Цифровые технологии в архитектуре

Архитектура сегодня — это одна из самых интересных профессий в сфере строительства, уникальное сочетание творчества, инженерных знаний и сложных цифровых компетенций.

Профиль Цифровые технологии в архитектуре посвящен решению задач архитектурно-строительного проектирования при помощи актуальных цифровых инструментов, таких как информационное моделирование и иммерсивная визуализация.

Современный подход к архитектуре предполагает использование параметрического моделирования для алгоритмической обработки исходных данных и требований, разработки решений и работы с проектными вариантами, что обеспечивает возможность адаптивного проектирования и формообразования. Особое внимание уделяется возможности автоматического обновления при изменение входящих параметров с учетом того, что на архитектурное решение влияет большое количество разнообразных исходных данных:

• строительные нормативы;
• технологические процессы;
• количественные показатели;
• социокультурные предпочтения;
• сведения об архитектурном и градостроительном контексте.

Применение технологии BIM (Building Information Modeling) позволяет создавать виртуальную информационную модель здания — геометрическую модель с базой данных о свойствах каждого элемента и возможностью автоматического обновления при изменение входящих параметров. Ее используют на разных этапах жизненного цикла объекта: в качестве основы для формирования строительной документацию, расчета нагрузок, 3D-визуализаций, получения сведений о количестве используемых материалов, объемах работ и т. д. При внесении изменений эффект распространится на все разделы автоматически.

Для фотореалистичных визуализаций проектных решений применяются современные технологии рендера и анимации. Интерактивная визуализация BIM-модели при помощи инструментов для создания 3D-изображений в реальном времени позволяет демонстрировать и тестировать проектные решения в среде виртуальной реальности, а внедрение приложений дополненной реальности на мобильных устройствах обеспечивает перенос информационной модели непосредственно на строительную площадку.

Знакомство с профилем начинается с «Урока НТО» по профилю Цифровые технологии в архитектуре, который проводится в общеобразовательных учреждениях. Материалы для его проведения находятся на сайте https://nto-lesson.ru/. Урок знакомит с инструментами генеративного дизайна, информационного моделирования и иммерсивной визуализации.

На первом отборочном этапе участникам предлагаются задачи повышенной сложности по физике и информатике. Умение решать такие задачи и применять законы физики на практике очень важно. Раздел информатики — алгоритмы и программирование — развивает необходимые компетенции, востребованные на втором и заключительном этапах.

Задания второго отборочного этапа включают в себя как индивидуальные задачи по ролям, так и командную деятельность. Они разделены по тематическим блокам, связанным с ролями в команде так, что можно разделить функции ее членов по предпочтениям и готовиться к заключительному этапу, каждому углубляясь в свою тематику.

Задания индивидуальной части разбиты на блоки (равнозначные по баллам) по ролям, которые необходимо проработать для решения командной задачи. Для каждой роли представлены три уровня сложности:

1. моделирование;
2. визуализация;
3. программирование.

Задачи второго отборочного этапа знакомят участников с элементами заданий заключительного этапа и подготовки к нему, поскольку они получают основные знания и навыки, необходимые для этого.

Заключительный этап состоит из двух туров — индивидуального предметного и командного инженерного.

В предметном индивидуальном туре предлагаются задачи по физике и информатике, что дает возможность участникам продемонстрировать свои теоретические знания и умения для решения задач повышенного уровня сложности.

Задача командного инженерного тура — создание информационной модели здания или комплекса зданий различных функциональных типов (общественные, жилые и т. д.).

На заключительном этапе команды решают несколько проектных задач:

• Формулировка базовых параметров, влияющих на проектное решение.
• Анализ способов пространственной организации и функционального зонирования.
• Параметрическая интерпретация базовых параметров в объемно-пространственное решение.
• Создание трехмерной модели здания/комплекса, отражающей архитектурное решение.
• Визуализация объекта и демонстрация возможностей эксплуатации.

Команды проводят публичную защиту проектных решений в очном формате перед экспертной группой.

Победители и призеры профиля Цифровые технологии в архитектуре поступают в ведущие вузы России на специальности, связанные с архитектурой зданий и сооружений, градостроительством, дизайном архитектурной среды, ландшафтным дизайном, реставрацией и реконструкцией архитектурного наследия, принимают участие в научно-технологических проектных школах по дизайну, урбанистике и искусству.

Участие школьников в данном профиле повышает популярность и осознанность выбора профессии архитектора, проектировщика и др. Собственный опыт дает возможность уже в школьном возрасте понять свое отношение и выбрать целевой профильный вуз, а значит, выбрать эффективную образовательную траекторию.