В своё время мы обсуждали классификацию объектов капитального строительства с точки зрения суботраслевой специфики и влияния на требования к BIM-модели. И если три классических типа ОКС хорошо известны: гражданское, промышленное и инфраструктурное строительство, то представленный на рисунке ниже четвёртый тип - это своеобразный вызов будущего цифрового строительства. Можно сказать, что в этой ячейке должен появиться новый тип зданий и сооружений, а именно - строительные трансформеры!
Гибкое универсальное строительство может быть реализовано как создание ОКС-трансформеров!
Сегодня под термином Трансформер, как это часто бывает в развивающемся и растущем направлении развития, каждый полагает всё, что угодно. Максимальное понятийное поле захватили т.н. "мобильные здания - раскладушки", которые некоторые производители и называют трансформерами. Очевидно, что это просто модное присвоение термина к тому, что реально трансформером не является и сегодня имеет смысл, каким-то образом, очертить новыми дефинициями эту когнитивную область.
Прежде всего, логично начать с самого понятия "Трансформер", применённого в отношении объектов капитального строительства. Исходя из классификационной матрицы (см. Рис. выше) ОКС "Цель-Продукт" к объектам-трансформерам относятся одновременно мультипродуктовые и многоцелевые здания, представляющие из себя многофункциональные квазикластерные объекты. К таким объектам можно относить и крупные конгресс-центры с выделенными выставочными павильонами (пример - КВЦ "Форум" в Санкт-Петербурге), типа отдельных корпусов для различных производственных площадок в предприятиях СЭЗ, объектов типа ТПУ (транспортных хабов, где могут быть и торговые, и офисные и сервисные и иные помещения), предприятия опытные, экспериментальные и площадки под них. Сюда же могут относится все т.н. площадки для мероприятий МЧС, военные базы, лагеря, войсковые части, как полевые, так и стационарные и т.п. В основном это блочно-модульное строительство, быстровозводимое, сборно-разборное, мобильное и иное изменяемое строительство. Это комплектное строительство зданий и сооружений, это переправы и мобильные госпитали. У такого ОКС в принципе должна быть самая гибкая информационная модель (ИМ). Более того, и сама ИМ, как специальное ПО, должна быть IT-трансформером.
Исходя из этих соображений, можно сказать, что Трансформер - это специально спроектированный мультипродуктовый и многоцелевой ОКС, способный многократно изменять свои функциональные параметры на протяжении жизненного цикла в соответствие с текущими потребностями собственника.
Разумеется, мы не впадаем в крайности и отлично понимаем, что не может быть абсолютно универсальных трансформеров, способных, как по мановению волшебной палочки, превращаться во что угодно! Есть объяснимые физические, процессные и функциональные ограничения, в рамках которых качественный трансформер и может существовать. С этой позиции мы можем некоторым образом классифицировать различный варианты трансформеров с позиции направления максимально эффективной или востребованной трансформации. Давайте пойдём по порядку:
Пример фасадного трансформера: Здание-жалюзи!
1. Архитектурные трансформеры - это уже привычные и принятые экспертным сообществом и потребителями варианты и типы трансформации.
Архитектурную трансформацию тоже можно разделить на различные типы и формы, например, здания переменной архитектуры фасадов или здания с изменяемой архитектуры верхних ограждений. Надо сразу добавить, что фасады могут менять не только форму, но и назначение, например становиться энергоэффективными, т.е. поворачиваться солнечными панелями к солнцу. А могут быть защитными от опасного воздействия внешней среды в период климатических эксцессов.
Стадионы со сдвижными крышами, в т.ч. наш Сочинский Фишт!
Другой вариант архитектурной трансформации - это поворотные здания, то есть объекты капитального строительства, способные менять свою ориентацию в пространстве относительно какой-то оси, как вертикальной, так и горизонтальных. Сюда же можно отнести и всевозможные смещения вдоль этажей и несущих конструкций. Относить такие объекты к полезным трансформерам вряд ли стоит, ведь резко возрастает стоимость владения ими, но с позиции развития трансформеров для жизни - вполне применимо. С другой стороны, ориентация на солнце или иной важный фактор для положения может стать аргументом для трансформации не только, например, маяков или астрономических станций.
Здания с поворотными этажами - первый шаг к трансформерам с динамической архитектурой
2. Технологические трансформеры. Вроде бы данная ситуация больше подходит для промышленного строительства, но и в этой области применение строительной трансформации вполне применимо и даже востребовано! С одной стороны кажется, что промышленные предприятия менее всего подходят для трансформаций в процессе эксплуатации - тяжелое оборудование, сложные трубные и кабельные изометрии, нагрузки от вибраций и иные специфичные проблемы. Ответом на потребность трансформации стал переход уже в середине 20-го века на гибкие автоматизированные производства. Логика здесь простая и направлена именно на снятие системных проектно-процессных конфликтов: лучше сделать один универсальный станок с ЧПУ (или целый роботизированный комплекс) на много видов операций, материалов и изделий, чем тратить время на перекидку изделия с одного монооперационного станка на другой. При этом гибкие станки, цеха и производства становятся дороже, крупнее и менее гибкими, но гораздо более производительными в части разнообразия продукции. Конечно это не добавляет возможностей трансформации в принципе, но и такое гибкое производство можно считать первым шагом к технологической трансформации.
Переход к зданиям-трансформерам - веление времени!
Вторым шагом к созданию технологического трансформера может быть движение в обратную сторону от гибкой автоматизации - движение к уникальным станкам, но мобильным и сменяемым. Как уже было отмечено, монооперационные станки намного дешевле, проще, легче, могут быть перемещены. Тогда для создания уникальной технологической линии надо сделать не поток неподвижных комплексов с ЧПУ, а поток сменяемых станков, необходимых именно для данного изделия. Это очень подходит для крупного позаказного производства штучных метизов, например, когда линия устанавливается на 2-3 месяца. По окончании производства партии, ненужные станки выкатываются на склад, а нужные закатываются в основной цех и по специальным направляющим ставятся в нужное место. По сути, полы цеха и становятся большой станиной, а сети позволяют включить любой станок в нужном месте. Такой подход с одной стороны требует складов и системы трансформации технологии, с другой - упрощает работу и удешевляет сервис станков. Пока они отстаиваются на складе - их можно и обслужить, и починить. По сути мы говорим уже о гибком цехе из простых станков. Такой же подход можно спроектировать и для всего производства. А теперь представьте, что вместо заменяемых простых станков стоят роботы или полуавтоматические станки - это уже трансформер высшего уровня!
Создание завода-трансформера начинается с проектирования гибких пространств.
Третьим шагом к технологической трансформации смена парадигмы проектирования в целом, когда идёт разговор о проектировании заводов в целом. Базовая концепция проектирования промышленных производств строится на центральных основных корпусах, которые окружают т.н. инфраструктурные и вспомогательные производственные здания и сооружения. Концепция технологического трансформера базируется на обратном подходе: в центре предприятия строится статичный бок сервиса, производства вспомогательных сред, обеспечения и т.п. инфраструктурного обслуживания. А основные производственные цеха строятся по кругу, причем в процесс развития производств, здания могут становится всё больше и больше и всё более активно использовать предыдущие строения, как те самые склады для новых станков. Такая спиральная модель застройки предприятия позволяет и реагировать на изменение номенклатуры, и на новые технологии и инновации в производстве, так и на требования безопасности и требований обеспечения соответствующих условий труда по мере роста требований в мире.
3. Функциональные трансформеры. Это тоже достаточно привычные подходы к проектированию возможности гибкого использования зданий. Теоретически любое нежилое здание можно трансформировать под иные цели: превратить школу в больницу, офис в небольшой склад, спортсооружение в казарму и т.п. Но если заранее предполагать такую возможность, то можно предусмотреть при проектировании и иные схемы ресурсного обеспечения, инженерных сетей, инженерных решений использования механизмов и т.д. Это во многом упростит трансформации и даже позволит заложить эту возможность в соответствующее программное обеспечение жизненного цикла здания и сооружения.
4. Трансформация ЖЦ. Еще одно направления трансформационного моделирования - это инжиниринг жизненного цикла ОКС и даже инжиниринг процессов старения, который позволяет не только выявлять лучшие режимы эксплуатации, но и разрабатывать направления дальнейшего использования ОКС с учетом прочих видов трансформации, в т.ч. тех, который мы обсуждали выше.
Цифровые трансформеры городов - это специальное ПО для принятия решений об изменениях.
5. Трансформеры цифровых моделей. Логично предположить, что в век цифровой трансформации всех сфер жизнедеятельности человека, цифровизация строительства будет постепенно догонять и даже обгонять иные отрасли народного хозяйства. Поэтому речь сейчас пойдет не об инструментарии информационного моделирования ОКС, о котором сказаны уже миллионы слов. И не об инструментарии или системах управления информационными моделями на их жизненном цикле, о которых ещё будут сказаны миллионы слов. И, разумеется, мы не будем говорить о специальном ПО, которое должно появиться, чтобы проектировать и управлять зданиями-трансформерами. Речь пойдет как раз о цифровых трансформерах городов, поселений, регионов и иных социальных образований, в которых надо постоянно искать и моделировать наиболее эффективные конструкции социальной удовлетворенности. Или искать наилучшие направления трансформации объектов общего пользования с позиции социального комфорта, удобства или даже эргономики.
Вопрос в том, что создание того или иного ОКС всегда оказывает влияние на город в целом. И если новый объект оказывает отрицательное влияние (переток грузов и пассажиров, создание узких мест, недостаток ресурсов, экологические и климатические проблемы и т.п.) на агломерацию в целом, то, волей-неволей, потребуется трансформация агломерации в целом и её социального ландшафта. Делать это физически - практически невозможно, а вот моделировать трансформацию в специальной среде - это важнейшее направление развития цифровой трансформации в строительстве. Кто-то может сказать, что это похоже на метавселенную, но мы ни в коем случае не собираемся устраивать виртуального двойника жизни граждан. А вот создавать некий Цифровой полигон как кроссплатформенное решение для информационного моделирования городов, в котором возможна интеграция ИМ любых новых зданий и сооружений с пересчетом балансов ресурсопотребления - это важнейший вид трансформера в строительстве. В рамках такого цифрового полигона можно построить большое количество виртуальных павильонов, в которых будут моделироваться направления трансформации отдельных зон: коммунальные сети, дороги, газоснабжение, детская инфраструктура, зоны отдыха, медицинское обслуживание, образование, рекреация и туризм и т.п. вопросы. Трансформация города в полигоне может быть закреплена в том или ином конечном сценарии, который передает в свои павильоны наборы тематических данных. А уже бизнес и просто физические пользователи могут приходить в такие павильоны и формировать свои планы развития на основе предстоящей трансформации. Этот павильон может выступать и как виртуальный выставочный павильон, как набор виртуальных стендов и видео-гидов по приоритетным вопросам решения о трансформации города. Автоматически это потянет за собой наличие виртуальных шоурумов, залов презентаций, конференц-залов и даже специальных агрегаторов стендов поставщиков во временные и постоянный виртуальные выставочные площадки (не маркет-плейсы).
Так или иначе, цифровой трансформер города должен стать той самой площадкой, которая, в т.ч. с использованием инструментария Искусственного Интеллекта, будет генерировать более понятные и открытые бизнес-отношения в социальном континууме, исключающие перекосы, ресурсные разрывы и точки конфликтности или напряженности. И на основании такой трансформации давать решения для физического строительства любых ОКС, в т.ч. и строительных трансформеров.
Статья предлагается впервые.
Комментарии (0)