
книги из ГПНТБ / Григорьев Э.П. Теория и практика машинного проектирования объектов строительства
.pdfпомещение (из расчета: |
элемент площади = 100 футамг). После |
||||||
сведения |
количественных |
соотношений |
всех элементов помещений |
||||
в специальную |
таблицу |
выяснилось, |
|
какое помещение или его |
|||
элементы |
|
наиболее сильно |
связаны со |
всеми остальными поме |
|||
щениями. |
|
Этот |
максимально |
связанный |
элемент плана выбирался |
||
затем как |
начальный, отправной пункт формирования вариантов |
||||||
решения |
(рис.6). Вторым |
выбирался тот элемент плана, который |
|||||
оказы вался |
максимально |
связанным |
с |
первым, т.е. выбранным |
|||
первоначально. |
Третьим |
был следующий элемент, максимально |
связанный с двумя предыдущими, и т.д. Остальные элементы вы бирались так же - по максимальной связанности очередного эле мента со всеми выбранными элементами.
Далее |
вступала в действие |
вычислительная программа. В па |
|||||||
мять |
машины |
вводилось клеточное поле, изображавшее возмож |
|||||||
ные |
'а д р е с а ' |
каждого |
элемента |
площади плана. В центре этого |
|||||
поля |
вначале |
располагалось самое 'в е с о м о е ' |
помещение, которое |
||||||
могло |
состоять |
из нескольких |
элементов площади, |
например, |
|||||
из четырех (см .рис.6). |
|
|
|
|
|
||||
Затем |
располагали |
первый |
элемент площади следующего по |
||||||
значимости |
|
помещения. |
Машина |
учитывала |
численное значение |
||||
'стандартны х |
передвижений' |
между каждыми |
двумя |
элементами |
помещений. Естественно, что наиболее весомые по связи элементы располагались ближе один к другому. Одновременно присваивались дополнительные искусственные веса тем связям , которые должны были сохранять пространственную целостность каждого помещения .
Машина непрерывно |
рассчитывала дистанции между |
центрами |
||||||||||
каждых двух элементов и перемножала их |
на |
веса ('стандартны е |
||||||||||
передвижения"), |
соответствующие |
данной |
категории служащих. |
|||||||||
Для каждого нового элемента приходилось подыскивать наибо |
||||||||||||
лее |
'деш евое" место |
из |
всех возможных вакантных |
мест |
(клеток |
|||||||
поля). Причем с увеличением периметра, образуемого |
уже |
скомпо |
||||||||||
нованной |
группой, |
возрастало количество |
вариантов возможных |
|||||||||
расположений каждого нового элемента (см .рис.6). |
|
|
||||||||||
Все варианты стоимостей, исчисляемые |
в |
'стандартны х пере |
||||||||||
движениях' |
между каждым |
расположенным элементом и возмож |
||||||||||
ным |
местом |
расположения |
нового |
элемента, |
хранились в памяти |
|||||||
машины |
и затем |
сопоставлялись для наиболее |
'деш евой ' |
локации |
элемента.
В результате были окончательно скомпонованы все помещения плана больницы в строгом соответствии с заданным критерием - минимумом стоимости передвижения между элементами площади помещений, где производятся те или иные виды работы медпер сонала (рис.7).
30
|
|
|
|
|
|
|
И 44 45 46 47 48 |
|||
|
|
|
ь |
1 |
7 |
|
55 42 41 |
38 35 |
45 49 50 |
|
|
|
7 |
|
40 59 57 36 |
33 34 51 52 |
|||||
|
|
’ Ч■13■13 'J |
|
|||||||
[?13 2 |
3 |
11 12 7 Й |
18 I7 |
г |
3 |
11 12 55 |
||||
ъ |
1» |
1 |
4 |
7 |
|
? |
15 I3 |
1 |
4 |
? 9 |
|
& ■13 |
|||||||||
7 |
|
6 |
5 |
7 9 |
10 |
» |
16 И 6 |
5 8 I0 32 |
||
1 гз |
|
7 |
ь |
*и |
||||||
|
[а • 13• 13■-э |
|
24 22 |
19 20 |
25 26 30 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
25 21 27 26 29 31 |
Рис, 6. Формирование плана здания больницы из функциональных элементе с помощью ЭВМ (Англия)
а - расположение наиболее "весомого" помещения - кулуара; б —расположение помещений кулуара, очистки и хирургии;
в—возможные "вакансии" для расположения 13-го элемента;
г- окончательная компоновка всех элементов помещений;
(цифрами указана последовательность появления элементов помещений на плане)
Авторы подсчитали, что общий эффект использования такого метода оценки вариантов проекта, при котором критерии встраи ваются в алгоритм формирования решения, составляет 25% эко номии эксплуатационных расходов по отношению к расходам, пла нируемым эмпирическим способом, вне рамок данной методики.
31
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
■ S I E I E S Q |
B I E S I |
|
5 |
|
|
1 > |
|
1 7 |
||||||
5 9 |
4 2 |
|
3 8 з з |
4 3 |
4 9 3 0 |
6 |
2 1 |
|
2 0 |
|
1 8 |
|||
4 0 |
|
|
|
3 5 3 1 |
i i " 5 2 |
|
|
|
|
|
|
*1 |
||
3 9 3 7 |
3 6 |
А |
3 |
|
|
, 5 |
6 |
1 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
1 8 |
1 7 |
г |
3 |
11 |
7 2 |
5 3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 5 |
1 3 |
1 |
4 |
? |
Т |
|
|
|
J |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 'ч |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 6 |
И _ |
6 |
5 |
в |
ю 3 2 |
|
|
I |
|
О,1 |
|
|
|
|
2 4 |
2 2 |
г а ] 2 0 |
2 5 |
2 0 3 0 |
|
|
|
1 1 |
1 0 |
|
6 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
2 3 |
2 l j 2 7 _ 2 6 |
2 9 3 1 |
|
|
1 |
1 |
|
7 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
_ |
1 |
, |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
.. |
|
|
Рис. 7. Результаты машинной компоновки плана здания больницы и его "доводка" архитектором (Англия)
а - результат машинной компоновки элементов помещений;
(цифрами указана послесовательностъ появления элементов помещений на плане);
и - тонировка здания, соответствующая машинному решению;
в—первый этап архитектурной компоновки на основе машинной; г —второй этап архитектурной компоновки па основе машинной;
I - |
гардероб сестер; 2 —гардероб нянь; |
3 - комната отдыха хирургов; |
||
4 - |
гардероб хирургов; 5 - |
снабжение материалами; 6 - аптека; 7-малая |
||
операционная; 8 - первая анестезия; 9 - |
первая хирургия; 10-мойка; |
|||
II - |
стеришзаторная; 12 - |
очистка; 13 - |
кулуар; |
14вторая хирургия; |
15—вторая анестезия; 16 - |
травматологическая; |
17 - рабочее помеще |
||
ние; |
18 —склад стерильных мамериагов; 19 - гардероб мужского персо |
|||
|
нага; 20 - |
дежурная няня; 21 - вход, |
32
Причем при |
определении |
разм ера |
экономии |
учтены |
те |
поправки |
|
и изменения, |
которые вносили архитекторы в |
'машинное |
решение" |
||||
с целью учета некоторых социальных и |
эстетических |
требований, |
|||||
игнорируемых машиной (см .рис.7). |
|
|
|
|
|
||
Авторы этой работы утверждают, |
что подобный |
подход к ав |
|||||
томатизации |
проектных |
решений |
возможен |
как при |
расстановке |
оборудования в интегрированном пространстве, так и при состав
лении |
генерального плана |
размещения |
целого |
комплекса отдель |
||
ных зданий. Критерии при этом могут быть иными. |
||||||
Следующий |
пример демонстрирует |
возможности с т р у к т у р |
||||
н о г о |
а н а л и з а |
о р г а н и з о в а н н о с т и |
к о м п о н у е м о г о |
|||
п р о с т р а н с т в а |
(ОКП). |
|
|
|
||
В |
работе |
японского |
архитектора |
Тошихико Ота tl44 ] была |
поставлена следующая задача: представить компоновочную струк
туру здания таким образом, |
чтобы можно было составить опре |
|||||||
деленную |
графическую |
схему и дать ей аналитическое цифровое |
||||||
выражение. |
На |
рис.8 |
показано, как была |
решена эта |
задача. |
|||
С |
помощью |
теории графов |
и топологии [63, |
136 ] были |
состав |
|||
лены таблицы, |
отражающие |
комбинаторику компоновочных схем |
||||||
в |
трех |
видах описания: |
аналого-цифровом, |
графоаналитическом |
||||
и структурно-графическом. |
|
|
|
Это позволило исследовать возможные планировки школьных зданий с помощью ЭВМ и в то же время не терять из поля зре ния наглядное графическое изображение конкретной планировки. Объединяющим принципом служила формула Эйлера, описывающая соотношения вершин, ребер и граней в выпуклых многогранниках
[ 63]:
|
|
В - Р + Г = 2 , |
|
|
где |
В - число вершин; |
Р - число ребер; |
Г - число граней. |
|
Один из интересных |
примеров структурного анализа возводи |
|||
мой |
организованности |
здания (ВОЗ) содержится в |
работах за |
|
падноберлинского арх. Г.Неделкова, который |
в 1968 |
г. предложил |
оригинальную систему сборных элементов конструкций для строи
тельства больниц различного профиля и вместимости |
[130]. |
Р азр а |
ботка велась с целью нахождения экономичного |
метода |
строи |
тельства, учитывающего индустриализацию и использование новой
техники. |
Система |
была рассчитана на |
изготовление конструкций |
||||
фирмой |
'И м б ау ' таким |
образом, |
чтобы |
можно |
было |
осущ ествлять |
|
сборное |
строительство |
любых |
типов зданий |
в предельно сжатые |
|||
сроки. |
Для этого |
Г.Неделковым была |
разработана |
специальная |
33
С т р у к т у р ы и з т р е х к о м п о н е н т о в
fi-tk о-ю-о CD
Л[В
С т р у к т у р ы и з ч е т ы р е х к о м п о н е н т о в
ООО О птп
№А,
4Л п ш ПВ
ф. [ШСНЕВЕа
№А
С т р у к т у р ы и з л и ги к о м т о н е н т о в
dW)t |
|
шш |
MstK«<2 |
ШБ |
|
Mi |
<3 ш |
|
Ми |
«Ф* |
ЕБПН |
|
||
Mi н |
ав |
|
№ |
|
QS |
м, ы
ИВ Е И
тИ Н Е Е
НЕ И
Р"
№
т 0 E E 0
-ф
т
С т р у к т у р ы и з ш е ст и к о м п о н е н т о в
tfi'k>04000 ппш
MiiwhxtJ гш
ДО) И ЕШ
о
т , ШВШИ
ГТШ1
Н
ОБ
т
т
мЖ
Ж
№ s§>>ф •J
«№),
№ Ей СНВ
/Hi121 фч>
шз пн
ШЗ
(М.Г "
‘'И* пн ПЫШ2
№. ж пш
нНБ
Рис.8. Структурный анализ организованности компонуемого пространства. Таблица компоновок из трех-шести элементов (Япония)
[ 144]
модульная сетка и сконструированы всевозможные узлы примы кания различных элементов несущих, ограждающих конструкций, подвесных потолков и всех инженерных систем (рис.9, 10, 11).
Применение остроумного способа числового кодирования архи тектурно-планировочных, конструктивных и экономических пока зателей системы позволило осущ ествлять на ЭВМ комбинатор ный поиск наилучших решений. В ходе поиска архитектор может
34
ЬГТ1 |
^ 5 |
iV- |
П£с |
1_ШаU t |
—Qia |
ч |
ЙЦ |
all |
|
1 L |
Lс |
к |
s -
La ■1
G
-ii a Is
тт
W'ff £ , Щ1 r !
ооо-о
Ш'О
мм
Р и с .9 . Структура возводимой организованности зданий больницы на примере каталога фирмы "Имбау"
(Западный Б ерлин) ИЛ1
p ; 0t
ЛП ип 0
% 0г
m
ru n А
D
тип в
по |
M * m |
ibO* m |
m |
т и п в
= =
1ST «f
изменять |
критерии |
качества, получая |
необходимый уровень |
воз |
водимой |
организованности здания |
в соответствии с наличием |
||
денежных |
средств |
[131] (ри с.12, 13, |
14). В применении к |
про |
мышленным зданиям также известны аналогичные системы клас сификации и кодирования проектной информации, создаваемые с целью получения оптимальных конструктивных решений. Авторы
предлагают |
различные |
способы организации кодированной инфор |
|
мации и их обработки |
на |
ЭВМ. Однако общий смысл 'Библиотек |
|
проектной |
информации' |
и |
'Б анков проектных данных' состоит |
в том или ином формализованном описании связей, последователь но воспроизводящих процесс монтажа здания из сборных элемен
тов |
(ри с.15). |
|
|
Использование |
машинных алгоритмов позволяет организовать |
информацию таким |
образом, что получается необходимая основа |
|
для |
возведения здания, причем машина одновременно производит |
технико-экономическую оценку конструктивного решения.
10 50
50 а
25
|
400 |
F |
42$ |
|
50 |
||
|
ООП |
|
i H |
|
40 |
|
|
|
70Q |
F |
|
|
40 |
660 |
|
|
350 |
|
350 |
|
|
|
|
360 |
600 |
I I |
ш ш ш 0 |
|
|
I I |
Рис. 10. Несущие .иемешпы нажита "Имбау"[\3{\
36
OtttMWfSOS
ш ш т
01 |
|
ог |
07 |
0 3 |
OS |
ог |
08 |
oh |
OS' |
05 |
10 |
oi n зогз[
m
ИИЯ Я и
ог |
05 |
OS |
|
05 |
07 |
|
08 |
|
OS |
oi os за го\
Рис. 11. Компоновка оборудования и конструктвные узлы каталога "Имбау1
Рис. 12. Система иодирование конструктивных узлов и их использование при проектировании
на основе каталога И м б а у "
Рис. 13. Соответствие стандартною конструктивною узла каталога "Имбау1 каждому фрагменту плана