Архитектура будущего — как все может измениться. Я не архитектор и не проектировщик, но меня давно интересуют вопросы связанные с этим видом деятельности. Далее я буду делать прогноз будущего архитектуры на базе ее текущего развития в России. Под архитектурой здесь я понимаю искусство создавать здания и сооружения, которые в совокупности формируют среду проживания. Архитектор — это высококвалифицированный специалист, который в соответствии с поставленной задачей организует весь процесс архитектурного проектирования здания, сооружения или пространства. Упрощенно, архитектура делится на проектирование зданий, сооружений и градостроительство, то есть планирование застройки территорий.
Как это происходит сейчас.
Проектирование зданий.
Очень упрощенно последовательность процессов проектирования зданий следующая:
- Собственник или арендатор земельного участка (далее застройщик) формирует основные требования к объекту, который он хочет построить. К ним могут относиться: площадь, этажность, стоимость, сроки строительства, планировки, внешний вид, другие представления об объекте. Эти требования застройщик определяет исходя из того, для чего он планирует построить этот объект.
- Получив требования от застройщика, архитектор сначала разрабатывает эскизный проект. Эскизный проект содержит варианты внешнего вида и примерные технико-экономический показатели.
- Если эскизный проект устроил застройщика, архитектор разрабатывает техническое задание на проектирование. Оно содержит в себе подробное описание всех стадий проектирования, показатели потребления электроэнергии, тепла, воды и пр., детальные показатели технико-экономических показателей, уточненные требования застройщика и нормативные требования к объекту.
- После утверждения технического задания застройщиком, начинается процесс проектирования.
- Готовый проект, после прохождения экспертизы, передается застройщику для организации строительства.
- Застройщик передает проект подрядчику для организации строительства.
- После окончания строительства объект сдается в эксплуатацию.
Трудности, с которыми приходится сталкиваться основным участникам этих процессов, следующие:
- Процессы проектирования занимают много времени. В зависимости от сложности это может быть 6 месяцев, 12 и больше.
- В проектирование вовлечено много специалистов, которые занимаются отдельными разделами — фундамент, конструкции, электрика, отопление и т.д. Постоянно требуется увязка этих частей проекта между собой.
- Проектировщики, как правило, используют материалы, конструкции, механизмы, квалификацию рабочих, схемы монтажа различных узлов имеющиеся в справочниках и не обязательно будут использованы при строительстве.
- Окончательная стоимость объекта считается приблизительно, поскольку на этапе проектирования нет точных данных, какие конкретно материалы, механизмы, специалисты будут использованы. Также их рыночная стоимость может меняться пока идет проектирование.
- Сложно сформировать точный график строительства. Это обусловлено те, что каждая часть строительства может выполняться разными способами специалистами разной квалификации, различными механизмами, применяя разные технологически подходы. Проектировщики закладывают наиболее приемлемые, с их точки зрения, решения, а подрядная организация обладая специалистами определенной квалификации и конкретными механизмами, вынужденна вносить изменения в проект под свои возможности. Это оказывает значительное влияние на сроки строительства и, как следствие, на стоимость.
- Как правило, проектировщики не делают расчет стоимости последующей эксплуатации объекта. Хотя с увеличением цены на энергоресурсы, этот фактор становиться все более значимым.
Есть много других проблем. Но наиболее важной, с моей точки зрения, является постоянная рассогласованность между процессами проектирования и строительства. Чем больше организаций и специалистов задействовано, тем сложнее это согласование происходит, тем больше ошибок и тем они дороже обходятся.
Если совсем примитивно, процесс проектирования это визуализация последовательного технологического соединения различных материалов и конструкций с учетом использования специалистов, машин и механизмов. Существует много программ облегчающих труд архитектора и проектировщика. Все чаще используется 3D проектирование. Это позволяет сократить скорость проектирования, но не решает остальные проблемы описанные выше.
Как возможно будет выглядеть архитектура будущего с использованием новых технологий.
Какие задачи в архитектуре можно будет решить с помощью искусственного интеллекта с нейронными сетями (ИИНС), технологии Биг-Дата, Блокчейн, виртуальной реальности и 3D.
- С помощью машинного обучения можно научить ИИНС проектировать как различные узлы и конструкции, так и весь объект целиком. При этом ИИНС не составит труда провести все технико-экономические расчеты проектируемого здания и обеспечить соответствие проекта данным расчетам. Процессы проектирования проходят в условиях много многозадачности, ИИНС намного лучше чем человек справляется с этим .
- Подключение ИИНС-архитектора к пространству Биг-Даты позволит ему использовать громадную базу различных проектных решений и выбирать наиболее оптимальные.
- Важным моментом на этапе проектирования и строительства будет использование технологии Блокчейн. С ее помощью для каждого строительного элемента можно будет выбрать уникальный код который будет соотнесен с кодом поставщиков. Также можно будет присваивать коды конкретным видам работ, механизмам и оборудованию соотнеся их с кодами подрядных организаций. Это позволит в автоматическом режиме определять текущие показатели стоимости как отдельных этапов строительства, так и всего объекта в целом. Также, при условии автоматизации процессов строительства (об этом позже) в режиме реального времени можно будет осуществлять заказ необходимых материалов, механизмов и специалистов.
- Использование технологии виртуальной реальности в архитектуре и строительстве сделает возможным увидеть здание изнутри и снаружи еще до начала строительства и, при необходимости, внести необходимые корректировки. Но более интересным мне кажется возможность с помощью VR очков наблюдать за всеми этапами проектирования и строительства в режиме реального времени.
- Скорее всего в ближайшей перспективе большая часть домов будет строиться с применением 3D-принтеров. Такие экспериментальные дома уже «напечатаны» в некоторых странах. Развитие этой технологии, как мне кажется, сведет до минимума участие архитекторов, проектировщиков и строителей в создании объектов. Любой желающий и имеющий земельный участок сможет обратиться к ИИНС-архитектору и заказать объект с теми параметрами, которые ему нужны. Подбор вариантов можно будет заказывать через Биг-Дата. После того, как проект будет готов, с помощью VR технологии можно будет его полностью осмотреть изнутри и снаружи. Также можно будет заказать виртуальный дизайн и обстановку. После утверждения программа отправляется на 3D принтер, с помощью Блокчейн заказывается дизайн и обстановка и через несколько дней дом готов. Пока в основном отрабатываются технологии малоэтажного строительства, но некоторые компании уже приступили к пробной «печати» многоэтажных домов.