Jak świadomie korzystać z otwierających się możliwości, które daje nam projektowanie obiektowe.

 

Wielopłaszczyznowe wykorzystanie nowoczesnych możliwości projektowania pozwoli na świadome i lepsze zaprojektowanie, wykonanie, a w konsekwencji użytkowanie obiektów.

Rosnąca świadomość pracy w danym środowisku otwiera dodatkowe możliwości. Poznanie oprogramowania obiektowego to ich początek.

Jeden z aspektów, który chciałem wyjaśnić, to rozszerzenie zagadnienia współpracy poza jednorodnym oprogramowaniem. Zaawansowane metody współdziałania międzybranżowego nie ograniczają się tylko i wyłącznie do wymiany informacji w natywnym środowisku Revita. Można by się pokusić o stwierdzenie, że to świat idealny, w którym wszyscy projektanci poruszają się w jednym środowisku. Niestety, tak nie jest. Co prawda firma Autodesk stara się nas do tego przekonać, co roku wypuszczając nową wersję oprogramowania. Każda branża ma swoje wyspecjalizowane oprogramowanie, pojawia się więc pytanie, jak to wszystko pogodzić. Z pomocą przychodzą nam pliki o rozszerzeniu IFC. Nie będę wdawał się w szczegóły eksportu danych do tego rozszerzenia, jest to oddzielne zagadnienie. Warto zwrócić uwagę, iż Revit z powodzeniem importuje pliki danych zapisane w formacie IFC (Industry Foundation Classes).

 

Rys. 1. Wiązary dachowe z pliku IFC (producenta Mitek); projekt Jemioł (MTM Styl). Najważniejsze jest ustalenie wspólnych koordynatów projektu dla branż. Jeśli ich nie ustalimy na początku projektowania, będziemy zmuszeni za każdym razem linkując plik ustawiać go w budynku od nowa

 

IFC to neutralna i otwarta specyfikacja, która nie jest kontrolowana przez producentów oprogramowania. To bazowy format plików oparty na modelu danych. Pliki IFC mogą zawierać informacje, takie jak: hierarchie budynku (fazy, etapy), typy elementu (ściany, płyty, słupy, belki), geometria (wymiary objętości), właściwości standardowe i niestandardowe przypisane elementom (materiał, kolor, ciężar, ochrona ppoż., itp.).

Wszystkie branże pracują w natywnych dla siebie środowiskach, po czym eksportują obiekt do pliku IFC. Branża wiodąca lub coraz częściej menedżerowie projektu, tzw. BIM menedżerowie nadzorujący prace zespołów, dbają o poprawne powstawanie modelu. Jeżeli elementy są poprawnie skategoryzowane, to Revit pozwala nam na pełną kontrolę ich widoczności. Oczywiście nic nie możemy zmieniać. Nie da się zmienić geometrii i parametrów danych. Taki zapis jest jednak zgodny z filozofią odpowiedzialności. Każda branża odpowiada za swoją pracę. Nie można dopuścić możliwości ingerencji w zawartość poszczególnych dokumentacji, jednak w takim podejściu bardzo istotny jest prawidłowy zapis danych i przyporządkowanie ich poszczególnym kategoriom. Przykładowo, posiadając model architektoniczny możemy z powodzeniem linkować model konstrukcyjny wyeksportowany np. z Advance Steel czy też z Tekla Structure do pliku IFC i w naszym bazowym modelu sterować widocznością poszczególnych elementów pod warunkiem, iż są dobrze przyporządkowane. Operując przykładem - w pliku podlinkowanym, np. konstrukcyjnym, zostały źle przyporządkowane kategorie belek. Jeśli w jednym zbiorze znajdą się elementy stalowe pomocnicze oraz konstrukcyjne, to nie będzie możliwe wyłączenie z widoczności elementów pomocniczych bez wyłączenia elementów konstrukcyjnych. To samo dotyczy wymodelowanych plików sanitarnych czy elektrycznych. Oczywiście, większość programów wykonuje operacje przyporządkowania automatycznie. Zdarzają się jednak elementy nietypowe, które należy wymodelować bez korzystania z bibliotek producenckich oraz którym trzeba przypisać parametry, i w takich przypadkach popełnia się najwięcej błędów. Znana jest kategoria Revit o nazwie Generic model - w niej to często niedoświadczeni projektanci modelują połowę elementów obiektu, co powoduje problemy w wyświetlaniu i przekazywaniu informacji.

 

Rys. 2. Skan I model budynku kina. Obróbka chmury punktów musi odbywać się małymi elementami. Powinno się ustawić dużo widoków i przekrojów z odpowiednio zawężoną widocznością. Unikniemy nawarstwienia punktów (skan firmy Limbus Białystok)

 

Warto dodać, iż koordynacja i sprawdzenie kolizji pomiędzy elementami linkowanych plików raczej powinny się odbywać w specjalistycznym oprogramowaniu, np. Navisworks lub Solibri. Są to programy wspomagające projektowanie. Poza sprawdzeniem kolizji Navisworks może być pomocny np. przy wykonaniu harmonogramu pracy czy tylko prostej prezentacji. Podsumowując ten akapit: nie wszystkie branże muszą pracować w Revicie. Odpowiedni eksport danych umożliwia pracę wielobranżową na każdym etapie powstawania projektu i to niezależnie od oprogramowania (rys. 1). Praca wielobranżowa pomiędzy pracowniami to jeden z elementów współczesnego projektowania, ale na tym nie koniec. Osobnym zagadnieniem wspomagającym projektowanie - które z powodzeniem można wykorzystywać przy opracowaniu dokumentacji powstającej w środowisku Revit - jest praca z chmurą punktów. Architekci lub projektanci często zmagają się z zagadnieniem opracowania dokumentacji obiektu w jakimś konkretnym miejscu, w zdefiniowanej przestrzeni, gdzie istnieją już pewne elementy, których nie można pominąć. Czy jest to tkanka miejska (zabudowa plombowa) czy sąsiedni budynek, czy nawet istniejący układ instalacji - nie ma to znaczenia. Do tej pory wykonywana była inwentaryzacja obiektu, która pochłaniała mnóstwo czasu i nie zawsze była wystarczająco dokładna. Pozwalała na przygotowanie dokumentacji, jednak końcowe i ostateczne decyzje były podejmowane często już po rozpoczęciu prac wykonawczych. Niestety, narażało to inwestycje na nieprzewidziane koszty, a projektantów na dodatkową pracę i nerwy. W tej chwili, korzystając z narzędzi scanningu laserowego, możemy już nawet w pierwszym etapie koncepcyjnym tych błędów uniknąć. Bazując na swoim przykładzie, inwentaryzacja całego obiektu (kina z wnętrzem włącznie) na potrzeby opracowania dokumentacji projektowej trwała ok. 7 godzin - ok. 3 godziny pracy w terenie oraz ok. 4 godziny obróbki w plikach (automat - praca komputera). Otrzymaliśmy bardzo dokładną inwentaryzację obiektu, na podstawie której najpierw został wykonany model w fazie istniejącej, a potem model w fazie projektowej. Trudno dostępne miejsca (wysoko), niedokładności wykonawcze, takie jak brak kątów prostych pomiędzy wykonanymi ścianami, otrzymaliśmy z chmury punktów, więc z wymodelowaniem nie było najmniejszych problemów.

Innym ciekawym zagadnieniem było opracowanie koncepcji budynku przy istniejącym już obiekcie sąsiednim. Projektowany obiekt miał nawiązywać wysokościowo do istniejącego obiektu oraz tworzyć z nim pierzeje ulicy. W tym przykładzie zostały wykonane trzy ujęcia pozwalające uchwycić najważniejsze wymiary geometryczne istniejącego obiektu. Oczywiście, dostaliśmy w prezencie o wiele więcej: wpisując chmurę punktów w oprogramowanie oraz umieszczając ją w układzie wysokościowym nawiązującym do punktów osnowy geodezyjnej otrzymaliśmy układ wysokościowy - spadki istniejących ulic oraz układ wysokościowy terenu będącego w zakresie opracowania w odniesieniu do istniejącego i projektowanego obiektu, a także, co najważniejsze, wysokości charakterystycznych elementów: gzymsów, okien, podcieni. W takiej sytuacji trudno o pomyłkę, wszystko jest widoczne od samego początku.

 

Rys. 3. Graf Dynamo. Na podstawowym poziomie narzędzie jest bardzo proste I Intuicyjne. Trudności jednak rosną wraz z oczekiwaniami (graf skryptu)

 

Pracując w trzecim wymiarze na etapie koncepcyjnym i wspomagając się dodatkowymi elementami, takimi jak chmura punktów, unikamy niedomówień projektowych na etapie wykonywania dokumentacji oraz nerwowej atmosfery w fazie wykonawczej. Upraszcza to proces analizy projektowanego obiektu, co w konsekwencji prowadzi do szybszego podejmowania decyzji projektowych i skraca czas opracowania dokumentacji. Kolejnym udogodnieniem pojawiającym się wraz ze wzrostem świadomości w użyciu narzędzi jest możliwość zautomatyzowania pewnych powtarzalnych procesów. Bardzo modne w tej chwili staje się projektowanie automatyczne, tzw. projektowanie generatywne. Oczywiście jest to modne medialnie i wykorzystywane przez duże pracownie projektowe. Przy użyciu oprogramowania Revit otrzymujemy oprogramowanie opensource Dynamo. Wykorzystanie tego „silnika” jest skomplikowane, ale daje nieograniczone możliwości rozszerzenia podstawowego Revita tak dalece, iż nie można o nim nie wspomnieć w aspekcie użycia go do prostej automatyzacji powtarzalnych czynności projektowych. Na swoim przykładzie mogę napisać, że jedną z nich, którą bardzo często wykorzystuję, jest zakładanie - modelowanie posadzek w pomieszczeniach. Czynność ta jest bardzo żmudna i zabiera sporo czasu, jednak dzięki odpowiednio zaprogramowanemu skryptowi proces ten został skrócony z jednego dnia (zależnie od obiektu) do paru minut.

I na koniec wisienka na torcie współczesnego projektowania w oparciu o modelowanie. Wszystko, co do tej pory napisałem, to bardzo branżowe, techniczne i inżynierskie możliwości wykorzystania oprogramowania. Warto zadać sobie pytanie: a co z prezentacją dla inwestora, co z obrazkami? Jak przekonać inwestora do naszej propozycji? Wykonujemy koncepcję modelując obiekt jak zawsze i w zasadzie na tym etapie zrealizowaliśmy już 90% pracy; przypisujemy materiały, sytuujemy go w określonym środowisku, w konkretnym oświetleniu, na konkretnej działce. Dalej już tylko z górki. Powstało wiele silników renderujących, w które możemy wyposażyć naszego Revita. Jednym z nich jest V-Ray, bardzo popularny, więc proste prezentacje wykonuje się na poziomie fotorealistycznym praktycznie w jednym oprogramowaniu. Jeśli to jest z jakichś powodów niewystarczające, możemy wykorzystać bardzo popularny program 3d studio max, w którym zrealizujemy świetną wizualizację naszego projektu. Wystarczy bryłę podlinkować lub wyeksportować z rozszerzeniem FBX do tego oprogramowania. Współpraca pomiędzy 3d max a Revit to też oddzielne zagadnienie. Warto wspomnieć, iż jest to proces coraz bardziej zautomatyzowany. Jeśli i tego jest mało, to hitem ostatnich lat jest VR. Wykorzystując nasz model oraz nakładki Enscape czy Lumion, dostaniemy plik VR do użycia z okularami, co uczyni naszą prezentację jeszcze bardziej atrakcyjną (rys. 4).

 

Rys. 4. Od chmury punktów przez inwentaryzacje, koncepcje, wizualizacje, po projekt dokumentacji technicznej. Droga ta wymaga poruszania się (wymiany danych) po paru oprogramowaniach, w tym przypadku Revit (Dynamo) - 3D Max-Vray - Adobe PS. Istotne jest odpowiednie przygotowanie modelu w Revit i kategorii elementów tak, aby eksport przebiegał bezproblemowo

 

W tej chwili trudno wyobrazić sobie kres możliwości wykorzystania modelu. To, o czym napisałem, to jedynie wierzchołek możliwości. Ostatnio zadałem sobie trud przeanalizowania prawidłowości w oświetleniu światłem słonecznym poszczególnych pomieszczeń w projektowanym budynku, wykorzystując model obiektu wykonany w oprogramowaniu Revit przy wykorzystaniu Insight (moduł udostępniony przez Autodesk). Taka analiza uświadamia tylko, jak ułomny jest zapis naszych warunków technicznych (rozdział 2) o oświetleniu i nasłonecznieniu pomieszczeń.

Zdaję sobie jednak sprawę, iż na naszym podwórku mamy ograniczenia w zastosowaniu wielu z tych udogodnień. Nie powinno być to dla nas jednak usprawiedliwieniem dla zaprzestania dążenia do doskonalenia swojego warsztatu. Wzrost świadomości projektowej poprzez wielopłaszczyznowe wykorzystanie nowoczesnych możliwości projektowania pozwoli na świadome i lepsze zaprojektowanie, wykonanie, a w konsekwencji użytkowanie obiektów, za co pokolenia będą nam wdzięczne.

 

arch. Maciej Ryszard Matłowski

 

UWAGA: Artykuł pierwotnie ukazał się w nr. 4/2018 „Biuletynu Informacyjnego” Izby Architektów RP i Podlaskiej OIIB.