Результаты BIM-семестра в МАРШ: как мы играли в проектирование

Схема взаимодействия

В мае этого года завершился самый масштабный по количеству вложенных усилий BIM-семестр "Цифровой культуры" в МАРШ. Ниже длинный рассказ об успешном опыте проваленных целей и ценных методических находках в задании под кодовым названием "Прототип". В тексте использованы фрагменты моей недавней статьи. Завершается пост примерами студенческих работ и текстами самих заданий, что позволит читателю более полно оценить работу и, возможно, дать свой критический комментарий.

Введение

Почти год назад я начал придумывать комплексное задание, в центре которого должен был оказаться BIM - цифровой прототип здания для коллективной работы студентов.

Первая встреча в МАРШ. Фото Егора Глебова студенческой инсталляции

Признанные специалисты Егор Глебов (BORSH), а потом Альберт Сумин, Александр Осипов (оба - Академия BIM) и Дмитрий Чубрик (BIM2B) любезно согласились поучаствовать в этой авантюре, за что я им очень признателен. Также меня консультировали конструктор Сергей Пшеничный, Werner Sober Moskwa, и руководитель направления "Инфраструктура" Алла Землянская в Softline. Огромное спасибо, коллеги! Мы работали как команда.

Центральная идея заключалась в построении взаимодействия архитектора и конструктора, причем роль конструкторов пришлось примерить на себя студентам-магистрантам. Вдохновение я черпал в работах студентов В. Талапова.

В рамках дисциплины (один семестр, 60 ак.часов, 15 занятий) группа студентов (21 человек) под руководством 2 преподавателей и 3 консультантов выполняли сквозной проект, который позволил организовать на базе платформы Autodesk Revit совместную работу разных специалистов. Необходимо отметить, что большинство студентов не имели никаких навыков работы в Autodesk Revit.

Задание «Прототип» предполагало следующие темы: методики анализа ситуации (на примере арт-кластера Artplay), концептуальная стадия, командная работа над общим проектом и координация с конструкторами при помощи BIM-инструментов.

В качестве легенды было предложено, что управляющая компания принимает решение вместо устаревшего здания построить новый объект примерно в тех же габаритах для сдачи в аренду. Главный архитектор Artplay Михаил Лабазов выступил в качестве заказчика и составил типовой набор функций, характерных для арт-кластера.

Общая схема

Для начала студенты разделились на группы по 2-3 человека и выполнили разминку: анализ на предмет видимости (iA Tools для Grasshopper), доступности (Smart Space Analyzer для Grasshopper), инсоляции (Ecotect, Ladybug для Grasshopper) и функционального строения пространства (классификация входов при помощи QGIS) между зданий Artplay. В фокусе находился 4 корпус, ведь именно на его месте должен был возникнуть новый объект.

Затем результаты наблюдений должны были оказать влияние на характер здания. Занятным моментом обсуждения наблюдений было ручное эскизирование в классе главных выводов: нередко выразить в виде комикса главный вывод по анализу оказывается непростой задачей!

Егор Глебов дает свою оценку 

Следующий этап – непосредственное «проектирование» (для упрощения было принято значительное количество допущений) будущего объекта. Студенты разделились на 4 группы в среднем по 5 человек. Внутри каждой группы были выделены 3 «слоя»: конструкция (стоечно-балочная система, ж/б; выполнял 1 человек), функциональное наполнение (выполняло 2 человека) и проектное предложение фасада (навесной фасад; выполняло 2 человека).

Способ деления внутри команды по слоям позволил, с одной стороны, сфокусироваться на отдельных инструментах программного обеспечения, с другой - осуществить необычный для студента подход при взаимодействии, когда проектирование различных систем здания выполняется различными специалистами.

Тема взаимодействия конструктора и архитектора, как я уже говорил, стала центральной для задания. Студент, который играл роль конструктора, тесно взаимодействовал с остальными членами команды.

На основе принятой конструктивной концепции здания, «слой» функции постепенно наполнял форму помещениями различного назначения. Тип той или иной функции сразу же отражался на показателях нормативной нагрузки на балки, что должен был учитывать «конструктор». Вес фасада рассчитывался студентами «слоя» фасада и также принимался во внимание при сборе нагрузок. Ниже эти процессы демонстрирует схема взаимодействия-переплетения "слоев":

Процесс обучения

Дмитрий Чубрик обеспечил отличную основу в обучении студентов Revit, хотя, конечно, за такой короткий срок по-настоящему изучить программу невозможно. Альберт Сумин дал несколько мастер-классов по моделированию фасадов в Revit и в целом курировал вместе со мной весь семестр. Отмечу, что Альберт также предоставил ребятам свой плагин расчета инсоляции, который получил развитие в том самом BIM-интенсиве.

Инструктирование студентов при создании конструктивной схемы в Autodesk Revit, сборе нагрузок проводилось Александром Осиповым. Прекрасная лекция предваряла знакомство с конструктивным моделированием и расчетом.



Сам расчет (в итоге была выбрана наиболее характерная рама, а не все здание целиком) выполнялся также Александром в Autodesk Robot Structural Analysis, а результаты расчетов были разобраны в аудитории.

Фрагмент расчета студента-"конструктора"

Схожая, но более простая схема взаимодействия была организована между студентами, занимавшимися фасадом, и студентами, которые занимались разработкой функционального наполнения, - основным связующим критерием стала освещенность помещений.

Артефакт SketchUp

Стоит упомянуть особенности коммуникации - нам помогали соцсети, хотя живое обсуждение нельзя заменить, и наоборот его надо культивировать в BIM-проектах.

Иногда ArchiCAD помогал через IFC показать зоны Revit

О формате проекта

В результате учебного задания было выполнено 4 схематичных проекта, главная цель которых – демонстрация проблематики коллективной работы в цифровом пространстве BIM. На данном этапе развития задания эстетические критерии оценки, как и многие другие, были оставлены за рамками. Вопрос эстетики настолько важен, что им нельзя пренебрегать даже в совершенно техническом задании - иначе мотивация студентов серьезно падает.

Очевидной находкой, как мне кажется, был подход к размещению информации о проекте в виде матрицы на планшете. Мы в каком-то роде делали развеску работ, без строгой композиции. Каждому слою был выделен столбец. Общее пространство-карта прототипа должно было способствовать взаимодействию "слоев".

Команда №1

Команда №2

Команда №3

Команда №4

Выводы

Выводов можно делать очень много. Начиная от организационных и заканчивая совершенно техническими. Вроде бы можно сказать, что опыт оказался успешным. Но в реальности ни один компонент задания (кроме анализа) нельзя было назвать хоть сколько-нибудь качественным. Все в последний момент, из последних сил и т.д. Главная причина "провала" - организационный просчет, ответственность за который возлагаю на себя. Мы запланировали слишком сложносочиненное задание.

При всем вышесказанном, ребята отлично поработали! Надеюсь, им тоже понравилось.

Сначала поговорим об освоении студентом проектирования на основе BIM. Создание проектной информационной модели здания – это совершенно нетиповой процесс, с которым знаком не каждый профессионал. Для учащегося порядок построения модели и количество шагов могут показаться слишком замысловатыми и без явного результата. 

Более того, наконец получив проработанную модель, студент совершенно необязательно получает детальное видение моделируемого объекта. В итоге за неким набором интеллектуальных элементов, собранных в одном файле, есть риск не увидеть цельного проектного предложения. Отсюда и проистекает необходимость для студента в процессе формирования BIM-данных прорабатывать в другой среде строение объекта, логику его функционирования и внести изменения в модель. Иногда полезен выход в пространство ручного эскиза, коллажа, текстового описания.

Стоит упомянуть и увеличение времени для подачи, особенно при обучении репрезентации модели. Количество данных в модели значительно превышает содержание традиционного чертежа, однако это лишь усложняет её «читаемость». Парадокс состоит в следующем: в случае традиционного плана и умозрительной модели проектировщик отталкивается от конечной формы репрезентации, уже готового к коммуникации продукта.

Мои комментарии к планшету

BIM-технология подталкивает нас к приоритету виртуального цифрового макета объекта и ставит чертеж в подчиненное положение: план, разрез или фасад генерируются автоматически, на основе заданных правил. И эти правила не всегда контролируемы полностью, что усложняет, по сути, имитацию традиционного чертежа.

Александр Осипов комментирует финальные результаты

Студент, стараясь двигаться последовательно и не создавать фрагментарных представлений объекта, сталкивается с очень непростой задачей отражения на чертежах значительной массы геометрических объектов и атрибутивной информации. Таким образом происходит определенный разворот в последовательности действий: сначала выполняется виртуальная цифровая модель и на её основе генерируются чертежи, а не наоборот, когда чертежи постепенно формируют умозрительную модель проектируемого объекта (яркий пример – вычерчивание фасадов после планов).

На основе опыта рассмотренного выше учебного задания можно выделить следующие ориентиры для развития образовательных программ в области BIM: поиск новых видов репрезентации; интегрированное проектирование на базе цифровой виртуальной модели; изучение языков моделирования смежных дисциплин и выработка общего, унифицированного BIM-языка.

Очевидно, что требуется серьезная корректировка как содержательной стороны задания, так и организационно-методической. Одним из самых проблемных мест оказалось самоорганизация студентов на продолжительном, сквозном проекте. Любое замедление темпов одного участника команды приводило к отставанию всей группы.

Аналогия из области разработки ПО. Потестировать прототипы мы так и не успели

Ну и о главной идее - взаимодействии дисциплин. Большое количество новых сведений не создавало условий для отладки центральной категории задания – взаимодействия на базе BIM. Как и в случае проектной практики, студентам нередко требовалась индивидуальная, практически психологическая помощь, что абсолютно нормально с учетом высокого уровня сложности программного обеспечения.

Изначальная мысль о тестировании не нашла реализации: банально не успели. Изначальный план - тестирование прототипа в игровом формате на базе Revizto.

Про ограничения и особенности Revit говорить не буду - это потребовало бы отдельной заметки. Если коротко: неоднозначное ощущение от программы в конце.

Программа и график, задания, работы дневники студентов

• Программа

• График (фактический)

• Задания
• DC04-01 - Изучение ситуации
• DC04-01-1 - Изучение ситуации. Завершение
• DC04-02 - Программа
• DC04-03 - Совместная работа
• DC04-03-01 - Оболочка
• DC04-04 - Визуальная риторика
• Работы студентов (восклицательным знаком отметил те дневники, которые более подробно рассказывают о процессе). Обращаю внимание читателей на комментарии студентов - это была очень ценная обратная связь. И в первую очередь она касалась не софта, а совместной работы.