Материал: Студент и наука. Драпалюк Н.А., Хахулина Н.Б

________________________________________________________Выпуск № 3 (18), 2021

Основным вызовом проекта можно считать создание «стеклянной коры», покрывающей объем новой Филармонии, ключевого элемента парка. Дизайн «коры» обусловлен желанием использовать солнечную энергию посредством конуструкции, при этом усиливая акцент на принципах природного урбанизма.

Вывод.

Архитектурные конструкции имеют неразрывную связь с образно-эмоциональными и предметно-эстетическими критериями архитектуры. Кроме того, учитывая, что собирательный характер окружающей среды несёт в себе определенные настроения и смысловые нагрузки (или же отсутствие смысла), то можно судить и о косвенном влиянии конструкций на чувства и эмоции человека.

«Духовность» и «художественность» - своеобразные индикаторы качества городской среды, при отсутствии которых конструкции ограничиваются лишь функциональными критериями, а архитектура, как искусство, просто теряет смысл.

Библиографический список

1.Капустин, П.В. Функция и власть: формирование функционализма в сфере политического [Электронный ресурс] / П.В. Капустин // Архитектон: известия вузов. – 2017.

–№ 3(59). – URL: http://archvuz.ru/2017_3/2

2.Забельшанский Г.Б., Минервин Г.Б., Раппапорт А.Г., Сомов Г.Ю. Архитектура и эмоциональный мир человека [Электронный ресурс] – URL: http://books.totalarch.com/architecture_and_the_emotional_world_of_human

3. Пономарёв В.А. Архитектурная тектоника. [Электронный ресурс] – URL: http://www.rusnauka.com/15_DNI_2008/Stroitelstvo/32912.doc.htm

4.Сьюзи Ходж. Главное в истории архитектуры. Стили, здания, элементы, материалы. Изд-во: Манн, Иванов и Фербер, 2020 г. – 224 с.

5.Лоцманенко В.В., Кочегаров Б.Е. Проектирование и конструирование (основы): Учебное пособие. Владивосток: Изд-во ДВГТУ, 2004. – 96 с. ISBN 5-94073-011-5

[Электронный ресурс] – URL: http://window.edu.ru/resource/635/36635/files/dvgtu03.pdf

6.Музей и приемный центр «Петля мудрости» / Компания Powerhouse [Электронный ресурс] – URL: https://decor.design/muzej-i-priemnyj-czentr-petli-mudrosti-kompaniya- powerhouse/

7.Культурный комплекс Метрополь Парасоль [Электронный ресурс] – URL: https://ispaniagid.ru/metropol-parasol/

8.Кравец С. М. Архитектура метрополитена. Сборник статей к пятилетию московского метро. Изд-во: Государственное транспортное железнодорожное издательство, 1940 г.–238 с.

9.Кампус. Московская школа управления Сколково [Электронный ресурс] – URL: https://www.skolkovo.ru/about-school/campus/

10.Москва: Гиперкуб, ИЦ Сколково [Электронный ресурс] – URL: https://gorodzovet.ru/moskva/mesto/giperkub-its-skolkovo-3030007

11.Wallpaper. Architectural landmark Matrex joins Moscow’s Skolkovo tech park

[Электронный ресурс] – URL: https://www.wallpaper.com/architecture/matrex-boris-bernaskoni- moscow-russia

12.Зарядье [Электронный ресурс] – URL: https://www.zaryadyepark.ru/.

13.Maslikhova L.I. Analysis and Comparison of Technologies of Survey of Buildings and Structures for The Purpose Of Obtaining A 3D model / L.I. Maslikhova, N.B.Hahulina, N.I.Sambulov, S.V.Akimova // В сборнике: Iop Conference Series: Materials Science And Engineering. International science and technology conference "FarEastСon-2019". 2020. С.

14.Грабовый П.Г. Monitoring the stress state of frame structures of buildings and structures under the influence of operational load on construction sites / Грабовый П.Г., Трухин Ю.Г.,

Трухина Н.И. // Недвижимость: экономика, управление. 2019. № 2. С. 46-52.

16

________________________________________________________Выпуск № 3 (18), 2021

УДК 69: 681.51; 620.98

А.А. Курильченко, В.В. Курильченко, А.В. Исанова, Ю.А. Воробьева

АНАЛИЗ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ КОНЦЕПТУАЛЬНЫХ АРХИТЕКТУРНЫХ ПРОЕКТОВ ГОРОДСКИХ ПОСЕЛЕНИЙ, ИСПОЛЬЗУЯ ИНСТРУМЕНТАРИЙ BIM-МОДЕЛИРОВАНИЯ

Аннотация. В статье представлена информация о применении BIM-моделирования в проектировании и строительстве энергоэффективных градостроительных объектов. Собрана информация о том, каким образом данные BIM-моделирования могут способствовать в достижении глобальных экологических целей. Рассмотрен зарубежный опыт проектирования энергоэффективных объектов при помощи BIM-технологий.

В работе были выделены и описаны преимущества данного вида моделирования перед классическим проектированием. Так же рассмотрено влияние BIM-моделирования на концепцию устойчивого строительства. Ключевые слова: BIM-моделирование, BIM-технологии, энергоэффективность, Устойчивое строительство, энергосбережение, эксплуатация.

A.A. Kurilchenko, V.V. Kurilchenko, A.V. Isanova, Y.A. Vorobyova

ANALYSIS OF ENERGY EFFICIENCY OF CONCEPTUAL ARCHITECTURAL PROJECTS OF URBAN SETTLEMENTS, USING THE TOOLS OF BIM-MODELING

Introduction.The article provides information on the application of BIM modeling in the design and construction of energy-efficient urban development facilities. Information is collected on how BIM modeling data can contribute to the achievement of global environmental goals. The foreign experience of designing energy-efficient facilities using BIM technologies is considered.

The paper highlights and describes the advantages of this type of modeling over classical design. The influence of BIM modeling on the concept of sustainable construction is also considered.

Keywords: BIM-modeling, BIM-technologies, energy efficiency, Sustainable construction, energy saving, operation.

© Курильченко А.А., Курильченко В.В., Исанова А.В., Воробьева Ю.А., 2021

17

________________________________________________________Выпуск № 3 (18), 2021

В современном мире развитие и внедрение BIM-технологий поражает своими масштабами. Так же в России внедряется новый градостроительный подход с использованием информационной модели – Building Information Model (BIM). Применение этой технологии позволит отслеживать состояние объекта на протяжении всего жизненного цикла, будет способствовать улучшению качества строительства, поможет снизить риски серьёзных ошибок и потерь при реализации масштабных проектов. Законодательно это закреплено в Постановлении Правительства РФ от 15 сентября 2020 г. № 1431 “Об утверждении Правил формирования и ведения информационной модели объекта капитального строительства, состава сведений, документов и материалов, включаемых в информационную модель объекта капитального строительства и представляемых в форме электронных документов, и требований к форматам указанных электронных документов, а также о внесении изменения в пункт 6 Положения о выполнении инженерных изысканий для подготовки проектной документации, строительства, реконструкции объектов капитального строительства” [12]. На основании него каждый проектировщик, застройщик, подрядчик, эксплуатирующая организация и другие участники этой цепочки цикла жизни того или иного градостроительного объекта, возведение которого осуществляется по средствам госзаказа, обязаны предусматривать использование BIM-моделирования в рамках своей деятельности. Основная цель, на достижение которой ориентирован документ, – это модернизация строительной отрасли и улучшение системы управления жизненным циклом объектов капстроительства путем внедрения технологий информационного моделирования и применения типовых моделей системы управления. Например, на этапе проектирования в BIM-модель включают сведения и документы:

-содержащиеся в разделах проектной документации, графическая часть которых выполнена в виде трехмерной модели;

-представляемые для проведения государственной экспертизы проектной документации;

-прилагаемые к заявлению о выдаче разрешения на строительство;

-отражающие учет выполненных работ из общего и специального журналов;

-необходимые для получения разрешения на ввод объекта в эксплуатацию [12]. Специалистам, возводящим дома, микрорайоны и кварталы, программное обеспечение и

3D моделирование способно значительно облегчить труд, сделать расчеты более точными, а эксплуатационные характеристики будущего здания более прогнозируемыми. Так же встает вопрос: как быть уверенными в том, что проектируемая градостроительная ячейка будет не только долговечной и удобной для жизни и труда населения, но и энергоэффективной, экологичной и безопасной? Ответ на него так же могут дать BIM технологии. В настоящее время положение дел обстоит так, что несмотря на законодательное регулирование по вопросам энрегосбережения и экологичности, популяризацию осознанного потребления природных ресурсов, некачественная эксплуатация через 10-15 лет делает строения низко энергоэффективыми. Что опять приводит нас к необходимости автоматизации и привлечению технологического прогресса в процесс содержания имущества. Зачастую жильцы при эксплуатации жилого пространства спустя некоторое время начинают «страдать» от одного или сразу нескольких факторов, приводящих к нарушению микроклимата в помещениях, повышающих расход ресурсов.

Всё выше описанное подтверждает необходимость создания системы «устойчивого строительства». Устойчивое строительство направлено на удовлетворение современных потребностей в жилье, рабочем пространстве и инфраструктуре при обеспечении следующих поколений, эксплуатирующих данные объекты, качественной энергоэффективной средой.

Система включает в себя элементы экономической, экологической эффективности и социальной ответственности и в наибольшей степени способствует повышению качества, технической инновационности и утилизационной безопасности градостроительной ячейки. Тем самым, концепция устойчивого строительства выходит далеко за рамки установки энергоэффективных систем и оборудования, позволяя обеспечить низко затратное обслуживание и прогрессивное управление урбанистическим пространством. Таким образом

18

________________________________________________________Выпуск № 3 (18), 2021

эта «философия» влияет не только на процессы проектирования и строительства, но и на текущую техническую эксплуатацию зданий [1].

Можно выделить несколько этапов устойчивого строительства. Оно включает в себя такие вопросы как:

-проектирование зданий;

-строительные технологии и процессы;

-эксплуатационные характеристики материалов;

-управление недвижимостью;

-создание и поддержание высокой энергоэффективности объекта.

Принимая во внимание масштабы использования коммерческих объектов энергетики, скорость роста городского населения во всем мире, долгосрочная важность устойчивого строительства неоспорима. То, как спроектировано и построено здание, закладывает основу его энергоэффективности на протяжении всего его срока службы.

Информационное моделирование зданий (BIM) уже давно имеет «пальму первенства» при проектировании/строительстве. Оно может играть важную роль и в достижении целей устойчивого строительства. Но как они связаны между собой? Почему повсеместное использование BIM-технологий и процессов приведет к более «устойчивому строительству»?

Существует три главенствующих фактора, связывающих BIM и «устойчивое строительство»:

Большая прозрачность всех этапов проектирования; Повышение эффективности как проектирования, так и строительства; Качественная энергоэфективная эксплуатация.

Как BIM обеспечивает большую эффективность при проектировании и в ходе строительства? Использование BIM приводит к созданию 3D-прототипов, которыми можно легко использовать для интеграции работ служб авторского надзор проектной организации и строительной бригады в реальном времени при возведении объекта. Они дают возможность осуществить контроль последовательности этапов строительства и выбрать наиболее предпочтительный её сценарий. От концепции-макета до текущего управления проектом: каждый шаг в рабочем процессе проектирования и строительства пересматривается и совершенствуется в той или иной степени, используя технологии BIM.

Эти улучшения можно увидеть в:

Скорости завершения работ (пример: роботизированные макетные проекты на базе BIM доказали, что выпуск проекта происходит в четыре раза быстрее по сравнению с традиционными методами); Эффективность и экономия затрат, получаемых от префабрикации;

Сокращение «простоя» строительных бригад; Снижение количества эксплуатационных ошибок и устранение неполадок; Улучшение управления активами и т.д.

Но, возможно, самым важным фактором, который «играет в пользу» BIM, является его положительное влияние на стабильность и слаженность рабочего процесса в ходе строительства. На каждом этапе возведения здания BIM позволяет экономить время, повышать эффективность и уменьшать количество ошибок, возникающих во время рабочего процесса, уделяя внимания процессам экологии при осуществлении строительных работ. В этом отношении BIM полностью реализует «философию устойчивого строительства».

Как BIM обеспечивает качественную энергоэффективную эксплуатацию объекта? В прошлом, после завершении возведения здания, проектная и строительная организации мало что могли сделать, чтобы улучшить техническое обслуживание здания. Процесс эксплуатации осуществлялся владельцем или управляющей организаций, имеющих зачастую разобщенную и неполную информацию о объекте недвижимости. Однако, благодаря высокому уровню детализации и простоте использования BIM-моделей, огромное количество оперативных данных скомпилированных в ходе проектирования и строительства

19

________________________________________________________Выпуск № 3 (18), 2021

может быть передано владельцу или управленцу здания, улучшая энергоэффективность и экологичность его эксплуатации.

Одним из преимуществ BIM является возможность определения расхода энергетических ресурсов при функционировании здания ещё на стадии проектирования, тем самым стимулируя внедрение более эффективных альтернатив. Если описать более детально, BIMинструментарий позволяет спрогнозировать водопользование, осуществить выбор энергоэффективных материалов (через анализ жизненного цикла), улучшить акустические аспекты эксплуатации здания. BIM позволяет проектировщикам сравнить и выбрать наиболее энергосберегающий вариант использования строительных конструкций и/или инженерных систем.

Одним из наиболее популярных BIM-инструментов является энергетическая модель (BEM), которая даёт возможность оценить инсоляцию, энергопотребление и эффект от использования возобновляемых источники энергии.

Анализируя энергетическую модель BEM, проектировщики могут проверить свои проектные решения, повышая их эффективность с помощью быстрого итеративного процесса. BEM может примениться в течение всего жизненного цикла здания, начиная с ранних этапов проектирования и заканчивая эксплуатацией. Использование инструментов BEM позволяет проводить более точный и полный энергетический анализ, снижая энергозатраты, проводя мониторинг при управлении объектом недвижимости [7].

Например, значительной экономической выгоды от оптимизации энергопотребления здания, достигли Abanda et al [6]. Экономия в размере 1000 евро за 30-летний период была достигнута только благодаря правильной ориентации здания, основанной на модели его освещенности [14,16].

Ряд исследователей провели несколько сравнительных оценок различных инструментов и процессов BEM [7-9]. Ими было отмечено, что IES VE (Integrated Environmental Solutions ) является наиболее всеобъемлющим, универсальным и точным, а Green Building Studio (GBS) самым быстродействующим с точки зрения энергетического анализа зданий.

BEM также позволяет получить данные для составления энергетических паспортов зданий. После формирования энергетической модели результаты обязательно должны быть проверены на соответствие нормируемым. Используя BIM-инструменты появляется возможность создания, типовых зданий для конкретного региона с наименьшим энергопотреблением, рассчитанном при помощи BEM-модели. Но вместе с тем, одним из наиболее важных аспектов BIM всё-таки остаётся валидация полученных результатов [13, 15].

Использование BIM технологий позволяет развивать «устойчивое строительство», повышая долговечность зданий, снижая энергопотребление, анализируя различные «сценарии» эксплуатации ещё на стадиях проектирования.

Библиографический список

1.LafargeHolcim Foundation [сайт]. – 2019 – URL: http:// https://www.lafargeholcimfoundation.org//#(дата обращения: 30.03.2021). – Текст: электронный.

2.H. Kang, Y. Lee, S. Kim, Sustainable building assessment tool for project decision makers and its development process, Environmental Impact Assessment Review. 58 (2016) 34–47. doi:10.1016/j.eiar.2016.02.003.

3.B. Succar, Building information modelling framework: A research and delivery foundation for industry stakeholders, Automation in Construction. 18 (2009) 357–375. doi:10.1016/J.AUTCON.2008.10.003.

4.C.M. Eastman, BIM handbook : a guide to building information modeling for owners, managers, designers, engineers and contractors, John Wiley & Sons, 2011.

5.J.K.-W. Wong, K.-L. Kuan, Implementing' BEAM Plus' for BIM-based sustainability analysis, Automation in Construction. 44 (2014) 163–175. doi:10.1016/J.AUTCON.2014.04.003.

20