Такие разные фасады
В современном строительстве все более актуальными становятся фасадные решения, которые не только придают зданиям привлекательный внешний вид, но и значительно усиливают защитные функции внешних конструкций и энергоэффективность.
Фасад здания – это его лицо, отражение архитектурного стиля и вида объекта. Он может быть как лаконичным и строгим, так и выразительным, и запоминающимся, демонстрируя широкое разнообразие визуальных подходов. В настоящее время фасадные системы продолжают эволюционировать, адаптируясь к новым потребностям и технологическим требованиям. Они выступают не просто архитектурным элементом, но и важным компонентом, обеспечивающим долговечность и функциональность зданий. О трендах в фасадных решениях рассказывают эксперты «Строительного Еженедельника».
На новом технологическом уровне
Фасады многоквартирных домов играют ключевую роль как в эстетическом, так и в функциональном аспекте, отмечает ведущий архитектор WE-ON Анна Копылова. Чаще всего используется технология вентилируемых фасадов с различной облицовкой (керамическая плитка, керамогранит, композитные панели и т. д.). Также популярным решением при проектировании фасадов является система «мокрых фасадов». В последнее время набирают популярность стеклянные фасады. Каждый из перечисленных видов фасадов имеет свои особенности, что делает их подходящими для различных проектных решений: «Например вентфасады в силу широкого выбора видов облицовки позволяют реализовывать любые дизайнерские идеи. Мокрые фасады — относительно недорогое решение для выполнения, но обладает ограниченным выбором фактур. Стеклянные фасады позволяют обеспечить помещения максимально возможным притоком солнечного света, придают современный вид зданию и обеспечивают максимальную энергоэффективность за счет энергосберегающих стекол».
В последние годы фасады многоквартирных домов, добавляет Анна Копылова, все больше следуют современным тенденциям в области архитектуры, технологий и устойчивого развития. Это и экологичность, энергоэффективность, технологичность, дизайнерская индивидуализация и т. д. Современные фасады играют ключевую роль в городской жилой архитектуре, оказывая значительное влияние на различные аспекты жизни в городе.
Главный архитектор проекта компании «Метрополис» Евгений Галабурда считает, что последние тенденции в оформлении и наружной отделке жилых зданий представляют собой как бы возрождение старых технологий и материалов, но на совершенно новом техническом уровне. Так, старый добрый кирпич теперь способен выполнить почти все прихоти архитектора, включая любые фасадные формы, наклонную кладку и даже облицовку больших горизонтальных плоскостей. Сейчас его имеется огромное разнообразие по размерам и цветовой гамме, в том числе отечественных производителей. «По-прежнему актуальны навесные фасадные системы с облицовкой натуральным камнем. Правда, в целях экономии выше пятого-шестого этажей дорогую натуральную облицовку часто заменяют визуально похожим, но более дешевым керамогранитом. В любом случае современная технология монтажа вентилируемых фасадов позволяет выполнить надежное и полностью скрытое крепление облицовочных плит».
Возвращаются на фасады, отмечает Евгений Галабурда, такие необычные материалы, как стеклоблоки и стеклопрофилит, однако не самостоятельно, а в составе многослойной ограждающей конструкции из-за недостаточных теплотехнических характеристик. Давно перестали быть эксклюзивом облицовки из нержавеющей стали, листовой меди и анодированного алюминия. «Увеличенная плотность застройки, сокращение зеленых насаждений в крупных городах, к сожалению, часто характеризует современное строительство. Один из вариантов улучшить ситуацию — это вертикальное озеленение, которое становится все более популярным. Об этом свидетельствует вступление в силу нового национального стандарта ГОСТ Р 71332-2024 «Зеленые стандарты. Вертикальное озеленение фасадов зданий и сооружений. Технические и экологические требования»», — подчеркивает эксперт.
В современной городской архитектуре одно из главенствующих мест занимает экономическая составляющая проекта, в связи с этим в большом количестве применяются так называемые «мокрые фасады», делится своими выводами руководитель отдела концепций Проектной мастерской ITEM Егор Согрин. Это наружное утепление дома под штукатурку с применением качественных клеевых составов. Данная система отделки позволяет убрать точку росы из внутренних помещений, которая выводится наружу. Если внутри и снаружи имеется значительное различие температур, в доме с «мокрым фасадом» не будет накапливаться конденсат. Но такой фасад дает некоторое ограничение по архитектурной выразительности. Возможно его разнообразие путем местного увеличения утеплителя, что дает создание приема так называемой «подсечки», рельефности на плоском фасаде. Многие архитекторы пользуются этим незамысловатым, но эффектным приемом. «Также применяются комбинированные фасады, где, к примеру, «мокрый фасад» применяется на верхних этажах, которые находятся далеко от человека и воспринимаются общей массой. Первые же этажи, а также этажи, визуально достижимые для взгляда человека, до четвертого, выполняются по системе «вентилируемый фасад», при которой отделочные материалы крепятся на стальной или алюминиевый каркас. По зазору между облицовкой и стеной свободно циркулирует воздух, который убирает конденсат и влагу с конструкций. Такой фасад имеет более широкую линейку отделки, это керамогранит, HPL-панели, алюминиевые кассеты и прочее. Данное решение развязывает руки архитекторам, позволяя сделать более интересную и детализированную форму, приятную для жителей города. Также этот тип фасадов более устойчив к внешним факторам во время эксплуатации», — отмечает эксперт.
В единой среде
Меняется в настоящее время и фасадная архитектура общественных и офисных зданий, промышленных объектов. По словам креативного директора Генпро Евгения Зеленова, фасад всегда играл неотъемлемую роль при проектировании, ведь недаром фасад как оболочка говорит об архитектуре больше, чем об ее начинке. Когда мы представляем фасады офисов, конечно, преимущественно видим стекло. Габариты остекления тут играют важную роль. В торговых центрах совершенно иначе — там остекление используется только на входных группах и подчеркивает визуально главное лобби, в основном фасад глухой, делится только на зоны с вывесками и логотипами арендаторов. Промышленные объекты — совершенно противоположный мир, в фасадной пластике практически нет декора, а весь фокус — на большепролетности форм и внутреннего каркаса. «Однако город не разделяет между собой типологию архитектуры и ее строения, поэтому сказать, что фасады промышленных объектов требует меньше внимания, мы не можем, использование современных материалов, цветов и паттернов позволяет сделать такие объекты уникальными».
Схожие выводы делает и главный архитектор компании MARKS GROUP Елена Мызникова. На сегодняшний день фасады городских зданий должны соответствовать самым строгим требованиям независимо от их функционального назначения — будь то жилые дома, общественные здания или объекты промышленной архитектуры. Каждое новое здание должно иметь свое лицо. Каждый девелоперский проект — это уникальный продукт с собственной идеей, где необходимы выразительность и оригинальность фасадов. Качественная средовая архитектура, безусловно, имеет место, но в основном в объектах реновации.
«Для офисных зданий характерно большое количество стеклянных поверхностей, что дает возможности для лучших видовых характеристик, а также позволяет сделать здание легким, открытым, современным. В промышленной архитектуре, как и прежде, решения зависят от технологии производства, и часто используются быстровозводимые конструкции. Интеграция объектов искусства в архитектуру фасадов промышленных зданий, такие как муралы или печать на фасадах, становится рекомендацией города и частым явлением. Это делает производственные объекты привлекательными. В итоге каждый проект, будь то жилой дом или промышленное сооружение, становится не только функциональным объектом, но и значимым элементом городской среды», — резюмирует Елена Мызникова.
Подстроиться под тренды
За отраслевыми трендами внимательно следят и производители фасадных систем и их элементов. По словам менеджера по продукту «Фасадные системы VFH» бренда UTECH Алексея Тюрина, в UTECH под термином «фасады» подразумеваются навесные фасадные системы. Они считаются самыми передовыми из всех фасадных систем, разработанных на сегодняшний день, так как способны защитить здание на срок не менее пятидесяти лет. Однако стоит учесть, что это также одна из наиболее дорогостоящих фасадных технологий. Если смотреть шире, упомянутые системы НВФ составляют около 30% от всех фасадов, возводимых в России. Еще примерно 35% фасадов создаются с использованием технологии СФТК (система фасадная теплоизоляционная композитная), также известная как «мокрый фасад». Оставшиеся 35% — это все другие варианты, например панель.
При строительстве современных многоквартирных домов, отмечает специалист, можно выделить несколько очевидных трендов. Это – «кирпич». Архитекторы часто используют настоящую кирпичную кладку или ее имитацию на большом количестве новых объектов с навесными вентилируемыми фасадами. Для этого применяют как полноразмерные кирпичи, так и многочисленные варианты их имитации: клинкерную, бетонную, керамическую, терракотовую плитку, панели из СФБ (стеклофибробетона) и других материалов. Другой тренд — «крупный формат». Все более популярными становятся традиционные в жилищном строительстве облицовочные панели из керамогранита, фиброцемента, металлокассеты, тонкой керамики, слоистого пластика (HPL). В тренде — использование натуральных материалов. К ним относится натуральный камень, терракотовые панели или материалы, их имитирующие: СФБ, керамогранит различных типов, архитектурный бетон, полимербетон и т. п.
По словам Алексея Тюрина, огромное влияние на отрасль оказывает острый дефицит рабочих многих специальностей, например, фасадчиков, каменщиков. Это приводит к необходимости внедрения новых технологий и оптимизации процесса строительства. «Так, например, благодаря этой тенденции появилась технология возведения фасада из предсобранных на заводе фасадных модулей. Отметим также тренд на энергоэффективность, направленный на повышение энергоэффективности фасадов благодаря снижению потерь тепла через элементы фасадной системы. А также в тренде всегда — «фишки», то есть вечное стремление архитекторов украсить свой проект необычным уникальным решением. Все вышеупомянутые факторы находят свое отражение в развитии фасадных систем НВФ и наших новых технических решениях», — подчеркивает представитель UTECH.
Если говорить о современных фасадах с точки зрения применения навесных вентфасадов, отмечает технический директор ООО «Ньютон Системс» Дмитрий Арташин, то тут прослеживаются следующие тенденции. Стало больше уделяться внимания эстетике производственных построек. Особенно актуально стоит вопрос, если промышленные объекты находятся в черте города или вдоль основных городских трасс, где попадают в поле зрения тысяч людей. Дизайнерские акценты, декоративные элементы, в том числе обыгрывание логотипа компании, выполняются на навесной фасадной системе. Повышение культуры производства оказало прямое влияние на внешнее облагораживание административных зданий на производственных территориях. Очень много запросов — на расчет вентфасадов из легких видов облицовок со сложными дизайнерскими решениями с применением больших вылетов (более чем на три метра).
«Появилась интересная архитектура административных зданий, возводимых с нуля. Для ТЦ, ТРЦ и БЦ просматривается следующая тенденция: переход от простых форм и дешевых видов облицовок на вентфасаде к сложным плавным и выпуклым формам. То есть если раньше были популярны фиброцемент, металокассеты, композит и керамогранит в качестве облицовочных материалов, то сейчас применяются стеклофибробетон, стеклокомпозит для создания объемных форм фасадов. Причем строительство новых объектов сведено к минимуму, основные объемы отданы на реконструкцию. Сложность новых фасадов и, соответственно, их реализация выросли в разы», — добавляет эксперт.
Металлический интерес
Больше в фасадных решениях становится и металла. Так, по словам руководителя направления «Архитектурные системы» компании «ВидналПрофиль» Олега Маркина, алюминиевый профиль — настоящая находка для современных фасадных систем. Сложно переоценить его многофункциональность. Рынок предлагает огромное разнообразие видов профиля, позволяющих воплощать в жизнь самые смелые архитектурные замыслы. К примеру, профильные системы Vidnal в ассортименте имеют структурные, псевдоструктурные или классические стоечно-ригельные фасадные профили. С их помощью архитекторы создают и впечатляющие полностью стеклянные фасады, и комбинированные варианты с разными способами крепления стеклопакетов.
«Алюминиевые фасады уже стали привычной частью городского пейзажа. Высотки, торговые центры, жилые комплексы — везде, где требуются прочность, небольшой вес и современный дизайн, алюминий оказывается идеальным решением. Их преимущества в первую очередь — высокая коррозионная стойкость и поразительная долговечность, срок службы таких фасадов, согласно последним данным, превышает 50 лет. Кроме того, алюминиевые конструкции обеспечивают максимальную светопропускаемость, визуально расширяя пространство. При условии профессионального монтажа и регулярного ухода алюминиевые фасады десятилетиями сохраняют свои эксплуатационные характеристики», — отмечает Олег Маркин.
По словам руководителя отдела маркетинга компании «Алкотек» Наталии Щербаковой, в настоящее время в фасадных системах востребованы алюминиевые и стальные композитные панели. Они применяются в качестве облицовки благодаря своим защитным, декоративным, теплоизоляционным функциям, имеют высокую степень пожаробезопасности, но экономически выгоднее алюминиевых фасадов. Такие панели используются при строительстве и реконструкции многоквартирных домов, торговых центров и промышленных объектов. Для фасадов применяют композитные панели с классом горючести Г1, имеющие в составе системы класс пожарной безопасности К0. Среди их преимуществ — долговечность (25–35 лет), эстетичность, небольшой вес, легкость монтажа, устойчивость к внешним воздействиям и энергоэффективность.
Генеральный директор компании «АФК Лидер» Александр Савельев рассказывает, что востребованы рынком и фасадные ламели. Они выполняет декоративную функцию. Основное назначение ламели — красота, которая создается путем применения изящных геометрических форм, а также различных способов декорирования: покраски, анодирования, имитации поверхности под камень, дерево и др. Фасадные ламели различаются по типу конструкции и функции крепления. Конструктивно они могут быть прямоугольными, круглыми, каплевидными, Z-образными и т. д. По функции крепления фасадные ламели могут применяться на стоечно-ригельной системе на светопрозрачные конструкции. Могут устанавливаться на отдельные каркасы по зданию, на сэндвич-панели с дополнительным усилением, на стойку-ригель с большим относом и шагом крепления более трех метров.
«Ламели могут задействоваться на любом объекте, где важен внешний облик. Сейчас многие архитекторы стараются проектировать каждый свой объект уникальным с визуальной точки зрения. Придумывают интересные решения, в том числе как раз с применением ламелей, которые можно устанавливать на фасаде с разной частотой, разным шагом. Мы производим фасадные ламели из алюминия — материала, который не выцветает, не выгорает на солнце, не деформируется и не корродирует на воздухе. Срок службы алюминиевых фасадных ламелей составляет 50 лет, а, например, у стальных оцинкованных — 20–30 лет», — подчеркивает глава «АФК Лидер».
Почти 60% городских жителей хотят избавиться от шума из соседних квартир
Все больше людей при ремонте уделяют внимание звукоизоляции. К такому выводу пришли специалисты направления «Минеральная изоляция» ТЕХНОНИКОЛЬ, проведя исследование потребительских предпочтений во втором полугодии 2022. О том, в каких помещениях чаще требуется защита от шума, какие звуки беспокоят жителей городских квартир больше всего, а также какие конструкции изолируют в первую очередь, читайте в новом исследовании компании.*
Потребность в звукоизоляции чаще всего возникает в спальнях – 71,6% участников исследования ТЕХНОНИКОЛЬ планирует или уже обеспечили звукозащиту этой комнаты. В детской и гостиной это делают почти в два раза реже – 32,7% и 31,8% соответственно. Звукоизоляцией кабинета озабочено меньшее количество респондентов (15,6%), чем кухни (25,6%) и ванной (19,9%), что говорит, скорее, о небольшом количестве квартир с отдельными кабинетами.
При этом больше всего участников опроса хочет избавиться от шума из соседней квартиры (59,2%). Чуть больше половины (50,2%) раздражают звуки от телевизора или другого источника в соседней комнате. Внешний шум (автомагистрали, промышленные предприятия и т.п.) беспокоит 30,8% аудитории. И почти такому же количеству людей (29,9%) мешает жить топот соседей сверху. Природные явления, такие как дождь, град и порывы ветра, вызывают больше дискомфорта у респондентов, чем шум лифта – 22,7% против 18,5%.
Исходя из этого распределяются потребности в звукоизоляции конструкций. Так, смежные с соседями стены изолируют от шума 59,2% жителей, делающих ремонт, межкомнатные перегородки – 49,8%, пол – 35,5%, потолок – 32,2%. Стены, граничащие с вентшахтами, лифтами и другими инженерными коммуникациями, обеспечивают звукозащитой 29,4%.
В каждом из этих случаев защищаться приходится от разного вида шума. Из соседней квартиры или комнаты поступает воздушный шум, который передается по воздуху (громкий разговор, звук телевизор и т.п). Из помещения сверху идет ударный шум. Он возникает при контакте с твердой поверхностью и вызывает ее колебания (удары мяча об пол, топот ног и т.п.). По жестким элементам, из которых состоит здание, распространяется структурный шум (подвид ударного). К нему относятся звуки перфоратора или шум лифта, и они распространяются по всему дому, независимо от нахождения источника.
«Избавляются от этих шумов разными способами. Победить воздушный шум можно с помощью системы из каменной ваты и одного листа гипсокартона: энергия звука будет рассеиваться в волокнистом материале (каменной вате), а звуковая волна – ослабляться в твердом (гипсокартоне). От ударного шума избавляются, изолировав непосредственно его источник. Например, установив систему «плавающего пола» с минеральной изоляцией в квартире, где практикуют подвижные игры с мячом или другими предметами. За счет упругости и волокнистой структуры минвата погасит вибрации, и они не будут передаваться на нижний этаж», – прокомментировал Александр Керник, директор по исследованиям и развитию направления «Минеральная изоляция», ТЕХНОНИКОЛЬ.
* В опросе принимали участие мужчины и женщины в возрасте 28–55 лет, проживающие в собственной квартире или доме, делавшие ремонт за последний год или планирующие его сделать в ближайшие 6 месяцев.
Информационное моделирование
Процессы, приходящие в окружающем мире, настолько сложны и многогранны, что для их изучения используется метод информационного моделирования. С помощью создания моделей появляется возможность представить реальность в упрощенном виде. Удобнее всего вести ее формирование с помощью компьютера. В результате появляется реальный образ объекта, позволяющий понять основные его свойства и использовать информацию для решения конкретной задачи. Построение и использования моделей ведется практически во всех социальных и естественных науках.
Назначение информационного моделирования
С помощью моделирования ведется познание окружающего мира путем создания заместителей исследуемых объектов, которые получили название моделей существующих прототипов или оригиналов. Примером могут служить имена реальных людей, манекены человеческие фигур, макеты действующих самолетов, парков или мостов. Сюда же можно отнести глобусы или карты.
Все выпускаемые модели не могут полностью отразить характеристики оригинала и только указывают на часть его свойств. Примером является модель автомобиля без двигателя и остальных агрегатов. При этом некоторые объекты сразу могут отражать несколько оригиналов, предоставляя информацию о присутствующих у них свойствах. Мяч можно сравнить с планетой, указывая, что она круглая. Если рассмотреть глобус, то здесь появляется информация о расположении материков.
Наиболее качественной моделью считается та, которая с максимальной полнотой отражает признаки объекта. При этом полностью охарактеризовать свой прототип не может ни одна модель. Однако часто этого и не требуется. При создании модели самолета, которая предназначается для коллекции, главным является воспроизведение его внешнего вида, а не летных характеристик.
При изготовлении модели необходимо заранее знать предъявляемые к ней требования, и какие признаки оригинала она должна отражать. Исходя из этих условий, модели бывают двух видов:
- Натурная или материальная. К ним относятся макеты или муляжи, которые являются уменьшенными копиями воспроизводимого объекта. В данном случае идет обычное копирование внешних признаков оригинала. При этом копии могут иметь разные размеры отличные от прототипа. Хорошим примером является модель солнечной системы, которая во много раз меньше реальных параметров объекта.
- Информационная. Сюда относится словесное описание, схема, чертеж или формула. В данном случае ведется предоставление набора признаков об объекте с содержанием всей необходимой информации.
Предназначения моделей состоят в следующем:
- Представление масштабных будущих проектов. Сюда может относиться план застройки жилого сектора или архитектурные особенности отдельного помещения.
- Показ сложнодоступной информации. Это касается макетов в биологическом кабинете.
- Проверка работы создаваемых в будущем агрегатов. Модель самолета проверяется в аэродинамической трубе с целью выявления всех недостатков на стадии проектирования.
- Для точного прогнозирования. Снимки, полученные из космоса, дают представление о перемещении воздушных масс.
- С целью получения необходимой информации. Наглядным примером является места указания движения поездов или автобусов.
Разновидности информационных моделей
Информационные модели отражают свойства объекта в определенной форме. По способу представления они делятся на виды:
- Образные. Такие модели несут в себе информацию об объекте с помощью зрительных образов. Это могут быть рисунки или фотографии, расположенные на носителе информации. Классическими примерами являются бумага с нанесенным на нее изображением, фотографии или спутниковые снимки. Образные модели широко используются в учебных заведениях. Здесь они присутствуют в учебниках или как иллюстрации на плакатах
- Знаковые. Выглядят в виде формул, текста или написанной на определенном языке программы.
- Смешанные. В таких моделях присутствуют как образные, так и знаковые элементы. Сюда относятся географические карты, различные диаграммы или графики.
Информационные модели широко применяются при разработке чертежей для строительных и механических конструкций, а также при формировании электронных схем.
Графические модели
С помощью графического моделирования есть возможность представить объект в виде различного вида изображений. К ним относятся:
- Схема. Это графическое изображение объекта, выполненного с помощью условных линий. В результате появляется информация о структуре системы, ее внешнем виде и данные о некоторых характерных признаках. При этом она носит ограниченный характер, поскольку схема не обладает рельефностью. Если речь идет о блок-схемах, то их задача состоит в предоставлении алгоритма определенных действий для решения проблемы.
- Карта. Здесь идет описание местности в виде ее моделирования. Карта выглядит как уменьшенное изображение участка поверхности Земли разной по размеру территории. В результате появляется наглядная информация о рельефе местности, расположении населенных пунктов, проложенных автомагистралях и расстояний между объектами.
- Чертеж. Это нанесенный на бумагу в уменьшенном виде объект. Особенность проекта заключается в том, что он ведется методом проецирования детали в определенном масштабе. Для предоставления более полной информации в чертеже присутствуют размерные линии с нанесенными числами и текст. Их созданием занимаются проектировщики, которые работают в конструкторских бюро.
- График. Сюда включаются диаграммы, содержащие статистические данные об исследуемом явлении. График представляет собой разного вида линии, отражающие тенденцию развития процессов, их рост или падение.
На бумагу можно наносить объемные изображения узлов и деталей. Это значительно облегчает восприятие модели предмета.
Математические модели
Любые процессы можно описать с помощью математической символики. Сюда относятся разной сложности уравнения или любые типы неравенств. Существенную помощь в создании математических моделей оказало появление ЭВМ. С использованием электронно-вычислительной техники появилась возможность не только убыстрить расчеты, но и значительно их углубить. Это дало мощный толчок для формирования таких видов моделей, которых раньше невозможно было создать на практике.
Компьютерное математическое моделирование проводится в 7 этапов:
- Первый. Определяются цели моделирования, и ведется понимание структуры будущего объекта, а также взаимодействия его с окружающей средой. Определяется способ управления процессом на основании существующих целей и прогнозирование будущих последствий такого воздействия.
- Второй. Определяется степень важности входных параметров, которые разделяются по рангам.
- Третий. Ведется непосредственно разработка математической модели на основании имеющейся абстрактной формулировки.
- Четвертый. Подыскивается наиболее удобный способ исследования построенной модели. Оптимальным вариантом является численный метод, который хорошо поддается программированию.
- Пятый. Отлаживается разработанная программа.
- Шестой. Готовая программа тестируется на основании заранее известного результата. Если проверка проходит успешно, программа запускается в работу.
- Седьмой. Начинается непосредственно эксперимент и если точность полученных результатов не соответствует ожидаемым реальным процессам, модель отправляется на доработку.
Основным преимуществом математических моделей является универсальность, поскольку их можно использовать на разных явлениях, а иногда даже на целом классе.
Моделирование глобальных процессов
Во время моделирования процессов, проходящих в отдельно взятых науках, решаются локальные задачи. При этом перед человечеством стоит цель получения информации о ближайшем своем будущем. Здесь рассматривается не политическая и экономическая ситуация в отдельных государствах, а развитие человечества в целом.
Такая необходимость заключается в том, что из-за непродолжительности жизни человека, изменения, которые наблюдаются в мире, малозаметны. На развитие человечества и планеты влияет огромное количество проходящих процессов, которые взаимосвязаны между собой, но конечные результаты их деятельности предсказать невозможно. Человеческому уму не под силу решить такую проблему и только с помощью компьютерного моделирования можно спрогнозировать итог взаимодействия глобальных факторов на ближайший период и сделать относительно верный прогноз.
Возможные трудности
Причиной нестабильности могут стать следующие факторы:
- Увеличение численности населения. По статистике количество человек на Земле удваивается через каждые 40 лет. Это приводит к истощению источников, поддерживающих существование населения.
- Уменьшение природных ресурсов. Связано это с высокими темпами развития промышленного производства. К ним относятся полезные ископаемые и источники чистой воды.
- Повышенный процент в воздухе соединений углерода диоксида. Происходит это из-за уменьшения количества лесов на планете, поскольку их вырубка ведется в неконтролируемом порядке.
- Глобальное потепление на Земле. Причиной является неправильное хозяйствование человечества.
Трудности ведения отслеживания проблем состоят в том, что все происходящие на Земле процессы необходимо рассматривать в комплексе. С одной стороны рост производства относится к положительному фактору. Однако он за собой тянет негативные последствия в виде загрязнению почвы и атмосферы, а также повышенному расходу невозобновляемых энергоресурсов. Увеличение численности людей позволяет развивать нашу планету, но это влечёт за собой ухудшение состояния атмосферы.
Чтобы хорошо понимать и прогнозировать будущее развитие человечества, возникает потребность в моделировании всех процессов.
Соблюдение правил
В результате моделирования появляется возможность избежать будущих катастроф. Для этого необходимо соблюдать следующие правила:
- В мире существуют возобновляемые ресурсы, к которым относятся вода, лес или рыба. Необходимо их расходовать так, чтобы они успевали восстанавливаться.
- К невозобновляемым ресурсам относятся различные виды руд, нефть или уголь. В процессе их потребления необходимо соблюдать меру, чтобы постепенно осуществлялся переход на потребление возобновляемых ресурсов, таких как солнечная энергия, или ветер. При организации научного подхода после исчезновения невозобновляемых видов природных источников произойдет плавный переход к использованию энергии от новых ресурсов.
- Загрязнение природы должно вестись такими темпами, чтобы она успевала очищаться. С этой целью на промышленных предприятиях обязательно требуется устанавливать очистительное оборудование.
Для охвата всех глобальных процессов ведется их моделирование, которое известно под названием WORLD. Полученные данные дают возможность наметить пути развития человечества для достижения благополучия и стабильности.
Современное строительное моделирование
Проектирование строительных объектов осуществляется с помощью цифрового моделирования. Обеспечивается это применением технологии BIM. Ее эффективность дает возможность существенно сэкономить финансовые и временные затраты. Такая технология позволяет создавать модели для ведения строительства объектов любой сложности, к которым относятся тоннели, мосты, высотные дома и скоростные трассы. BIM напоминает 3D моделирование с расширенной базой данных.
При создании модели 3D-объекта используются компоненты, загруженные в электронную базу. Сюда включаются стоимость используемых материалов, их физико-механические характеристики, данные инженерных изысканий. В том случае, когда параметры изменяются, программой в схему автоматически вводятся поправки.
С помощью моделирования BIM обеспечивается возможность архитекторам, проектировщикам, дизайнерам, коллективное ведение работы. Все вносимое ими данные тут же распределяются программой в нужные ячейки. Создание такой модели выражается в следующих преимуществах:
- комплексный расчет всех характеристик строительного объекта;
- устранение ошибок, которые возможны на стадии проектирования;
- выявление отклонений в заложенной технологии при ведении строительных работ;
- полная синхронизация всего процесса;
Любая задумка заказчика перед началом возведения объекта за счет использования системы моделирования предварительно просматриваются на экране. Это позволяет устранить все недопонимания между участниками проекта еще на стадии его разработки.
Функционирование модели BIM осуществляется на всех этапах:
- Проектирование. Сначала создается непосредственно 3D-модель. Это все подробные чертежи, спецификации и расчеты. Затем данные заносятся в программу, и после обработки формируется список предстоящих работ. Кроме того, на этой стадии с помощью компьютера проект дополняется такими данными как устройство подъездных путей, площадок для разгрузки и хранении, а также обслуживание спецтехники.
- Строительство. Наличия созданной 3D модели позволяет на этом этапе вести полный контроль возведения объекта. В случае выявления отклонений происходит их фиксации и корректировка. Такая работа ведется всеми участниками: заказчиком, застройщиком, инвестором и контролирующими органами.
- Эксплуатация. Технологии BIM даже после сдачи строительного объекта обладают возможностями контроля состояния строения в последующий период. Обеспечивается это наличием датчиков, подающих необходимую информацию на компьютерное оборудование.
Использование моделирования BIM позволяет сэкономить на постройке объекта до 20% средств. При этом время на его возведение сокращается на 12%, что придает проекту повышенную привлекательность.
Информационное моделирование относится к процедуре формирования и построения моделей различного формата, которые представляют собой хранилища, легко воспринимаемые человеком. Разрабатываются они абсолютно для всех сфер жизни и дают возможность получить данные о наиболее слабых сторонах объекта или текущего процесса, что позволяет принять меры для исправления ситуации.