда отказаться от широкоформатной бумаги, карандашей, ластиков и измерительных приборов — теперь все инструменты для 2D-черчения находились в программе. Огромные цеха инженеров-проектировщиков общей площадью более 5 тыс. кв. м (где было достаточно места для ручного черчения) стали превращаться в уютные мини-офисы, творческие кластеры и пространства. Профессия активно развивалась в соответствии с запросами рынка строительной индустрии: работать надо было быстро, строить много, а риск ошибок и коллизий должен быть сведен к минимуму.

С совершенствованием инструментария архитекторов стало возможным проектирование и строительство сложных зданий и сооружений за минимальные сроки и с ограниченным количеством задействованных специалистов.

Внедрение CAПP позволило быстро вносить изменения в графическую часть и автоматически производить вычисления. Более того, программное обеспечение обрабатывало без ошибок гораздо больше информации, чем человек.

Помимо упрощения создания чертежей и процесса управления проектом, создатели AutoCAD быстро предложили пользователям возможность трехмерного моделирования. Архитектурные модели в 3D дали возможность получить перспективный или аксонометрический вид одним щелчком мыши. Это вывело презентацию объекта на новый уровень (раньше эти задачи решались только с помощью перспективных рисунков и макетов).

Спустя годы САD-программы начали предлагать дополнительные библиотеки и приложения для работы смежных специалистов: в CAПP стало возможным проектировать водоснабжение, канализацию, отопление, вентиляцию и кондиционирование, электрические сети, а также конструктивы зданий.

И все же архитекторам для проектирования было недостаточно одной лишь геометрии объекта, возникла необходимость, чтобы в модели также содержалась информация о его свойствах. Специалистам был нужен не 2D-чертеж и не ЗD-модель, а полноценная цифровая копия, содержащая данные обо всех материалах, нормах, габаритах и других данных проекта. Именно эти потребности легли в основу принципа технологии BIM.

Термин Building Information Model (информационная модель здания) появился в 1992 году, а первый официальный документ был опубликован компанией Autodesk в 2002 году. Он был ознаменован выпуском программы для BIM-проектирования Autodesk Revit.

В информационной модели здания, отстроенной в Revit, данные об объекте строительства представляют собой не таблицы, ведомости и спецификации, а структурированную виртуальную модель с параметрами, скоординированными между собой и имеющими конкретную привязку.

В нее можно быстро вносить изменения и быстро извлекать из нее требуемую информацию об объекте. То есть если спроектированное здание или сооружение в CAПP будет иметь только визуальную составляющую, то в рамках BIM-проектирования оно представляет собой полноценную ЗD-модель, насыщенную информацией о материалах, фирме-изготовителе, нормативной документации, регламентирующей размещение элемента, и всех возможных физических свойствах.

А еще цифровая BIM-модель предназначена для использования на протяжении всего жизненного цикла здания! Она отражает архитектурную идею проекта (визуализации, эскизы, скетчи), предоставляет данные по комплексному анализу и расчетам, используется для создания всех стадий проектирования: ПД (проектная документация), РД (рабочая документация), помогает осуществлять заказ строительных материалов и многое другое.

Обширные возможности делают информационное моделирование исключительно полезным инструментом, за развитием которого пристально следят специалисты всего мира. И даже принимают активное участие! Многочисленные конференции и тематические встречи, организуемые небезразличными представителями профессии, направлены на оптимизацию работы BIM-ПО, устранение недочетов, ошибок и сбоев, а также ценный обмен опытом. Для еще более комфортной и стандартизированной работы создатели Autodesk Revit разработали знаменитый на весь мир DYNAMO — инструмент для визуального программирования, с помощью которого архитекторы могут создавать удобные скрипты и плагины.

Но это уже совсем другая история :)