Выпуск 6 2022 год | Природные и техногенные риски. Безопасность сооружений

Авторы: Маметьев Д.С., Сююнчгереев М.Ш., Белявская О.Ш

Расчет и моделирование естественного освещения в учебной аудитории

Ключевые слова: BIM-технологии, естественное освещение, коэффициент естественного освещения (КЕО), городская застройка, функциональное назначение помещения

Аннотация

В статье рассмотрены вопросы применения BIM-технологий при исследовании влияния различных конфигураций городской застройки на уровень естественного освещения в помещениях, а также в процессе изменения их функционального назначения. На предмет естественного освещения экспериментально и при помощи технологий информационного моделирования зданий исследован читальный зал библиотеки ФГБОУ ВО «ТИУ», в настоящее время эксплуатируемый в качестве учебной аудитории. Изучено влияние потенциальной застройки близлежащей городской территории на уровень естественного освещения в аудитории. Предложен и смоделирован вариант перепланировки помещения с учетом влияния противостоящей застройки территории на КЕО и требований норм естественного освещения. В результате продемонстрирована эффективность применения BIM-технологий в процессе анализа уровня коэффициента естественного освещения в помещении при существующей застройке, исследовано влияние потенциальной окружающей городской застройки на уровень естественного освещения, и выполнена визуализация различных вариантов перепланировки помещений и схем освещения.

Авторы: Безбородов Н.Р., Савчук Д.Ю., Карелин Д.В

Алгоритм оценки ветрового режима городских территорий с использованием цифровых моделей

Ключевые слова: ветровой режим, цифровые модели, алгоритмы анализа ветровых воздействий, искусственный интеллект, аэрация территорий, сортамент древесно-кустарниковых пород

Аннотация

В статье представлена история развития анализа ветрового режима с применением современных цифровых моделей, а также программ, которые используются для моделирования потоков ветра в жилой застройке и рекреационных пространствах. Представлен разработанный алгоритм оценки ветрового режима и варианты внедрения искусственного интеллекта в его работу. Рассмотрены территории жилых кварталов города Новосибирска – произведен анализ ветровой нагрузки, представлены варианты решения возможных проблем, связанных с ветровым режимом.

Авторы: Виноградов Н.А., Рудских В.В

Сравнение программного обеспечения для проектирования на примере коттеджа

Ключевые слова: Revit, Renga, NanoCAD, КОМПАС-3D, BIM, технологии информационного моделирования, ТИМ, проектирование

Аннотация

Статья посвящена сравнительному анализу российского программного обеспечения при проектировании коттеджа обучающимися инженерно-строительного института ФГАОУ ВО «Сибирский федеральный университет» специальности 08.05.01 «Строительство уникальных зданий и сооружений» специализации «Строительство высотных и большепролетных зданий», ранее не владевшими выбранным программным обеспечением. Эксперимент проводился в рамках изучения дисциплины, количество участников – 43 студента. Проведен анализ скорости, качества и трудностей в освоении программного обеспечения для проектирования. Сделан вывод о наиболее перспективном продукте для проектирования среди российских производителей по результатам проведенного эксперимента на основании экспертной оценки, при этом сравнение было проведено относительно Autodesk Revit как наиболее востребованного и популярного в силу необходимого функционала до недавнего времени. Указаны преимущества, возможности и недостатки всех изученных программных продуктов.

Авторы: Саушкин Д.А., Феклистов В.А., Рашевский Н.М., Чернояров В.В., Смирнова Т.В.

Использование инструментов информационного моделирования при обследовании объектов капитального строительства

Ключевые слова: информационное моделирование, инфраструктура, обследование зданий, фотограмметрия, визуальное программирование

Аннотация

В статье представлен процесс обследования зданий, проблемы автоматизации выдачи и подготовки документации и всего процесса обследования. Информационное моделирование (BIM) объектов строительства является инновационным подходом к проектированию, строительству и эксплуатации зданий и инфраструктуры. Внедрение новых технологий при обследовании зданий и сооружений является важным шагом в повышении эффективности и качества работы, позволяет сократить время проведения обследований, точность выявления проблем и улучшить результаты ремонта или модернизации объектов недвижимости. Использование технологий, таких как комплекс информационного моделирования, фотограмметрия и визуальное программирование, при обследовании зданий и соор

Авторы: Щербаков А.Г., Парыгин Д.С., Деревянкин П.В., Середа Н.О., Ильин Д.А.

Применение онтологического инжиниринга в цифровом проектировании многоквартирных зданий

Ключевые слова: онтологии, онтологический инжиниринг, строительство, здания и сооружения, плагины, поддержка принятия решений

Аннотация

Данная статья исследует применение онтологического инжиниринга в цифровом проектировании многоквартирных зданий. Онтологический инжиниринг представляет собой методологию разработки и использования онтологий для описания и моделирования предметных областей. В контексте цифрового проектирования многоквартирных зданий, онтологический подход позволяет создать формальные модели, которые описывают различные аспекты зданий, такие как архитектура, конструкция, энергетическая эффективность и управление. Статья рассматривает преимущества применения онтологического инжиниринга в цифровом проектировании многоквартирных зданий, такие как улучшение совместной работы между различными участниками проекта, повышение точности и надежности моделей зданий, а также упрощение процесса анализа и принятия решений. В статье также рассматриваются основные шаги создания онтологии для цифрового проектирования многоквартирных зданий, включая определение основных понятий и связей между ними, формализацию знаний и создание систем поддержки принятия решений на основе онтол

Авторы: Семина А.Е., Голдырева Д.П.

Практическое применение связки ArchiCAD и Lumion для разработки концепции территории (На примере территории гостиницы в г. Губаха)

Ключевые слова: ТИМ-технологии, ArchiCAD, цифровой дизайн, современная архитектура

Аннотация

Концепция проекта является ключевым аспектом в успешной реализации проекта. Современные технологии 3D-моделирования
и 3D-визуализации являются мощными инструментом для создания реалистичных и убедительных презентаций.
В данной статье рассмотрено применение программного обеспечения Archicad и Lumion для разработки концепции территории гостиницы в г. Губаха. Описывается процесс создания 3D-модели при помощи Archicad и 3D-визуализации в Lumion. Обсуждаются возможности и преимущества данного программного обеспечения при разработке концепции территории.
Авторы отмечают, что данный подход позволяет эффективно взаимодействовать с клиентами и инвесторами, предоставляя наглядное эскизное решение в небольшие сроки.

Авторы: Кабайлов Д.Д., Османов М.М

Возможности и методы применения VR и AR технологий в процессах строительства зданий

Ключевые слова: ТИМ, технологии виртуальной реальности (VR), технологии дополненной реальности (AR), проектирование, обучение, 3D-макетирование, визуализация

Аннотация

В представленной работе описаны возможности и примеры применения VR и AR технологий в проектировании и строительстве зданий. Описаны положительные и отрицательные качества этих инструментов при внедрении их в строительные процессы. Предложены алгоритм и начальные наработки приложения, реализующего возможность взаимодействия нескольких участников проекта с цифровой информационной моделью через использование виртуальной реальности. Апробация решения производится на примере модели, созданной в программном продукте Autodesk Revit. Также предложен алгоритм работы плагина (надстройки) для программного продукта Autodesk Revit. Приведен вывод о преимуществах использования разрабатываемого приложения и VR и AR технологий в целом в строительных процессах для различных участников строительного производства.

Авторы: Булыгин С.А., Кытманов Р.Е., Белявская О.Ш

Моделирование акустического режима жилой территории

Ключевые слова: шум, уровень шума, уровень звука, результаты, расчет, измерения, акустический комфорт, таблица, расчетная точка

Аннотация

Известно, что с каждым годом города становятся все шумнее. Одним из главных источников шума являются транспортные потоки, которые неизбежно присутствуют в урбанистической среде. Акустическое загрязнение территорий влияет на состояние здоровья человека и требует разработки эффективных мер по его уменьшению. В статье рассматривается вопрос о влиянии шума от транспортных потоков на селитебную территорию, моделирование ожидаемой эффективности шумозащитных мероприятий. Актуальность данного исследования обусловлена тем, что шум является неотъемлемой составляющей жизни современного общества, а его негативное воздействие может иметь серьезные последствия для здоровья. Целью данной работы является оценка влияния шума от транспортных потоков на внутридворовую территорию жилого комплекса, а также предложение практических мер по снижению этого воздействия.

Авторы: Сазонов А.К., Сухарев Г.В., Белявская О.Ш.

Трехмерное моделирование температурных полей в угловых зонах наружных стен

Ключевые слова: температурное поле, температура точки росы, конденсат, температура поверхности угловых элементов

Аннотация

В статье описаны результаты исследования угловых зон наружных ограждающих конструкций различных конфигураций. Рассмотрены проблемы образования конденсата и промерзания углов зданий казарм в условиях севера Тюменской области. Санитарно-гигиенические требования, которые сформулированы в СП 50.13330.2012 [1], указывают на то, что температура внутренней поверхности углов должна быть не ниже точки росы внутреннего воздуха и определяется по результатам расчета температурных полей. Выполнено трехмерное моделирования узлов наружной стены казармы с помощью ПК «Temper 3D», получены результаты изотермических линей, а также значения температур в узлах расчетной модели. Согласно результатам исследования, предложено энергоэффективное проектное решение внешнего угла для здания казармы на территории военной части.

Авторы: Литуева Ю.Д., Вавилов И.Е., Сербин С.А., Серегина Н.Ю

Получение необходимых данных из информационных моделей АР формата IFC в сервисе для проведения экспертизы с применением трехмерных моделей Tangl Control для ГАУ СО «Управление государственной экспертизы»

Ключевые слова: информационное моделирование в строительстве, Autodesk Revit, формат IFC, экспертиза информационной модели, архитектурные решения, методика получения данных из трехмерной модели

Аннотация

Авторами статьи был проведен анализ требований ГАУ СО «Управление государственной экспертизы» к трехмерным моделям архитектурных и объемно-планировочных решений необходимых для прохождения экспертизы при использовании технологий информационного моделирования. Создана модель жилого здания раздела архитектурных и объемно-планировочных решений с целью проведения тестового рассмотрения экспертами ГАУ СО «Управления государственной экспертизы». Выделены основные требования, выполнение которых в первую очередь необходимо эксперту, какую информацию хочет получить проверяющий модель эксперт, рассматривая модель как графическую часть ПД, а также разработана методика получения этой информации. Описана разработанная методика получения данных для проведения экспертизы информационной модели АР формата ifc.

Авторы: Пирожкова Е.А., Муслимов С.А., Машкин О.В

Адаптивность детей младшей возрастной категории к изучению технологии информационного моделирования

Ключевые слова: технологии информационного моделирования, ТИМ, дети, подготовка кадров

Аннотация

В статье рассматривается возможность и перспективы обучения детей возрастной группы 6–14 лет технологии информационного моделирования в рамках получения базовых инженерных компетенций и подготовки нового адаптивного поколения специалистов сферы информационного моделирования в строительстве. Также в данной научно-исследовательской работе отражены основные преимущества и актуальность технологий информационного моделирования, произведен анализ спроса на специалистов в данной области. Научное исследование проводилось с целью получения практических методик, позволяющих решить ряд проблем, с которыми предстоит столкнуться в ближайшем будущем строительному сектору России в процессе цифровизации и внедрения технологии информационного моделирования. Авторы предлагают ознакомиться с разработанной и проверенной на практике методикой подготовки кадров, позволяющей улучшить образовательный процесс воспитания квалифицированных специалистов информационного моделирования.

Авторы: Муслимов С.А., Пирожкова Е.А., Машкин О.В

Применение технологий информационного моделирования при разработке архитектурноградостроительной концепции формирования морского рекреационного комплекса «Южный риф» в Адлерском районе г. Сочи

Ключевые слова: технологии информационного моделирования, марина, рекреационные территории, архитектурно-градостроительные концепции

Аннотация

В статье рассматривается проблема, связанная с ограниченным выбором доступных курортов во время санкций со стороны западных стран. В результате проведенного анализа текущего состояния курортного потенциала в г. Адлер возникла необходимость в разработке концептуального решения, позволяющего устранить обозначенную проблему в прибрежной части города. Для этого были применены технологии информационного моделирования. Разработанное решение предлагает новый подход к организации курортного отдыха, с использованием искусственной насыпи, учитывая ограничения и вызовы, связанные с экономическими санкциями. Технология информационного моделирования позволила детально проработать все элементы проекта, что поможет в будущем оптимально использовать имеющийся курортный потенциал и создать привлекательные условия для отдыха и культурного времяпровождения туристов.

Авторы: Хусаинов Д.Б., Придвижкин С.В., Мехонцев А.А

Автоматический расчет инсоляции на предпроектной стадии с применением технологий информационного моделирования

Ключевые слова: информационная модель, инсоляция, девелопмент, автоматизация процессов, программный продукт

Аннотация

Девелопер, формируя бизнес-план инвестиционного проекта, начинает аналитику с земельного участка. Посадив здания на участок, необходимо проверить их на инсоляцию, чтобы понимать все ограничения на участке. В статье рассмотрен автоматизированный метод расчета на продолжительность инсоляции информационной модели здания с помощью программного комплекса Altec FormIT, также были разработаны верификационные примеры для проверки автоматизированного расчета. В качестве инструмента был использован программный продукт Autodesk Revit.

Авторы: Хусаинов Д.Б., Придвижкин С.В., Часовников А.Ю.

Отмена инсоляции – будущее расчетов естественного освещения

Ключевые слова: инсоляция, КЕО, нормативная документация, естественное освещение

Аннотация

Целью исследовательской работы является выявление трендов нормативной документации по части расчетов инсоляции. Для достижения заданной цели были предприняты следующие шаги: изучить причину появления расчетов естественного освещения, ознакомиться с нормативными документами расчета естественного освещения, проанализировать мировые аналоги расчетов, сравнить их с местной нормативной базой. Гипотеза исследования – при серьезных коррективах, нормативная документация инсоляционной составляющей будет являться одним из основоположных правил. В качестве методов изучения использовались методы анализа, моделирования и расчета.

Авторы: Крылов Д.С., Карманова М.М., Придвижкин С.В., Сатылаев А.В.

Методология создания цифровой информационной модели жилого здания (Раздел АР) на основе типового этажа с использованием библиотеки ТИМ-компонентов (Корпорация Атомстройкомплекс)

Ключевые слова: технологии информационного моделирования, ТИМ, цифровая информационная модель, методология создания цифровых информационных моделей типовых жилых зданий, библиотека типовых блоков, жилое строительство, библиотека для проектирования

Аннотация

Целью исследования является анализ использования библиотеки ТИМ-компонентов типовых блоков при проектировании жилых зданий, используя возможности технологий информационного моделирования. Гипотеза исследования: применение методологии создания информационных моделей жилых зданий с помощью библиотеки ТИМ-компонентов позволит сократить временной ресурс проектирования типовых жилых зданий. Применялись методы исследования: анализ, синтез и моделирование. В результате получен начальный набор компонентов библиотеки, определена практическая эффективность ее применения, сформирована структура методологии построения моделей типовых жилых зданий, выявлены недочеты и сформулированы методы корректировки

Авторы: Фаткуллина Н.Е., Зарипова Ф.З., Князев А.Г

Мониторинг напряженно-деформированного состояния и прогиба большепролетных конструкций ферм покрытия

Ключевые слова: : водопропускные трубы, сложные условия эксплуатации, возрастающие поездные нагрузки, технология ремонта, реконструкция при интенсивном водотоке

Аннотация

На основании многолетних экспериментально-теоретических и опытно-конструкторских работ предложена инновационная технология «Сатурн», пригодная для ремонта всех типов водопропускных труб на железных и автомобильных дорогах, объектах инженерной инфраструктуры, а особенно для ремонта и реконструкции труб в условиях постоянного интенсивного водотока, имеющих нестандартные (нетиповые) конструктивные решения, а так же расположенных в труднодоступных и сложных для условий организации строительной площадки участках трассы.

Авторы: Зарипова Ф.З., Князев А.Г

Обследование и мониторинг конструкций тоннелей метрополитена с использованием геодезических методов

Аннотация

Авторы: Завадский Д.И., Ташлыков О.Л.

Возможности использования ТИМ в атомной энергетике (на примере АЭС с энергоблоком БН-600)

Ключевые слова: технологии информационного моделирования, оптимизация радиационной защиты, 3D-моделирование, дозовая нагрузка, виртуальные технологии, маршрутная оптимизация, информационная модель, цифровизация

Аннотация

В данной работе представлены результаты использования виртуальных технологий информационного моделирования для оптимизации производственных процессов и радиационной защиты персонала. В качестве примера рассматривается энергоблок с реактором БН-600 Белоярской АЭС. Реализована информационная модель радиационно-опасного помещения. При помощи данной модели решаются несколько прикладных задач. Оптимизация ремонтных работ в исследуемом помещении и использование трехмерной модели для обучения персонала с целью сокращения дозовой нагрузки.

Авторы: Ладыгина В.А.

Возможности и перспективы планирования новых городских территорий на примере города Иннополис Республики Татарстан

Ключевые слова: планирование и застройка территории, городская среда, градостроительство, этапы планирования

Аннотация

В статье рассматривается вопрос актуальности планирования новых городских территорий, современные тенденции планирования городских территорий, с целью выявления эффективных последовательных этапов планирования и социально-экономического развития на примере города Иннополис Республики Татарстан. Работа построена на основании современных проблем перенаселения городов, ухудшения экологической ситуации и проблем транспорта, в связи с тенденциями миграции жителей к западу и к югу Российской Федерации в крупные городские поселения.

Авторы: Чеха Е.Е., Ульчицкий О.А.

Модульная архитектура и умные системы жилья: тенденция и перспектива развития в современном мире

Ключевые слова: модульная архитектура, модульный подход, умные модульные системы жилья, Интернета вещей, система IoT, смарт-технологии в строительстве, 3D-печать, биоматериалы

Аннотация

Современное жилое строительство стало свидетелем заметной трансформации в архитектурных методах и подходах, приобретая более модульную и гибкую структуру. В данной научной статье будет анализироваться нарастающая тенденция к модульной архитектуре и ее воздействие на дизайн и современное строительство жилых комплексов. Архитектурные модули представляют собой структурные элементы, которые могут быть произведены в заводских условиях и монтированы на стройплощадке. Это подход позволяет значительно сократить время строительства, снизить затраты и повысить качество жилья. В статье рассматривается различные аспекты модульной архитектуры, включая ее исторический контекст, преимущества и ограничения. Кроме того, мы проанализируем влияние модульной архитектуры на дизайн жилых комплексов.

Авторы: Хисамиев Б.Р., Даминов Р.Р., Хуснутдинова А.Р., Зиганшин М.Г

Цифровая информационная модель десятиэтажного жилого дома в качестве основы цифрового двойника здания в части системы отопления

Ключевые слова: цифровая информационная модель, теплоснабжающие компании, энергоэффективность теплоснабжения зданий, система отопления, цифровой двойник, программное обеспечение Renga, температура наружного и внутреннего воздуха

Аннотация

Рассматриваются вопросы создания основы цифрового двойника системы отопления жилого здания с целью повышения эффективности управления тепловой энергией. Для этого решались следующие задачи: анализ методов цифрового моделирования систем отопления, расчет системы отопления десятиэтажного здания, создание цифровой информационной модели (ЦИМ) системы отопления с использованием программных средств Revit и Renga, верификация результатов моделирования на основе Renga через сопоставление с моделью на основе Revit, создание опытной лабораторной модели помещения и отопительного прибора для дальнейшей валидации цифрового двойника на базе Renga, сопоставление результатов моделирования с расчетами и измерениями параметров системы отопления. Были оценены возможности замещения программы Revit программой Renga для создания ЦИМ системы отопления здания. Ожидается, что внедрение цифрового двойника созданной ЦИМ позволит сэкономить до 135 млн. рублей при управлении системами городского теплоснабжения. Проект ориентирован на городские теплоснабжающие компании и может быть использован как для повышения эффективности управления тепловыми ресурсами, так и для оптимизации действий в нештатных ситуациях, включая аварийные режимы.

Авторы: Хулина М.С., Жукова Я.И., Тюкова А.А., Умнова О.В

Цифровой двойник эксплуатируемого здания как инструмент для проектирования зон рекреации

Ключевые слова: зоны рекреации, расчетная модель, статический расчет, реконструкция зданий, техническое обследование, 3D-модель, светопрозрачный атриум, программа «Autodesk Revit», несущий остов, расчетный комплекс «SCAD Office»

Аннотация

Авторами создана 3D-модель учебного корпуса вуза. На базе информационной модели разработан проект реконструкции корпуса с размещением дополнительных зон рекреации и питания. Для создания цифрового двойника корпуса проведено техническое обследование здания. По полученным результатам создана 3D-модель в программе «Autodesk Revit». На базе архитектурно-конструктивной части модели получена расчетная схема левого крыла корпуса в рекреационных зонах в программном комплексе «SCAD Office и проведен анализ поверочных расчетов основных несущих конструкций, в том числе, с учетом дополнительных нагрузок от светопрозрачного атриума, запроектированного на кровле 1-го этажа. Авторами разработано конструктивное решение светопрозрачного атриума

Авторы: Голубцова И.В., Гришина А. С

Исследование применения техногенного грунта в качестве покрытия зеленых кровель

Ключевые слова: техногенный грунт, зеленая кровля, легкий грунт, сернисто-щелочные отходы, торф, сапропель, почвосмесь

Аннотация

В статье предложен способ создания легких покрытий зеленых кровель, который отвечает основным признакам зеленого строительства. Приведены примеры различных способов переработки и утилизации отходов нефтедобывающей промышленности. Описана идея реализации грунтоподобного материала, полученного после дезактивации сернисто-щелочных отходов как материала для устройства различных насыпей и засыпок. На основании полученных данных о малом, по сравнении с природным грунтом, удельным весом исследуемого техногенного грунта, авторами предложено использовать его в качестве покрытия зеленых кровель с целью снижения нагрузок на конструкции здания. В статье приведены исследования различных составов, состоящих из техногенного грунта, минеральных и органических добавок, на плодородность. На основании экспериментальных исследований подобран наиболее экономически рациональный и плодородный состав, рассчитана его стоимость. Приведен пример применения предложенного легкого покрытия зеленых кровель для двухэтажного жилого здания.

Авторы: Ливанова Е.А.

Информационное и численное моделирование композитных материалов в российских САПР

Ключевые слова: технологии информационного моделирования, численное моделирование, математическое моделирование, расчетные программные комплексы

Аннотация

В рамках изучения физико-механических характеристик композитного материала арболит в связи с потребностью в численном и информационном моделировании на строительном рынке рассмотрен один из методов оцифровки композитных материалов и создания их трехмерных моделей. В данной статье приведены данные по результатам информационного и численного моделирования элементов из композитных материалов с применением программного обеспечения линейки nanoCAD и расчетных комплексов.

Авторы: Соколов М.А., Придвижкин С.В.

Программные комплексы для моделирования температурных полей

Ключевые слова: программный комплекс, программное обеспечение, системы теплового моделирования, температурные поля, уравнение теплопроводности, теплотехнический расчет

Аннотация

В статье рассматриваются программные комплексы, предназначенные для моделирования температурных полей. В качестве рассматриваемых программных продуктов были использованы такие комплексы как Ansys, SolidWorks и Temper-3D. Актуальность затрагиваемой темы обусловлена обязательным соблюдением нормативных требований к объектам строительства.

Авторы: Краснопеев А.В., Спасенникова А.А., Придвижкин С.В

Техническое моделирование и разработка методики моделирования Навесных Фасадных Систем (НФС) в Revit

Ключевые слова: информационное моделирование в строительстве, Autodesk Revit, навесные фасадные системы, НФС

Аннотация

Авторами статьи был проведен анализ опыта моделирования навесных фасадных систем в Российской Федерации и других странах, а также изучены EIR (Employer Information Requirement – Информационные Требования Заказчика) и BEP (BIM Execution Plan – план BIM-проекта) от заказчиков по части детализации при моделировании навесных фасадных систем. Созданы семейства облицовки и подсистемы с последующим их размещением в проекте. Выполнен анализ моделирования навесных фасадных систем. В статье приведена инструкция по моделированию загружаемого семейства облицовки.

АВТОРЫ НОМЕРА

обл.