Введение

Сложность и большие размеры современных сооружений, разнообразие и высокая стоимость строительных материалов, а также резкое сокращение сроков строительства повысили требования к качеству проектной документации, а также технической и экономической обоснованности принимаемых проектных решений. В отличии от практики прошлых лет, когда между окончанием проекта и началом строительства, как правило, лежал значительный временной интервал, в течении которого каждый более-менее серьезный проект проходил через множество экспертиз и согласований, - сейчас процессы проектирования и строительства идут практически параллельно.

В этих условиях инженер- проектировщик должен в совершенстве владеть прогрессивными методами проектирования, в том числе знать и уметь использовать в своей практической деятельности современные информационные технологии. Программное обеспечение различного назначения, базы данных, средства вычислительной техники и связи используются на всех этапах жизненного цикла зданий и сооружений – от архитектурного замысла и проектирования до эксплуатации готового объекта.

Персональный компьютер ликвидировал существовавший ранее барьер между проектировщиком и программным обеспечением и стал незаменимым инструментом, без которого в настоящее время немыслима работа инженера. В своей практической деятельности проектировщики используют десятки наименований программ практически по всем разделам проектирования. В первую очередь это, конечно, программы, предназначенные для подготовки чертежей, среди которых наиболее популярным является универсальный графический редактор AutoCAD. В среде AutoCAD разработаны различные приложения, позволяющие автоматизировать процесс подготовки графических материалов по всем разделам проекта.

Обучение будущего специалиста программе AutoCAD является важной частью профессиональной подготовки. При этом обучение целесообразно строить на базе существующих промышленных программных разработок, которые используются в проектной проктике. Именно поэтому данное пособие базируется на фундаментальной разработке – AutoCAD. Она реализует конструкторско-чертежную компоненту проектной деятельности.

Естественно, в рамках учебного пособия рассматриваются далеко не все возможности упомянутой программы. Но представленный материал является достаточным для понимания основных принципов этой программы, а также дает основы техники ее использования.

1. Информационные технологии в проектировании

1. Проектирование как информационный процесс

Напомним, что информатика — это область научно-технической деятельности человека, которая изучает структуру и общие свойства информации, а также закономерности и методы ее создания, сохранения, поиска, обработки, представления и использования в различных областях человеческой деятельности [5]. Одной из наиболее развитых сфер научно-технической деятельности из числа тех, которые используют информационные технологии, является проектирование.

Проектирование по своей сути является не чем иным, как процессом сбора, анализа и переработки информации. Информация из ее первоначальной формы (исходные и справочные данные, сведения об аналогичных объектах, строительные нормы и т.п.) преобразуется в форму проектной документации, являющуюся особым видом представления информации о конкретном строительном объекте.

Как процесс переработки информации проектирование имеет ряд особенностей, основными из которых являются следующие;

• продуктом проектирования является упорядоченная информация, являющаяся моделью объекта, реально не существующего в природе;

• вследствие сложности, как объекта, так и процесса проектирования, к работе привлекаются различные специалисты, что придает проектированию характер коллективной деятельности, которая требует организации диалога различных специалистов

• сама задача, решаемая в процессе проектирования, является недостаточно четко поставленной и возможны ее изменения во время проектирования;

• проектирование, как правило, имеет итерационный многовариантный характер, и для принятия многих решений важно обеспечение доступа к промежуточной информации.

Проектирование, являясь одним из самых массовых видов инженерной деятельности, оперирует огромными объемами информации, и качество принимаемых решений, включая такие проблемы, как безопасность, экономичность и пригодность к использованию объекта по назначению, практически целиком зависит от безошибочности переработки этой информации. Именно с этим связано появление многочисленных разработок, направленных на создание систем автоматизированного проектирования (САПР) как одну из основных форм использования информационных технологий.

Привычное для нас понятие систем автоматизированного проектирования в англоязычной литературе точного аналога не имеет и, как правило, заменяется тремя понятиями CAD — Computer Aided Design, САЕ — Computer Aided Engineering и САМ — Computer Aided Manufacturing. CAD можно трактовать как проектирование, ориентированное на компьютеры, и чаще всего под этим понимается автоматизация графических работ (выпуск чертежей). Несколько сложнее обстоит дело с понятием САЕ, т.к. в английском языке слово Engineering имеет множество значений. Но в большинстве случаев САЕ так или иначе связывается с выполнением различных расчетов, например, анализом прочности, подбором сечений элементов металлоконструкций и арматуры в элементах железобетонных конструкций и т.п. В строительном проектировании под САПР чаще всего понимают интеграцию CAD и САЕ. Несколько отдельно стоят САМ — системы автоматизации производства. В строительстве цепочка САЕ — CAD — САМ крайне редка и из известных авторам систем реализована только при проектировании и производстве металлоконструкций.

Как правило, проект включает большое количество разделов, в которых объект проектирования рассматривается с точки зрения технологии, архитектуры, несущих конструкций, инженерного оборудования, сетей и т.п. Эти материалы представляются в форме чертежей, схем, таблиц, графиков и текстов. Для разработки каждого из разделов проекта используется так называемое специализированное программное обеспечение. В некоторых случаях для создания раздела достаточно иметь только одну программу, например, для выпуска смет. В других случаях в рамках одного раздела проекта могут использоваться несколько различных программ, каждая из которых предназначена для решения своего класса задач. Например, для расчета конструкций и конструирования (включая выпуск рабочих чертежей) чаще всего используются разные программы.