Details

Данная работа посвящена исследованию модульного строительства и объемно-планировочных решений, а также созданию методики автоматизированного проектирования объемно-планировочных решений из модульных элементов с применением технологий визуального программирования. Задачи, которые решались в ходе исследования: 1. Анализ отечественного и зарубежного опыта проектирования и строительства зданий из модульных блоков, и современных технологий для проектирования. 2. Разработка методики автоматизированного проектирования объемно-планировочных решений, который учитывает пространственные и геометрические особенности модульных конструкций и позволяет оптимизировать процесс проектирования. 3. Практическая реализация в виде программного алгоритма методики. 4. Оценка трудозатрат и экономической эффективности при разработке объемно-планировочных решений с использованием разработанной методики. В ходе исследования был проведен анализ теоретических основ модульного строительства, отечественного и зарубежного опыта, а также существующих подходов к проектированию объемно-планировочных решений. Разработана структурная графовая модель данных для описания модульных зданий и их элементов, учитывающая пространственные, геометрические и семантические характеристики. На основе данной модели с применением инструментов визуального программирования и скриптов Python была создана методика автоматизированного проектирования, включающая подготовку данных, формирование ограничений, генерацию и оптимизацию проектных вариантов Практическая апробация на примере жилого дома показала эффективность методики: за пять часов сгенерировано около 15 000 вариантов, из которых три были детально проанализированы и выбрано оптимальное решение по критериям зонирования, логистики и приватности. Для достижения данных результатов в работе были использованы Grasshopper и Rhinoceros 3D.

The given work is devoted to studying of modular construction and spatial planning solutions, as well as the creation of a methodology for computer-aided design of spatial planning solutions from modular elements using visual programming technologies. The research set the following goals: 1. Analysis of domestic and foreign experience in the design and construction of buildings from modular blocks, and modern technologies for design. 2. Development of a methodology for computer-aided design of spatial planning solutions, which takes into account the spatial and geometric features of modular structures and allows optimizing the design process. 3. Practical implementation in the form of a software algorithm of the methodology. 4. Assessment of labor costs and economic efficiency in the development of spatial planning solutions using the developed methodology. The research analyzed the theoretical foundations of modular construction, domestic and foreign experience, as well as existing approaches to the design of spatial planning solutions. A structural graph data model has been developed to describe modular buildings and their elements, taking into account spatial, geometric and semantic characteristics. Based on this model, using visual programming tools and Python scripts, a computer-aided design methodology was created, including data preparation, constraint formation, generation and optimization of design options. Practical testing using the example of an apartment building showed the effectiveness of the methodology: in five hours, about 15,000 options were generated, of which three were analyzed in detail and the optimal solution was selected according to the criteria of zoning, logistics and privacy. To achieve these results, Grasshopper and Rhinoceros 3D were used in the work.