Малые ГЭС: опыт интеграции ARCHICAD и инженерных САПР

Реклама
Компaния:
GRAPHISOFT
АО «Институт Гидропроект» – ведущая российская (в прошлом – советская) организация, проектирующая гидроэнергетические и водохозяйственные сооружения. С 1930 года институт спроектировал свыше 250 гидроэлектростанций (ГЭС) на территории России, стран Балтии и СНГ (суммарной мощностью более 65 ГВт), 90 ГЭС – за рубежом (суммарной мощностью более 26 ГВт). Гидропроект входит в число ведущих мировых проектных организаций в сфере гидроэнергетики.
Вариант проекта здания Сегозерской МГЭС, разработанный в ARCHICAD
zooming
Наталия Рыбасенко – автор проектов зданий Зарагижской, Верхнебалкарской и Усть-Джегутинской МГЭС.

С 2005 по 2010 год – архитектор в проектных организациях, работала над проектами жилых, общественных и производственных зданий, с 2010 года по настоящее время – главный специалист АО «Институт Гидропроект». Исполняла обязанности главного архитектора на следующих объектах: Загорская ГАЭС-2 на р. Кунье, Зарагижская МГЭС на р. Черек, комплексная реконструкция Волжской ГЭС на р. Волге, технологический корпус и здание КРУЭ 500 и 220 кВ Рогунской ГЭС, Верхнебалкарская МГЭС на р. Черек Балкарский, Усть-Джегутинская МГЭС.

В институте и его филиалах работают 788 человек, среди них – семь докторов наук, 46 кандидатов наук. У 27 специалистов есть государственные награды.

Отдел архитектуры и строительных конструкций института (ОАСК) занимается проектированием верхних строений зданий ГЭС. При этом верхнее строение ГЭС – это, по сути, промышленное здание, особенностью которого является то, что основанием (фундаментом) служит гидротехническая часть. Кроме того, в отделе проектируются служебные корпуса, вспомогательные сооружения, то есть практически все негидротехнические сооружения.

Особенности проектирования ГЭС

Здание ГЭС состоит из машинного зала и блока служебно-производственных помещений или служебно-производственного корпуса. Кроме того, здание ГЭС разделяется на подземную и наземную части (верхнее строение). В блоке служебно-производственных помещений располагаются технические, бытовые и административные помещения.
Схема здания ГЭС на примере разреза по зданию Верхнебалкарской МГЭС


Подземную часть компонуют инженеры-гидротехники с привлечением архитектора. Верхнее строение проектируют архитекторы совместно с конструкторами. Все здание проектируется по техническим заданиям инженеров-технологов: гидромехаников, электриков, инженеров по крановому оборудованию и др.

Проектируя блок служебно-производственных помещений, архитектор решает несколько сложных задач, а именно:
  • как увязать технические помещения между собой в соответствии с требованиями инженеров;
  • как разместить среди технических административные и бытовые помещения, не нарушив нормы и правила;
  • как вписать все эти помещения в заданный гидротехническими требованиями периметр (основанием для блока служебно-производственных помещений служит гидротехнический бетон).
На этапе компоновки здания рассматривается несколько вариантов расположения помещений.
Выбор в пользу ARCHICAD

Архитекторы института работают в ARCHICAD с 2011 года. Знакомство с программой сотрудники отдела, ранее не использовавшие это ПО, начали с эксперимента: попробовали разработать в программе рабочую и проектную документацию для Загорской ГАЭС-2. Результат показал, что применение АRCHICAD значительно ускоряет подготовку документации. Трудность была только в конвертации чертежей из ARCHICAD в формат DWG, но постепенно специалисты решили эту проблему с помощью гибкой настройки транслятора DWG.

На сегодняшний день для нас очевидны преимущества работы в ARCHICAD. Как уже было сказано, мы рассматриваем много вариантов компоновки помещений, прежде чем сделать выбор. Программа позволяет оперативно создавать модель здания, одновременно разрабатывать планировочные и фасадные решения, а также быстро вносить в проект корректировки.

Архитектурные чертежи для рабочей документации включают различные планы этажа: кладочный план, планы отверстий, полов, потолка, конструкций усиления клади и др. Используя карту видов ARCHICAD, архитектор создает все планы из одной модели, а не чертит их отдельно. И снова мы получаем сокращение времени на работу и внесение изменений в рабочую документацию.
zooming
Структурированная карта видов и отображение плана проекта здания Усть-Джегутинской МГЭС в ARCHICAD

Взаимодействие рабочих групп

Конструкторы института работают в AutoCAD. Расчеты строительных конструкций малых ГЭС инженеры выполняют в вычислительном комплексе SCAD. На основе этих расчетов они разрабатывают трехмерную модель несущих конструкций зданий, проводят прочностной анализ методом конечных элементов и устанавливают сечения всех несущих конструкций зданий.

Взаимодействие архитекторов и инженеров при проектировании зданий ГЭС строится следующим образом. Архитекторы получают от инженеров смежных отделов технологические схемы и на их основе разрабатывают планировочные решения здания. Исходя из требуемой компоновки здания проектируются строительные конструкции. Архитектурно-строительный отдел выдает технологическим отделам в качестве технического задания чертежи строительных конструкций, которые они дальше используют как подоснову для размещения инженерных систем.
zooming
Структурированная карта видов и отображение плана проекта здания Усть-Джегутинской МГЭС в ARCHICAD

Для передачи планов в смежные отделы архитекторы сохраняют в ARCHICAD два варианта чертежей в формате DWG: первый – чертежи со штампами, полностью оформленные в книге макетов, которые в AutoCAD открываются в листах с чертежами в виде блоков; второй – чертежи, сохраненные из видового экрана, открывающиеся в AutoCAD в пространстве модели. В первом варианте чертежи разбиты и, по мнению большинства инженеров, непригодны для работы. Тем не менее некоторым специалистам они подходят, так как полностью оформлены. Во втором варианте чертежи сохраняют свои свойства, с ними проще работать, и поэтому большинство смежников используют именно их в качестве подосновы.
Малые ГЭС: Зарагижская, Верхнебалкарская и Усть-Джегутинская

На сегодняшний день одно из ведущих направлений для АО «Институт Гидропроект» – проектирование малых гидроэлектростанций (МГЭС).
Архитекторы зданий МГЭС в своих решениях учитывают следующие важные обстоятельства:
  • технические, административные и бытовые помещения компонуются на небольшом участке застройки;
  • планировочное решение отвечает технологическим требованиям, действующим нормам и правилам, в том числе по пожарной безопасности;
  • используются конструкции и материалы, которые, среди прочего, позволяют возвести здание в сжатые сроки и с минимальными затратами.
Построенные здания не всегда соответствуют рабочей документации проекта. Рассмотрим такой случай на примере объекта «Зарагижская МГЭС на р. Черек».
zooming
Зарагижская МГЭС на р.Черек
Объект: Зарагижская малая гидроэлектростанция на р. Черек.
Период работы: 2013-2015 годы.
Статус: проект реализован.
Использованное программное обеспечение:
ARCHICAD, AutoCAD, SCAD.

ГИП: М.Ф. Уханов.
Заместитель ГИПа: О.Л. Неговский.
ГАП (автор проекта): Н.Е. Рыбасенко.
Архитекторы:
П.С. Лобачев, И.Н. Смирнова, Д.М. Засядко.

Изначально предполагалось строительство здания из металлокаркаса с использованием навесных сборных железобетонных панелей, которые облицовываются плиткой и утепляются по системе навесного вентилируемого фасада (подобным образом было построено аналогичное здание МГЭС Кашхатау, введенное в эксплуатацию в 2010 году).

По желанию заказчика железобетонные панели заменили на сэндвич-панели, что упростило внешний вид здания. Из-за сжатых сроков строительства и ограниченного финансирования часть решений строители не смогли воплотить в жизнь. Изменения в проект вносились по ходу строительства, и это, безусловно, отразилось на архитектурном облике здания.
zooming
Отображение плана на отм. 492,500 проекта Зарагижской МГЭС в ARCHICAD
Отображение разреза проекта Зарагижской МГЭС в ARCHICAD
Визуализация интерьера машинного зала Зарагижской МГЭС на р. Черек
zooming
Фотография машинного зала Зарагижской МГЭС на р. Черек

Сейчас мы работаем над архитектурными решениями двух малых гидроэлектростанций – Верхнебалкарской МГЭС (Кабардино-Балкарская Республика) и Усть-Джегутинской МГЭС (Карачаево-Черкесская Республика). Оба проекта разрабатываем в ARCHICAD.
zooming
Визуализация здания Вехнебалкарской МГЭС
Объект: Верхнебалкарская МГЭС на р. Черек Балкарский (Кабардино-Балкарская Республика)
 
Период работы: настоящее время.
Статус: в процессе разработки.
Используемое программное обеспечение:
ARCHICAD, AutoCAD, SCAD.
ГИП: М.Ф. Уханов.
Заместитель ГИПа: А.С. ТерликовА.С.
ГАП (автор проекта): Н.Е. Рыбасенко.
Архитекторы:
В.В. Башкатов, П.С. Лобачев, А.С. Усольцев, Е.С. Азарова.
zooming
Визуализация здания Усть-Джегутинской МГЭС

Мы учли опыт проектирования и реализации Зарагижской МГЭС и в текущих проектах предусматриваем экономичные и простые решения. Изначально экономично спроектированное здание в конечном результате смотрится гармоничнее, чем здание, более сложный проект которого был упрощен в ходе строительства.

О GRAPHISOFT

Компания GRAPHISOFT® в 1984 году совершила BIM революцию, разработав ARCHICAD® – первое в индустрии САПР BIM-решение для архитекторов. GRAPHISOFT продолжает лидировать на рынке архитектурного программного обеспечения, создавая такие инновационные продукты, как BIMcloud™ – первое в мире решение, направленное на организацию совместного BIM-проектирования в режиме реального времени, EcoDesigner™ – первое в мире полностью интегрированное приложение, предназначенное для энергетического моделирования и оценки энергоэффективности зданий, и BIMx® – лидирующее мобильное приложение для демонстрации и презентации BIM-моделей. С 2007 года компания GRAPHISOFT входит в состав концерна Nemetschek Group.

Поставщики, технологии

GRAPHISOFT

13 Декабря 2019

GRAPHISOFT: другие статьи и новости
Технологии и материалы
Осознанный выбор
С каждым годом, с каждой новой научной и технологической разработкой и запуском в производство новых полимерных материалов с улучшенными качествами сфера их применения расширяется. О специфике и форматах применения полимерных материалов в современной общественной архитектуре, включая самые сложные и масштабные объекты, такие как стадионы, мы поговорили с заместителем генерального директора по проектированию ПИ «АРЕНА» Алексеем Орловым.
Сёрфборд для жилья
Гавайская архитектурная фирма Hawaii Off-Grid занялась производством строительных блоков из досок для сёрфинга. Разработка призвана побороть проблему нехватки жилья на островах и чрезмерных отходов сёрфинг-индустрии.
Бетон со знаком «минус»
В США разработали заполнитель для бетона с «отрицательным» содержанием углерода. Технология позволяет «запечатывать» CO₂ в минералах и использовать их в качестве заполнителей для бетонных смесей.
Японцы нашли ключ к «зеленому» стеклу из древесины
Исследователи из Университета Осаки разработали технологию получения прозрачной древесины без использования пластиковых компонентов и объяснили физику процесса, открывающую путь к управлению свойствами материала.
​Полимеры: завтрашний день строительства
Современная архитектура движется от статичных форм к адаптивным зданиям. Ключевую роль в этой трансформации играют полимерные материалы: именно они позволяют совершить переход от архитектуры как сборки деталей – к архитектуре как созданию высокоэффективной «оболочки». В статье разбираем ключевые направления – от уже работающих технологий до горизонтов в 5-10 лет.
Земля плюс картон
Австралийские исследователи, вдохновившись землебитной архитектурой, разработали собственный строительный материал. В его основе – традиционный для землебитной технологии грунт и картонные трубы. Углеродный след такого материала в четыре раза «короче», чем след бетона.
Цифровой дозор
Ученые Пермского Политеха автоматизировали оценку безопасности зданий с помощью ИИ. Программное решение для определения технического состояния наружных стен кирпичных зданий анализирует 18 критических параметров, таких как ширина трещин и отклонение от вертикали, и присваивает зданию одну из четырех категорий состояния по ГОСТ.
Палитра возможностей. Часть 2
В каких проектах и почему современные архитекторы используют такой технологичный, экономичный и выразительный материал, как панели поликарбоната? Продолжаем мини-исследование и во второй части обзора анализируем мировой опыт.
Технадзор с дрона
В Детройте для выявления тепловых потерь в зданиях стали использовать беспилотники. Они обнаруживают невидимые человеческому глазу дефекты, определяют степень повреждения и выдают рекомендации по их устранению.
Палитра возможностей
Продолжаем наш специальный проект «От молекулы до здания» и представляем вашему вниманию подборку объектов, построенных по проектам российских архитекторов, в которых нестандартным образом использованы особенности и преимущества поликарбонатов.
Поглотитель CO₂
Немецкие ученые разработали метод вторичной переработки сверхлегкого бетона. Новый материал активно поглощает углекислый газ – до 138 кг CO₂ на тонну – и дает ответ на проблему огромных объемов строительных отходов.
Новая материальность: как полимеры изменили язык...
Текучие фасады, прозрачные оболочки весом в сотни раз меньше стекла, «пассивные дома» – сегодня все это стало возможным благодаря активному применению полимеров. Этим обзором мы открываем спецпроект «От молекулы до здания», где разбираемся, как полимерные композиты, светопрозрачные конструкции и теплоизоляционные системы расширяют возможности проектирования и становятся самостоятельным языком архитектуры.
Юбилейный год РЕХАУ
В этом году компания РЕХАУ отметила две знаковые даты – 30 лет с момента открытия первого представительства в Москве и 20 лет со дня запуска завода в поселке Гжель Московской области. За эти годы компания превратилась в одного из ключевых игроков строительного рынка и лидера оконной отрасли России, предлагая продукцию по трем направлениям: оконные технологии и светопрозрачные конструкции, инженерные системы, а также мебельные решения.
​Формула Real Brick
Минеральная плитка ручной формовки белорусского производителя Real Brick выходит на российский рынок как альтернатива европейской. Технология заводского пропила под системы НВФ позволяет экономить до 40% бюджета проекта на логистике и монтаже.
​Вертикаль, линия, сфера: приемы игровых пространств
В современных ЖК и городских парках детская площадка – все чаще полноценный архитектурный объект. На примерах проектов компании «Новые Горизонты» рассматриваем, какие типологии и приемы позволяют проектировать игровые пространства как доминанты, организующие среду и создающие идентичность места.
«Марсианская колония» на ВДНХ
Компания «Шелби», используя концептуальные идеи освоения красной планеты от Айзека Азимова и Илона Маска, спроектировала для ВДНХ необычный плейхаб. «Марсианская колония» разместится рядом с легендарным «Бураном» и будет состоять из нескольких модулей, которые предложат детям игровые сценарии и образы будущего.
Материал как метод
Компания ОРТОСТ-ФАСАД стоит у истоков фасадной индустрии. За 25 лет пройден путь от мокрых фасадов и первого в России НВФ со стеклофибробетоном до уникальных фасадов на подсистеме собственного производства, где выносы СФБ элементов превышают три метра. Разбираемся, какие технологические решения позволяют СФБ конкурировать с традиционными системами и почему выбор единого подрядчика – наилучший вариант для реализации фасадов со сложной архитектурой.
Десять новых кирпичей ModFormat
Удлиненные кирпичи с терракотовыми оттенками и новая коллекция самых узких в России кирпичей – теперь в арсенале архитекторов. О серийном производстве сложных фактур и разработке новых рассказывает исполнительный директор компании КИРИЛЛ Дмитрий Самылин.
Сейчас на главной
Анфилада архетипов
Выставка «Архетипы авангарда» в новом здании Третьяковской галереи предлагает посмотреть на творчество русских художников начала XX века под особым ракурсом: экспозиция проводит параллель между художественной революцией и психоанализом. С помощью 12 архетипов кураторы показывают, что за дерзкими экспериментами Малевича, бунтом Родченко и детской искренностью Пиросмани стоят живые люди с узнаваемыми чертами. Архитектура выставки от бюро ХОРА делает идею осязаемой.
Примечательности в тренде и вне его. Обзор проектов...
На фоне все более отчетливо проявляющихся тенденций к аффектации архитектурного облика большинства новых московских проектов интересно наблюдать размытие понятия авторского почерка, вплоть до полного его исчезновения и попытки некоторых архитекторов отстоять свое право работать в менее техно-эмоциональной манере.
Форма радости
Архитекторы бюро MARAT MAZUR interior design получили необычный заказ – разработать дизайн киоска для продажи мороженого My Gelato в одном из торговых центров, который был бы эффектным, образным, удобным и, самое главное, необычным. И им это удалось.
Вторая жизнь гидроузла
Департамент технического заказчика предложил превратить монументальные руины советского гидроузла в Подольске в кластер экстремальных развлечений. Бетонные скелеты плотин в нем становятся объектами скалолазания, страйкбольными декорациями и скейтпарком.
На сцену приглашаются
Sanjay Puri Architects спроектировали главное здание для индийского университета Prestige: его кровля из 463 платформ служит общественным пространством и сценой.
Симулятор «зеленой» жизни
Представлены проекты финалистов конкурса Shift – версии здания- «достопримечательности» в Роттердаме, где публика сможет на своем опыте оценить достоинства ресурсоэффективного, циклического образа жизни.
Орел или решка
Бюро .dpt создало интерьер бара Nightcall в компактном пространстве флигеля усадьбы Закревского-Савина, построенного в XVIII веке. Но вместо исторических аллюзий они попытались преодолеть законы геометрии и ухитрились совместить в одном объеме два очень разных по дизайну пространства: одно спокойное и солидное, второе – ироничное и богемное.
Консоли, как ни крути
Небоскреб по проекту HENN на тесном участке в шэньчжэньской штаб-квартире IT-компании Kingdee набирает необходимую площадь за счет консольных выносов в верхней части.
От пещеры до звезды
Концепция бюро Ad Hoc победила в закрытом конкурсе на культурно-рекреационный комплекс для норвежского острова. Ненавязчивыми архитектурными решениями авторы проявили силу места: водопад стал частью входной группы, естественная терраса – платформой для смотровой площадки, закат и звездное небо – украшением интерьеров.
Стены помогают
Бюро «Крупный план» (KPLN) выбирает работать в историческом пространстве: для своего офиса команда отреставрировала особняк XIX века, построенный в «кирпичном стиле». Сохраняя замысел авторов и особую атмосферу здания, в котором изначально работал главный инженер Алексеевской насосной станции, архитекторы не стремились к лоску и новодельной завершенности, но заботились о комфорте сотрудников. Подлинные детали вроде изразцовой печи, лепнины и чугунных перил дополнили предметы, изготовленные командой собственноручно: макеты и даже обожженный в печи декор.
Лодка, раскрой паруса
Для нового района в Раменках бюро UNK спроектировало деловой центр, который в зависимости от ракурса напоминает сразу несколько типов судов: от спортивной яхты до фрегата, ледокола или сложенного из листа бумаги кораблика. Видимые за стеклянными фасадами элементы конструктива превращаются в мачты и реи. Первый и последний уровни здания отличаются большей площадью, позволяющей создать эффектные двусветные пространства.
Горный страж
В рамках международного конкурса Артем Агекян разработал проект автономного горного убежища, которое предполагается разместить на высоте около 3000 метров в итальянских Альпах. Форма бивуака учитывает розу ветров и опасность камнепада, градиент цвета делает его одновременно заметным и энергоэффективным.
Карельский разлом
Отель в Карелии, спроектированный архитектурным бюро Chado, вырастает из ландшафта в образе гигантского валуна, расколотого надвое. В центре этой композиции рождается драматичное общественное пространство, напоминающее древнее убежище. Материалом, связывающим рукотворное с природным, становится монолитный бетон, приближенный по оттенку к местным породам.
Обзор проектов 23-28 февраля
На этой неделе мы отдыхали от башен и стеклянных фасадов: в информационном поле замечено несколько камерных проектов в центре Москвы, которым сопутствуют неоклассические фасады, итальянский архитектор, историческая парцелляция и реконструкция соседних зданий. Среди других находок: масштабный проект детской клиники и небезынтересный жилой комплекс в Уфе.
Памяти Валерия Каняшина
В пятницу, 27 февраля ушел из жизни архитектор Валерий Каняшин, сооснователь АБ «Остоженка», автор многих значительных построек в Москве. Публикуем текст Анатолия Белова в память о Валерии Каняшине.
Все красное
Бюро «Лепо» разработало дизайн для ресторана «ЭНСО», в котором экзотическая кулинарная концепция и нестандартное пространственное решение со входом по стеклянному мосту получили свое логичное завершение в виде ярко-алого интерьера, интригующего и харизматичного.
Гипертекст в пространстве
В рамках выставки «Что имеем (не) храним» и Сергей Чобан, и Музей архитектуры, и студия ЧАРТ экспериментируют с экологичным подходом к экспозиционному дизайну, перекличкой тем и даже с публицистическими размышлениями о необходимости сохранения модернизма, корнях современной архитектуры и рождении идей. Все это делает камерную выставку с легким прозрачным дизайном новаторской. Элементы все, как «телесные», так и идейные – знакомы, а вот их сочетание – ново.
Площадь угасшей звезды
«Студия 44» представила на Градостроительном совете проект развития бизнес-центра Leader Tower, известного как первый небоскреб Санкт-Петербурга. Площадь Конституции, где располагается комплекс, в 1930-е годы задумывалась как важный городской ансамбль, но не была завершена, получив достаточно хаотичный облик. Попытка восстановить целостность и сбить масштаб застройки встретила преимущественно одобрение экспертов.
Открытость без наивности
В Осло завершена первая очередь реконструкции Нового правительственного квартала, пострадавшего при теракте 2011 года административного комплекса. Авторы проекта – Nordic Office of Architecture.
Кирпичные зубцы
Архитектурный облик ЖК «Всевгород» в Ленобласти (бюро УМБРА) изобилует приемами, в том числе использующими декоративные возможности фибробетонных панелей с фактурой – что делает его интересным опытом в сегменте мало- и среднеэтажного жилья.
«АрхиСтарт» 2025: магистры, лауреаты I степени
Первый международный конкурс дипломных работ «АрхиСтарт» подвел итоги: жюри оценивало 1800 работ, присуждая дипломы в 14 номинациях. В этом материале предлагаем ознакомитсья с работами магистров, лауреатов I степени.
Ковчег-консоль
В Ереване началось строительство Центра конвергенции инженерных и прикладных наук ЕС–ТУМО по проекту бюро MVRDV.
Давай поговорим о брутализме
Архитектурному клубу «Глазами инженера» исполнился год: он предлагает встречи за чашкой чая, непринужденную атмосферу и разные форматы – от обсуждения стиля, здания или книги до вымышленного градсовета. Основатели и модераторы клуба рассказали Архи.ру, почему эти неформальные встречи дают особенный опыт новичкам и профессионалам.
Контур «Основания»
В конкурсном проекте для ТПУ Фили архитекторы консорциума Алексея Ильина предложили «обитаемую арку» – форма простая, но сложная. Авторы подчеркивают, что уже на стадии конкурса реализуемость проекта была полностью просчитана с учетом минимальных по времени ночных перекрытий проспекта Багратиона. Каким образом? С какими функциями? Изучаем. На наш взгляд, здание подошло бы для героев книг Айзека Азимова про «Основание».
Летящая горизонталь
«Дом в стиле Райта», как называет его архитектор Роман Леонидов, указывая на источник вдохновения, построен на сложном участке клиновидной формы. Чтобы добиться камерности и хороших видов из окон, весь объем пришлось сместить к дальней границе, повернув дом «спиной» к соседним особнякам. Главный фасад демонстрирует приемы, проверенные в мастерской временем и опытом: артикулированные горизонтали, невесомая кровля, а также триада материалов – светлая штукатурка, темный сланец и теплое дерево.
Природа в витрине
Дом в Бангкоке по проекту местного бюро Unknown Surface Studio трактован как зеленое и тихое убежище среди плотной застройки.
Симоновская ветвь
Бюро UTRO вместе с единомышленниками и друзьями подготовило концепцию превращения бывшей железнодорожной ветки на юго-востоке Москвы в линейный парк, который улучшит проницаемость территории и свяжет жилые кварталы с набережной и центром города. Сохранившиеся рельсы превращаются в элементы благоустройства, дождевые сады помогают управлять ливневым стоком, а на безопасные пешеходные и велосипедные маршруты нанизаны площадки для отдыха. Проект некоммерческий и призван привлечь внимание к территории с большим потенциалом.