Моделирование
Создание модели позволяет проверить теории, оценить решения, изменить их и создать лучшее из возможных решений. Строительство сегодня, по сути, представляет собой процесс переноса виртуальной модели в физическое пространство. Возможности техники настолько велики и широки, что уже известны проекты, в которых здания или их элементы печатали на 3D- принтерах.
Модели и моделирование — это неотъемлемая часть проектного процесса. До того как компьютеры вошли в нашу жизнь, оценить решения пространственно позволяли макеты и прототипы, которые архитекторы создавали из картона и бумаги в нужном масштабе. Такая работа занимала много времени, но она была необходима, в каждой мастерской был макетный отдел, загруженный работой.
Сегодня макеты зданий и сооружений создаются в коммерческих целях - уже готовые решения размещаются под стеклом в торговых центрах, чтобы привлечь внимание будущих покупателей и дать им представление о том, что они приобретают. Такие макеты делают с помощью лазерной резки и собирают вручную, но к архитектуре это уже имеет второстепенное отношение.
Компьютерное моделирование полностью заменило бумажное, оно имеет множество преимуществ:
- над одной моделью может работать целая команда, и при этом никто не будет друг другу мешать;
- качественное красивое и хорошо оформленное и продуманное дизайнерское решение;
- можно создать несколько копий и легко внести изменения в каждую из них, сравнить их между собой;
- виртуальная модель может быть переведена в любой масштаб и вставлена в нужный контекст, к примеру, в 3D-виде;
- это универсальный инструмент, который используется для общения с заказчиком и между членами команды.
Любой узел, сечение, фрагмент можно посмотреть «вживую», а не на чертеже. Конечно, и у компьютерного моделирования есть минусы. Электронные копии могут быть повреждены вирусами, они требуют постоянного обновления версии ПО, их гораздо легче скопировать конкурентам, чем бумажный прототип. В давно существующих проектных фирмах используют упрощенные версии макетов при проектировании.
Сегодня архитекторы работают с двумя типа моделей, это 3D модель, создаваемая в программах 3D-max, и БИМ-модель, которая является более современной и продвинутой версией 3D модели, в ней можно найти всю информацию о составе, материалах, отделке. Все проекты, которые разрабатываются сегодня, имеют БИМ-модель.
БИМ – это технология моделирования зданий и сооружений, которая отличается высокой степенью детализации предлагаемых решений в виде информационной модели, которая по сути является виртуальной копией будущего здания.
Рисунок 1. Моделирование стало основой современного строительства. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Математическое моделирование
Использование математического моделирования в строительстве ведется уже многие годы, оно позволяет оптимизировать многие процессы, наладить цепочку производства и сократить сроки.
Рассмотрим в каких задачах оно применяется:
- модели управления запасами;
- модели линейного программирования;
- цифровое моделирование;
- оптимизационные модели;
- вероятностно-статистические модели;
- организационно-технологические модели;
- сетевые модели;
- моделирование систем управления строительством.
Рисунок 2. Математическое моделирование применяется и в строительстве. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Как и в любой другой области модели создаются в несколько этапов. На первом этапе определяются цели, показатели и взаимосвязи. На втором проводится проверка принятых положений и математическая формализация. На третьем этапе формируются модельные отношения меду входными и выходными показателями и структура модели. Четвертый этап посвящен статистическому анализу данных, пятый сопоставлению модельных оценок и выводов с действительность. На шестом этапе проводятся уточнения по результатам пятого этапа. Сложности построения адекватных моделей объясняются трудностью сбора и описания информации о системе и выработки системы критериев.
Помимо собственно строительного производства методы математического моделирования применяются в строительном материаловедении.
Возможности математического моделирования значительного обогатили практику строителей и архитекторов, представив новые инструменты для анализа и планирования. Математические модели нашли широкое применение как на этапе проектирования, так и в строительстве различных зданий и сооружений. Рост рынка информационных технологий, который мы наблюдаем, сегодня дает возможность полагать, что эта отрасль будет только расти и развиваться.
