Streszczenie
W procesie projektowania architektonicznego coraz czstsz metod jest projek-towanie obiektowe, uwzgldniajce wczeniej zaprojektowane elementy, o cisłych parametrach. Proces automatyzacji, modelowania oraz kontroli i testowania na eta-pie projektowania, pozwala oszczdzi jednostki czasu w trakcie budowy, np. w przypadku potrzeby wykonywania kolejnych rysunków, detali, ucile czy po-prawek. wiadome uytkowanie omawianego narzdzia moe mie pozytywny wy-miar zarówno ekonomiczny jak i wpływajcy na postrzeganie przez pracownika swo-jej pracy.
Ide zwikszenia ekonomicznoci pracy jest zwikszenie wydajnoci pracownika poprzez jego wiksz wiadomo projektow oraz wiksz automatyzacj procesów projektowych. Stosujc metod wiadomego uywania narzdzia moliwe jest na-tychmiastowe wyeliminowanie konfliktu poprzez zastpienie go poprawnym rozwi-zaniem technicznym.
Słowa kluczowe: projektowanie, efektywno modelowania 1. Wstp
Współczesna gospodarka opiera si niemal całkowicie na cyfrowych systemach wspomagaj-cych. Jest to podstawa obecnie funkcjonujcego społeczestwa i nie wydaje si, aby w najbli-szych czasach to si miało zmieni . Tak samo jak we wszystkich znanych dziedzinach ycia, tak i w projektowaniu architektonicznym jest to podstawowa forma zapisu i komunikacji [1].
W procesach projektowych czsto spotykana nazwa CAD (Computer Aided Design) [5], to w czystej formie projektowanie wspomagane komputerowo. Wraz z narastajcymi potrzebami uytkowników programy przechodz procesy ewolucji. Owa przemiana nie zawsze pozytywnie wpływa na proces projektowania, nie ze wzgldu na błdy nowszego oprogramowania, lecz na zbyt du ilo zmian w samym uytkowaniu narzdzia. Rysunek techniczny wykonywany metod tra-dycyjn staje si narzdziem rzadko uywanym i sprowadzonym do miana przeminie tego, wrcz antycznego [2]. Coraz wysz rang zyskuj przez to projektanci tzw. starej szkoły, dla których tworzenie gotowych modeli przestrzennych w wyobrani nie jest najmniejszym problemem, a przenoszenie tej wizji na papier jest ju tylko formalnoci. Cała ta sytuacja wynika głównie z wszechpanujcego braku czasu, dominacj cyfrowego wiata nad wiatem rzeczywistym oraz pdu technologicznego. W tym miejscu naley zastanowi si nad potrzebami przyszłociowych adeptów sztuki projektowania. Obecnie architekt nie jest jedynie rysownikiem, projektantem prze-strzeni. Do jego obowizków dołczaj coraz to nowsze, tworzc z niego raczej menadera
logi-stycznego ni projektanta. Tutaj, wraz z rozpatrywanymi potrzebami naley rozpatrze „znajomo pracy z oprogramowaniem”. Powysz sentencj naley rozumie nie jako znajomo programu i jego funkcji, lecz jako znajomo jego moliwoci i umiejtnoci nawizania obustronnej komu-nikacji.
Obecnie standardem jest projektowanie w trzech wymiarach. W dziedzinach takich jak me-chanika czy konstrukcja maszyn ten sposób projektowania modelowego funkcjonuje na porzdku dziennym. Uywanie tego rodzaju oprogramowania zgodnie z jego przeznaczeniem wymaga prze-stawienia sposobu mylenia nad wykonywanymi czynnociami [5]. Projektowanie w 3d nie moe by rozumiane jako dopinanie osi Z do rysunku. Naley pamita , e projektujc, a raczej modelu-jc obiekt naley uwzgldni wszystkie moliwe za i przeciw, wady i zalety rozwiza. Tutaj po-jawia si dodatkowy plus tego procesu – moliwo przetestowania w wiecie wirtualnym.
Rozwaajc spójne metody projektowania w projektowaniu architektonicznym, stykamy si z pojciem BIM (Bulding Information Modeling) czyli modelowanie informacji o budynku. W tym procesie projektowania bardzo wan rol pełni pełne zgranie zarówno zespołu projekto-wego z oprogramowaniem, jak i odpowiednia wiedza praktyczna na temat swojej i towarzyszcych dziedzin. BIM zakłada projektowanie w sposób zintegrowany, upraszczajc procesy wymiany i aktualizacji [2]. Oznacza równie konstruowanie wszystkich elementów projektu, obiektu za po-moc precyzyjnie zdefiniowanych elementów. W trakcie pracy nad modelem, wszelkie zmiany zostaj automatycznie aktualizowane na wszystkich rysunkach. Odzwierciedlenie informacji ma bezporedni wpływ na trójwymiarowy obraz obiektu, zestawienia tworzce si za pomoc uytych odpowiednich funkcji programu. System pracy wprowadzono w programach do pełnego projekto-wania wirtualnych budynków jak Revit, Archicad i Allplan [5].
Jednym z istotniejszych aspektów projektowania jest czas przeznaczony na zaprojektowanie i wykonanie obiektu. Przy projektowaniu tzw. wirtualnymi deskami krelarskimi, proces samego rysowanie przebiega znacznie szybciej, jednak pełna znajomo funkcji oprogramowania do zaa-wansowanego projektowania pozwala na jednoczesne testowanie zastosowanych rozwiza i uni-kanie niepotrzebnych konfliktów na budowie. Czas, który dla niektórych wydaje si czasem stra-conym, w rzeczywistoci jest całkowicie do odzyskania przy kolejnych etapach procesu budowla-nego [2].
Nieodzownie, sumujc pojcia czasu i jego dwojakiego znaczenia, dochodzimy do najwa-niejszego elementu kadego procesu, czyli pienidza. W potocznym jzyku kry powiedzenie, e „czas to pienidz”, co jest sformułowaniem jak najbardziej właciwym. Moliwo zwikszenia efektywnoci pracy, poprzez zintegrowany system szkolenia i nauki wiadomoci wykorzystywa-nego narzdzia, przy jego pozytywnym skutku, ma bezporedni wpływ na czas a co za tym idzie na kwoty wystpujce w procesie projektowym.
W obecnie panujcych warunkach konkurencji, wane jest nie tylko szybkie przebrnicie przez podstawowy proces projektowania, lecz usunicie wszystkich moliwych problemów i kon-fliktów ju na etapie projektowania [3].
Rozwój wiadomoci programu oraz wzajemnej komunikacji jest procesem wielostopniowym. W zalenoci od uytkownika, jego postp przebiega stale, lub skokowo. Nie mona tutaj poda jednej recepty na czynienie postpów, poniewa takiej nie ma. W miar postpu, zauwaalne staje si przypieszenie pracy i skrócenie czasu potrzebnego na wykonanie testowanych czynnoci, przy zachowaniu równie dobrej, o ile nie wyszej jakoci wykonania.
2. wiadome uywanie narzedzi, jako kluczowy aspekt zwiekszajcy efektywno i wydajno pracy
wiadome uytkowanie narzdzia moe mie pozytywny wymiar zarówno ekonomiczny jak i wpływajcy na postrzeganie przez pracownika swojej pracy. Na cele badawcze stworzono pojcie sumujce stawiane wymagania i potrzeby, tworzc teoretycznie idealny model: Procepcja.
Procepcja – czyli wiadomo uywanego narzdzia, wiadome uywanie narzdzia, wiedza i cigła nauka uywanego narzdzia jako cigły proces twórczo edukacyjny. Wydajno mierzy si poprzez efekt osignity w danej jednostce czasu. Stopniowe zwikszanie aktywnoci uytkownika w programie, oraz wykorzystywanie przez niego kolejnych, poszczególnych funkcji, zwiksza szans na podniesienie wiadomoci uywanego narzdzia [3].
Nie wystarczy jedynie zna nazwy opcji, lecz naley zapozna si z ich konkretnych funkcjo-nowaniem i wykorzystywaniem. Alternatywne wykorzystanie jest moliwe wówczas, gdy zaznajo-mimy uytkownika z opcj na tyle, aby był w stanie sam odkrywa nowe rozwizania [3]. Przykła-dem moe by tutaj wykorzystanie jednego z czołowych narzdzi programu uywanego do bada, czyli Archicada. Owym narzdziem jest funkcja ciany i jej alternatywne wykorzystanie. Z jednej strony ciana kojarzy si kademu z elementem konstrukcyjnym lub wykoczeniowym, złoonym z elementów takich jak np. cegła czy pustak. Z drugiej za strony „ciana” moe zosta tak samo potraktowana jak bryłowy punkt wyjciowy. Uywajc wraz ze ciana kolejnych narzdzi moemy sprawi by przybrały posta konstrukcji schodów, szafki, fotela lub kadego innego elementu opie-rajcego si na elementach profilowanych [4]. Rozwizanie opisane powyej pokazano na rys. 1, gdzie zaznaczono trzy rodzaje formy ciany: ciana z bali, ciana z cegły czyli ciany „tradycyjne” oraz ciany profilowane z zastosowaniem dwóch rónych profili. Wyróniono je podwietleniem zielonym i niebieskim.
Rysunek 1. Rodzaje cian ródło: Opracowanie własne.
Wykorzystanie w taki sposób narzdzia jest jednym z najpopularniejszych przykładów. Dru-gim przykładem moe by konstrukcja profilowanego elementu na bazie ciany, bdcego całym ustrojem fundamentowym [4]. Włczenie do przekroju takich elementów budowlanych jak ciana fundamentowa, izolacje, odwodnienie, czy ława fundamentowa pozwala na dokładn konstrukcj modelu oraz szybkie i dokładne zmiany, jeli zajdzie taka potrzeba.
Rysunek 2. ciana fundamentowa ródło: Opracowanie własne.
Przykład ustroju wykonanego jako jednej ciany przedstawiono na rys. 2. Wszystkie widoczne elementy stanowi jeden ustrój, a rysunek jest wynikow zastosowanego narzdzia przekroju.
Taka konstrukcja elementów wykonana w sposób celowy zwiksza efektywno pracy poprzez wspominany wielokrotnie gotowy pełny model i umoliwia dokładne odwzorowanie projektowa-nego załoenia z jednoczesn moliwoci pełnej kontroli przez projektanta i sprawdzajcego. Równie wykonywanie zmian moe odbywa si w bardzo szybkim tempie przy obecnoci spraw-dzajcego, gdzie efekty widoczne s natychmiast.
3. Przeszkody spójnego programowania
Jedn z najwikszych przeszkód wprowadzania wci nowych metod projektowania jest stała potrzeba jednoczesnej pracy oraz szkolenia [2]. W celu utrzymania stałego poziomu efektywnoci pracy architekta, potrzebne jest w pierwszej fazie odpowiednie wygenerowanie czasu na cztery czci:
• praca w niezmiennym tempie z utrzymaniem dotychczasowych obowizków,
• intensywne szkolenie prowadzone w sposób zapewniajcy jednoczesne poznawanie nowych technik pracy jak i samych opcji oprogramowania i metod jego wykorzystywania,
• samodzielne powtarzanie materiału ze szkole – jako jeden z elementów kluczowych szyb-kiego postpu w szkoleniu,
Rysunek 3. Efektywno umysłu ródło: Opracowanie własne.
Proporcjonalne rozplanowanie powyszych czynnoci zdaje si by idyllicznym pojciem pra-cownika, z załoeniem, e dwa pierwsze punkty uznamy za wiodce. Jednak odpowiednie propor-cje kady z pracowników powinien dostosowa do swoich predyspozycji.
Umysł człowieka jest takim narzdziem, którego efektywno maleje wraz z upływem jedno-stek czasu, co obrazuje rys. 3. Spadek sprawnoci jest procesem odłoonym w czasie tak samo jak proces regeneracji po intensywnym wysiłku. Wraz ze spadkiem intensywnoci kojarzenia faktów, zwizanych bezporednio z procesem projektowania, spada efektywno wykonywanej pracy. Jest to proces, którego ominicie nie jest moliwe.
KURSANT
KURSANT
p o c z ą t e k k o n i e c s z k o l e n i e p r o b le m y te m a t y c z n ew
d
ra
Īa
n
ie
w y w o ł a n i e p ro b l e m u p r o b le m y te m a t y c z n ew
d
ra
Īa
n
ie
w y w o ł a n i e p ro b l e m uRysunek 4. Elastyczno tematyki szkole ródło: Opracowanie własne.
Połczenie obydwóch procesów wiodcych prym u „idyllicznego pracownika”, jest moliwe jedynie w przypadku odpowiedniego dopasowania nie intensywnoci szkolenia, a jego tematyki.
Szkolenia prowadzone na całkowicie teoretycznych modelach, z brakiem czynnego rozwizy-wania problemów przez kursantów, s szkoleniami uczcymi jedynie funkcji narzdzia. Doprowa-dzenie do zgrania procesu szkolenia narzdziowego z aktualnymi problemami tematycznymi szko-lonych, jest kierunkiem słusznym, sprzyjajcym zarówno rozwojowi własnemu jak i postpowi w pracach projektowych. Na rys. 4 przedstawiono diagram obrazujcy sposób dostosowania tema-tyki szkolenia do zaistniałych problemów na poziomie pracy zawodowej kursantów. Cz szkole-nia prowadzone jest w oparciu o „realne problemy”, gdzie cz oparta jest na standardowo opra-cowanych metodach nauki.
4. Zastosowanie pełnego modelowania 3d oraz pełnej komputeryzacji procesu projektowania Ide zwikszenia ekonomicznoci pracy jest zwikszenie wydajnoci pracownika poprzez jego wiksz wiadomo projektow oraz wiksz automatyzacj procesów projektowych [2]. Błdem byłaby całkowita automatyzacja wspomnianych czynnoci, które nie wymagałaby kolejnych kon-troli i nadzorów. Uproszczenie na etapie automatycznego generowania poprawnych rysunków wyj-ciowych wydaje si rozwizaniem zarówno prostym do opanowania, jak i przyjaznym procesowi projektowania.
Wród bada własnych przeprowadzonych z udziałem studentów architektury i kursantów do-konano próby czasowej w dwuetapowym zadaniu. Osoby poddane eksperymentowi to dwóch stu-dentów, którzy dobrowolnie wzili udział z zadaniu. Obydwaj badani reprezentowali zbliony po-ziom zaawansowania jako architekci oraz jako uytkownicy programu, na którym przeprowadzono test. Jeden otrzymał zadanie pracy w programie Archicad z pełnym wykorzystaniem znanych mu opcji programu; drugi uczestnik mógł uywa jedynie elementów dwuwymiarowych.
Osoba pracujca z wykorzystaniem pełnych, znanych mu moliwoci programu uywał narz-dzi do projektowania modelowego, takich jak ciana, strop, dach, okna i drzwi jako elementy do-stosowane do załoe rysunkowych oraz innych wspomagajcych model. Do rysunku uył automa-tycznej siatki osi, automatycznego wymiarowania oraz opisów i zestawie powierzchni. Przy kształtowaniu modelu, projektant uywał wszystkich dodatkowych opcji wspomagajcych modelowanie.
Student, który pracował jedynie na z opcjami dwuwymiarowymi miał do dyspozycji takie na-rzdzia jak linia czy Polilinia, krzywa, wypełnienie, okrg oraz opcje wspomagajce prac liniow. Pierwszy etap polegał na wykonaniu podstawowych rysunków na podstawie rzutów dostar-czonych i sporzdzonych na potrzeby zadania. Tematem był niewielki obiekt kubaturowy typu dom jednorodzinny wolnostojcy. Kady uczestnik musiał wykona rysunki rzutów, przekrój oraz elewacje. W sumie do wykonania rysunków było siedem. Na potrzeby skrócenia czasu badania, rysunki zostały nieco uproszczone, tak aby moliwe było ich wykonanie w przecigu do trzech godzin zegarowych. Uczestnik tworzcy pełny model trójwymiarowy spdził o godzin dłuej przy modelu, ni osoba uywajca elementów dwuwymiarowych. Wynikało to z potrzeby tworzenia pełnej struktury obiektu wirtualnego, wraz z jego składnikami konstrukcyjnymi i wykoczeniowy-mi oraz doborem materiałów i kolorystyki.
Drugim etapem badania było wykonanie kolejnych rysunków takich jak dodatkowe przekroje i rysunek detalu. Tutaj osoba rysujca w dwóch wymiarach potrzebowała dwa raty tyle czasu, ile zajło wypełnienie zadania osobie modelujcej obiekt. Obydwie osoby zauwayły
wkompono-wane w rysunki błdy konstrukcje i funkcjonalne.
Projektant wykonujcy pełny model budynku miał za zadanie jedynie wytyczy kolejne linie rysunków, których efektem były automatycznie utworzone rysunki. Wymagały jedynie dodania opisów powtarzajcych si z poprzednich przekroi. Rysunek detalu wymagał doprecyzowania i opisania.
W przypadku drugiego projektanta potrzeby były wiksze. Naleało sporzdzi drugi rysunek, niejako stworzy go od podstaw. Rysunek detalu był elementem przekroju, przeskalowanym i do-precyzowanym jak w przypadku projektanta modelujcego w 3d.
Powysze badanie potwierdza oszczdno czasu w pełnym procesie projektowania, któ-ry w trakcie trwania przechodzi zmiany kierunkowe.
5. Podwyszanie wiedzy i wiadomoci uywanego narzdzia
wiadomo to stan psychiczny, w których zdajemy sobie spraw ze zjawisk wewntrznych, zewntrznych oraz cigłej reakcji na nie. Natomiast niewiadomo według psychoanalizy skupia wyobraenia, które s nieakceptowane przez wiadomo i midzy innymi z tego wzgldu nie mo-g zosta uwiadomione. Zachowuj jednak duy ładunek energetyczny, dziki czemu stale próbu-j przedosta si do wiadomoci. Efektem tych de mapróbu-j by takie akty psychiczne jak marze-nia senne, objawy nerwicowe (np. lki, natrctwa, objawy konwersyjne), przejzyczemarze-nia i czynno-ci pomyłkowe. wiadomo uywanych narzdzi to umiejtno wykorzystywania ich w zaistnia-łej sytuacji wg potrzeby wystpujcej w danym momencie etapu projektowania. Niewiadomo w wikszoci wypadków wynika bardziej z niewiedzy ni z psychoanalitycznej nieakceptacji wy-obrae [6].
Niewiadomo uywanych narzdzi wynika w wikszoci przypadków z braku kompletnych, a przynajmniej szczegółowych wiadomoci o metodach współpracy z programem. Sformułowanie „współpraca” jest tutaj jak najbardziej na miejscu, jeli pod uwag wemiemy programy obsługu-jce standard BIM [2], takie jak Archicad firmy Graphisoft. Pracujc na wymienionym oprogra-mowaniu, lub na podobnych, istnieje całkowicie uzasadniona potrzeba nauki komunikacji z pro-gramem.
Przyczyny takiego stanu rzeczy s, jak si wydaje, dwie. Z jednej strony mała ilo szkole lub szkolenia o niskim poziomie przekazu informacji praktycznej, co wynika z faktycznej orientacji i umiejtnoci pracy wykładowców z programem i studentami. Tego typu szkolenia bardzo czsto odbywajce si z prowadzeniem przez osoby z dowiadczeniem informatycznym, a nie architekto-nicznym, z załoenia nie mog w pełni przekaza wystpujcych przy projektowaniu problemów i ich rozwizywania w oprogramowaniu [2].
Jako druga przyczyn mona wymieni brak wystarczajcej motywacji do poznania szczegó-łowych funkcji programu i ich wykorzystywania. wiadome uytkowanie programu typu Archicad jest rzadko spotykane, najczciej u osób, które prócz studiowania, pracuj aktywnie na wyej wymienionym oprogramowaniu w biurze. Jednak bycie jednoczenie studentem i pracownikiem biura nie zawsze oznacza wysoki poziom znajomoci programu na którym si pracuje.
Próba nauki wiadomego uytkowania programu jest czsto nie lada wyzwaniem, nawet przy kilkuletnim stau. Tłumaczenie jedynie teoretyczne, bdce podstaw kursów, jest niewystarczaj-ce, jeli zaley nam na ostatecznych wynikach kursantów. Oczywista, jednak nie dla wszystkich,
jest potrzeba praktycznego prze wiczenia podstaw przy bezporedniej prezentacji, a nie odtwarza-nej. Jako bezporednia prezentacja rozumiemy wspóln, jednoczesn prac wykładowcy na swoim komputerze oraz kursantów na swoich stanowiskach. W takim przypadku, kade szkolenie odbiega nieznacznie od poprzedniego, w zalenoci od zastanej grupy. Zastana grupa moe okaza si wy-mienitym gronem słuchaczy, i nic poza tym. A moe okaza si zgranym zespołem przyszłych twórców i projektantów.
Powysze metody nauki wymagaj od uytkownika duego zaangaowania własnej energii i czasu, co w wikszoci przypadków zostaje zignorowane. Z przeprowadzonych analiz w trakcie prowadzonych kursów wynika, e tylko ¼ kursantów intensywnie stara si powtarza przeprowa-dzone wiczenia.
Praca nad interpretacj własnych umiejtnoci jest kluczowym elementem przypieszenia pro-cesu projektowego. Pomimo pocztkowego zwolnienia tempa, po odpowiednim przyswojeniu in-formacji moliwe jest przypieszenie prac zwizanych z projektowaniem modelowym. Zwiksze-nie intensywnoci przeprowadzonych wicze prowadzi do opanowania w bardziej elastyczny spo-sób opcji modelowych. Przebrnicie przez ten etap pozwala w dalszej kolejnoci projektowa w pełnej przestrzeni, przy okazji dokonujc samodzielnej oceny projektowanych elementów, oraz ewentualnych sprzecznoci czy błdów projektowych. Stosujc metod wiadomego uywania narzdzia moliwe jest natychmiastowe wyeliminowanie konfliktu poprzez zastpienie go popraw-nym rozwizaniem techniczpopraw-nym.
%LEOLRJUDILD
[1] Szozda K.: wiat Architektury: Architekt i Komputer; omówienie problematyki wspoma-ganego komputerowo w zakresie 2D I 3D; W.A. sp. z o.o. Wrocław 2011.
[2] McGraw-Hill: Construction – praca zbiorowa (2008r) Smart Market Report:Design &Constuction Inteligence: Building Information Modeling, McGraw-Hill Construction Re-search and Analytics, Bedford 2009.
[3] Penttilä H.: ITcon Vol. 11, Helsinki University of Technology HUT, Department of Archi-tecture, Finland, Pentilla 2009.
[4] Graphisoft Corporate H.Q.: – praca zbiorowa, przełoenie na jzyk polski Graphisoft Pol-ska, „Pomoc Archicada 14 – podrcznik uytkownika”, Graphisoft Corporate H.Q., Wgry 2010.
[5] Encyklopedia Powszechna PWN, Wydawnictwo PWN 2001, Warszawa 2006. [6] Piłat R.: Czy istnieje wiadomo , PAN, Warszawa 1993.
INTERACTION OF METHOD OF AIDING ARCHITECTURAL DESIGN ON EXAMPLE ON DESIGNERS WORK EFFECTIVITY
Summary
In the process of architectural design is an increasingly frequent method of object-oriented design, taking into account the pre-designed components with strict parameters. Process automation, modeling, and inspection and testing at the design stage, saving time units under construction, for example in case of need to make further drawings, details, clarifications or corrections. The deliberate use of the tool may have a positive dimension to both the economic and influencing em-ployee perceptions of their work.
The idea behind the increase in labor economics is to increase employee productivity through greater awareness of design and greater automation of design processes. Using the method of conscious using the tool it is possible to immediately eliminate the conflict by replacing it with a valid technical solution.
Keywords: design, performance modeling Krzysztof Szozda
Wysza Szkoła Techniczna w Katowicach ul. Rolna 43, 40-55 Katowice
