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
​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.
Архитектура тишины
Создание акустического комфорта в школе – комплексная задача, выходящая за рамки простого соблюдения норм. Это проектирование самой образовательной среды, где качество звука напрямую влияет на здоровье, концентрацию и успеваемость. Разбираем, как интегрировать эффективные звукоизоляционные и звукопоглощающие решения в конструкции здания, обеспечивая соответствие СП 51.13330.2011.
Моллирование 2.0
Технология моллирования вышла на новый уровень: больше не нужно выбирать между свободой формы и прочностью закалённого стекла. АО «РСК» разработало метод гравитационного моллирования с последующим химическим упрочнением, которое снимает ключевые технические ограничения.
PRO Тепло: утеплитель, который не стареет
Долговечная и пожаробезопасная альтернатива волокнистым и полимерным утеплителям – каменный утеплитель «PRO Тепло» (D200) торговой марки «ГРАС» – легкий газобетонный блок, который создает вокруг здания прочную и долговечную теплозащитную оболочку. Разбираемся в технологии.
Безуглеродный концепт
MVRDV NEXT – исследовательское подразделение бюро – запустило бесплатный онлайн-сервис CarbonSpace для оценки углеродного следа архитектурных проектов.
Сейчас на главной
Сокровища Медной горы
Жилой комплекс, предложенный Бюро Ви для участка на улице Зорге, отличает необычное решение генплана: два корпуса высотой в 30 и 15 этажей располагаются параллельно друг другу, формируя защищенную от внешнего шума внутреннюю улицу. «Срезы» по углам зданий позволяют добиться на уровне пешехода сомасштабной среды, а также создают выразительные акценты: нависающие над улицей ступенчатые объемы напоминают пещеру, в недрах которой прячутся залежи малахита и горного хрусталя.
Рога и море, цветы и русский стиль
Изучение новых проектов, анонсированных – как водится, преимущественно в Москве, дает любопытный результат. Сумма примерно такая: если башня, в ней должно быть хотя бы что-то, но изогнуто или притворяться таковым. Самой популярной, впрочем, не вчера, стала форма цветка, этакого гиацинта, расширяющегося снизу вверх. Свои приоритеты есть и у клубных домов: после нескольких счастливых лет белокаменного лаконизма среднеэтажная, но очень дорогая типология погрузилась в пучину русского стиля.
От черных дыр до борьбы с бедностью
Представлен новый проект Нобелевского центра в Стокгольме – вместо отмененного решением суда: на другом участке и из более скромных материалов. Но архитекторы прежние – бюро Дэвида Чипперфильда.
Первобытная мощь, или назад в будущее
Говорящее название ресторана «Реликт» вдохновило архитекторов бюро LEFT design на создание необычного интерьера – брутального и немного фантазийного. Представив, как выглядел бы мир спустя годы после исчезновения человечества, они соединили природную эстетику и постапокалиптический дизайн в харизматичный ансамбль.
Священная роща
Петербургский Градостроительный совет во второй раз рассмотрел проект реконструкции крематория. Бюро «Сириус» пошло на компромисс и выбрало другой подход: два главных фасада и торжественная пешеходная ось сохраняются в параметрах, близких к оригинальным, а необходимое расширение технологии происходит в скрытой от посетителей западной части здания. Эксперты сошлись во мнении, что теперь проект можно поддержать, но попросили сберечь сосновую рощу.
Конный строй
На территории ВДНХ открылся крытый конноспортивный манеж по проекту мастерской «Проспект» – современное дополнение к историческим павильонам «Коневодство».
Высотные каннелюры
Небоскреб NICFC по проекту Zaha Hadid Architects для Тайбэя вдохновлен характерными для флоры Тайваня орхидеями рода фаленопсис.
Хартия Введенского
В Петербурге открылся музей ОБЭРИУ: в квартире семьи Александра Ввведенского на Съезжинской улице, где ни разу не проводился капитальный ремонт. Кураторы, которые все еще ищут формат для музея, пригласили поработать с пространством Сергея Мишина. Он выбрал путь строгой консервации и создал «лирическую руину», самодостаточность которой, возможно, снимает вопрос о необходимости какой-либо экспозиции. Рассказываем о трещинках, пятнах и рисунках, которые помнят поэтов-абсурдистов, почти не оставивших материального наследия.
В ритме Бали
Проектируя балийский отель в районе Бингина, на участке с тиковой рощей и пятиметровыми перепадами, архитекторы Lyvin Properties сохранили и деревья, и природный рельеф. Местные материалы, спокойные и плавные линии, нивелирование границ между домом и садом настраивают на созерцательный отдых и полное погружение в окружающий ландшафт.
Манифест натуральности
Студия Maria-Art создавала интерьер мультибрендового магазина PlePle в Тюмени, отталкиваясь от ассоциаций с итальянской природой и итальянским же чувством красоты: с преобладанием натуральных материалов, особым отношением к естественному свету, сочетанием контрастных фактур и взаимодополняющих оттенков.
Сад под защитой
Здание начальной школы и детского сада по проекту бюро Tectoniques в Коломбе, пригороде Парижа, как будто обнимает озелененную игровую площадку.
Маленький домик, русская печка
DO buro разработало линейку модульных домов, переосмысляя образ традиционной избы без помощи наличников или резных палисадов. Главным акцентом стала печь, а основой модуля – мокрый блок, вокруг которого можно «набирать» помещения, варьируя площадь дома.
От усадьбы до квартала
В рамках конкурса бюро TIMZ.MOSCOW подготовило концепцию микрорайона «М-14» для южной части Казани. Проект на всех уровнях работает с локальной идентичностью: кварталы соразмерны земельным участкам деревянных усадеб, в архитектуре используются традиционные материалы и приемы, а концепция благоустройства основана на пяти известных легендах. Одновременно привнесены проверенные временем градостроительные решения: пешеходные оси и зеленый каркас, безбарьерная среда, разнообразные типологии жилья.
Софт дизайн
Студия «Завод 11» разработала интерьер небольшого бабл-кафе Milu в Новосибирске, соединив новосибирский конструктивизм, стилистику азиатской поп-культуры, смелую колористику и арт-объекты. Получилось очень необычное, но очень доброжелательное пространство для молодежи и не только.
Свидетельница эпохи
Вилла Беер, памятник венского модернизма, стала музеем и образовательным центром в результате реставрации и приспособления по проекту бюро cp architecture.
Обзор проектов 1-6 февраля
Публикуем краткий обзор проектов, появившихся в информационном поле на этой неделе. В нашей подборке: здание-луна, дома-бочки и небоскреб-игла.
Красная нить
Проект линейного парка, подготовленный мастерской Алексея Ильина для благоустройства берега реки в одном из жилых районов, стремится соединить человека и природу. Два уровня набережной помогают погрузиться в созерцание ландшафта и одновременно защищают его от антропогенной нагрузки. «Воздушная улица» соединяет функциональные зоны и противоположные берега, а также создает новые точки притяжения: балконы, мосты и даже «грот».
Водные оси
Zaha Hadid Architects представили проект Культурного района залива Цяньтан в Ханчжоу.
Педагогическая и архитектурная гибкость
Экспериментальный проект школы для Парагвая, разработанный испанским бюро IDOM, предлагает не только ресурсоэффективную схему эксплуатации здания, но связанный с ней прогрессивный педагогический подход.
Домашние вулканы
В Петропавловске-Камчатском по проекту бюро АТОМ благоустроена территория у стадиона «Спартак»: половина ее отдана спортивным площадкам, вторая – парку, где может провести время горожанин любого возраста. Все зоны соединяет вело-пешеходный каркас, который зимой превращается в лыжню. Еще одна отличительная черт нового пространства – геопластика, которая помогает зонировать территорию и разнообразить ландшафт.
Тактильный пир
Студия дизайна MODGI Group радикально обновила не только интерьер расположенного в самом центре Санкт-Петербурга кафе, входящего в сеть «На парах», но, кажется, перепрограммировала и его концепцию, объединив в одном пространстве все, за что так любят питерские заведения: исторический антураж, стильный дизайн, возможность никуда не бежать и достойную кухню.
Веретено и нить
Концепцию жилого комплекса «Вэйвер» в Екатеринбурге питает прошлое Паркового района: чтобы сохранить память о льнопрядильной фабрике конца XIX века, бюро KPLN (Крупный план) обращается к теме текстиля и ткацкого ремесла. Главным выразительным приемом стали ленты из перфорированной атмосферостойкой стали – в российских жилых проектах материал в таких объемах, пожалуй, еще не использовался.
Каменный фонарь
В конкурсном проекте православного храма для жилого комплекса в Москве архитекторы бюро М.А.М предлагают открытую городскую версию «монастыря». Монументальные формы растворяются, превращая одноглавый храм в ажурный светильник, а глухие стены «галереи» – в арки-витрины.
Внутренний взор
Для подмосковного поселка с разнохарактерной застройкой бюро ZROBIM architects спроектировало дом, замкнутый на себе: панорамные окна выходят либо на окруженный деревьями пруд, либо в сад внутреннего дворика, а к улице обращены почти полностью глухие стены. Такое решение одновременно создает чувство приватности, проницаемости и обилие естественного света.
Коробка с красками
Бюро New Design разработало интерьер небольшого салона красок в Барнауле с такой изобретательностью и щедростью на идеи, как будто это огромный шоу-рум. Один зал и кабинет превратились в выставку колористических и дизайнерских находок, в которой приятно делать покупки и общаться с коллегами.