[recaptcha class:recaptchaPhone ]

О важности эскизного и концептуального проектирования

О важности эскизного и концептуального проектирования
14.04.2020 Команда TheDrone.ru

Согласие есть продукт
при полном непротивлении сторон
И. Ильф, Е. Петров

Одним из важных камней преткновения на пути рождения архитектурного шедевра всегда являлось, как бы это банально ни выглядело, согласование всех заинтересованных лиц. Для того чтобы приступить к проектированию здания или сооружения, на первом этапе необходимо утвердить его эскиз. Есть уникальные инженеры, которым достаточно взглянуть на эскизный чертёж и топографический план участка предполагаемого строительства, чтобы со всех сторон представить себе сооружение во всей его будущей красе. Но, как правило, решения принимают люди, не обладающие специальными знаниями – и для принятия решения им необходима заранее подготовленная визуализация.

Во второй половине XVIII века архитектор Василий Баженов строил масштабированные деревянные макеты зданий, по сложности немногим уступающие реальным каменным сооружениям. Именно благодаря исполнению этих макетов большинство проектов Баженова получили одобрение императрицы Екатерины II.
С появлением компьютерных технологий возникла и возможность экранной визуализации – по данным геодезических работ на объекте подготавливались электронные чертежи, на которые накладывался эскиз проекта. Послойное отображение элементов давало очень заметный эффект при общей оценке эскиза. Надо заметить, что, несмотря на появление технологий виртуальной реальности, и до наших дней строительство макетов является одним из методов визуализации и проверки проекта «на профпригодность» — этим не чураются даже технологичные японские компании, отрабатывающие на макетах, например, взаимодействие проектируемых цехов и коммуникаций промышленных предприятий. Широко используются также и традиционное, двухмерно-трёхмерное изображение эскизов в виде чертежей.

«Золотой серединой» между макетами, чертежами и виртуальной реальностью можно назвать использование трёхмерных цифровых моделей, погружаемых в среду проектирования (САПР и т.п.). Для подготовки визуализационных данных с использованием трёхмерного моделирования не требуется продолжительного времени, а эффект достигается такой же, если не больший. Любителям же макетов всегда остаётся возможность распечатать его на 3D-принтере. Сторонникам двухмерных чертежей также предоставлены все условия для их конфигурирования на базе трёхмерной модели.

Когда предоставляется возможность посостязаться, пусть и виртуально, с великим Баженовым в произведённом эффекте, грех не использовать такую возможность. По предложению ООО «Мераком», разрабатывающим комплексные проекты строительства и реконструкции, команда TheDrone с удовольствием взялась за подготовку пространственных данных для эскизного проектирования трёх православных храмов, находящихся на разных этапах строительства (реконструкции) и нуждающихся в серьёзной проектной проработке. Один из них расположен в Москве, другой – в Пушкино, третий – в Ярославле. Несмотря на то, что использование фотограмметрии в проектировании – тема, давно известная и в ряде случаев широко применяемая, проектировщики в который раз, видя результат, говорят о том, что работа с современным прикладным оборудованием и программным обеспечением делает работу архитекторов более интересной, а результат – неожиданным. И в очередной раз такой результат показывает как именно фотограмметрия может быть эффективно использована в проектировании, начиная с эскизного и концептуального вплоть до получения точных исходных данных для объекта.

Пред компанией «Мераком» поставлено несколько задач по проектированию зданий. На одной из площадок, начато было когда-то строительство и временно приостановлено, однако, исходные данные обнаружить не удалось. На другой площадке задача выдалась посложнее: необходимо вписать новый храмовый объем в существующие габариты.

Итак, три века, три технологии – что эффективнее? Сравниваем макеты Баженова (Б), чертежи геодезистов (Г) и фотограмметрические модели (Ф). Для анализа берём архивную справочную информацию, ретроспективные данные и свежую аэросъёмку при помощи коптера.

Первый параметр сравнения: условия работы.

Б) Для строительства макета Большого кремлёвского дворца летом 1768 г. возле здания Арсенала в Кремле возвели специальный модельный дом. Здание заняли мастерские, где проверяли отдельные фрагменты. В строении также разместили кабинет архитектора с передвижной печкой и утеплёнными стенами. Для формовщиков возвели отдельное здание, оснащённое противопожарными системами.

Г) «Что мне снег, что мне зной, что мне дождик проливной?…» — напевал геодезист и спокойно делал свою работу.

Ф) Перед выездом на объект были составлены маршруты полета коптера в программе DJI GS Pro (рисунок 1).

В 10:00 приехали на объект (рисунок 2). Идёт снег, аэросъёмку производить нельзя. Пока провели рекогносцировку и закрепили пункты съёмочной сети для привязки опознаков.
11:00. Снег всё ещё идёт. Пока выполняется размещение опознаков и их геодезическая привязка.
12:30. Снег прекратился. Начата аэросъёмка и фотосъёмка с рук внутри храма.
16:30. Стемнело, пришлось окончание работ переносить на второй день.

Вывод: в номинации «условия работы» с небольшим отрывом побеждает традиционная геодезическая съёмка.

Рисунок 1. Маршруты согласно полётному заданию

Рисунок 2. Подготовка к аэросъёмке. Инструктаж

Второй параметр сравнения: скорость работы.

Б) Работы над макетом были окончены в апреле 1772 года. Как мы помним, начаты они были за четыре года до этого…Штат зодчих, занятых в проекте, насчитывал 78 человек.

Г) Съёмка трёх участков и расположенных на них храмов (внутренняя и наружная) занимает, как правило, около одной недели. Подготовка чертежей и топографических планов – ещё неделю, разработка эскизного проекта на основе чертежей – около двух недель; итого – один месяц.

Ф) Съёмка трёх участков была выполнена за четыре дня, фотограмметрическая обработка в программном продукте Bentley ContextCapture с построением трёхмерных цифровых моделей (рисунки 3-4) – трое суток, разработка эскизного проекта на основе модели – менее двух недель; итого – три недели. Бонусом здесь идут ещё обмерные чертежи потолочных перекрытий, но пригодятся они уже не для эскиза, а на следующих этапах – при концептуальном и точном проектировании.

Вывод: в номинации «скорость работы» с небольшим отрывом побеждает фотограмметрический метод.

Рисунок 3. Модель строящегося храма, Пушкино

Рисунок 4. Модель строящегося храма, Москва

Рисунок 5. Обмерные чертежи потолочных перекрытий

Третий (главный) параметр сравнения: скорость согласования эскиза проекта.

Б) Чтобы императрица утвердила проект, через год после окончания постройки макета его отправили в Санкт-Петербург на ста двадцати санях. Екатерина присланный макет одобрила…

Г) Законодательство в сфере архитектурно-планировочного регулирования гласит что общий срок предоставления муниципальной услуги не должен превышать одного месяца с даты регистрации заявления и документов. В реальности эскизы проектов не раз направляют на доработку. Виной тому, в основном, отсутствие наглядности при отображении объектов. Но самое главное, что необходимо здесь принять во внимание – согласие Заказчика работ. На «танцы с бубнами» в офисе Заказчика зачастую уходят дни и недели, так как человек или группа людей, оплачивающих работу, как правило, не являются техническими специалистами и не могут увидеть сколь «зелною красотою лепа» будущая постройка. Здесь вспомним Екатерину II – увидев макет, она немедленно его согласовала.

Ф) Может показаться странным, но «полное непротивление сторон» было достигнуто в течение одного совещания, в ходе которого на большом экране показана модель со всех сторон (рисунок 6).

Вывод: за явным преимуществом в номинации «скорость согласования» побеждает фотограмметрический метод.

Рисунок 6. Общий вид модели участка будущего строительства

Четвёртый (факультативный) параметр сравнения: произведённый психологический эффект.

Б) Модель Большого Кремлёвского дворца в длину превышала 17 метров, её высота составляла 1.3 метра, ширина – около 6 метров. Конструкция была рассчитана на круговое обозрение, её выполнили разборной, чтобы зритель мог оценить интерьеры парадных залов. Макет изготовили из липы, карнизы вырезали из клёна, для внутренней отделки использовали грушевое и яблочное деревья. Баженов стремился детально воспроизвести архитектурные особенности дворца. Так, было опробовано несколько сортов гипса для скульптурных элементов. Прежде чем воссоздать мраморный декор парадных залов, архитектор выписал необходимые образцы горной породы. Общая стоимость макета составила сорок тысяч рублей.

Можно только догадываться что сказала Екатерина, увидев ЭТО. Ведь классические интерьеры модели были первым проектом подобного рода в России.

Г) Эффект нулевой. Подобные чертежи тоннами пылятся в архивах и никому не интересны. Обычная рутина, рассматриваемая в рабочем порядке.

Ф) Виртуальной реальностью увлекаются сейчас многие. Но даже без сложных технологий и специализированных очков обычной моделью (да, виртуальной трёхмерной) можно поразить Заказчика «в самое сердце», что и произошло в нашем случае.

Вывод: посмотрев на макет Баженова (да, он сохранился! хотя и не полностью), уже как-то неловко говорить об эффектности 3D-моделей…

Каковы же общие итоги нашего виртуального (и здесь этот термин) соревнования?

Основная цель – кратчайшие сроки от начала работ до полного согласования эскизного проекта – достигается лишь применением фотограмметрии по данным аэросъёмки в совокупности с наземной фотосъёмкой и отдельными геодезическими измерениями. Попутными данными при этом будут ещё и обмерные чертежи, и другие необходимые данные для последующего детального проектирования (рисунок 7).

 

Рисунок 7. Обмерный чертёж и участок модели внутренних конструктивных элементов здания храма

Есть ли недостатки у этого метода? Да, конечно.

В связи с тем, что на земле лежал снег, у модели получились «дыры» (рисунок 8), так как на гладком снегу программа не может обнаружить связующих точек, но при этом на участках, где были следы, ветки и другие явно различимые объекты, модель выстраивается корректно.

Но надо помнить, что геодезист берёт только характерные точки, и «дыр» на его плане предостаточно, просто они не бросаются в глаза.

Рисунок 8. Общая модель участка с непокрытыми поверхностями

В заключение необходимо упомянуть что сотрудники компании «Мераком» как в офисе компании «Фотометр», так и непосредственно на объектах получили азы фотограмметрических знаний для осуществления последующих съёмок своих объектов. Был проведён курс по основам фотограмметрии, основам планирования и составления маршрутов, знакомство и изучение полетной программы DJI GS Pro.

Обучение было проведено с целью выезда сотрудников компании «Мераком» для самостоятельной работы по съёмку храма в городе Ярославль, с чем они и справились блестяще.

Вновь слово приятно удивлённым проектировщикам:

Оказывается, с помощью специальных программ и профессионалов, которые с ними работают, можно сфотографировать объект и создать его точную компьютерную модель (в том числе облако точек), которая свободно экспортируется в форматы 3D-графических редакторов. Данные этой модели и становится исходными для концептуального проектирования, а впоследствии – генерального проектирования. Мы можем проектировать уже в живой среде объекта, без приблизительных и условных значений. Точность съёмки позволяет учесть все сложности как самого объекта, так и рельефа, на котором он располагается.

Профессиональная съёмка объекта и построение точной модели позволили архитекторам   анализировать существующее положение, работать с данными и создавать точную архитектуру. И в первую очередь – оперативно предложить несколько концептуальных решений для согласования.

Макет Баженова выставлен на всеобщее обозрение в музее архитектуры имени Щусева на Воздвиженке (рисунок 9). В работе над ним принимали участие многие известные архитекторы, в числе которых ставший впоследствии знаменитым Матвей Казаков. Имена этих людей, как говорится, прославлены в веках, и нам с нашими виртуальными моделями не тягаться с ними.

Но наша цель же не войти в историю?

Рисунок 9. Макет Большого Кремлёвского дворца, 1769-1773. Архитектор – В.И. Баженов. Масштаб 1:48. Экспонируется часть модели, включающая в себя фрагменты дворца с парадным вестибюлем и Овальной площадью. Фото ноябрь 2019 г.

Комментариев нет

Оставьте отзыв

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*