Этапы архитектурной концепции и цифровой инструментарий / Components of an architectural concept design and digital tooling

Тезисы к конференции в МАРХИ, апрель 2024. Решил выложить здесь, вдруг у кого появятся комментарии. Первоначальная версия схемы концепции в конце статьи.

Ключевые слова: 3D, BIM, архитектурное проектирование

Keywords: 3D, BIM, architectural design

Аннотация: Статья рассматривает этапы и задачи архитектурной концепции на примере российской проектной компании: программа здания, поиски объёмно-пространственной композиции, различные виды анализа, поиск фасадного решения и визуализация. Каждой задаче соответствует определенной цифровой инструмент.

Abstract: This paper discusses the different components and tasks involved in architectural concept design, such as the building program, massing studies, architectural analysis, façade studies, and visualization. A case study of a Russian architectural bureau is considered. Each task is associated with a specific digital tool.

Проектирование с использованием ручной графики, макетирования, ручного черчения уходит постепенно в прошлое. Впереди нас ждёт сложно устроенная, чутко следующая новым веяниям цифровая среда виртуального проектирования. Несмотря на большое количество новых инструментов, появившихся в последние десятилетия, этапы самой разработки проекта (от простого – к сложному), на первый взгляд, остаются неизменными. Однако, вкупе с новыми технологиями и запросами общества привычный процесс разработки архитектурной концепции постепенно меняет свой облик [1]. Поэтому представляется интересным попытаться зафиксировать существующие практики.

Рассмотрим на примере упрощенной схемы разработки архитектурной концепции жилого многоэтажного дома российского бюро «Апекс» [2] основные задачи, которые стоят перед архитектором, и возможные инструменты для их решения. Схема составлена на основе изучения материалов в сети Интернет и небольших интервью сотрудников.

В начале работ стоит техническое задание или функциональная программа здания, представленная чаще всего в виде электронной таблицы (1). Программа здания переводится в планировки (2) в среде BIM-приложения. В российской практике BIM, безусловно, занимает центральное место. Этот шаг может быть автоматизирован при необходимости. Именно BIM обеспечивает динамическую связь между двумерными планами и табличными данными. Трехмерная модель в данной задаче не так важна, особенно в случае с жилыми многоквартирными домами. Третье измерение необходимо архитектору в рамках другой задачи (4) – поиска объёмно-пространственной композиции здания в городском контексте (в англоязычной практике есть понятие massing studies, которое нашло своё выражение в различных цифровых инструментах [3]). Здесь архитектору необходимо определить, как вписывается объём в городской силуэт и как обеспечиваются нормы инсоляции. Расчёт инсоляции (5), фотомонтаж (6), а также градостроительный анализ (7) – важные этапы работы. И то, и другое требует трёхмерной модели застройки или хотя бы сведений о высотах зданий и рельефе. Эта задача может также быть выполнена в среде BIM-приложения. Задачи фотомонтажа (встраивания в фотографию) могут быть решены в различных приложениях для 3D-графики (например, можно использовать даже бесплатный Blender). 

Некоторые архитекторы сходятся во мнении, что BIM не обладает достаточной гибкостью для поиска фасадных решений. Для этой задачи (8) может быть применен простой и удобный 3D-САПР с возможностью эскизной визуализации и работы с повторяющимися трёхмерными элементами. Работа с фасадом сопряжена с изучением архитектурных аналогов (9) в сети Интернет или других источниках – здесь нам могут пригодиться не только навыки работы с интернет-браузером, но и интеллектуальными помощниками. Наконец, архитектурная визуализация при помощи рендера (10) нередко отдаётся внешним специалистам. В то же время активно развивается генерация изображений при помощи нейросетей на основе текстового ввода.

Все эти этапы и задачи, которых может быть гораздо больше, требуют осмысления, встраивания в учебный процесс проектирования и подбора наиболее подходящих инструментов. В настоящий момент рассмотренная выше типовая схема условного бюро не находит отражения в профессиональных публикациях или научных статьях в России. Фиксация существующих подходов и их изучение позволит эффективнее развивать и учебное проектирование, и профессиональную практику.

 

Библиография:

1.      Holzer, D. Design Technology in Contemporary Architectural Practice. – Routledge, 2023. – 180 p.

2.      Бюро Apex. URL: https://apex-project.ru/ (дата обращения: 01.11.2023 г.)

3.      Chopson, P. How to do a Massing Study in cove.tool? URL: https://help.covetool.com/en/articles/3359626-how-to-do-a-massing-study-in-cove-tool (дата обращения: 01.11.2023 г.)

Для цитирования: 

 Ширинян Е. А. Этапы архитектурной концепции и цифровой инструментарий // Наука, образование и экспериментальное проектирование: Тезисы докладов междунар. научно-практической конференции профессорско-преп. состава, молодых ученых и студентов. — Т. 1. — М. : Московский архитектурный институт (государственная академия), 2024. — С. 289-290.

МАРШ длиной в три года: презентация результатов "Цифровой культуры"

Элементы "Цифровой культуры" на "Зодчестве"

Прошло немало времени с того момента, когда - благодаря Евгению Викторовичу Ассу и Никите Владимировичу Токареву - начал свою историю модуль "Цифровая культура", заметно повлиявший на мою жизнь. Публикую опыт прошедших трех лет, и, надеюсь, такие "ретроспективы" продолжатся!

nanoCAD вселяет оптимизм

nanoCAD, как и АСКОН, оттачивает графический дизайн

Нанософт выпускает седьмую версию своего основного продукта, который постепенно все больше нагоняет конкурентов. Есть ли вообще перспективы у CAD-инструмента в эпоху BIM? Эта новость и ряд суждений отечественных BIM-экспертов о смерти CAD побудила меня написать эту короткую заметку.

Ответная реакция на призывы к импортозамещению

Недавно ко мне обратилась редакция небольшого САПР-издания с просьбой прокомментировать ситуацию с импортозамещением в сфере САПР. Я было отказался, но потом эти вопросы заставили меня задуматься и дать свою оценку происходящему. Публикация совпала с статьей Д.Левина и в чем-то перекликается с ней.
Я же в своей заметке даю выдержку из интервью - т.е. самые, на мой взгляд, критические для архитектурного образования моменты.

Введение
Попробую ответить с позиций молодого архитектора и преподавателя, и поэтому области ВПК и разных больших предприятий останутся вне моего фокуса. Сразу хочу отметить, что не испытываю особого воодушевления от санкций, общего фона — фактического и эмоционального. Поэтому предлагаю сейчас рассматривать мои комментарии как спекуляции.

Не буду так же затрагивать свободное ПО, как и отсутствие отечественной ОС и «железа», хотя порассуждать о возможностях QGIS или Blender'а было бы интересно.

Исчезновение

Хотелось бы отметить, что само исчезновение какого-либо инструмента примечательно. Нам приходится переосмыслять и сам инструмент, и саму задачу, которую инструмент должен был решать.

Один из ярких примеров «переосмысления» я наблюдаю, как мне кажется, в области управления данными о продукте или проекте. Развитие небольших и изящных, зачастую остроумных приложений в совокупности с заимствованиями методов соцсетей дают очень неплохие результаты, если мы сравним сервисы вроде Dropbox с более тяжелыми, классическими PDM-системами.

Вполне очевидно, что сейчас полная замена иностранного на равноценное отечественное невозможна. Возможны альтернативные пути, технологии, которые дают иное решение проблемы. Здесь надо устраивать мозговые штурмы, делать исследования, эксперименты.

Вторичное

У нас, в архитектурно-строительном секторе образования (буду говорить о МАрхИ), идет простая эксплуатация продуктов маркетинга заокеанских компаний, без особой рефлексии. Особенно это ощущается в случае с Autodesk. Я не призываю в стенах института изобретать новый ArchiCAD или Revit, но какую-то самостоятельность мышления, способность критически оценивать влияние того или иного BIM-пакета на учебное проектирование развивать необходимо.

И здесь нам тоже можно поучиться у современных европейских вузов — возьмите, к примеру, ETH Zurich, из стен которого вышел CityEngine, предтеча InfraWorks.

Технологии: кругозор и горизонт

Современный проектировщик, желающий использовать цифровые технологии в своей работе, должен обладать широким кругозором и незатуманенным взглядом. Недавно в МАРШе и МАрхИ давал самые азы на примере QGIS и открытых данных из OpenStreetMap. Некоторые просто хватались за голову, увидев манипуляции с картографическими данными в ГИС, и восклицали: «Сколько же было потеряно времени впустую!». Таких примеров можно приводить немало. Не надо бояться эклектики — бери от каждой технологии лучшее.

Смысл инвестиций в иностранные продукты и их изучение есть. Если отбросим довольно туманные вопросы безопасности данных, то большая компания (как и образовательное учреждение) должна иметь широкий кругозор в технологиях, чтобы быть конкурентоспособной. Даже опыт работы с одним инструментом, на мой взгляд, дает в последующем определенный «горизонт», приходит новое видение ситуации.

Повторюсь, в той или иной степени губительно замыкаться на одном вендоре, тем более отечественном, т. к. в основном — они догоняющие в области архитектуры и строительства.

Заключение

В качестве выводов я бы обозначил трех китов осмысленного использования (а может быть - и создания) цифровых технологий в архитектурном образовании.

Кругозор - дает широту выбора технологий

Горизонт - стремление увидеть "горизонт-потолок" технологии, вред и пользу

Позиция - аргументированное отношение к той или иной технологии

Как-то так

Нам не избежать зоопарка, или не покупайте трусы в масс-маркете

"Зоопарк" ПО - мы привыкли слышать, что это плохо. Обыкновенно, критика ситуации, когда одновременно используются в проектах то Revit, то ArchiCAD, то AutoCAD (особенно в случае пиратства), вполне справедлива. Но эти времена постепенно уходят.

Поколение Photoshop

В МАРШе недавно успешно завершился курс под руководством Андрея Киселева (давнего моего знакомого), который собрал других моих давних знакомых.

Вспоминаются результаты анкетирования для МАРШ, где не было студента, не знавшего PS. Сюда же вписывается современная "облачность" Adobe, которая продает нечто, схожее с воздухом - требуется постоянно, а завладеть не можешь [здесь требуется более точная аналогия]. Было бы интересно исключить на время этот инструмент и посмотреть, как студент будет справляться и какие другие способы работы с изображениями (в т.ч. и в области "генеративной", "нерукотворной" визуализации - рендера) будут придуманы.

Ну и наконец, в книге специалиста по всему цифровому Льва Мановича (бывшего архитектора из России) PS совершенно точно занимает одну из первых позиций в обойме навыков-признаков человека эпохи digital-native.

Кстати, сейчас незаметно для себя перешел на GIMP.

Вновь о моделировании, информации, зданиях

В последнее время мы можем наблюдать немалое количество статей об основах современных технологий в проектировании, строительстве и эксплуатации. На портале isicad.ru наиболее явно выступил в этой номинации Неолант, благодаря которому теперь возможно ознакомиться с критическим рассуждением главного редактора isicad..
Мне же хотелось обратить внимание искушенного читателя на несколько занудное, но необычайно меня заинтересовавшее и по-своему провокационное выступление Н. Герасимова,  инженера из корпорации монстров AECOM, автора небезызвестного блога о BEM (что это такое - читаем в блоге), посвященное основам BIM. Назад в 2010-2011 годы? Никогда не поздно!
Далее следует видеозапись доклада и мой комментарий.

"Традиции архитектурной подачи"

Один из типовых шагов к красивой картинке

В качестве примера традиционных приемов подачи можно обратить внимание на сайт alexhogrefe.com и на его раздел Tutorials.
Примечательно, что в примерах используется Kerkythea - бесплатный рендер, дающий приличные результаты.
SketchUp часто выступает в качестве моделирующего инструмента, а также инструмента для создания слоев для последующего композитинга в Photoshop (можно использовать бесплатный GIMP)

Также предлагаю ознакомиться с видеозаписью одного из выступлений на прошедшем 3D Basecamp 2014:


И, как мы когда-то выяснили, Photoshop - главный инструмент архитектора. Эту тему еще надо будет затронуть.

Людгер Ховештадт. В том числе и о цифровой культуре.

Одна из самых зрелищных работ кафедры CAAD ETH в Цюрихе

В октябре прошлого года в МАРШе выступил с своей лекцией Людгер Ховештадт (во многом благодаря стараниям Екатерины Агеевой). Об этом событии уже была небольшая заметка.
Лекция затрагивала непростую тему информационных технологий и их фундамента - физики, математики, кибернетики и т.д. Многое осталось для меня неясным, т.к. для полного усвоения материала нужно было представлять, о чем писал Негропонте, чем известен Дедекинд и в чем заключается революционность теории групп.

"Первоэлементы"

Иногда хочется отключиться от "высокотехнологичных" проблем и вернуться к базе цифровых технологий. Математика, физика и их интерпретации природы и человека, безусловно, оказываются в основе всего. Но такой уровень рассуждения мне пока не доступен, поэтому переключусь на...

SketchUp-тренинг в одном известном московском бюро

В конце сентября — начале октября мне посчастливилось провести тренинг по SketchUp (да, многие удивляются, что ему надо учиться) в бюро Wowhaus – именно благодаря этому бюро «Москва пешеходная» в последние годы начала менять свой облик. В общем, в двух словах, как это было.

Информационное моделирование = новая технология проектирования? В поисках проектного моделирования

На днях я прокомментировал один тезис статьи, опубликованной на isicad'е, где в очередной раз "традиционное", "плоское" (архитектурное - про другое говорить вообще не берусь) проектирование заменили цифровым, трехмерным и информационно насыщенным моделированием зданий.

О низком пороге

Интересная статья попалась мне на днях на страницах ресурса Look At Me, который вдруг вместо новых хипстерских луков превратился в хайтек портал. Хотя, как говорят сейчас, стартапы и технологии - удел хипстеров (сделайте в поисковике, например, запрос "Портленд").

Тема статьи - 3d-моделирование как профессия. Процитирую кусочек одного интервью:
"Когда я переехал сюда, я понял ценность российского академического образования. Рисуя с натуры в американском университете, я делал это по русской системе. Но то, что мне здесь очень нравится, это то, что ты можешь сам выбирать классы и таким образом составлять себе программу обучения. Я встретил намного больше понимания со стороны преподавателей, чем в России, где тебя против воли заставляют делать многие вещи и потом не могут объяснить зачем. Для индустрии визуальных эффектов первым делом нужно выучить базис: скульптуру, рисунок, краски.
Я ПРОВЁЛ ОЧЕНЬ МНОГО ВРЕМЕНИ, ЛЕПЯ ИЗ ГЛИНЫ. Когда ты учишься моделить, проблема в том, что ты учишь софт, а не формы. Ты учишься быстро работать в этой программе, и это немного обманывает человека. Компьютер позволяет прибегать к огромному множеству быстрых и резких обходных путей. А когда ты работаешь с материалом, у тебя нет пространства для того чтобы смухлевать — работа не получится лучше, чем ты её сделаешь сам. Нужны чистые знания, чистая практика. Я считаю, для того чтобы научиться моделировать, нужно лепить в глине каждый день. Потом, когда ты откроешь программу, у тебя уже всё получится автоматически. Очень много примеров, когда традиционные скульпторы преуспевают в моделинге. Рику Бейкеру уже было под шестьдесят, когда он открыл ZBrush и за неделю научился моделировать лучше, чем 90 % моделлеров. Традиционные знания очень хорошо развивают объёмное виденье так, что ты можешь положить руку за скульптуру, подвинуть её. А экран всё-таки плоский — с ним очень сложно выучить глубину и форму."

Я поддерживаю эту точку зрения и поэтому всегда пытаюсь подчернкуть отличие BIM - по сути, моделирования, - от проектирования. Моделирование, как оно сейчас реализовано в BIM-пакетах, полностью погружает тебя в свою ветвистую структуру, где все полнится "костылями". Здесь же начинает приобретать огромную ценность связь умозрительного проектного решения с физическим миром. Пока не получишь даже 3d-принт модели, не почувствуешь ее. Поэтому макеты - неотъемлемый элемент архитектурного проектирования, каких бы затрат они не требовали. Это, конечно, мое личное суждение. В МАРШ мы старались способствовать использованию ручной графики при выполнении заданий (особенно на начальных этапах) - и это происходило на модуле "Цифровая культура"!

Ну и вот этот кусочек статьи тоже примечателен:

"Сейчас технический бэкграунд уже не столь важен, порог входа в профессию крайне низкий. Для того чтобы овладеть базовым инструментарием и начать что-то делать самостоятельно, потребуется около месяца упорной работы. Есть реальные примеры, когда, условно говоря, домохозяйки становились 3D-моделлерами, занимаясь самообразованием в свободное время, разбираясь с программами."

Похожая история происходит на наших российских просторах, где некоторые не-проектировщики, подменяя "высокотехнологичным и обеспечивающим качество" BIM-ом само проектирование, пытаются на этом сыграть. Ну хоть что-то - и то хорошо.

Совмещаем BIM и концептуальную стадию

Хотел бы поделиться своей недавней наработкой по указанной выше теме и услышать комментарии. Тема обширная, но сейчас я бы не хотел зацикливаться на правильности формулировок и списке литературы, а опробовать это на практике. Собственно говоря. большую часть описанного в тексте я, можно сказать, внедрил в Генплане Москвы - конечно, пока лишь на уровне своей проектной группы. Коллеги оценили.

"Ха унд Эм": Digital Technology Group.

Источник

По-моему, в четверг, 30 мая, я встретил на COFESRussia (о которм напишу позже) В. Талапова, который сразу же предложил пройтись и пообщаться в нормальном режиме, а не через комментарии на isicad.ru.

Без САПР - 2

Все довольны

В МАРШе прошла в начале февраля Зимняя школа. Я побывал на одной из лекций и на финальном обсуждении. Что же могло заинтересовать участников этого интенсива, и чем они остались так довольны?

Приоритеты

Все же приоритетом для меня является интеграция процессов проектирования, а не то, что проект будет выполняться в ревите.
Например, пообщаться с инженером из  Werner Sobek или Buro Happold. Чтобы таковых найти да еще поработать с ними, требуется больше усилий, чем купить ПО.
Наши представления о проектном процессе и самом жизненном цикле здания, как мне кажется, несколько скудны. Есть много пробелов. Если информационное моделирование зданий - комплексная технология, то эта комплексность должна была бы возникнуть сначала в голове, а потом в компьютере. И про качество не надо забывать, иначе мы на своих продвинутых бимах далеко не уедем  с отсталыми инженерными технологиями и убогой архитектурой. Кстати, если не ошибаюсь, "устойчивость" эстетики внешнего вида также оценивается по LEED.
Все же некоторый факт промывания мозгов в САПР-среде присутствует.

"Единая" модель и BIM

Нарисовал на планшете. Удобно

Многие мои знакомые пользуются термином "единая модель". Не согласен. Тем более с т.з. математики. Может быть, все-таки интергированная? Я пока у Истмана не встречал определения единой модели. Взаимосвязанной, скоординированной - да. В. Талапов поспешил обосновать это определение, без оглядки на русский язык.
Если скоординированная информация о проекте является "умозрительной" моделью, то где же осознание важности картографирования этоймодели у наших российских бим-евангелистов?
Формально Бауск был прав. Как мне кажется.

Rhino видеоуроки от профессионалов

Адам на заднем плане

Совсем недавно обнаружил прекрасный канал на Youtube известного в CAD-тусовке Адама О'Херна (Adam O'Hern). Помимо других пакетов Адам рассматривает методики моделирования в среде Rhino, а также ряд основных понятий NURBS геометрии. Эти видео ценны тем, что Адам дает навыки моделирования в контексте других CAD в целом. Например, на канале можно обнаружить моделирования френч-пресса как в Rhino, так и в Solidworks.

Коммуникация, информация и средство

Год назад я попробовал затронуть тему коммуникации, информации и данных на #AForum в формате доклада и круглого стола. Сейчас продолжаю разбираться.