Architektura w totalnej bazie informacji

Artykuł 
opublikowany 
w Z:A_03_2008 

Artykuły on-line

Po ponad trzech latach pracy nad polskim systemem „totalnej bazy informacji o budynku” już tylko przysłowiowe minuty dzielą nas od premiery i pokazania jej wszystkich zalet. Twórcy aplikacji przyjęli, że rozwijanie takiego systemu powinno odpowiadać etapom realizacji procesu inwestycyjnego. W przenośni i dosłownie: wizja stanie się rzeczywistością.

Architektura wnętrz biurowych, umiejętność wykorzystania dostępnej powierzchni, dopasowanie aranżacji do struktury organizacyjnej firmy oraz stworzenie wygodnych stanowisk pracy, dobranych do specyfiki wykonywanego zawodu, nie zawsze są traktowane priorytetowo. Większość pracodawców i zarządów firm nie ma dużego doświadczenia w zakresie programowania funkcjonalności powierzchni biurowej i powinna skorzystać z doradztwa architekta lub/i facility managera. Rola projektantów potrafiących zaproponować i opracować takie rozwiązania będzie w najbliższych latach coraz większa. Rozwojowi rynku takich usług sprzyja rosnące zapotrzebowanie na nowe powierzchnie biurowe o podwyższonym standardzie (od B do A), jak również problemy firm ze znalezieniem wykwalifikowanej kadry pracowniczej, presją na podwyżki pensji itd. Pracodawcy potrzebują rozwiązań umożliwiających uzyskanie najwyższej efektywności pracy, a funkcjonalne biuro może być doskonałym narzędziem do tego celu.

Filozofia oprogramowania wspomagającego projektowanie od lat ewoluuje w wyraźnym kierunku: projektowania obiektowego, w którym poszczególne elementy budynku wybieramy z bibliotek lub baz danych, opisując ich wymiary i cechy techniczne za pomocą definiowalnych parametrów. Problem polega jednak na fakcie, że potentaci w tworzeniu oprogramowania różnie „kodują” opracowywane przez siebie idee „wirtualnego budynku”, w efekcie są to więc systemy dedykowane ich własnym programom kreślącym.

Koncepcja, nad którą pracuje zespół projektantów i programistów z firmy Intersoft, przekracza to ograniczenie. Korzystając z doświadczeń w pisaniu programów dla większości sektorów budownictwa, zdecydowano, że „baza totalna” musi być uniwersalna, zatem nie będzie przywiązana do żadnego narzędzia software’owego.

Zmieniamy punkt widzenia
Dziś nie myślimy już w kategoriach, czy kreślić na kalce czy na monitorze. Współczesne pytania brzmią: czy można coś zrobić szybciej, łatwiej zaktualizować, wygodniej zaprezentować, automatycznie zweryfikować kolizje elementów, automatycznie wprowadzić poprawki do całej dokumentacji projektowej po zmianie jednego drobnego elementu, a właściwie... dowolnego jego parametru. Chcemy, by użyteczność programu dla architekta przestała polegać na rysowaniu i modyfikowaniu „kresek”.
Wprowadzenie komputerów było przełomem w projektowaniu – programy do kreślenia pozwalały na dowolne modyfikowanie narysowanych linii, bez konieczności wydrapywania starych. Projekty można było przekazywać innym, modyfikować, powielać. Ale inteligencja przypisana do linii sprowadzała się co najwyżej do grupowania ich w warstwy i możliwości zarządzania grupami.

Kolejnym etapem rozwoju oprogramowania jest widzenie obiektu budowlanego takim, jakim on jest, tzn. składającego się z poszczególnych elementów (fundamentów, słupów, ścian, podciągów, drzwi itp.), a linie na ekranie komputera służą jedynie do graficznego odwzorowania tych elementów. Rysunek jest znowu tym, czym był pierwotnie, czyli jedynie odwzorowaniem rzeczywistości. A sama „wirtualna rzeczywistość” przechowywana jest w pamięci komputera jako elementy konstrukcyjne.

Korzyści wynikające z traktowania projektu jako rzeczywistego budynku są trudne do przecenienia, ponieważ informacje, które przechowuje komputer, możemy w dowolny sposób wykorzystywać. Dziś nawet trudno jest określić, do jakich celów w przyszłości może posłużyć „totalna baza danych” o elementach użytych w budynku. Dopiero konkretne potrzeby architektów, projektantów, wykonawców, a wreszcie zarządzających nieruchomościami i łatwość ich zaspokojenia pokażą zalety tego rozwiązania.

Zadaniem architekta nie jest narysowanie symbolu okna, lecz określenie, jakie to ma być okno, gdzie ma być usytuowane, w kierunku na zachód czy na wschód i jak ma wyglądać w elewacji. Kreślenie staje się drugorzędne, jeśli zaczniemy operować pojęciami typu „wstawiam ściany”, „wstawiam okna”, z reprezentacją tych elementów na rysunkach 2D i 3D. Natomiast jaki to okno ma mieć węgarek, to sprawa mniej istotna. Praca architekta czy projektanta-branżysty sprowadzi się więc do działań na obiektach: wstawianie, przesuwanie, zmiana kształtu, usuwanie, wprowadzenie parametrów i cech fizycznych, a ich przedstawienie graficzne w postaci linii pozostawione będzie komputerowi.

Architektura idei
Program ArCADia znany jest dotychczas jako aplikacja pozwalająca na tworzenie precyzyjnych rysunków dokumentacji architektonicznej i pełną wymianę danych z innymi programami typu CAD. Zgodnie z planami rozwoju zostanie docelowo przekształcona w szeroko rozbudowany system, pozwalający projektować budynki tak, by możliwie wiernie odpowiadały rzeczywistości.

Początki udostępniania ArCADii-Architektury użytkownikom sięgają 2007 roku. Aplikacja działała na bazie dwóch narzędzi graficznych – czyli jako nakładka dla Intellicada oraz Autocada. Oczywiście każdy w pełni funkcjonalny program musi przekroczyć swoją „masę krytyczną” i żaden zespół programistów nie osiągnie tego już w pierwszej wersji aplikacji. Na listopad br. zaplanowana została premiera nowej edycji ArCADii, roboczo oznaczonej „3.0”, która zdaniem autorów tę masę krytyczną właśnie przekroczyła.

Architekt jest pierwszym ogniwem procesu projektowania. To on dostarcza kluczowych danych wykorzystywanych w całym procesie. Przy tworzeniu dokumentacji określa wiele parametrów budynku. Poza kształtem bryły i funkcjonalnością również strukturę ścian i pewne elementy konstrukcyjne. System ArCADia jest swego rodzaju biblioteką, „totalną bazą danych”, która zapamiętuje wszystkie elementy użyte w projekcie (fundamenty, ściany, okna, drzwi, słupy, przewody instalacyjne itp.), włącznie z wszystkimi ich cechami. Każdy następny uczestnik procesu projektowania otrzymuje w ten sposób pełny dostęp do wszystkich elementów użytych i sparametryzowanych wcześniej w tym projekcie. A więc nie tylko do geometrii, ale również do własności fizycznych. Każde rozszerzenie projektu np. przez zaprojektowanie instalacji poszerza bazę projektu o kolejne elementy, które w każdej chwili mogą być wczytane z bazy i wykorzystane np. do kosztorysowania.

Zmieniając parametry elementów, na dowolnym etapie projektu będziemy mogli błyskawicznie optymalizować budynek pod względem materiałowym, ekonomicznym, energetycznym. Bez problemu opracowywać rozwiązania alternatywne, obliczać zużycie i koszt materiałów, czy np. automatycznie dobrać moc grzejników, ponieważ to program sprawdzi powierzchnię, kubaturę, parametry pomieszczeń sąsiednich i przegród. W ten sposób na każdym etapie projektowania, a także po jego zakończeniu, użytkownicy systemu mają dostęp do czytania i modyfikowania poszczególnych elementów, unikając kolizji i podejmując trafne decyzje projektowe.

Architekci, jako główni projektanci, uzyskują pełną kontrolę nad wszystkimi etapami projektowania. Konstruktorzy i instalatorzy mogą pracować na „cyfrowych podkładach”, a każda zmiana jest śledzona i interpretowana kolorem wyświetlanej na monitorach grafiki. W ten sposób tworzony jest stuprocentowo cyfrowy, wirtualny budynek, powstający dzięki inteligentnemu systemowi oprogramowania, na którym oprze się cały proces projektowania: od projektu architektonicznego, konstrukcji, przez instalacje do kosztorysu, a w najbliższej przyszłości również do etapu budowy i użytkowania obiektu.

Czy takie rozwiązanie spotka się z zainteresowaniem biur projektowych? Wydaje się, że tak, ponieważ dzięki uniwersalnej bibliotece:
• nie trzeba po raz drugi robić czegoś, co zostało zrobione,
• nie trzeba powielać prac projektowych po konsultacjach międzybranżowych,
• jeśli architekt wrysuje ściany i warstwy, to żaden kolejny projektant nie musi dokonywać pomiarów do obliczeń cieplnych czy kosztorysowych,
• zawsze mamy aktualny stan projektu, np. zmiana/przesunięcie ściany czy zmiana jej struktury powoduje automatyczne przeliczenie kosztorysu i projektów instalacyjnych.

Wszyscy wiemy, że nawet najmniejsza zmiana w projekcie pociąga za sobą konieczność modyfikacji projektów branżowych i wymaga uwzględniania jej przez wszystkich uczestników procesu projektowania. I często prowadzi to do przeoczenia istotnych szczegółów oraz niespójności w projekcie. System ArCADia zapobiega takim niespójnościom i automatycznie modyfikuje cały projekt. Przykładowo: jakakolwiek zmiana w rzucie kondygnacji (choćby korekta jednej płatwii dachowej) odwzorowana jest automatycznie w przekrojach, automatycznie jest przeliczana moc pieca, koszty inwestycji, czy np. klasa energetyczna budynku.

I rzecz, kto wie, czy nie najważniejsza: by korzystać z ArCADii nie trzeba zmieniać posiadanego oprogramowania. Biorąc pod uwagę, jak wiele systemów wspomagających pracę architekta jest używanych – twórcy ArCADii przewidzieli możliwość obiektowego wczytywania danych poprzez interfejs IFC z większości programów architektonicznych.

Zapełnianie bazy danych może więc nastąpić w dwojaki sposób. Najskuteczniej, bezpośrednio przez wprowadzanie obiektów z wykorzystaniem silników graficznych programów IntelliCAD czy AutoCAD, z którymi ArCADia współpracuje jako „nakładka” oraz metodą pośrednią – poprzez import obiektów za pomocą technologii IFC (niezależny format wymiany danych) używanej między innymi w takich programach jak Allplan,
ArchiCAD czy Revit.

Polska koncepcja rozwoju
Dla wielu osób może być zaskoczeniem, że polska firma jest w stanie podjąć się tak złożonego i nowatorskiego zadania. Jako kraj – potentatem w branży informatycznej nie jesteśmy. A jednak.

Koncepcyjnie i technologicznie rozwiązanie to jest wyjątkowe w skali światowej. Firma Intersoft z uwagi na to, że pisze programy dla całego procesu projektowania, nie skupia się tylko na pojedynczych branżach – architektach, inżynierach czy instalatorach, lecz łączy i koordynuje cały proces projektowania. Zintegrowanie tego procesu w jednej bazowej aplikacji jest rozwiązaniem sięgającym daleko w przyszłość i można przypuszczać, że nie ma dla niego innej alternatywy. W niewielu dziedzinach gospodarki udaje się polskiej firmie tworzyć trendy rozwoju na poziomie światowym.

Projekt nie jest marzeniem wizjonerów z Łodzi, lecz opiera się na gruntownej analizie potrzeb, wspartej udokumentowanymi umiejętnościami, wiedzą i zapleczem intelektualnym w branży budowlanej oraz opartej o najnowocześniejszą bazę technologiczną. – Dostrzegamy możliwości, szukamy inspiracji w innych miejscach niż pozostali, posiadamy sprawność organizacyjną i kompetencje – mówi prezes zarządu firmy Intersoft Jarosław Chudzik.

Łódzkie przedsiębiorstwo spełnia warunki umożliwiające zrealizowanie tego projektu. Ma merytoryczne i fachowe przygotowanie do obsługi wszystkich branż budowlanych, a także dostęp do najnowocześniejszych technologii, z najwyższym statusem Gold Partnera Microsoftu włącznie. Kierownictwo firmy podkreśla, że opiera się nie tylko na wiedzy własnych projektantów i informatyków, ale także na współpracy z pracownikami naukowymi z uczelni wyższych oraz grupą kilkudziesięciu projektantów-praktyków, którzy aktywnie testują tworzone oprogramowanie.

Co stanie się dalej? Istota rozwoju przedstawianej przez Intersoft koncepcji „bazy totalnej” opiera się na doświadczeniu w tworzeniu oprogramowania dla całej branży budowlanej. Trzydziestu informatyków firmy pisze kilka nowych programów rocznie, nie licząc aktualizacji. Jeśli do tego doświadczenia i „mocy produkcyjnych” dodać intencję, by od momentu premiery podstawowej bazy systemu ArCADia, wszystkie następne programy były już na niej oparte, widać, że rozwój systemu może być bardzo szybki. Coraz szersze środowisko ArCADii będzie więc powstawało na bieżąco, reagując na zmiany w przepisach budowlanych, rozwiązaniach technicznych czy nowych potrzebach zgłaszanych przez użytkowników. Jest już nawet pierwszy przykład tej strategii – ArCADia-Termo, opracowana z myślą o wprowadzanym od 1 stycznia 2009 obowiązku certyfikacji energetycznej budynków.

*artykuł opracowano na podstawie informacji udzielonych przez firmę Intersoft

Dagmara Szwaj

Artykuły on-line