9 - 2001

Разработка новых возможностей автоматизации проектирования в практике использования CADdy—Архитектура

Статьи С.Л.Кнышенко по проблемам автоматизации проектирования в архитектурно-строительной области публикуются на страницах «САПР и графики» с 1997 года. Работая в Моспроекте, он изучил и использовал различные программные продукты, добиваясь автоматизации различных звеньев технологической цепочки при разработке и реализации реальных проектов жилой застройки г.Москвы. В частности, ему принадлежит наибольшее число усовершенствований интерфейса системы CADdy, реализованных разработок новых чертежных и расчетных функций, а также целых прикладных программных модулей для проектирования в CADdy—Архитектура.

Настоящая публикация основана на интервью, данном Сергеем Кнышенко редакции нашего журнала.

САПР и графика: Несколько слов о вашей мастерской, а также об истории внедрения САПР в процесс проектирования.

Сергей Кнышенко: Мастерская № 16 — одно из подразделений ОАО «Моспроект», выполняющее проекты жилых и общественных зданий, коттеджей, жилых районов и т.д. Начальник мастерской — заслуженный архитектор России А.М.Половников. «Компьютеризация» мастерской началась более 10 лет назад, и в настоящее время примерно 70% сотрудников выполняют свою работу с использованием компьютеров. Из «офисных» прикладных программ (кроме Microsoft Office 2000, WinfaxPro, FineReader) используется комплексная программа для ведения финансово-договорной деятельности проектного подразделения — разработка Компьютерного центра ОАО «Моспроект».

В свое время мы в течение целого года выбирали подходящую систему из множества САПР, предлагавшихся на российском рынке зарубежными и отечественными фирмами. Было ясно, что, во-первых, идеально «готовой» для нас программы в природе не существует, а во-вторых, нам нужна САПР, позволяющая пользователю средней квалификации дополнять и адаптировать ее с учетом собственных нужд. Иными словами, система должна была сочетать открытость среды проектирования с «модульностью», что дает возможность формировать разные рабочие места из множества отдельных программных «кирпичиков» (в том числе и собственного изобретения).

В результате мы остановились на системе CADdy, так как ее «стандартные» средства позволяли затрачивать на разработку и реализацию проектных решений не слишком много времени, а возможности к «заточке» под наши конкретные потребности — весьма обширны (в частности, благодаря модулю CADdy PLUS, содержащему компилятор и библиотеки функций языка C).

Сегодня в нашей мастерской наряду с системой CADdy используются также AutoCAD и ArchiCAD. В бригаде проектировщиков, работающих на CADdy, используется система, специально настроенная и надстроенная нами таким образом, чтобы обеспечить быстроту и эффективность проектирования для всех звеньев технологической цепочки, в том числе:

  • предпроектные работы с передачей заказчику подробного буклета на проект (рис. 1);
  • генпланирование и работу с электронной геоподосновой (рис. 2-3);
  • проектирование архитектурных объектов (рис. 4-5);
  • выдачу полного комплекта документации, необходимой строителям, контролирующим органам и т.д.

Хочется отметить как наше сотрудничество с компанией ПОИНТ (генеральным дистрибьютором CADdy), так и прямые контакты с разработчиками системы. В частности, целый ряд новых функций для архитектурного проектирования, разработанных нами, программисты из ПОИНТ включили в стандартную поставку системы, при этом «усилив» некоторые из них. Одновременно с этим мы получили часть средств разработки программного обеспечения и соответствующие описания недокументированных функциональных возможностей системы CADdy, что позволило значительно ускорить работу с параметрами проектов в подсистеме CADdy—Архитектура.

Строительство. Например, для быстрого доступа к системным файлам мы создали несколько типов масок, содержащих удобные поля, кнопки и линейки прокрутки (рис. 6).

СГ: Какие виды услуг вы предоставляете заказчикам?

С.К.: Мастерская № 16 выполняет, в том числе совместно с другими подразделениями ОАО «Моспроект», все стадии проектных работ: от предпроектных и градостроительных проработок до рабочих чертежей и интерьеров. Чаще всего мы выступаем в качестве генпроектировщика и работаем совместно с заказчиками, начиная с обсуждения первоначальных идей и выбора участков строительства и заканчивая работой с госкомиссиями по сдаче объектов.

СГ: Расскажите о некоторых — наиболее значимых — проектах последних лет.

С.К.: За последнее время наша бригада выполнила два проекта — жилой район «Комплекс Гавриково» в Южном Бутово и комплекс жилых домов серии П44Т на Шелепихинском шоссе для ГУП УРиРУО А.С.Матросова. В обоих случаях для проектирования генпланов использовалась электронная геоподоснова Мосгоргеотреста. При работах по Шелепихинскому шоссе использовались наши собственные программные надстройки над CADdy для создания цифровой модели рельефа и построения горизонталей, что значительно облегчило и ускорило принятие проектных решений в крайне сложных условиях (отметим, в частности, значительные перепады рельефа и близость существующих жилых домов).

СГ: Как вы взаимодействуете с проектировщиками других специальностей (проектирование дорог, инженерных сетей, оборудования зданий и пр.)?

С.К.: Хотелось бы иметь возможность сказать, что такое взаимодействие осуществляется в современной «западной» манере (с обменом соответствующими частями проекта по Интернету, конвертированием полученных файлов в «собственные» форматы чертежей и автоматизированным поиском возможных «коллизий», нестыковок и недоработок), но… увы! Мы все еще печатаем чертежи на бумаге и относим куда требуется. Получив задание на бумаге, снова вносим корректировки в компьютере, повторно распечатываем чертежи и т.д.

СГ: Каков характер ваших отношений со строителями на этапе реализации проекта?

С.К.: У нас хорошие отношения с профессионалами своего дела (такими как ДСК № 1, ДСК № 3, Мосстрой-6 и др.). При этом взаимопонимание обычно достигается без проблем. Что касается отношений с заказчиками, то они различаются так же, как и сами заказчики. Вот почему мы сейчас активно перестраиваем «портфель заказов» нашей мастерской, чтобы и здесь иметь дело только с профессионалами (например, с ГУП УРиРУО А.С.Матросова, ТУКС-2, Инвестстроем). Можно сказать, что «круг бойцов» в московском строительстве достаточно узок, и, следовательно, весьма немного квалифицированных специалистов, с которыми удается успешно работать.

СГ: Каковы особенности отечественного проектирования в вопросах разработки типовых и нетиповых проектов, организации работ?

С.К.: Типовые проекты при существующем уровне благосостояния населения — вещь столь же неизбежная, сколь и полезная, так как сильно удешевляет стоимость строительства. Вопрос о том, почему при себестоимости строительства типовых жилых домов до 200 долл. за квадратный метр они продаются по 800 долл., повисает в воздухе. Безусловно, это своеобразный мировой рекорд, достойный Книги рекордов Гиннесса.

Что касается выпуска проектно-сметной документации по типовым проектам, то он остается по-прежнему на уровне каменного века: огромное количество «макулатуры» и бестолковой, надоедливой работы по вычеркиванию вариантов и постановке штампов. И это при том, что данный вид «проектирования» как будто специально придуман для автоматизации. Производительность здесь можно было бы поднять раз в 100! Однако…

СГ: Насколько необходима перестройка и переориентация российских и западных САПР «под пользователя»?

С.К.: Здесь все давно известно. Аналог: в «приличных» автомобилях есть настройка сидения и подголовника по всем «направлениям» и соответствующая регулировка положения руля. И все это не просто для удобства — в результате можно ездить дольше, быстрее, безопаснее. Каждый человек индивидуален, каждый проектировщик имеет свои собственные приемы, методы, привычки. Чем полнее можно приспособить и подстроить программу — средство производства — под конкретного сотрудника, тем лучше. Собственно говоря, именно по этой причине нами давным-давно и была выбрана система CADdy. Поэтому, в сущности, не важно, чья это САПР «по происхождению» — отечественная или нет.

СГ: Расскажите о взаимодействии CADdy с базами данных на примере ваших проектов. Что вас удовлетворяет и что не удовлетворяет?

С.К.: Конечно, будущее за универсальными базами данных типа MS Access, позволяющими использовать общие данные в самых различных специализированных программах, а также выполнять весь комплект проектно-сметной документации — от буклетов до рабочих чертежей, спецификаций, ведомостей, пояснительных записок и т.д. Сейчас мы с интересом наблюдаем за продвижением новых программных продуктов фирмы ПОИНТ в этой области.

Так, разработанные и вошедшие в состав модуля CADdy A1 функциональные приложения реализуют конкретные задачи архитектурно-строительного раздела проекта с помощью функции раскладки плит перекрытий, функции назначения материалов для отделки помещений, функции выбора полов и др.

Это позволяет переложить на компьютер максимум рутинной работы по оформлению чертежа, подсчетам, простановке позиционных обозначений и формирования соответствующих спецификаций, экспликаций и ведомостей, оставляя специалисту главное — вопросы принятия решений.

Возможность редактирования соответствующих баз данных как средствами CADdy, так и с помощью MS Access делает их более универсальными, чем это было задумано при разработке приложения. То же самое можно сказать и о выходной документации, поскольку прикладной модуль CADdy—Таблицы/Спецификации/Перечни, помимо генерации стандартных форм, может как дополнительно обрабатывать результаты подсчетов, так и импортировать их в различные форматы для последующей обработки.

Параллельно с расширением списка функциональных приложений в комплект поставки системы включаются и новые базы данных. Типичный пример — функция для подсчета элементов заполнения проемов, простановки позиционных обозначений и формирования спецификаций комплектуется солидным списком из нескольких десятков ГОСТов и серий по окнам и дверям. Разумеется, это не мешает пользователю описывать свои собственные элементы, заносить их в соответствующую базу данных и делать выборку из различных баз для работы в текущем проекте.

В то же время мы в нашей работе пока с успехом используем внутренние возможности CADdy для хранения разнообразной информации (в частности, hash-списки). Один из примеров — база данных конструкций кровли, которая параметрически настраивается и динамически вызывается на чертеж (рис. 7).

СГ: Какие дополнительные разработки в CADdy вы считаете наиболее полезными в работе над архитектурными проектами?

С.К.: Наиболее полезны те, которые позволяют сэкономить больше времени. Для нас это прежде всего связано с подсчетом объемов (площади, кубатуры, котлованы, картограммы земляных работ и т.д.). Практически все подсчеты выполняются на программных надстройках над системой CADdy с использованием некоторых готовых функций. Например, для крайне трудоемкого подсчета картограмм земляных работ (насыпь — выемка) нам пришлось разработать довольно сложную технологию полуавтоматической оцифровки и написать несколько десятков небольших программ, позволяющих получать точный расчет на базе электронной геоподосновы Мосгоргеотреста буквально за несколько десятков минут.

В частности, программа преобразования геоподосновы в формат CADdy, написанная нами с использованием функций CADdy PLUS, обеспечивает автоматический «обход» всех обозначений пикетов и подготавливает всю необходимую информацию для последующей обработки в модуле CADdy—Цифровая модель рельефа. Несмотря на большой размер файлов геоподосновы, программа функционирует очень быстро, поскольку включает систему фильтров для отбора нужных элементов чертежа.

Затем подключаются программы создания чертежей организации рельефа, картограмм земляных работ, чертежей и расчетов создаваемого котлована и т.д. Все это позволяет многократно оперативно менять схему организации рельефа, добиваясь нужного баланса.

СГ: Выдачу каких типов проектной документации в CADdy—Архитектура можно назвать наиболее полно автоматизированной?

С.К.: Не нуждаются в дополнительных надстройках планы этажей. Что касается различных спецификаций и ведомостей, создаваемых системой CADdy в автоматизированном режиме, то они доведены программистами фирмы ПОИНТ до уровня «союзных» ГОСТов. Это сделано для удовлетворения требований тех многочисленных пользователей CADdy, которые продолжают работать в традиционной манере проектирования, сложившейся за долгие годы (и которых «за пределами МКАД» — большинство). Мы же подобными документами не пользуемся, так как при проектировании наших московских объектов в них нет необходимости. Сейчас все рекламные издания «забиты» предложениями по окнам, дверям, полам, подвесным потолкам и т.п. Поэтому в большинстве наших проектов все делается индивидуально, а в правильности подсчетов больше заинтересованы поставщик и подрядчик.

Говоря о совершенствовании функций создания выходной документации в CADdy—Архитектура за последний год, нельзя не упомянуть о так называемых закрашенных контурах, крайне необходимых нам для изготовления буклетов и других демонстрационных материалов. Они подверглись значительной переработке. В частности, при помощи фирмы ПОИНТ удалось создать дополнительный программный модуль, позволяющий выполнять с закрашенными контурами любые операции редактирования, в том числе динамические. В программе имеется настраиваемая база сотен «готовых» типов контуров, создаваемых «одним нажатием клавиши» (рис. 8, 9, 10). Что касается автоматизированного получения «готовых» полноценных фасадов и разрезов из объемных моделей, то это для большинства проектировщиков — пока еще мечта.

СГ: Что, по вашему мнению, следует улучшить в технологии проектирования с помощью CADdy?

С.К.: В CADdy нужно улучшать то же самое, что и в остальных САПР. При этом десятилетия развития компьютерных программ дали обширный материал для размышлений на тему «Чего не стоило бы добавлять в программы автоматизированного проектирования». Вот только некоторые из этих моментов:

  • не следует перегружать программы возможностями, реально не используемыми (хрестоматийный пример — MS Word);
  • не следует наполнять программы наборами картинок «из букваря», как если бы они были рассчитаны на полных идиотов. Здесь я мог бы привести множество примеров: Windows, AllPlan, частично Archicad и др. Неужели разработчикам до сих пор непонятно, что человек, каждый день работающий в некоторой программной среде, через год уже нажимает все клавиши «вслепую», и подобный букварь ему только мешает;
  • экран не должен походить на панель управления в кабине самолета. Количество пиктограмм, меню и других элементов интерфейса должно быть очень тщательно продумано и строго ограничено.

Что, в сущности, требуется от САПР? В максимально короткие сроки распечатать и передать заказчику то, за что он платит. И ничего лишнего. Вот почему многие умные люди сегодня тоскуют по DOS (поэтому же многие проектировщики спокойно работают в «досовском» 12-м Автокаде, и ничего им больше не нужно). Если же говорить о проектах, выполняемых в нашей мастерской, то сегодня мы «горим» чаще всего на том, что требуется создавать трехмерные модели значительно быстрее и более «гибко», причем получать из них не полуфабрикаты, а готовые к выводу чертежи.

СГ: В одной из предыдущих статей вы посетовали, что процесс проектирования сильно тормозится из-за недостаточных вычислительных возможностей самих персональных компьютеров. С тех пор частота процессоров выросла в несколько раз, как и быстродействие жестких дисков и объем оперативной памяти. Можно ли сказать, что теперь скорость разработки проекта лимитируется другими факторами?

С.К.: Нет, «железо» по-прежнему ограничивает скорость наших проектных работ. Производительность компьютеров выросла, но усложнились и проекты, которые мы создаем. Так, например, для комплекса современных жилых зданий построение двухмерных перспектив из трехмерных может занять неделю. Аналогично, несмотря на значительный прогресс, весьма далеки от идеала возможности цветных принтеров и другого периферийного оборудования.

СГ: Теперь более общий вопрос — о градостроительных тенденциях в Москве и других городах России. Какими вы их видите?

С.К.: Наш образ жизни постепенно приходит в соответствие с экономической ситуацией в стране. А страна, к сожалению, пока далеко не богата. Развитые страны давно уже пережили все «ужасы» начальной стадии строительства капитализма (достаточно вспомнить Германию времен кризиса 20-х или Чикаго 30-х годов). У нас же все только начинается. Вот и в градостроительстве отсутствие денег у государства постепенно приходит в соответствие с качеством создаваемой городской среды. Очень не хотелось бы, чтобы в Москве появился собственный Гарлем.

Одновременно с этим развивается совершенно другое проектирование и строительство — «вплоть до дверной ручки» — для богатых. Естественно, в этих двух случаях будут кардинально различаться требования и к документации, и к программам, ее создающим. А учитывая качество застройки, оставшейся после социализма, здесь напряженного труда для российских проектировщиков — не на одно десятилетие.

СГ: Остается пожелать вам плодотворной работы в этом направлении.

Материал подготовлен к печати Дмитрием Красковским

«САПР и графика» 9'2001