3848

Рис. 10. Созданное алгоритмом архитектурное решение

Метод генеративного проектирования позволяет создать эстетическую модель проекта, где внешний вид здания строго подчинен рациональности, математике и анализу условий проектирования. Это свойство отличает его от информационной и параметрической моделей проектирования, где внешний вид здания определяется архитектором или группой проектировщиков с опорой на их личный вкус, знания и умения. При помощи генеративных методов человек определяет лишь набор параметров и систему их использования, по которой алгоритм формирует эстетический облик здания, и его характеристики зависят от количества факторов, влияющих на внешний вид проектируемого объекта.

4. Сравнение экономических аспектов параметрического, информационного и ге-

неративного методов проектирования. Этап проектирования в общей структуре расходов на возведение здания составляет менее 5 %, но общие экономические потери от ошибок, допущенных в ходе архитектурного проектирования, могут быть значительно выше за счет увеличения сметной стоимости и общего времени строительства [3].

По данным компании Autodesk [6—7], большая часть строительных компании России считают приемлемым практически 20-процентное удорожание проекта в процессе возведения объекта относительно ранее посчитанной сметной стоимости объекта. В целом, средняя разница между сметой и фактической стоимостью может доходить до 50 %.

Основная причина — несоответствия между конструкциями здания и инженерными сетями, которые влекут за собой дорогостоящие исправления и увеличение сроков строительства. Одни из наиболее часто встречающихся ошибок — отсутствие технологических отверстий для инженерных систем, неправильный расчет объемов работ и количества материалов. Ошибки появляются в результате несогласованности, отсутствия взаимодействия между архитекторами, конструкторами и инженерами, работающими над различными разделами проекта. Решения, созданные ими, могут быть иметь несоответствия и пересечения друг с другом. В практической деятельности найти подобные ошибки в 2Dчертежах довольно сложно (рис. 11).

Преимущество информационного метода проектирования — общая модель здания для всех работающих над проектом специалистов и возможность вести совместную работу [2].

111

Научный журнал строительства и архитектуры

Технология позволяет вести весь процесс проектирования — от концепции до рабочей документации — в одном файле, постепенно детализируя его и контролируя изменения, вносимые другими специалистами, а это дает возможность выявить ошибки на ранних этапах, что существенно уменьшает стоимость их исправления. Но такая организация модели осложняет применение нетипичных решений за счет унификации и ограничения возможностей по формообразованию для поддержки большого числа возможных специалистов в других областях.

Рис. 11. График затрат ресурсов и стадии жизненного цикла здания:

— возможность внесения изменений; — затраты на внесение изменений;

— пик активности при традиционном проектировании; — обнаружение ошибок в процессе информационного проектирования на различных стадиях проекта

Параметрический метод проектирования в своей основе использует общую проектную модель, созданную из специализированных подмоделей [22]. Этот подход к организации модели предполагает декомпозицию проектируемого объекта на различные подсистемы с учетом структурно-функциональных связей и созданием общей иерархии между ними. Декомпозиция процесса проектирования приводит к представлению его в виде совокупности более простых проектировочных процедур различного иерархического уровня [13]. Каждая процедура использует свой набор программного обеспечения, что позволяет более детально подойти к объекту проектирования и использовать нестандартные решения, не имеющие ограничения общей модели, как в случае с информационным проектированием.

Выводы. Информационные и параметрические методы проектирования характеризуются схожими достоинствами и недостатками. Положительной чертой является возможность организации и координирования необходимого количества специалистов, работающих над проектом, при помощи одной модели. К недостаткам относится высокая стоимость организации проектирования, использующей множество специализированных программных продуктов, а также требование высокой подготовки проектировщиков, работающих по данным методам. Основной экономический эффект при использовании этих методов заключается в уменьшение ошибок и несогласованности решений в рабочей документации за счет организации общей модели проектируемого объекта, что позволяет уменьшить финансовые потери в ходе строительства.

Метод организации генеративного проектирования основан на другом подходе к работе с моделями. В его основе разработка общей системы, состоящей из набора алгоритмов [13],

112

используется другая организационная структура для создания проекта здания. Проектировщики работают над созданием системных условий и правил, по которым в дальнейшем будут создаваться архитектурные решения. Далее возможно системно разрабатывать проекты зданий лишь за счет изменения исходных данных. Такая организация проектирования позволяет, затратив на начальном этапе разработки системы большое количество времени, по завершению ее разработки многократно сократить сроки проектирования зданий одной категории. Для авторской генеративной системы проектирования, рассмотренной в работе, это составило порядка 1 года разработки и 10 минут на каждую новую итерацию, в ходе которой создается новый проект. Дальнейшая работа над системой будет сосредоточена в области улучшения основных алгоритмов, количества используемых исходных данных и качества создаваемых проектных решений.

Сравнение методов параметрического, информационного и генеративного проектирования было необходимо для выявления основных векторов и методов развития создаваемой генеративной системы. Данное сравнение показало перспективность создания единой информационной модели здания в рамках процесса проектирования так же, как и методов сбора и анализа исходных данных в процессе параметрического проектирования. Полученные результаты в виде связей и объединений, выявленных преимуществ различных методик должны стать существенным драйвером развития нового перспективного направления в создании архитектурных проектов — генеративного проектирования.

Библиографический список

1. Авдотьин, Л. Н. Применение вычислительной техники и моделирования в архитектурном проектирование / Л. Н. Авдотьин. — М.: Стройиздат, 1978. — 255с.

2. Грахов, В. П. Развитие систем BIM-проектирования как элемент конкурентоспособности / В. П. Грахов, С. А. Мохначев, А. Х. Иштряков // Современные проблемы науки и образования. — 2015. — № 1. — С. 580—587.

3. Дронов, Д. С. Проблемы внедрения BIM-технологий в России / Д. С. Дронов, Н. Р. Киметова, В. П. Ткаченкова // Синергия наук. — 2017. — № 10. — С. 529—549.

4.Казанцев П. А. Основы экологической архитектуры. Учебное проектирование энергоэффективных зданий. Теория и практика энергоэффективной архитектуры / П. А. Казанцев. — Germany: Lambert academic publishing, 2012. — 205 с.

5.Кривенко, А. А. Генеративное проектирование как средство формирования архитектурных объектов / А. А. Кривенко, В. К. Моор, А. Г. Гаврилов // Архитектура и дизайн: история, теория, инновации. — 2017. —

№2. — С. 203—206.

6.Малиновский, М. Е. BIM-регламент проектной организации / М. Е. Малиновский // Альманах мировой науки. — 2016. — № 7. — С. 123—124.

7.Мамаев, А. Е. Прикладное применение BIM-модели здания для контроля инвестиционностроительного проекта / А. Е. Мамаев, В. В. Шарманов, Ю. С. Золотова, В. А. Свинцицкий, Г. С. Городнюк // Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук. — 2016. — № 3. — С. 83—87.

8.Пучков, М. В. Архитектура в эпоху информационных технологий / М. В. Пучков. — Екатеринбург: Архитектон, 2006. — 118 с.

9.Пучков, М. В. Параметрическое моделирование архитектурно-пространственной среды города на основе информационных технологий / М. В. Пучков, А. А. Бутенко // Архитектон: известия вузов. — 2015. —

№49. — С. 23—28.

10.Ризаева, А. Д. Генеративный дизайн: программирование, как новый инструмент деятельности дизайнера / А. Д. Ризаева // Международный студенческий научный форум РАЕ. — 2015. — № 7. — С. 41—47.

12.Стаменкович, М. З. Параметрические методы проектирования / М. З. Стакаменкович. — М.: Издво МАРХИ, 2016. — 36 с.

13.Терлыч, С. В. Методика автоматизированного параметрического проектирования конструкций элементов зашивки помещений для несамоходных плавучих сооружений / С. В. Терлыч // Вестник СевНТУ. Механика. Энергетика. Экология. — 2015. — № 88. — С. 52—55.

14.Хайман, Э. А. Скрипт в архитектуре. Архитектор как режиссер-программист / Э. А. Хайман // Взаимовлияние архитектуры и культуры (Иконниковские чтения — 2008): материалы науч. конф. — М., 2008. — С. 60—68.

113

Научный журнал строительства и архитектуры

15.Федчун, Д. О. Система генеративного проектирования / Д. О. Федчун, Р. Е. Тлустый // Архитектура

идизайн: история, теория, инновации. — 2016. — № 2. — С. 164—169.

16.Федчун, Д. О. Эволюционные методы создания планировочных решений малоэтажных жилых зданий / Д. О. Федчун, Р. Е. Тлустый // Архитектура и дизайн: история, теория, инновации. — 2017. — № 2. — С. 238—241.

17.Cheon, J. Parametricism (SPC): ACADIA Regional 2011. Conference Proceedings [Электронный ресурс] / J. Cheon, S. Hardy, T. Hemsath (Eds.). — Lincoln: DigitalCommons@University of Nebraska, 2011. — 315 р. — Режим доступа: https://digitalcommons.unl.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=1021&context=arch_facultyschol.

18.Garber, R. Closing the Gap: Information Models in Contemporary Design practice (Architectural Design) / R. Garber (Ed.). — London: Wiley, 2009. — Vol. 79, № 2 — 144 р.

19.Holland, J. Genetic Algorithms [Электронный ресурс] / John H. Holland. — USA: First MIT Press, 1998. — Режим доступа: http://masters.donntu.org/2008/kita/dzhura/library/ref_7.htm.

20.Jacobi, J. 4D BIM or Simulation-Based Modeling [Электронный ресурс] / Jim Jacobi // Structure Magazine. — 2011. — April. — P. 17—18. — Режим доступа: http://web.archive.org/web/20130612094235/http://www. structuremag.org:80/Archives/2011-4/C-InSights-Jacobi-April11.pdf.

21.Khabazi, Z. Generative Algorithms Using Grasshopper [Электронный ресурс] / Zubin Khabazi. — Bangalore, India: Morphogenesim, 2010. — 179 р. — Режим доступа: https://ru.scribd.com/doc/49132581/GenerativeAlgorithms.

22.Schaffranek, R. Space Syntax for Generative Design: on the Application of a New Tool [Электронный ресурс] / R. Schaffranek, M. Vasku // Proceedings of the Ninth International Space Syntax Symposium / Y. O. Kim, H. T. Park, K. W. Seo (Eds.). — Seoul: Sejong University, 2013. — 12 p. — Режим доступа: http://www.academia. edu/9042735/SPACE_SYNTAX_FOR_GENERATIVE_DESIGN_On_the_application_of_a_new_tool.

23.Terzidis, K. Algorithmic Architecture / K. Terzidis. — Oxford: Architectural Press, 2006. — 176 р.

A COMPARATIVE ANALYSIS

OF THE METHODS OF GENERATIVE, PARAMETRIC

AND INFORMATIONAL ARCHITECTURAL DESIGN

D. O. Fedchun 1

Far Eastern Federal University 1

Russia, Vladivostok

1 PhD student of the Dept. of Architectural Environment and Interior Design, tel.: (423) 243-34-72, e-mail: fedchun.do@dvfu.ru, monfed@bk.ru

Statement of the problem. The methods of informational, parametric and generalizing design in architecture are compared in order to suggest the technologies to be used in actual designing.

Results. Modern methodologies of architectural design are considered. Their comparison and search for perspective directions of the development of a generalized system of designing of an architectural project are carried out.

Conclusions. This comparison revealed the most effective methods in informational and parametric design. The methods were found to introduce the data into the methodology of generative design and determine its future development.

Keywords: generative design, information designing, building information model (BIM), methodology of architectural design, parametric architecture.

114

ПРАВИЛА НАПИСАНИЯ И ОФОРМЛЕНИЯ СТАТЕЙ

Уважаемые авторы, пожалуйста, строго следуйте правилам написания и оформления статей для опубликования в журнале.

1. Изложение материала должно быть ясным, логически выстроенным. Обязательными структурными элементами статьи являются Введение (~0,5 страницы) и Выводы (~0,5 страницы), другие логические элементы (пункты и, возможно, подпункты), которые следует выделять в качестве заголовков.

1.1. Введение предполагает:

обоснование актуальности исследования;

анализ последних публикаций, в которых начато решение исследуемой в статье задачи (проблемы) и на которые опирается автор в своей работе;

выделение ранее не решенных частей общей задачи (проблемы);

формулирование цели исследования (постановка задачи).

1.2.Основной текст статьи необходимо структурировать, выделив логические элементы заголовками. Нежелательны заголовки общего характера (например, «Теоретическая часть», «Экспериментальная часть»), предпочтительны более конкретные наименования («Теоретическое обоснование построения анизотропных поверхностей стоимости», «Алгоритм построения анизотропных поверхностей накопленной стоимости», «Анализ характера разрушения опытных образцов», «Расчет прочности тела фундамента»). В основном тексте должно быть выделено не менее двух пунктов (разделов).

1.3.Завершить изложение необходимо Выводами, в которых следует указать, в чем заключается научная новизна изложенных в статье результатов исследования («Впервые определено/рассчитано…», «Нами установлено...», «Полученные нами результаты подтвердили/опровергли…»).

2. Особое внимание следует уделить аннотации: она должна в сжатой форме отражать содержание статьи. Логически аннотация, как и сам текст статьи, делится на три части —

Постановка задачи (или Состояние проблемы), Результаты и Выводы, которые также вы-

деляются заголовками. Каждая из этих частей в краткой форме передает содержание соответствующих частей текста — введения, основного текста и выводов.

Требуемый объем аннотации — не менее 10 и не более 15 строк.

3. Объем статьи должен составлять не менее 5 и не более 12 страниц формата А4. Поля слева и справа — по 2 см, снизу и сверху — по 2,5 см.

4. Обязательно указание мест работы всех авторов, их должностей, ученых степеней, контактной информации (сведения об авторах приводятся в начале статьи).

5. Для основного текста используйте шрифт Times New Roman высотой 12 пунктов с одинарным интервалом, выравнивание основного текста — по ширине. Не используйте ка- кой-либо другой шрифт. Для обеспечения однородности стиля не используйте курсив, а также не подчеркивайте текст. Отступ первой строки абзаца — 1 см.

Для оформления дополнительных элементов текста (сведений об авторах, аннотации, ключевых слов, библиографического списка, примечаний, подрисуночных подписей и таблиц) используйте шрифт Times New Roman высотой 10 пунктов (также с одинарным интервалом).

6. Обязательным элементом статьи является индекс УДК.

115

Научный журнал строительства и архитектуры

7.Сведения об авторах, аннотация и ключевые слова приводятся на русском и на английском языках.

При переводе сведений об авторах рекомендуется использовать следующие обозначения: D. Sc. (например: D. Sc. in Engineering — д-р техн. наук), PhD (например: PhD in Engineering — канд. техн. наук), PhD student — аспирант, Prof. — проф., Assoc. Prof. — доц., Lecturer — преп. или ассистент, Senior Lecturer — ст. преп.

8.Графики, рисунки и фотографии монтируются в тексте после первого упоминания о них. Название иллюстраций (10 пт., обычный) дается под ними после слова Рис. c порядковым номером (10 пт., полужирный). Если рисунок в тексте один, номер не ставится. Все рисунки и фотографии желательно представлять в цветном варианте; они должны иметь хороший контраст и разрешение не менее 300 dpi. Избегайте тонких линий в графиках (толщина линий должна быть не менее 0,2 мм). Рисунки в виде ксерокопий из книг и журналов, а также плохо отсканированные не принимаются.

9.Слово «Таблица» с порядковым номером размещается по правому краю. На следующей строке приводится название таблицы (выравнивание по центру без отступа) без точки в конце. Единственная в статье таблица не нумеруется.

10.Используемые в работе термины, единицы измерения и условные обозначения должны быть общепринятыми. Все употребляемые автором обозначения и аббревиатуры должны быть определены при их первом появлении в тексте.

11.Все латинские обозначения набираются курсивом, названия функций (sin, cos, exp)

игреческие буквы — обычным (прямым) шрифтом. Все формулы должны быть набраны в редакторе формул MathType. Пояснения к формулам (экспликация) должны быть набраны в подбор (без использования красной строки).

12.Ссылки на литературные источники в тексте заключаются в квадратные скобки [1]. Библиографический список приводится после текста статьи в соответствии с требованиями ГОСТ 7.1-2003. Список источников приводится строго в алфавитном порядке (сначала ссылки на публикации на русском языке, далее на зарубежные источники).

Рекомендуемый объем списка не менее 20 источников, из них не менее 5 зарубежных. Не рекомендуется включать в библиографический список ссылки на нормативные и за-

конодательные акты (достаточно их упоминания в тексте).

13.Статьи представляются в электронном (название файла — фамилии соавторов; например: Иванов, Петров.docx) и отпечатанном виде в 2-х экземплярах, один экземпляр должен быть подписан всеми авторами.

14.Также для публикации статьи необходимо выслать на адрес редакции заполненное сопроводительное письмо (шаблон письма размещен на сайте журнала) и внешнюю рецен-

зию.

Обращаем внимание авторов на то, что наличие внешней рецензии не отменяет внутреннего рецензирования и не является основанием для принятия решения о публикации. Внутренне рецензирование проводится не более двух раз, после повторной отрицательной рецензии статья отклоняется.

15.В одном номере публикуются не более двух статей одного автора. Автор несет ответственность за научное содержание статьи и гарантирует оригинальность представляемого материала.

16.Родственники и супруги не могут быть соавторами одной статьи. Также в числе соавторов может быть только один автор, не имеющий ученой степени.

17.Редакция имеет право производить сокращения и редакционные изменения текста рукописи.

18.Редакция поддерживает связь с авторами преимущественно через электронную почту — будьте внимательны, указывая адрес для переписки.

116

ПО ВОПРОСАМ РАЗМЕЩЕНИЯ СТАТЕЙ ОБРАЩАТЬСЯ В РЕДАКЦИЮ

АДРЕС РЕДАКЦИИ:

394006 Россия, г. Воронеж, ул. 20-летия Октября, 84, ком. 2230;

тел.: (473) 2-774-006; e-mail: vestnik_vgasu@mail.ru.

Ознакомиться с электронной версией журнала можно на сайте: http://vestnikvgasu.wmsite.ru.

Ознакомиться с полнотекстовой версией журнала можно на сайте Российской универсальной научной электронной библиотеки: http://www.elibrary.ru.

117