Top menu

Проектирование здания библиотеки в Solidworks

Около двух лет назад нашим коллективом была проведена одна довольно интересная работа, связанная с моделированием достаточно большого помещения. Общая цель работы заключалась в создании трехмерной модели в натуральную величину для отработки различных вариантов реконструкции, с возможностью последующего расчета количества материалов, необходимых для выполнения ремонтных и реставрационных работ.

Заранее отмечу, что наша работа заключалась в создании предложения для университета в связи с принятием решения о реконструкции библиотеки. По результатам работы был сформирован ряд предложений по переустройству, часть из которых вошли в конечный вариант, часть – так и остались предложениями. Сейчас библиотека уже реконструирована и она просто замечательная. Надеемся, что немного и благодаря нашим стараниям. Последующая работа выполнена в программе SolidWorks 2010.

В рамках данной работы произведена разработка математический модели для оценки общего вида плана реконструкции и наглядного представления работы.

Работа выполнена в 2011 году по заказу и под надзором компании «Астраросса» при тесном взаимодействии с руководством компании – Сергеем и Евгением Хапровыми.

Изначально библиотека университета выглядела следующим образом (к сожалению, сейчас уже сложно найти хорошие изображения, хотя времени прошло и не так много):

достаточно неплохо, но руководство приняло решение о реконструкции и приданию более современного внешнего вида и переосмысления назначения. В частности, хотелось разделить пространство на две части – нижнюю и верхнюю. И сделать снизу место для совместной учебы и активного общения, а верхнюю часть отвести под читальные залы.

В процессе работы была произведены анализ и оценка самых интересных мировых библиотек и книжных магазинов мира. Благодаря проведенному анализу были отмечены многие положительные моменты иностранного опыта, оригинальные дизайнерские решения. Это позволило не только получить множество новых знаний по тематике (а интересных библиотек и книжных магазинов в мире хватает), но и понять, какие интересные решения можно перенять. Например, нам понравилось очень оригинальное решение для организации входа в библиотеку – по примеру одного из книжных магазинов в Бразилии – Livraria Da Vila.

model_02

Очень красивое решение для оформления входа – толстые вращающиеся двери с креплением в центральной оси, внутри которых могут располагаться многие интересные издания, например новые книги, недавно вышедшие учебники и методические пособия, к которым будешь практически прикасаться рукой, открывая дверь. Также в оформлении порадовали цвета – сочетание теплого солнечного желтого цвета и естественного коричневого – цвета дерева, из которого делают бумагу. Очень красиво в оформлены и лестницы из цельных панелей желтого цвета:

expans?o de livrarias em shoppings

model_04

В дальнейшей работе мы попытались представить себе, как могло выглядеть данное оформление бразильского магазина книг по отношению к нашей библиотеке и предложить данный вариант в качестве одного из возможных для последующей реконструкции.

Получилось довольно занимательно. Об этом далее.

model_05

Здесь предполагается следующее разделение пространства. Первый этаж должен быть переориентирован под кафе с возможностью выпить чай или кофе, и провести время за прочтением любимой книги.

model_06

Для сохранения общего стиля и цветовой гаммы на первом этаже должны быть установлены столы и стулья из дерева или коричневого пластика. Сверху над каждым столом подвешивается желтый плафон.

Для разделения пространства и создания тихой обстановки в области читального зала верхний этаж отделяется стеклянными панелями, на которых написаны цитаты на латыни:  Per aspera ad astra и другие.

model_07

model_08

Не знаю, нужно ли говорить, но в процессе создания модели пришлось преодолеть немало преград. Например, мы с ребятами снимали реальные размеры с помощью лазерных дальномеров. Руководство библиотеки, крайне консервативные люди, с ярым неодобрением сопровождали практически все наши действия. Но нам бы и не пришлось делать никаких замеров самостоятельно, если бы был корректный чертеж. А единственный чертеж, который нам предоставили на план библиотеки, настолько сильно отличался от реальности, что мы не сразу и поняли, что это в действительности чертеж планировки этих помещений. Стены и перегородки были в совершенно разных местах. Где должна была быть одна комната, на самом деле их было три маленьких. К счастью, хоть опорные колонны все были на своих местах. В итоге по ним мы и ориентировались. И смогли по результатам замеров восстановить в трехмерном пространстве актуальное состояние библиотеки.

Таким образом, было реализовано разграничение пространства.

Стены покрыты текстурированными обоями, напоминающими книжные полки.

В результате получилось вот такое позитивное пространство, как для учебы, так и для развлечений.

Кстати, с точки зрения моделирования, изначально мы создавали все модели из поверхностей. В связи с тем, что ожидали весьма высокую нагрузку на систему (в таком случае программа хотя бы не будет считать массу и прочие свойства, что, по нашему предположению, должно было положительно повлиять на производительность). Мы понимали, что если просто создать такую твердотельную модель – для ее корректного отображения потребуется очень мощное железо, а возможно, что и сам движок программы SolidWorks не осилит такую модель полноценно (это ведь не САПР тяжелого класса, не CATIA, где хоть самолет построй и программная среда будет вести себя должным образом).

К нашему удивлению, мы не почувствовали значительного облегчения при обработке модели (ее вращении в пространстве, добавлении элементов в сборку). Общее время все равно было весьма долгим, несмотря на то, что мы везде старались использовать геометрические массивы компонентов для снижения нагрузки на систему. А временные затраты на построение моделей из поверхностей оказались ощутимо больше, чем при построении аналогичных моделей методами твердотельного моделирования. Поэтому в дальнейшем мы перевели все модели в твердотельные и работали с ними именно как с твердыми телами. Возможно, что действительно нет значительной разницы между временем обработки твердотельного куба и того же куба, но пустого, образованного из разных поверхностей. Возможно, кто-нибудь из читателей подскажет. Потому, что сейчас мы создаем еще более сложные проекты в среде SolidWorks и вопросы оптимизации остаются актульными. Однако есть и значительные положительные стороны. О них далее.

Сейчас при запуске данной сборочной модели на железе примерно 2012 года выпуска в среде SolidWorks 2014 (напомним, ранее мы разрабатывали модель в версии 2010) очень заметно, что модель при схожих настройках обрабатывается значительно быстрее. По всей видимости, специалисты DASO провели за эти годы значительную работу по оптимизации программы, в связи с чем обработка графики идет гораздо быстрее. Причем не только геометрии в среде SolidWorks, но и скорость получения фотореалистичных изображений в PhotoWorks 360 также идет значительно быстрее. За это отдельное спасибо разработчикам.

model_09

model_10

model_11

По результатам работы напрашивается один замечательный вывод – для разработки больших по размерам и наполнению моделей программная среда SolidWorks актуальной версии весьма хорошо подходит и если стоит вопрос – браться за реализацию в этой среде или использовать более тяжелую САПР – по нашему опыту можно сказать, что если не забывать про разумную оптимизацию (использование геометрических массивов

Не злоупотреблять с размерами и количеством фасок (тем более, их все равно будет не видно издалека), то вполне можно обойтись средой SolidWorks.

Однако, есть некоторые потребности, которые так и не удалось решить в процессе  реализации данной модели. Например, очень хотелось бы использовать массив источников света над столами, особенно когда их большое количество. В ходе реализации мы натолкнулись на ограничение количества источников света в модели. Возможно, данное ограничение каким-то образом можно обойти. Возможно, что в актуальных версиях оно уже отсутствует. Однако установить свет именно таким, как нам хотелось бы, на данной модели нам не удалось.

В завершение желаю всем нашим читателям интересных проектов в инженерном деле. Рекомендую идти на смелые эксперименты с работой в САПР, выжимать из них максимум. Так станет понятно, какие у системы есть пределы и что в дальнейшем можно сделать лучше, иначе, в данной программной среде или в какой-либо другой.

Другие статьи о проектах нашей лаборатории: http://karfidovlab.ru/category/blog/

  • Через призму жизненного опыта настоятельно рекомендовал бы вам посмотреть в сторону Revit. Удалось поработать и тут и там, и с уверенностью скажу, что для ваших целей работа в нём будет быстрее и плодотворнее (правда принципы работы по сравнению с Солидом отличаются).