Преимущества 3д моделирования в строительстве

РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЗЕМЕЛЬНЫХ РЕСУРСОВ / ГЕОДИЗАЙН / ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ / ТРЕХМЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ / ПРОЕКТИРОВАНИЕ / ИНФОРМАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ ТЕРРИТОРИИ / RATIONAL USE OF LAND RESOURCES / GEODESIGN / GEOINFORMATION TECHNOLOGIES / THREE-DIMENSIONAL MODELING / DESIGN / INFORMATION MODEL OF THE TERRITORY

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Дубровский Алексей Викторович, Карпов Максим Андреевич

В статье дается описание методов рационального проектирования объектов недвижимости, которые включают в качестве основных «зеленое проектирование », «функционализм» и технологию геодизайна . Показаны примеры реализации подходов «зеленого проектирования », а также рассмотрены исторические особенности формирования в архитектуре и строительстве направления «функционализм». В качестве одной из проблем реализации принципов «зеленого проектирования » приводится пример застройки рекреационной зоны на территории города Новосибирск в районе поймы реки Ельцовка-1.

Современное проектирование домов: BIM технологии. Библиотеки информационных моделей // FORUMHOUSE

Разработана трехмерная информационная модель территории , которая включает проект двух жилых многоэтажных домов с парковой зоной. Модель построена с учетом принципов рационального проектирования объектов недвижимости. В проекте, в качестве одного из основных параметров, выступало требование максимального использования сложившихся природных комплексов. При проектировании расположения зданий учитывалась оптимальная освещенность внутренних помещений, а также для всех квартир были созданы модели, демонстрирующие вид из окна. Применение технологий геодизайна позволяет адаптировать природные комплексы для создания комфортных, обеспеченных рекреационными ресурсами жилых зон города.

Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Дубровский Алексей Викторович, Карпов Максим Андреевич

Перспективное планирование развития городской территории с учетом проектного срока эксплуатации существующих зданий и сооружений

Формирование современных рекреационных пространств всесезонного использования: городской парк в Новосибирске

APPLICATION OF 3D MODELING FOR RATIONAL DESIGN OF REAL ESTATE OBJECTS

The article considers methods of rational design of real estate objects, which include: «green design «, «functionalism» and geodesign technology. Examples of «green design » are shown. Historical features of the formation of the «functionalism» trend in architecture and construction are considered. An example of the development of a forest zone on the territory of the city of Novosibirsk in the area of the Yeltsovka-1 river is considered. A three-dimensional information model of the territory was developed, which includes the project of two residential multi-storey buildings and a park zone.

The model is based on the principles of rational design of real estate objects. The main parameter was the maximum use of existing natural complexes. When designing buildings, the optimal illumination of the interior was taken into account. Models showing the view from the window for all apartments were created. The use of geodesign technologies allows adapting natural complexes to create comfortable residential areas of the city provided with recreational resources.

Почему в BIM много платят. IT в строительстве

Текст научной работы на тему «ПРИМЕНЕНИЕ 3D МОДЕЛИРОВАНИЯ ДЛЯ РАЦИОНАЛЬНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОБЪЕКТОВ НЕДВИЖИМОСТИ»

ПРИМЕНЕНИЕ 3D МОДЕЛИРОВАНИЯ

ДЛЯ РАЦИОНАЛЬНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОБЪЕКТОВ НЕДВИЖИМОСТИ

Алексей Викторович Дубровский

Максим Андреевич Карпов

В статье дается описание методов рационального проектирования объектов недвижимости, которые включают в качестве основных «зеленое проектирование», «функционализм» и технологию геодизайна. Показаны примеры реализации подходов «зеленого проектирования», а также рассмотрены исторические особенности формирования в архитектуре и строительстве направления «функционализм».

В качестве одной из проблем реализации принципов «зеленого проектирования» приводится пример застройки рекреационной зоны на территории города Новосибирск в районе поймы реки Ельцовка-1. Разработана трехмерная информационная модель территории, которая включает проект двух жилых многоэтажных домов с парковой зоной.

Модель построена с учетом принципов рационального проектирования объектов недвижимости. В проекте, в качестве одного из основных параметров, выступало требование максимального использования сложившихся природных комплексов. При проектировании расположения зданий учитывалась оптимальная освещенность внутренних помещений, а также для всех квартир были созданы модели, демонстрирующие вид из окна. Применение технологий геодизайна позволяет адаптировать природные комплексы для создания комфортных, обеспеченных рекреационными ресурсами жилых зон города.

Ключевые слова: рациональное использование земельных ресурсов, геодизайн, геоинформационные технологии, трехмерное моделирование, проектирование, информационная модель территории.

APPLICATION OF 3D MODELING FOR RATIONAL DESIGN OF REAL ESTATE OBJECTS

Alexey V. Dubrovsky

The article considers methods of rational design of real estate objects, which include: «green design», «functionalism» and geodesign technology. Examples of «green design» are shown. Historical features of the formation of the «functionalism» trend in architecture and construction are considered. An example of the development of a forest zone on the territory of the city of Novosibirsk

in the area of the Yeltsovka-1 river is considered. A three-dimensional information model of the territory was developed, which includes the project of two residential multi-storey buildings and a park zone. The model is based on the principles of rational design of real estate objects. The main parameter was the maximum use of existing natural complexes. When designing buildings, the optimal illumination of the interior was taken into account. Models showing the view from the window for all apartments were created.

The use of geodesign technologies allows adapting natural complexes to create comfortable residential areas of the city provided with recreational resources.

Key words: rational use of land resources, geodesign, geoinformation technologies, three-dimensional modeling, design, information model of the territory.

Современное освоение территории все больше придерживается принципов геодизайна. Экологически-целесообразное использование земель в ближайшей перспективе дает ряд важных преимуществ как с позиции снижения эксплуатационных доходов, так и с позиции повышения уровня комфортности и безопасности для проживания населения [8]. Геодизайн представляет собой вид информационного анализа территории, с помощью которого можно на ранних этапах проекта строительства выявить воздействие факторов окружающей среды на эксплуатацию объекта недвижимости и обеспечить его гармоничное взаимодействие с природными объектами. Данный метод проектирования подразумевает совместное сосуществование городской инфраструктуры с окружающей природной средой [1-3].

Экологически рациональное проектирование (оно же «зеленое» проектирование или Green BIM) в строительстве в настоящее время стало востребованным во многих странах. В России использование этой технологии в строительстве только начинает применяться. В том числе интерес в применении этих технологий в строительстве возрастает в связи с ухудшением экологической ситуации, истощением природных ресурсов и общим трендом на создание экологически безопасных, энерго-эффективных объектов жилой недвижимости [4-7].

Экологически рациональное проектирование помогает сохранить ценные природные объекты, а также является экономически выгодным, поскольку оптимальное расположение зданий с учетом природных особенностей территории позволяет в процессе их будущей эксплуатации обеспечить необходимый уровень комфортности и рекреационной обеспеченности [8]. Например, оптимальное проектирование расположения объекта капитального строительства относительно сторон света, позволяет с наименьшими затратами регулировать температуру в помещениях, а также их освещенность.

Методы и материалы

Green BIM позволяет объединить информационное моделирование объектов недвижимости и экологически рациональное проектирование. При данном методе проектирования учитывают следующие факторы [4]: оптимальный температурный режим (объект должен строиться с учетом сохранения у внутрен-

них помещений комфортной температуры для деятельности человека); использование экологически безопасных строительных материалов; проектирование размещения объектов недвижимости с учетом природно-климатических условий, региональных особенностей территории; эффективная конструкция объектов недвижимости; применение возобновляемых ресурсов энергии; зонирование отдельных помещений; проектирование и строительство высоконадежных инженерных коммуникаций; функциональное разнообразие назначения зданий внутри кварталов жилой застройки.

На сегодняшний день «зеленое» проектирование в мире продвигается через некоторые уже существующие стандарты («зеленые рейтинги»), которые призваны посредством общественного мнения стимулировать администрации муниципальных образований и застройщиков ориентироваться в своей работе на методы рационального природопользования. Наиболее распространенными в мире «зелеными» рейтингами являются американский «LEED» и британский «BREEAM», а также появившийся сравнительно недавно немецкий «DGNB» [4].

Американская система «LEED» является рейтинговой системой для так называемых «зеленых» зданий (Green Building). Система «LEED» применяется в США и некоторых других странах как стандарт оценки проектов энергоэффективных и экологически рациональных зданий для осуществления перехода строительной индустрии к проектированию, строительству и эксплуатации таких сооружений. Британская система «BREEAM» оценивает экологическую рациональность зданий по 60 пунктам (в том числе, здоровье и самочувствие человека, уровень барьерной защиты от негативного воздействия внешних факторов, эффективность использования энергии и др.), каждый из которых оценивается в определенное количество баллов. Данные рейтинги пользуются большой популярностью во многих странах, так как такая сертификация признается весьма престижной и способна повысить стоимость объекта капитального строительства [5].

Коэффициент полезности зданий должен быть максимальным, однако зачастую большая часть расходов приходится на улучшение внешнего облика, что не всегда является оправданным. Такой подход в строительстве и архитектуре, когда здание возводятся без особых излишеств, называется функционализм.

Первооткрывателем данного направления еще в XIX веке стал американский архитектор Луис Генри Салливен, выдвинувший тезис «форма должна соответствовать функции», помимо этого, архитектор стоял у истоков начала строительства небоскребов. Он углублялся в проблемы акустики и каркасной конструкции зданий, однако наибольший интерес Салливен уделял абстрактным формам. Его проекты отличают от других конструктивное совершенство и функциональность. Первым зданием, спроектированным по этому принципу, стал Гаранти-билдинг в Буффало, рис. 1, а. Эта постройка стала образцом для высотных зданий, которые впоследствии получили широкое распространение в США. Функционализм диктует строгое соответствие формы здания и его частей протекающим в нем

производственным и бытовым процессам (функциям) и отказу от всего, что не отвечает его практическому назначению. Иными словами, здания должны выполнять непосредственно свои утилитарные функции, декор в этом случае является не существенным элементом, от которого можно отказаться [9]. Яркими примерами зданий, построенных по принципам «функционализма», в СССР, а как архитектурное наследие и в РФ, являются дома хрущевской постройки или «хрущевки», возведение которых было начато с середины 60-х годов, рис 1, б. Данный тип жилых домов с огромным успехом выполнил задачу массового расселения людей и каждая четвертая семья получила квартиру [10].

Рис. 1. Примеры проявления направления «функционализма» в архитектуре:

а) здание Гаранти-билдинг в Буффало (США); б) жилое панельное пятиэтажное здание «хрущевка» в Новосибирске (РФ)

Таким образом, в современном градостроительстве и планировании использования территорий под застройку, активно применяются два перспективных направления «зеленое строительство» и «функционализм». Однако, примеров, когда застройщики в ущерб эстетическому, оздоровительному, экологическому комфорту граждан застраивают рекреационные зоны много даже на территории города Новосибирска [11, 12].

Например, Новосибирск может лишиться полноценного парка в пойме реки Ельцовка-1 [13]. Пойма Ельцовки-1 — уникальный природный комплекс, расположенный в непосредственной близости от центра города, и представляет собой 10 га зеленой зоны — от Красного проспекта до улицы Ипподромской, рис. 2, а. Застройщик, обладает правами на земельный участок, площадью 1,5 га.

Изначально его планировалось застроить жилыми комплексами с паркингами и благоустроенными территориями. При рассмотрении проекта застройки, общественный экспертный совет при мэрии города Новосибирск по вопросам градостроительства предложил построить парк на этой территории. Застройщик принял решение передать большую часть земельного участка под парковую зону, а на участке 0,5 га возвести два жилых дома общей жилой площадью 25 тыс. метров кв. При этом было принято решение оставшуюся территорию превратить в парковую зону, благоустроить и пре-

дать на баланс города, что было бы первым этапом в строительстве Ельцовско-го парка, который охватывал бы в перспективе территорию в 10 га по руслу реки. Однако при этом застройщик вышел со встречным предложением,- отойти от нормативов стандартного выделения придомовой территории (количества автомобильных парковок и детских площадок), минимизировав ее за счет парковой зоны, которая фактически будет примыкать к жилым домам, но не будет им принадлежать.

Однако здесь застройщик поддержки не нашел и отступать от регламентов градостроительный совет разрешения не выдал. Эксперты выступили против любых отклонений от норм градостроительного законодательства.

В результате принято решение строить не два дома, а застраивать весь участок в соответствии с нормативами, несмотря на то, что жители города проголосовали, за поддержку проекта с парковой зоной. В октябре 2017 идея создания парка в пойме реки Ельцовка-1 вошла в число победителей городского конкурса «125 идей для города», однако реализации так и не нашла. В настоящее время территория активно застраивается, рис. 2, б).

Рис. 2. Космический снимок на территорию природного комплекса

реки Ельцовка-1: а) снимок 2011 года; б) снимок 2019 года

Местность по руслу реки уже давно пытаются отстоять активисты, выступая с требованиями обновления генерального плана развития Новосибирска, согласно которому на этой территории предусмотрено строительство автомагистрали, и настаивая на том, чтобы в этом месте все же строился парк, за который жители города борются уже не один год, собирают пикеты и пытаются всячески предотвратить застройку.

В качестве исследовательского проекта авторами была создана трехмерная информационная модель данной территории, которая показывает, как она могла бы выглядеть при реализации проекта парковой зоны. В качестве исходных данных использовалась цифровая модель рельефа, рис. 3, а и цифровой адресный план территории, рис. 3, б.

Рис. 3. Исходные данные для информационного моделирования территории застройки природного комплекса реки Ельцовка-1: а) цифровая модель рельефа; б) цифровой адресный план территории

Под зону рекреационного назначения был выбран участок площадью 1,1 га, находящийся непосредственной близости с руслом реки. Его площадь соответствует регламентам «Правил землепользования и застройки». Проект парка включает в себя наличие велосипедных дорожек, беседок у обустроенных берегов реки, места для проведения локальных мероприятий и других элементов, необходимых для удовлетворения потребностей в культурном досуге и отдыхе жителей ближайших домов, рис. 4, а. Трехмерная информационная модель территории показана на рис. 4, б.

Рис. 4. Проектные решения по застройке территории природного комплекса реки Ельцовка-1:

а) проект парковой зоны; б) трехмерная информационная модель

Трехмерная информационная модель территории включает в себя расчет параметров всех объектов капитального строительства, а также элементов благоустройства, рис. 5, а. При проектировании расположения зданий были использованы принципы «зеленого проектирования» и «функционализма». Были построены модели освещенности внутренних помещений, а также модели «вид из окна» для дополнительного информационного обеспечения рекламно-справочного сопровождения процесса строительства и продажи недвижимости, рис. 5, б.

Рис. 5. Элементы трехмерного информационного моделирования территории: а) элементы обустройства территории «парящий променад»; б) вид из окна квартиры

Общим выводом, при рассмотрении практик застройки городской территории является то, что проблема рекреационной обеспеченности не только не решается, а наоборот усугубляется застройкой оставшихся лесопарковых зон. В Новосибирске некоторые застройщики все-таки находят возможность создания зеленых зон возле жилых зданий. Например, жилой комплекс «Европейский берег» [14].

Проект предполагает строительство 28 жилых домов с парковой зоной и велодорожками. Проект жилого комплекса «Михайловский» также предполагает парковую зону. Удачным в плане рекреационного обеспечения является проект города-парка «Ясный берег» в пойменной части реки Обь, в непосредственной близости с Димитровским мостом. Компания «Тильке инжиниринг» на 40 га земли планирует разместить 25 жилых домов, полностью обеспеченных собственными, индивидуальными рекреационными зонами [15].

Сочетание принципов «функционализма» и «зеленого проектирования» в строительстве позволяет выполнять более рациональное, эффективное и оптимальное с точки зрения экономических затрат проектирование при строи-

тельстве зданий и сооружений [16-18]. Применение технологий геодизайна позволяет лаконично вписывать техногенные объекты в элементы окружающей природной среды, минимизируя затраты на инженерную подготовку территории, а в последствии существенно повышая их рекреационную обеспеченность [19]. Геоинформационные технологии позволяют создавать несколько альтернативных сценариев освоения территории, предлагая всем участникам процесса территориального управления выбор наиболее оптимального пространственного решения.

1. Дубровский А. В., Малыгина О. И. Геодизайн — новое направление геоинформационного проектирования / А. В. Дубровский // Интерэкспо ГЕО-Сибирь-2016. XII Междунар. науч. конгр. : Междунар. науч. конф. «Экономическое развитие Сибири и Дальнего Востока. Экономика природопользования, землеустройство, лесоустройство, управление недвижимостью» : сб. материалов в 3 т. (Новосибирск, 18-22 апреля 2016 г.). — Новосибирск : СГУГиТ, 2016. Т. 2. — C. 40-45.

2. Гейл Я. Города для людей / Я. Гейл, Альпина Паблишер. — 2012. — 277 с.

3. Курьерова Г. Г. Экология предметного мира как стратегия дизайна в постиндустриальный период. — М. : ВНИИТЭ, 2008. — 132 с.

4. Талапов, В. В. Зеленый BIM входит в нашу жизнь [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://isicad.ru/ru/articles.php?article_num=14095. — Загл. с экрана.

5. Тренды в урбанистике [Электронный ресурс] / URBAN. — Режим доступа: http://urbanurban.ru/2012/03/20/trend-10-urbanism-like/. — Загл. с экрана.

6. Гороховодацкая, Е. В. Тенденции проектирования адаптивных рекреационных пространств в городской среде [Электронный ресурс] / Архитектон. — Режим доступа: http://archvuz.ru/2013_22/63 — Загл. с экрана.

7. Исследование организацией The Trust for Public Land по качеству городских парков [Электронный ресурс] / FORUM DAILY. — Режим доступа: http://www.forumdaily.com/nyu-jork-zanyal-vtoroe-mesto-v-ssha-po-kachestvu-gorodskix-parkov/ — Загл. с экрана.

8. Жарников В. Б., Евсюкова И. Н., Сафонов В. В. Мониторинг земель как основной механизм информационного обеспечения инфраструктуры устойчивого развития территорий // Интерэкспо ГЕО-Сибирь-2015. XI Междунар. науч. конгр. : Междунар. науч. конф. «Экономическое развитие Сибири и Дальнего Востока. Экономика природопользования, землеустройство, лесоустройство, управление недвижимостью» : сб. материалов в 4 т. (Новосибирск, 13-25 апреля 2015 г.). — Новосибирск : СГУГиТ, 2015. Т. 3. — С. 192-197.

9. Власов В. Г. Функционализм, или интернациональный стиль // Новый энциклопедический словарь изобразительного искусства. В 10 т. — СПб. : Азбука-Классика. — Т. Х, 2010. -С. 237-244.

10. Бусаров И. В. История «хрущёвки» (или жилищное строительство СССР в 19501960-е годы) [Электронный ресурс] // Исследования молодых учёных. — Вып. № 2 (6). — Режим доступа: https://mgpu-media.ru/issues/issue-6/historical-science/story-khrushchev.html?showall= https://cyberleninka.ru/article/n/primenenie-3d-modelirovaniya-dlya-ratsionalnogo-proektirovaniya-obektov-nedvizhimosti» target=»_blank»]cyberleninka.ru[/mask_link]

Что дает 3D-моделирование дома?

Работа с дизайнером может помочь придать Вашему дому уникальный и удобный для Вас дизайн. При этом для человека, не задействованного в этой сфере, иногда трудно понять термины и представить вид помещения без подручных средств. 3D визуализация интерьера позволяет наглядно продемонстрировать работу дизайнера , а также внести коррективы на стадии создания проекта, а не после завершения отделочного этапа.

Зачем нужна визуализация интерьера?

Для начала ответим на вопрос: «Что такое визуализация?» Это представление будущего интерьера в виде изображений. Для человека, не связанного с дизайном, такой подход будет наиболее удобным. Заказчик сможет указать на те элементы, которые ему не подходят, чтобы специалист заменил их.

Таким образом, визуализация помогает заказчику понять подходит ему данная работа, или она требует доработки. Она позволит сэкономить время, так как изменить модель гораздо проще, чем переделать ремонт, при этом дополнительные растраты также не понадобятся.

Преимущество 3D-визуализации перед двумерными рисунками

Двумерное представление может быть в виде акварельной подачи или скетча. В первом случае хорошо будет передана цветовая палитра, но при этом фактуры пострадают, так как не получится передать фактурность мебели и различных предметов декора (крыши и внешней отделки, в случае проектирования дома), а также нет возможности отображения различных рисунков. Во-втором случае эскиз дополняется стилистической картой, в которой отображено все то, что теряется в предыдущем методе. Но при этом заказчику довольно сложно собрать воедино все образы в своем воображении.

3D визуализация позволяет максимально передать идеи специалиста, облегчая восприятие их заказчиком.

3Д проект максимально точно передает:

фактуру предметов интерьера, отделочных материалов;

цветовое решение интерьера, в том числе принты;

схему проводки, то есть расположение светильников, розеток и выключателей;

Таким образом, клиент получает максимально точное представление о предстоящих работах и может сразу ответить, какие пункты необходимо поменять.

Как делается 3D-моделирование дизайна домов?

Для того, чтобы сделать 3Д проект дома необходимо обладать довольно обширной базой знаний по работе с 3D-моделями. Поэтому за качественной работой лучше обратиться к проверенному специалисту, который сможет выполнить проект, опираясь не только на современные тенденции, но и на Ваши предпочтения и выделенный бюджет.

Почему все чаще дизайнеры используют такой подход, как 3D визуализация интерьера?

Во-первых, обычная визуализация высокого уровня требует почти такой же объем времени, как и 3D.

Во-вторых, такой проект представляет собой не только объемный рисунок, но и все необходимые расчеты и планы, так как программные средства реализуют эту функцию автоматически. При этом при внесении изменений расчеты также меняются.

В-третьих, взаимодействие с заказчиком становиться проще, ведь можно показать ему готовую работу с разных ракурсов и позиций без лишних объяснений, а он выберет лучшее решение.

Таким образом, экстерьер помещения проще и нагляднее выполнять средствами 3D- программ, которые позволяют отразить все особенности отделки,мебели и предметов декора.

Зачастую работа проектировщика не ограничивается визуализацией внутренней отделки, так как с проектом участка также удобнее работать в 3D-моделях.

Данное направление приобретает все большую популярность, ведь 3D визуализация интерьера позволяет убрать некоторое количество этапов доработок.

Источник: www.noviydom.ru

Пять доводов в пользу трехмерного моделирования

По некоторым оценкам, свыше 100 тыс. инженеров-конструкторов за минувшее десятилетие изменили базовый подход к своей работе, перейдя с двумерных чертежных компьютерных программ на системы трехмерного конструирования с использованием твердотельных моделей.

В нынешних условиях растущей конкуренции, когда ускорение процесса проектирования является настоятельной необходимостью, то, что когда-то начиналось в виде тонкой струйки, превратилось в бурный поток. За последние два года на 3D-проектирование перешло почти столько же компаний, сколько за десять лет после появления этой технологии.

Если вам доводилось работать в фирме, которая в те времена могла себе позволить приобретение 3D-систем, то вам не надо объяснять преимущества твердотельного моделирования для технического конструирования.

А как же быть с остальными?

Благодаря появлению программ с оконным интерфейсом, технология твердотельного моделирования сейчас доступна практически любому инженеру из сообщества технических конструкторов. В связи с этим сегодня перед проектировщиками нового поколения встают те же вопросы, что и перед их предшественниками много лет назад. Действительно ли твердотельное моделирование — это то, что нужно? Повысит ли оно эффективность процесса конструирования? Будет переход на твердотельное моделирование разумным решением?

Ведущая фирма по системам автоматизированного проектирования Autodesk, которая одной из первых занялась созданием компьютерных программ твердотельного моделирования, помогла тысячам компаний найти ответы на эти вопросы и осуществить переход на 3D-проектирование.

Улучшенное конструктивное оформление

Одним из наиболее очевидных отличий твердотельного моделирования от двумерного черчения является построение точной по размерам трехмерной модели. Благодаря графическим возможностям современных компьютеров, модель можно рассматривать на экране со всех сторон, манипулируя ею, как реальным предметом.

Возможность выразить свои идеи непосредственно в трехмерном пространстве дает конструктору гораздо большую свободу и повышает эффективность его работы. «Конструктор обладает пространственным мышлением, — отмечает Маршалл Халберт, главный конструктор фирмы Pacific Coast Technologies. — Трудно создать 2D-чертеж, когда вы мыслите 3D-образами». Его поддерживает Джон Барановский, менеджер по системотехнике из HMS, Inc.: «Работа в трехмерном пространстве делает ненужной «трансляцию мышления», которая необходима, чтобы разобраться в 2D-чертеже». Трехмерная модель для конструктора — более удобный и эффективный способ воспроизведения замысла.

Улучшенное конструктивное оформление облегчает работу с моделью для тех, кто находится дальше по цепочке. Возьмем производственную сферу. На основе твердотельной модели может быть автоматически создано покомпонентное изображение с пространственным разделением деталей, помогающее свести к минимуму ошибки производственного персонала. «Производственники обожают такие картинки, поскольку те легки для восприятия, — говорит Джеймс Тодорофф, менеджер по технологическим процессам из Wisne Design. — Впрочем, от рабочих сборочного цеха никто и не требует умения разбираться в сложных чертежах».

#187.

Важно и то, что на маркетинговых презентациях и в технических публикациях реалистичный рендеринг трехмерной модели производит гораздо большее впечатление, чем обычный 2D-чертеж, поскольку такая модель гораздо легче для восприятия. «Фактически мы предлагаем клиентам прототип еще до того, как создан реальный образец, — говорит Алфредо Бентивольо, президент канадской компании Alpha Marathon. — Клиент может рассматривать машину под любым углом и сразу предлагать свои рекомендации. Это дает громадную экономию времени. Клиенты считают нас чуть ли не магами и волшебниками».

Дейв Пэрри, управляющий директор из британской фирмы Nova Design, отмечает: «Как только наши посетители видят, что мы делаем в Inventor, они сразу же cтремятся войти в число наших клиентов».

Автоматизированное производство чертежей

Каким бы странным это ни казалось, но одним из главных преимуществ программ 3D-моделирования является их способность быстро создавать точные 2D-чертежи.

Дело в том, что современные полнофункциональные программы твердотельного моделирования (включая и Autodesk Inventor) могут автоматически производить 2D-чертежи разных проекций прямо с твердотельной модели, находящейся слоем ниже.

Даже в случае с простыми компонентами генерирование двумерной проекции с твердотельной модели выполняется быстрее, чем создание чертежа в традиционном 2D-окружении. Как говорит Джон Фостер, управляющий директор из Professional Design Group: «Для выполнения простых задач мы все равно используем программу 3D-моделирования Autodesk, поскольку работать там гораздо быстрее и легче, и даже для несложных деталей есть смысл делать трехмерные модели».

Например, проекции, показанные на рис. 2, были генерированы на основе 3D-модели в Autodesk Inventor — вся работа потребовала лишь нескольких операций и была выполнена за 10 минут. Представленные там же базовые проекции и сечения, созданные с применением традиционной 2D-техники в AutoCAD, потребовали гораздо большего числа операций и заняли около 35 минут времени.

Дополнительная изометрическая проекция была сгенерирована с твердотельной модели за несколько секунд. На ее создание традиционным способом ушло бы куда больше времени. Для многих компаний возможность самостоятельно создавать описательные изометрические проекции, сечения и покомпонентные изображения означает экономию тысяч долларов в год на одних лишь заказах по изготовлению чертежей.

Упрощенная модификация чертежей

Процесс проектирования — это лишь один из аспектов, который может быть усовершенствован за счет технологии твердотельного моделирования. Еще большим достоинством в глазах многих пользователей является то, что программы 3D-моделирования позволяют легко изменять уже существующие конструкции и их чертежи. Как отмечает г-н Тодорофф из Wisne: «Такие программы прекрасно воспроизводят замысел инженера и дают нам возможность использовать свои прежние конструкции для создания новых, существенно сокращая тем самым цикл разработки».

Предлагаемый современными программами параметрический подход позволяет конструктору задать новые размеры, и программа пересчитает все изменения, касающиеся тех деталей модели, которым определены эти размеры, и автоматически обновит всю модель. Интеллектуальные функции таких пакетов, как Autodesk Inventor, ускоряют процесс модификации, поскольку программа автоматически вычисляет всё — например точное размещение сквозного отверстия в детали, размеры которой были изменены.

Между тем сами детали тоже создаются не изолированно: они рассчитываются программой на работу в контексте сборки. Свойства одной детали определяют форму и размеры другой. Традиционные САПР включают механизм параметричности, который и определяет такие отношения между деталями. Он неплохо работает в простых ситуациях, но дает сбои в реальных условиях кинематической подсборки и при непредсказуемых изменениях схемы.

Адаптивная технология программы Autodesk Inventor устраняет проблемы взаимоотношений, возникающие внутри сборки в параметрической конструкции. Характеристики деталей можно определять в контексте узла, в котором они находятся. Простой интерфейс программы позволяет задавать формы деталей, их размеры и позиции. Адаптивная технология дает свободу в конструировании и возможность редактировать детали в ориентированном исключительно на сборку окружении.

Интеграция с другими программами

Поскольку 3D-модели содержат значительно больше технических данных, чем 2D-чертежи, то еще одним важным достоинством технологии твердотельного моделирования является возможность последующей обработки полученных результатов с помощью других программ, связанных, например, с анализом и производством.

Прямая совместимость систем 3D-проектирования с такими программами позволяет конструктору использовать на ранней стадии разработки средства анализа конечных элементов, кинематики, допусков и т.д. Это помогает существенно повысить качество проекта. Касаясь включения в рабочий процесс анализа конечных элементов, г-н Тодорофф из Wisne отмечает: «Это дает нам возможность имитировать условия нагрузки, выявлять точки высокого механического напряжения и дорабатывать отдельные детали для снижения этого напряжения».

По словам г-на Халберта из Pacific Coast Technologies, тесная интеграция между проектированием и производством ведет к значительной экономии времени. «По трехмерной модели в заводском цехе видят, как должна выглядеть готовая деталь, — поясняет он. — А нам достаточно было сделать лишь небольшой пересчет для станка с числовым программным управлением. Таким образом, мы получаем возможность быстрее и детальнее прорабатывать проекты».

В числе приложений, которые хорошо сочетаются с Autodesk Inventor, — программы анализа конечных элементов, симуляции движения, управления и обмена данными. Франк Кристек, менеджер по САПР из германской компании Fahrzeugbau Langendorf идет дальше: «Мы подключаем Autodesk Inventor к процессу продаж. Наш торговый представитель заполняет таблицу Excel, а Inventor затем автоматически создает трехмерную модель грузовика и даже генерирует технические чертежи».

Укороченный цикл проектирования

Для многих пользователей преимущество технологии твердотельного моделирования связано с возможностью поддержания своей конкурентоспособности за счет сокращения цикла проектирования.

Обычно производственный инженер рассуждает так: «Наша цель — сравняться с конкурентом или обойти его, сократив время на проектирование. А поскольку Autodesk Inventor включает средства, необходимые на всех стадиях — от разработки деталей до создания прототипа, то это именно то, что нам нужно». Это мнение разделяют все конструкторы, перешедшие на твердотельное трехмерное моделирование.

Билл Хасбрук, инженер по акустике из фирмы Phoenix Gold, говорит: «Сокращение цикла, которое было достигнуто за счет использования Inventor, открыло перед нами возможность быстрее поставлять продукцию на рынок. Однако лишь удостоверившись, что это обернулось выгодой для всех наших отделов — от технического до маркетингового, я окончательно убедился в том, что наши вложения действительно дали отличный эффект».

Сокращенный цикл проектирования дает и другие преимущества — более быструю окупаемость, высвобождение времени на научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы. «Если вы успеваете первым выпустить продукт на рынок, то полученные от его продажи деньги быстрее окупят затраты на его разработку», — поясняет Джон Фостер из PDG. А Тимм Коллинз, инженер-конструктор из новозеландской фирмы Svedala, добавляет: «Это высокоэффективное программное решение не только помогает нам сохранять устойчивые позиции на рынке, но и высвобождает время на разработки и исследования».

Заключение

Итак, является ли переход на трехмерное моделирование разумным решением? Здесь многое зависит от разных факторов, но тем не менее тысячи ваших коллег и конкурентов ответят на этот вопрос положительно.

#187.

Источник: sapr.ru

Трехмерные модели: зачем нужны, как это поможет в строительстве?

Давайте с начала разберёмся , что из себя представляет 3D-моделирование:

3D-моделирование — это раздел компьютерной графики, который посвящён созданию трёхмерных объектов.

Задача 3D-моделирования: разработка визуально объёмного образа необходимого объекта.

В чём заключается основной процесс 3D-моделирования: основной процесс моделирования представляет собой соединение наборов точек с полигональными фигурами линиями, а также с полигональными фигурами для создания моделей.

Области, в которых используется 3D-моделирование:

• архитектура,
• кино,
• телевидение
• компьютерные игры,
• анимация,
• лёгкая промышленность
• медицина (создание моделей внутренних органов и искусственных конечностей),
• промышленный дизайн,
• реклама
• машиностроение
• VR
• самолётостроение
• машиностроение
• создание заставок
• создание различных фонов
• моушн-дизайн

Как 3D-моделирование может помочь в строительстве

Уже по слова многих экспертов мира , 3D-моделирование кардинально изменит строительную отрасль.

Детальная визуализация объекта с помощью определённых компьютерных программ позволяет максимально точно и верно понять, как будущий дом будет выглядеть в реальной жизни. 3D макеты оставляют глубокое впечатление на клиентов и помогают компании достичь полного взаимопонимания спокупателем.

Инструмент работы строителей- это твёрдые ,а также полые конструкции , обладающие очень и очень точными параметрами, расчетными данными. Из этого следует, что особенно важным для этой категории людей является не внешний вид модели, а возможность применения к ней формул, работы с ними, одноразовые чертежи, определённые графики, а также проверка абсолютно всего механизма на любом этапе его разработки. Таким образом, цель проектировщика – это не только визуализация объекта, но, в большей степени, измеримая и рабочая информация о нем.

В чём заключаются главные преимущества 3D-строительства:

• экологичность
• безопасность
• высокая скорость строительства
• низкий уровень расходов

Благодаря всему выше перечисленному планирование и реализация проекта становятся единым процессом из-за чего сокращение сроков достигает около 80%.

Многие специалисты утверждают , что экономия на материалах составляет около 60% , а стоимость строительства может даже сократиться до 50% !

Также 3D макет — это минимальное количество ошибок при реализации проекта . 3D-моделирование дает полное понимание объёмов, а также размеров материалов необходимых для строительства. Это важно при составлении документов, в которых рассчитываются затраты на проект исходя из расходов, поскольку данный документбудет точным. Ко всему 3D макет реализуется и создается намного быстрее обычного чертежа нарисованного карандашом, что довольно часто ценят покупатели.

Необходимые материалы для 3D-моделирования

Основным материалом для 3D-моделирования являются специальные мелкозернистые смеси. Данные смеси довольно сильно отличаются от традиционного всем нам бетона. Также каждая компания специализирующаяся в этом деле разрабатывает свою рецептуру , которая в дальнейшем будет соответствовать соплу принтера , а также его устройству .

Уже готовые смеси благодаря своей особенной рецептуре позволяют печатать элементы абсолютно любой сложности , начиная совсем с небольших построек таких как : скамейки , автобусные остановки и клумбы , заканчивая строительствам высотных зданий , а также мостов .

Сама смесь должна иметь определённые параметры, самыми важными из которых являются : пластичность , прочность и скорость застывания .

Из всего выше сказанного можно сделать вывод о том, что 3D-моделирование является одной из самых перспективных направлений в области возведения всевозможных сооружений и конструкций .

Источник: buroprojects.ru