среда, 6 марта 2019 г.

Расчёт конструкций, КЕО, немного ГИС и климатология с теплотехникой в "Цифровой культуре" МАРШ

Несмотря на разнообразие программного обеспечения в магистратуре МАРШ, такая мозаика инструментов может быть вполне жизнеспособной. Каким образом этот подход мы реализовали на практике, разбираем в заметке.

Процесс

Мы повторили структуру программы прошлых лет: разносторонний набор тем, и все из них раскрывают тот или иной тип оценки архитектурного решения. Получилось движение от микроклимата и теплотехнике (параметры комфорта) к напряжениям и усилиям в конструкции (параметры прочности).

Несмотря на то, что мы не создавали в этом году полностью интегрированного курса, нам удалось гораздо теснее поработать с дисциплиной "Конструкций и технологии", что позволило объединить усилия и добиться более ёмкого результата.

Главная проблема, которую мы решали со студентами, заключалась в активизации множества инженерных знаний, полученных за предыдущие годы обучения архитектуре. И заодно с этим мы учились быстро осваивать незнакомые интерфейсы.

Отчеты прошлых лет:


Итак, 9 наших «элементов»:

1. Эссе о цифровой культуре архитектора

Задание, где требовалось рассказать о своём отношении к цифровому в архитектуре, нужно было выполнять от руки, и затем вставки ручной графики у некоторых студентов распространились на весь дневник.
Галина Казими

2. ГИС

«Бестселлер», который мы дали на занятиях очень кратко – 2 ак.часа + 2 ак.часа онлайн + достаточно объёмный список туториалов. Многие оценили эти базовые навыки работы с геоданными, так как это совпало со стадией исследования в проектных студиях.
Наталия Морозова

3. Энергомоделирование

Изначальный алгоритм задания: каждый берёт заготовленный файл с простым сарайчиком в ARCHICAD, помещает его в выбранную климатическую зону (желательно было взять что-то поэкстремальнее) и начинает тестировать различные сценарии, оценивая изменения в энергопотреблении.

В этот раз мы попробовали разнообразить эту несколько нудную тему анализом микроклимата на первоначальной стадии. Нам помогала программа Climate Consultant, погодные файлы по доступным городам и, конечно, же различные пособия и научная литература.
Анна Тюрякова
Мы просили студентов дополнять выкопировки из литературы аналогами уже построенных объектов в соответствующем климате, чтобы как-то выйти на архитектуру.
Анна Тюрякова

Climate Consultant в итоговом разделе отчёта даёт рекомендации в виде вот таких наглядных изображений:
Дарья Кузнецова

Кстати, инсоляция участка при помощи Grasshopper была дана совсем факультативно, но её можно было бы встроить в общий набор методов исследования территории проектирования.

Энергомоделирование - сама по себе крайне насыщенная тема, и без специалиста здесь никуда. Но мы заручились рекомендациями экспертов, хотя избежать ошибок было непросто.
Многие вопросы остались без ответа, однако, студенты получили наглядное представление о теплотехнике и её составляющих.

На мой взгляд, несложная операция по сборке пирога стены (чаще использовали smartcalc.ru) и последующая оценка влияния итогового коэффициента R на энергозатраты заметно повышает интерес студента в случае интерактивного расчёта. Интерактивность, эксперимент и наглядность - вот залог усвоения подобного материала. На будущее я бы отталкивался от упражнениях, основанных на реальных объектах.

Елизавета Пичугина

Елизавета Пичугина

Дарья Кузнецова
К сожалению, ARCHICAD и EcoDesigner не предоставляют удобного интерфейса для образовательных целей. Это лучше и удобнее, чем Insight 360, но проблема "чёрного ящика" остаётся. Студенту важно ухватить закономерности и распознать отдельные эффекты от того или иного шага, а в результате эти закономерности довольно трудно извлекать из сухих отчётов. Иногда кажется, что сама механика программы "не понимает" физическое явление, и тут начинаешь остро нуждаться в консультациях разработчика.
В самой модели никакой визуализации результатов расчётов нет, а более продвинутая версия STAR недоступна в академической версии ARCHICAD (почему?!).

В общем, я постараюсь написать о своём опыте изучения энергомоделирования в отдельной заметке.

4. Замеры приборами

Невероятно воодушевляющая история, которую мы воплотили в жизнь благодаря Милану Стаменковичу, хотя мы обошлись совсем несложными процедурами в тестовом режиме, без привязки к заданию.
Анна Тюрякова

5. Оценка естественного освещения

В этом году мы решили дать свободу студентам в выборе объекта исследования и получили очень интересные работы. Григорий Матовников (МАрхИ) и провел семинары, и консультировал потом студентов. Использовали, как обычно, VELUX Daylight Visualizer. Кстати, больше всего приходилось бороться с отсутствием сравнения полученных значений КЕО с нормативами (это же случалось в других заданиях).
Николай Пахомов
Элиса Магаяева

Элиса Магаяева

6. Конструктивные расчёты

Как раз этот блок был теснее всего связан с модулем "Конструкции и технологии". Вёл его Владимир Воронич, консультировали Антон Сутягин и Глеб Соболев, использовался софт Karamba (лицензии были любезно предоставлены разработчиком). В начале студенты упражнялись на примере простейшего моста.
Николай Пахомов
Затем наступил куда более сложный этап, где мы явно недооценили трудозатраты с учётом индивидуальных объектов: выбор постройки или проекта для исследования, сборка конструктивной схемы, назначение нагрузок, расчёт и сравнение с СП.
Александр Чурганов

Александр Чурганов

Бова Эрендженов

Елизавета Пичугина
Очень приятно смотрелись шаги сравнения с СП, написанные от руки!

Елизавета Пичугина

Несмотря на то, что все понимали относительность таких расчётов, польза была очевидна: студент задумывался о самих нагрузках, пытался сопоставить компьютерную симуляцию с своими интуитивными представлениями о работе конструкции, искал ошибки в модели, работал с очень конкретными задачами в Grasshopper.

Бросалось в глаза, что заметная часть студентов была действительно мотивирована, хотя, безусловно, молодой архитектор вряд ли будет заниматься конструктивными расчётами (разве что для небольших павильонов)

7. Цифровое формообразование

В декабре нас посетила Дарья Ковалёва (ILEK) с умопомрачительной и вдохновляющей лекцией о лёгких конструкциях и о недавнем проекте, где она приняла активное участие.
Анна Тюрякова
Стало очевидно, насколько важно чередовать утомительные сессии работы с софтом такими выступлениями - все были впечатлены лекцией Дарьи и с новой силой принялись за Grasshopper.

8. BIM

На сей раз мы совсем минимизировали BIM-составляющую. Компания Айбим  - в качестве завершающего аккорда - выступила с лекцией о современных методах цифрового строительства. Студенты воочию увидели финальную стадию (если не считать эксплуатацию) разработки проектных решений.
Анна Тюрякова

9. Эпилог

Формулирование итогового комментария к курсу, размышления студента, в том числе и критические, - необыкновенно удобный способ не только получить обратную связь о своей работе и содержании дисциплины, но и подтолкнуть студента взглянуть назад и самому сделать выводы, которые чаще всего оказываются позитивными.

Заключение

В этом году, как мне кажется, удалось многое – студенты однозначно положительно восприняли навыки, полученные в рамках дисциплины.

Весной 2012 года Е.В. Асс и Н.В. Токарев предложили мне стать куратором модуля «Цифровая культура». Прошло почти 7 лет, 7 потоков магистрантов и 2 потока бакалавриата и теперь кристально ясно, что это предложение стало поворотным в моей жизни, так как возник сильный импульс благодаря оказанному доверию. Хочу поблагодарить руководство МАРШ за эту невероятную возможность.

Начинали мы с Сергеем Неботовым (тогда мы ориентировались на опыт курса Digital Craft в Колумбийском), вскоре подключился как приглашённый лектор Егор Глебов, потом в команду пришёл Альберт Сумин. Таким образом, сложилось сообщество экспертов (например, Дарья Ковалёва, Милан Стаменкович, Григорий Матовников, Владимир Воронич), которые и создают содержательную базу модуля.

В МАрхИ я честно прогуливал сопромат и климатологию, но после окончания института всегда тяготел к инженерной составляющей. Изучение структуры образовательных программ Европы и США дало фундамент для построения "Цифровой культуры" именно в этой парадигме. В контексте идеологии МАРШ мне казалась слишком интимной область создания изображений (кстати, на трёх курсах я любил больше рисунок, чем проект), поэтому мы отмежевались от этой темы с самого начала, обращаясь к ней совсем косвенно. «Параметрика» начала 2000-х меня никогда не вдохновляла, поэтому мне верилось в прикладное применение цифровых инструментов. В голове возникала параллель с архитектором Ренессанса, который восприимчив и открыт ко множеству смежных отраслей.

В конце концов получилось воспроизвести в интерактивном и игровом режиме традиционные аспекты оценки проектного решения: оживить расчёты КЕО и конструкций сделать более понятным анализ микроклимата благодаря цифровой среде и её инструментам-"игрушкам". Да, это совершенно не предел мечтаний, к тому же не могу сказать, что наше видение по Цифровой культуре успешно вписывалось в идеологию школы.

Но всё когда-то заканчивается – пришло время завершить карьеру в МАРШ и передать в надёжные руки развитие этой дисциплины. Ведь вопрос до сих пор открыт: как встроить цифровую среду в мышление современного архитектора естественно, без перегибов и без потери ценного физического опыта?

Комментариев нет:

Отправить комментарий