Чому процес проектування будівель настільки ручний – і що ми можемо з цим зробити?

Визначення та проблеми

Простіше кажучи, процес інженерного проектування – це низка етапів, які інженери виконують для вирішення проблеми. У цій статті ми зупинимось на серії етапів, які інженери виконують при проектуванні будівель.

Це призводить до нашої першої проблеми: процес інженерного проектування при проектуванні будівель погано автоматизований. Це призводить до проблем не тільки в процесі проектування, але і на фазі будівництва. Є чотири основні причини того, чому процес інженерного проектування настільки відстає:

Процес проектування будівлі – це багатоетапний процес

Звернемось до Плану роботи RIBA на 2013 рік, щоб ми могли поглянути на етапи будівельного проекту:

Етапи 1–4 тісно пов’язані з проектуванням будівель.

Давайте детальніше розглянемо кожен із них:

Кожен етап залежить від попереднього. Накопичити помилки та недоліки досить просто. Наприклад, зрештою, якщо замовник скаже: «Давайте змінимо ромбікубоктаедр на додекаедр», процес, ймовірно, розпочнеться спочатку!

Процес проектування будівлі включає кілька ролей

Давайте перелічимо основні ролі, задіяні в обсязі роботи:

Архітектурний дизайнер

Інженер-будівельник

Інженер MEP (електрика, вентиляція, вентиляція, будівельні послуги)

Менеджер проекту

Консультант з питань витрат

Досить важко визначити правильний процес для цієї екосистеми. Для кожного типу будівель (під керівництвом архітектора, інженера) існують різні процеси та робочі процеси. Крім того, завдання у багатьох випадках збігається одне з одним, працюючи одночасно з кількома дисциплінами. Отже, як правило, ми маємо зіткнення та помилки.

Це загальна проблема для кожної галузі роботи – і проектування будівель не є винятком.

Процес проектування будівлі має різні системи доставки

Побудова проектної заявки

Дизайн побудови

Цей аспект серйозно впливає на процес проектування будівлі.

Компаніям важко змінити систему доставки. Наприклад, щоб раптово розпочати видачу документації на будівельний майданчик, коли ви цього ніколи не робили, потрібно було б довго домовлятися. Тому процес проектування будівлі повинен бути гнучким і адаптуватися з часом.

Процес проектування будівлі залежить від країни впровадження

Ось чому аутсорсинг не є поширеним явищем у галузі проектування будівель. Кожна країна має свої будівельні норми та культурні особливості.

Щодо цього, у сфері проектування будівель немає світової спільноти. Наприклад, наявність такої спільноти в ІТ дозволяє їй так швидко рости.

Що ми з цим робимо?

Насправді відповідь очевидна. Важко було б охопити всю сферу проектування будівель і запропонувати рішення кожної проблеми. Тому ми повинні вибрати кожен процес і оновити їх окремо. Під «оновленням» ми маємо на увазі автоматизувати, а потім оптимізувати процес.

Насправді, певний час існувала певна автоматизація. Зокрема, системи САПР та САЕ – приклади використання комп’ютерного програмного забезпечення для допомоги у проектуванні та інженерному аналізі. Але в наші дні процеси проектування будівель повинні ще більше пришвидшуватися ІТ-інфраструктурою, від вхідних даних до вихідних.

Візьмемо приклад із реального життя:

Уявіть собі проект проектування-побудови під керівництвом архітектора. Ролі, задіяні в цьому процесі, включали б інженера-будівельника, архітектурного дизайнера та інженера з питань європейського парламенту. Ми маємо деякі вхідні дані від замовника, і головна мета – отримати розроблений дизайн, такий як BIM-модель.

Будь-який етап проектування – це перетворення однієї моделі даних в іншу. Уявімо, що у нас є архітектурні моделі та моделі MEP, і ми хочемо спроектувати структурну частину всієї моделі. У цьому випадку ми можемо розбити будівельний процес на етапи:

Ми можемо визначити конкретну модель з Архітектурної моделі.

Перетворення конкретної моделі на Аналітичну – це суто геометричний процес, який враховує структурні концепції та особливості.

Якщо ми знаємо місце розташування будівлі, ми також можемо отримати екологічні навантаження (вітер, сніг, тепло). Якщо ми знаємо тип будівлі (функціональну категорію одиниць), ми також отримуємо навантаження під напругою. І нарешті, якщо ми знаємо архітектурну модель, ми можемо чітко визначити мертві навантаження. Всі ці навантаження плюс структурні обмеження дають нам точну модель навантажень.

Давайте зв’яжемо навантаження та аналітичні моделі. Це дає нам схему проектування.

І це все, що нам потрібно для аналізу ЗЕД, який дасть нам нашу модель дій.

І тоді ми маємо будівельні коди, такі як детерміновані прямі алгоритми. Коли ми програмно кодуємо ці алгоритми, ми можемо отримати розрахункові структури. Це дозволяє нам їх проектувати – додавати арматуру в бетонні конструкції, використовуючи спеціальні конструктивні концепції та правила, – і ми отримуємо залізобетонну модель.

Отже, використовуючи технологію BIM та тісно співпрацюючи з ІТ-інфраструктурою, ми можемо модернізувати всю сферу будівельної інженерії. Тоді нам потрібно застосовувати це на кожному кроці процесу проектування будівлі.

Спочатку ця публікація була опублікована за адресою https://www.linkedin.com/pulse/why-building-design-process-so-manual-what-can-we-do-maksim-markevich/.

Maksim Markevich люб’язно дозволив нам перекласти і опублікувати цю статтю.