WWW.DISS.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
(Авторефераты, диссертации, методички, учебные программы, монографии)

 

Федеральное агентство по образованию

Томский государственный

архитектурно-строительный университет

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

В СТРОИТЕЛЬСТВЕ

Методические указания к самостоятельной работе

и задания к контрольной работе

Составитель Н.А. Вихорь

Томск 2010

Информационные технологии в строительстве: методические указания к самостоятельной работе и задания к контрольной работе / Сост. Н.А. Вихорь. – Томск: Изд-во Том. гос. архит.-строит. ун-та, 2010. – 43 с.

Рецензент М.Е. Семенов Редактор Е.Ю. Глотова Методические указания по дисциплине «Информационные технологии в строительстве» для самостоятельной работы студентов строительного факультета всех форм обучения.

Печатаются по решению методического семинара кафедры прикладной математики № 1 от 22 октября 2010 г.

Утверждены и введены в действие проректором по учебной работе В.В. Дзюбо с 01.01. до 01.01. Подписано в печать Формат 6084. Бумага офсет. Гарнитура Таймс.

Уч.-изд. л. 2,79. Тираж 150 экз. Заказ № Изд-во ТГАСУ, 634003, г. Томск, пл. Соляная, 2.

Отпечатано с оригинал-макета в ООП ТГАСУ.

634003, г. Томск, ул. Партизанская, 15.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение………………………………………..……………. 1. Основные понятия информационных технологий..…... 1.1. Информация. Измерение количества информации. 1.2. Свойства информации…………………………...….. 1.3. Понятие об информационных технологиях ………. 1.4. Этапы развития информационных технологий …... 2. Информационные технологии в строительстве.…......... 2.1. Развитие информационных технологий в строительстве …………………………………….. 2.2. Современные информационные технологии в строительстве …………………………………….. 2.3. Обзор программного обеспечения для строительства …………………………………... 3. Зачет по курсу …………………………………………… 3.1. Порядок проведения зачета………………………… 3.2. Перечень вопросов к зачету………………………... 3.3. Выбор варианта и требования к оформлению контрольной работы………………………………… Список рекомендуемой литературы………………………..

ВВЕДЕНИЕ

Современное общество называют информационным.





При этом имеют в виду, что значительная часть общества занята производством, хранением, переработкой и реализацией информации, а также высшей ее формы – знаний. Особенность этого общества заключается в непрерывном обмене информацией.

Деятельность отдельных людей, групп, коллективов и организаций в большой степени зависит от их информированности и способности эффективно использовать имеющуюся информацию. Прежде чем предпринять какие-либо действия, необходимо провести большую работу по сбору и переработке информации, ее осмыслению и анализу. Отыскание рациональных решений в любой сфере требует обработки больших объемов информации, что подчас невозможно без использования информационных технологий. Широкое развитие компьютерной техники и телекоммуникаций позволило собирать, хранить, обрабатывать и передавать информацию в таких объемах и с такой оперативностью, которые были немыслимы раньше.

В области строительства, как и в любом другом виде деятельности, успешно используются современные информационные технологии. Сфера применения информационных технологий в строительной отрасли очень обширна – от создания простых чертежей и документов до компьютерного проектирования и управления строительным объектом.

Интенсивное использование средств вычислительной техники в строительной отрасли требует от будущих специалистов архитектурно-строительного профиля высокого уровня информационной культуры.

Современный инженер должен владеть знаниями не только в области своей специализации, но и уметь работать с информацией и использовать передовые информационные технологии в своей профессиональной деятельности.

Цели дисциплины «Информационные технологии в строительстве»:

дать основные понятия об информации, информационных процессах, информационных системах и технологиях;

дать основные понятия об информационном обществе, правовой охране программ и данных, лицензионном программном обеспечении;

ознакомить студентов с современными тенденциями развития программного обеспечения в области строительства;

ознакомить студентов с современными информационными технологиями в строительстве.

Основная задача дисциплины – формирование компьютерной культуры и получение навыков обработки информации с помощью компьютера, необходимых для последующей профессиональной деятельности.

1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

1.1. Информация. Измерение количества информации В информационном обществе главным ресурсом является информация, именно на основе владения информацией о самых различных процессах и явлениях можно эффективно и оптимально строить любую деятельность.

Существует несколько взглядов на то, что принято считать информацией. И это одна из особенностей понятия информации: оно относится к числу базовых понятий (таких, как число в математике), его нельзя определить через более простые понятия, его смысл раскрывается по мере употребления.

Так в слово «информация» вкладывается различный смысл в житейских ситуациях, науке, технике.

В быту под информацией понимают сведения об окружающем мире и протекающих в нем процессах, воспринимаемые человеком или специальными устройствами. Сообщения, факты, новости – синонимы слова информация.





Такое определение информации могло бы быть исчерпывающим, если бы не возникла необходимость в ее количественном измерении. Совершенно очевидно, что количественно измерить информацию, определенную таким образом, невозможно. С позиции каждого отдельного человека количество информации, содержащееся в каком-либо сообщении – субъективная величина.

Под информацией в технике понимают сообщения, передаваемые в форме знаков, сигналов, электрических импульсов и т.п.

В теории управления (кибернетике) под информацией понимают сведения, используемые в целях устойчивого функционирования и развития сложной системы (общественной или технической).

В семантической теории (семантика – изучение текста с точки зрения смысла) под информацией понимают сведения, обладающие новизной.

Под информацией в теории информации понимают не любые сведения, а лишь те, которые уменьшают существующую неопределенность события. Такой подход к определению понятия информации был предложен американским ученым Клодом Шенноном и позволяет решить задачу ее количественного измерения. Рассмотрим такой подход к определению понятия «информация» подробнее.

В окружающей действительности достаточно часто встречаются ситуации, когда существует некоторое количество событий, каждое из которых может произойти с определенной вероятностью. Простейшим примером этого является бросание монеты. Если монету бросить на ровную поверхность, то реализуется одно из двух событий – монета упадет вверх цифрой или гербом.

Перед броском существует неопределенность (как упадет монета, предсказать невозможно), после броска реализуется полная определенность (так как монета находится в определенном положении).

При бросании четырехгранной пирамиды существует возможных события, при бросании шестигранного кубика – 6.

Чем больше количество возможных событий, тем больше начальная неопределенность результата и тем большее количество информации будет получено после проведения опыта.

Для количественного определения величины необходимо выбрать единицу измерения. За единицу количества информации принято такое количество информации, которое мы получаем при уменьшении неопределенности в два раза. Такая единица названа бит.

Если вернуться к опыту с бросанием монеты, то здесь неопределенность как раз уменьшается в два раза (из двух возможных событий реализуется одно) и, следовательно, полученное количество информации равно 1 биту.

Сообщение о том, что произошло одно из двух возможных событий, дает получателю один бит информации. Например, один бит информации получает человек, когда он узнает: был ночью мороз или нет, присутствует на лекции студент Иванов или нет.

Общая формула, связывающая количество возможных исходов N и количество информации I имеет вид:

Отсюда следует формула для определения количества информации:

Например, при бросании монеты количество равновероятных исходов равно 2, следовательно, количество информации равно I log 2 2 1 бит.

Но наиболее употребляемой единицей измерения количества информации является не бит, а байт, причем 1 байт равен 8 бит. Более крупные единицы измерения информации:

1 Кбайт = 210 байт = 1024 байт;

1 Мбайт = 210 Кбайт = 1024 Кбайт;

1 Гбайт = 210 Мбайт = 1024 Мбайт;

1 Терабайт = 210 Гбайт = 1024 Гбайт;

1 Петабайт = 210 Тбайт = 1024 Тбайт;

1 Экзабайт = 210 Пбайт = 1024 Пбайт.

Этот подход, хоть и не учитывает смысловую сторону информации, оказался весьма полезным в технике связи и вычислительной технике.

Обобщая, можно сказать, что информация – это совокупность каких-либо сведений, передаваемых устно (в форме речи), письменно (в виде текста, таблиц, рисунков, чертежей) либо другим способом (например, с помощью звуковых или световых сигналов, электрических и нервных импульсов и т. д.), которые являются объектом хранения, преобразования, передачи и использования.

Понятие информации предусматривает определенные действия с ней: сбор, обработку, хранение, передачу и др. Действия с информацией называются информационными процессами.

1.2. Свойства информации Любая информация должна обладать рядом свойств.

Отметим наиболее важные из них:

– достоверность;

– полнота;

– объективность;

– актуальность;

– понятность;

В стройиндустрии от свойств информации часто зависят надежность и долговечность построенных зданий и сооружений.

Информация достоверна, если она не искажает истинное положение дел. Недостоверная информация может привести к неправильному толкованию происходящего и принятию неправильных решений.

Информация полна, если она содержит все интересующие данные, достаточные для принятия решения.

При решении многих строительных задач используют геоинформационные системы – специальные карты на компьютере. Информация в них поступает со спутников и геодезических приборов, анализируется, обрабатывается. При этом важно соответствие карт реальной местности – их достоверность и полнота.

Информация объективна, если она не зависит от методов ее фиксации, чьего-либо мнения, суждения. Объективную информацию можно получить с помощью исправных датчиков, измерительных приборов. Отражаясь в сознании конкретного человека, информация перестает быть объективной, так как каждый человек воспринимает окружающую действительность субъективно, имея свой собственный взгляд, мнение, опыт, знания.

Например, сообщение «На улице тепло» несет субъективную информацию, а сообщение «На улице 22 °С» – объективную, но с точностью, зависящей от погрешности средства измерения.

Информация в человеческом обществе передается и получается людьми или с их помощью. Поэтому передаваемая или получаемая человеком информация не может быть абсолютно объективна, но может быть приближена к таковой.

Информация, соответствующая данной ситуации, то есть существенная и важная в настоящий момент, называется актуальной. Актуальность значима при работе с постоянно меняющейся информацией, например, о курсе валют.

Информация, представленная в таком виде, который был бы понятен получателю данной информации, называется ясной, понятной. Если ценная и своевременная информация выражена непонятным образом, она может стать бесполезной.

Информация становится понятной, если она выражена языком, на котором говорят те, кому предназначена эта информация.

Ценность (полезность) означает, насколько информация важна для решения задачи. Полезность может быть оценена применительно к нуждам конкретных ее потребителей и оценивается по тем задачам, которые можно решить с ее помощью. Например, для проектирования и устройства фундаментов наиболее ценной является детальная инженерногеологическая информация.

Самая ценная информация – объективная, достоверная, полная и актуальная. Но при этом следует учитывать, что и необъективная, недостоверная информация (например, художественная литература) имеет большую значимость для человека.

1.3. Понятие об информационных технологиях Термин «технология» раньше использовался преимущественно в сфере материального производства. Он происходит от греческого слова techne, означающего: наука об умении, мастерстве, искусстве. Под технологией обычно понимается описание процесса производства материальных благ как последовательность действий над предметом труда в целях получения конечного продукта.

С возникновением информационного общества возникло понятие информационной технологии. Особенностью информационных технологий является то, что в них и начальным, и конечным продуктом труда является информация, а орудиями труда – компьютерная техника и средства телекоммуникаций.

Информационная технология (ИТ) – совокупность методов и приемов работы с информацией с использованием современных технических и программных средств.

Для информационных технологий необходимы технические и программные средства. Они эквивалентны инструментам и оборудованию в материальном производстве. Технические средства включают в себя: компьютер, устройства вводавывода, оргтехнику, линии связи, оборудование сетей. Программные средства обеспечивают обработку данных и состоят из системного и прикладного программного обеспечения.

«Сырьем» информационных технологий является информация, которая подвергается соответствующей обработке. Конечной продукцией информационных технологий являются текстовые и графические документы, решенные математические задачи, машиностроительные, электротехнические, кадастровые чертежи, удобные справочники и энциклопедии, подробные сведения о сотрудниках, финансовые отчеты, презентации, зашифрованные сообщения и многое другое.

Таким образом, технологии материального производства увеличивают мускульную силу человека, а информационные технологии умножают мощь человеческого интеллекта.

1.4. Этапы развития информационных технологий Информационные технологии, то есть методы и средства работы с информацией, развивались исторически вместе с развитием человеческого общества. Можно выделить следующие этапы развития информационных технологий.

Использование примитивных форм обмена информацией посредством устной речи. Носителями информации являлись сами люди, передававшие накопленный опыт и знания из поколения в поколение.

Качественно новой ступенью в развитии цивилизации стало изобретение письменности. Возникла принципиально новая возможность передачи знаний следующим поколениям;

появились средства и методы накопления информации.

Очередным толчком в развитии информационных технологий послужило изобретение книгопечатания. Появилась возможность тиражирования и передачи информации и знаний широкому кругу людей.

С изобретением электричества (телеграфа, телефона, радио, телевидения) появились новые способы передачи и массового распространения информации.

Наконец, изобретение компьютера – универсального, многофункционального, электронного автоматического устройства для работы с данными – привело к тому, что компьютерная техника в современном обществе взяла на себя значительную часть работ, связанных с обработкой, систематизацией и хранением информации.

По историческим меркам компьютерные технологии еще очень молоды и находятся в самом начале своего развития.

Однако компьютерные технологии все активнее преобразуют или вытесняют прежние, «докомпьютерные».

Текущий этап развития информационных технологий характеризуется развитием глобальных всемирных компьютерных сетей для хранения и обмена информацией, доступных любой организации и каждому члену общества, а также систем искусственного интеллекта.

В настоящее время продолжаются работы по созданию компьютеров нового поколения – нейрокомпьютеров. Они качественно отличаются от компьютеров предыдущих поколений отсутствием заранее созданных компьютерных программ и способностью к самоорганизации и обучению. Основу нейрокомпьютеров будут составлять нейронные сети, которые обеспечивают взаимодействие с объектами реального мира так же, как и биологическая нервная система.

Перспективы развития информационных технологий связывают с построением глобального информационного общества и созданием единого информационного поля. Уже сейчас идет внедрение таких информационных технологий, как единые информационные хранилища, системы электронного документооборота, единые системы электронной почты, обеспечивающих коллективную работу специалистов разных профилей в одной информационной среде. Можно предположить, что будет сформирован некий информационно-единый язык человеческого общения в системе всемирных электронных сетей, который будет развивать и совершенствовать умение людей общаться друг с другом на этой интеллектуальной основе.

2. ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

В СТРОИТЕЛЬСТВЕ

На сегодняшний день информационные технологии завоевали устойчивые позиции в строительной отрасли. Современные методы проектирования конструкций и сооружений, создания новых строительных материалов немыслимы без применения информационных технологий. Имеется большой опыт их использования, наработанные методики, специализированные программы, учитывающие специфику конкретных проектных задач, связанную с различием в использовании материалов, технологий, а также с разнообразием нормативных требований.

Проектирование зданий и сооружений все больше превращается в единый комплекс работ, включающий использование информационных технологий на всех этапах, начиная от стадии разработки и заканчивая вводом в эксплуатацию готового объекта.

На стадии предпроектного исследования изучается назначение проектируемого объекта, его устройство, месторасположение, предъявляемые технические требования и т. п. На данном этапе огромные возможности могут предоставить специалисту-архитектору и строителю компьютерные базы данных. Быстрый сбор и анализ информации о существующих аналогах позволят провести предпроектное исследование с максимальной эффективностью и быстротой.

Использование современных геоинформационных систем позволяет выбрать правильное решение по географическому размещению проектируемых объектов.

Применение компьютерных технологий на этапе изготовления рабочих чертежей и макетов решает проблему скорости выполнения разработок. Использование специализированных программ упрощает многие операции – вычерчивание контура, простановку размеров и другую техническую работу, являющуюся обязательной частью процесса проектирования, и позволяет получить качественные чертежи.

Современные системы компьютерной графики позволяют легко манипулировать созданным объектом проектирования: видоизменять его, использовать при работе любые материалы, широкий диапазон цветов. Автоматически создают на основании трехмерной модели планы и разрезы, специфицируют материалы, изделия и трудозатраты, позволяют получить в результате несложных манипуляций приемлемого качества тонированные изображения.

Компьютер позволил автоматизировать и ускорить проведение инженерных расчетов. В настоящее время значительная часть расчетов выполняется с помощью специальных вычислительных комплексов, в которых отражаются и используются самые современные достижения по расчету и проектированию сооружений.

На этапе подготовки к строительству новые информационные технологии позволяют автоматизировать составление организационно-технологической и сметной документации. Внедрение современных систем электронного документооборота и систем управления проектированием сокращает количество ошибок при разработке и оформлении проектной документации, экономит время и трудозатраты при внесении изменений в проектные документы, повышает эффективность работы проектировщиков с электронной проектной документацией.

Кроме того, применение информационных технологий позволяет ускорить финансовые расчеты, необходимые для запуска проектируемого объекта в производство.

Таким образом, применение информационных технологий обеспечивает специалисту архитектурно-строительного профиля возможность быстрой и эффективной работы.

2.1. Развитие информационных технологий в строительстве До изобретения компьютеров и графических компьютерных программ все проектирование велось по «бумажной»

технологии. Практически каждый чертеж изготавливался лишь с помощью карандаша или туши на бумаге. Небольшие изменения вносились с помощью ластика, а необходимость значительного исправления означала воспроизведение рисунка с самого начала. Кроме того, если один чертеж влиял на другие, приходилось внимательно изучать весь материал и вносить изменения в другие чертежи. Далее эти чертежи копировали на кальку и затем размножали их. Все инженерные расчеты производились с помощью арифмометров и логарифмических линеек. Вся документация хранилась на бумаге. Эту ситуацию коренным образом изменили САПР (Системы Автоматизации Проектных Работ).

Аббревиатура САПР является синонимом английского понятия САD (Computer Aided Design – проектирование с помощью ЭВМ). Существуют и другие автоматизированные системы:

САМ (Computer Aided Manufacturing) или АСУТП – автоматизированные системы управления технологической подготовкой производства;

САD/САМ или ИАСУ – интегрированные автоматизированные системы управления;

САЕ (Computer Aided Engineering) – системы автоматизации инженерных расчетов;

САD/САМ/CAE – комплексные системы автоматизации проектирования, технологической подготовки производства и изготовления деталей с использованием ЭВМ.

В нашей стране под термином САПР зачастую подразумевают и системы САD/САМ/CAE, и, более узко, только системы САD.

САПР – организационно-техническая система, предназначенная для выполнения проектной деятельности с применением вычислительной техники, позволяющая создавать конструкторскую и/или технологическую документацию.

Идея автоматизировать проектирование зародилась в 50-х годах прошлого века, почти одновременно с появлением коммерческих компьютеров.

Ключевым событием стало создание в 1963 году американским учёным Айвеном Сазерлендом (Ivan Sutherland) программно-аппаратного комплекса Sketchpad (БЛОКНОТ), который позволял рисовать точки, линии и окружности цифровым пером на специальном мониторе. Система поддерживала базовые действия с примитивами: перемещение, копирование и др. По сути, это была первая графическая система.

В 1964 году General Motors представила систему автоматизированного проектирования DAC-1.

Создатель этой системы Патрик Хэнретти (Patrick Hanratty) разработал методики, которые составили основу большинства современных САПР.

Первые коммерческие приложения САПР стоили очень дорого – в среднем 90 тыс. долл. за одно рабочее место. Очевидно, что лишь крупные предприятия могли позволить себе идти в ногу со временем. Самые заметные проекты существовали в General Motors, Lockhead Productions и Renault.

В начале 1970-х годов другие компании также смогли предложить похожие системы. Области применения САПР все более расширялись.

Применение САПР в строительной отрасли позволило отказаться от хранения и передачи многочисленных бумажных чертежей и документов, снизить количество ошибок в них, ускорить сроки проектирования и управления строительством.

Параллельно снижалась стоимость программного обеспечения, САПР становились доступнее. И, наконец, с выпуском компанией Autodesk своего знаменитого пакета AutoCAD (1983 год, стоимость около 1 тыс. долл.) САПР превратились в массовый продукт.

В последующие годы происходило усовершенствование CAD-систем: был улучшен интерфейс, появились средства 3D-поверхностного и твердотельного моделирования, параметрического конструирования. Автоматизированные системы из простых «электронных кульманов» стали превращаться в комплексные системы, охватывающие не только этап создания чертежей, но и все этапы проектно-конструкторской проработки изделий.

Наиболее бурное развитие САПР происходило в 90-х годах, когда Intel выпустила процессор Pentium Pro, а Microsoft – систему Windows NT. На рынке программного обеспечения появились САПР, различающиеся и по цене, и по функциональным возможностям.

Начало века ознаменовалось появлением и активным развитием новых концепций автоматизации, получивших название PLM (Product Lifecycle Management – управление информацией об изделии на протяжении всего его жизненного цикла) и ERP (Enterprise Resource Planning – управление ресурсами компании).

В конце 80-х – начале 90-х годов началась разработка и активное внедрение САПР и на отечественных предприятиях.

В нашей стране первые САПР разрабатывались в оборонной промышленности, предприятия которой в то время первыми получали новую вычислительную технику и имели достаточное финансирование.

Первые советские САПР работали на ЭВМ серии ЕС и СМ. Но их век оказался недолгим – наступила эпоха персональных компьютеров.

В 1986 году в Конструкторском бюро машиностроения (г. Коломна) была создана едва ли не первая отечественная САПР «Каскад» (прародитель ныне широко известной САПР «Компас»).

Помимо этого появились еще несколько систем, оказавших серьезное влияние на развитие САПР в нашей стране. В г. Фрунзе (сейчас Бишкек) была разработана система «Гном», предвосхитившая многие идеи и принципы современных отечественных САПР, но, к сожалению, не получившая широкого распространения и дальнейшего развития. В 1987 году в Москве появилась система «CherryCAD», а в Ижевске примерно в тоже время – система для плоской механической обработки изделий «Катран». Сейчас этот тандем известен под именем САПР «Adem». В 1992 г. фирма «Топ Системы» разработала систему «TopCAD», впоследствии ставшей «T-Flex CAD».

Однако доминирующее положение на отечественном рынке САПР занимала система AutoCAD. Этому способствовало несколько обстоятельств. Во-первых, данная САПР несколько лет практически свободно (нелегально) распространялась в России.

Во-вторых, этой системе было трудно найти реальную альтернативу. Однако пользователи AutoCAD сталкивались с целым рядом проблем: практическое отсутствие сервисного обслуживания;

трудности в освоении англоязычного интерфейса программы или ее русификации; некоторые несоответствия стандартам конструкторской документации и т. д.

За последние годы отечественным разработчикам САПР удалось принципиально изменить ситуацию на рынке программного обеспечения. Сейчас пользователь имеет возможность выбора не только из нескольких зарубежных, но и отечественных систем разного класса и разной стоимости.

В разделе 2.3 приведен обзор современного программного обеспечения, используемого в строительной отрасли.

2.2. Современные информационные технологии в строительстве Изначально САПР в строительстве были предназначены для автоматизации подготовки графической документации.

Программное обеспечение вместе с аппаратными средствами (графические дисплеи, устройства указания, плоттеры, дигитайзеры) позволяли автоматизировать наиболее трудоемкие работы чертежного характера. Возможности графических программ постепенно расширялись, что позволяло облегчить процесс черчения (например, использовались укрупненные блоки графических примитивов). Однако формируемые чертежи представляли собой только набор линий и символов, и любое изменение в одном из них требовало изменения и внесения поправок в другие связанные с ним листы.

Сегодня очевиден качественный прогресс информационных технологий в строительстве. В основе современных САПР лежит создание компьютерной (цифровой) модели (ЦМ) объекта. Теперь пользователь создает не просто чертеж (набор графических примитивов), а электронную копию проектируемого объекта. Цифровая модель объекта – это табличная форма представления объекта проектирования, в которой приводятся все данные о нем и его элементах (например, данные о стенах, колоннах, окнах, проемах, лестницах, перекрытиях, коммуникациях и т. д.). Причем данные в модель заносятся в привычной и удобной для проектировщика графической форме. Однако отличием от предыдущего подхода является то, что графическая форма здесь является только средством ввода и отображения реальных элементов. После создания электронной модели проектировщик может сформировать необходимые чертежные листы (планы, проекции, разрезы), провести вычисления (объемов материалов, работ и т. д.).

Дальнейшее развитие технологии создания цифровой модели объекта в строительном проектировании привело к появлению новой передовой технологии – информационному моделированию зданий (Building Information Modeling, BIM). Процессы проектирования и возведения объекта при современной концепции строительства, как правило, выполняются параллельно, что определяет необходимость интенсивного обмена результатами работы между проектными и строительными организациями, зачастую географически удаленными друг от друга и использующими несовместимые компьютерные платформы и программные средства.

Взаимодействие участников может быть эффективным, только если оно базируется на единой информационной модели объекта, которая характеризуется единым информационным пространством, обеспечивающим совместное использование информации. Информационное моделирование зданий заключается в создании и использовании комплекса согласованных и взаимосвязанных проектных данных. Эти данные используются для принятия необходимых решений, формирования строительно-технической документации, прогнозирования эксплуатационных характеристик, оценки затрат и планирования строительных работ, а затем – и для управления зданием.

Таким образом, на смену информационной поддержке отдельных этапов создания строительного объекта пришли CALS-технологии (Continuous Acquisition and LifeCycle Support), которые призваны обеспечить информационную поддержку жизненного цикла строительных объектов.

Каждый строительный объект имеет свой жизненный цикл (LifeCycle), который включает в себя этапы проектирования, подготовки производства и возведения объекта, его последующей эксплуатации, одной или нескольких модернизаций и возможной ликвидации объекта, исчерпавшего свой потенциал. Информационная поддержка жизненного цикла – это целый комплекс вопросов, включающий автоматизацию процессов проектирования, обеспечение технологических процессов производства, автоматизацию управленческой деятельности предприятий, создание электронной эксплуатационной документации и т. д.

Кроме трехмерных (виртуальных) моделей на экране монитора компьютера современные информационные технологии дают возможность создавать реальные «твердые» модели из специальных материалов (например, композитного порошкового гипса). Благодаря технологии трехмерной (3D) печати с помощью 3D-принтера появилась возможность создавать физические макеты архитектурных проектов.

В основе работы 3D-принтера лежит принцип послойной 2D-печати (процесс трехмерной печати часто называют «выращиванием» модели):

– программное обеспечение «разрезает» CAD-файл на тысячи тонких слоев;

– реальный прототип строится по одному слою за один проход;

– струйная печатающая головка наносит клей на порошок для закрепления слоя, далее цикл повторяется.

Принципы, заложенные в основу технологии 3D-печати, позволяют постоянно совершенствовать технологический цикл и разрабатывать новые материалы для 3D-печати, чтобы удовлетворить растущие требования рынка.

Благодаря 3D-принтерам, формирующим архитектурные макеты на порядок дешевле и быстрее ручного способа, 3Dпечать можно применять на ранних этапах проектирования, что повышает эффективность всего процесса. Как информационное моделирование BIM удешевляет и делает более эффективным проектирование, так и 3D-макеты, создаваемые на стадии проработки проекта, помогают лучше осознать его концепцию, избежать ошибок.

Следует отметить еще одно перспективное направление применения современных информационных технологий в строительстве – использование экспертных систем.

Экспертная система (ЭС) – это программа для компьютера, которая оперирует со знаниями в определенной предметной области с целью выработки рекомендаций или решения проблем. Технология экспертных систем является одним из направлений новой области исследования, которая получила наименование искусственного интеллекта.

Эта технология уже применяется в различных областях строительства. При проектировании гражданских и промышленных объектов используются экспертные системы, которые оптимизируют проектные решения зданий на ранних стадиях проектирования, обеспечивают выбор основных объемнопланировочных решений зданий (конфигурацию, сетку колонн, конструктивные решения). Для исследования свойств строительных материалов используются ЭС, которые на основе динамических нагрузок, качества и свойств подпорных стен исследуют возможные виды повреждений и дают рекомендации по их устранению. В сфере планирования производственно-хозяйственной деятельности ЭС обеспечивают оценку целесообразности заключения контракта, осуществляют эффективное функционирование строительной фирмы.

Развивающимся является направление использования систем искусственного интеллекта, которые базируются на нейронных сетях, нечеткой логике и генетических алгоритмах. Такой подход очень перспективен, но пока не применим для технических целей в виду огромной стоимости разработки таких систем.

Таким образом, сегодня в распоряжении архитектора и инженера-строителя имеются мощные и интеллектуальные программные и технические средства, позволяющие решать задачи строительной отрасли.

2.3. Обзор программного обеспечения для строительства Полный спектр задач, решаемых с помощью САПР, чрезвычайно богат, и программ, предназначенных для этого, разработано достаточно много.

По своему назначению САПР в строительстве можно разделить на:

– архитектурно-планировочные и дизайнерские системы;

– системы расчета сооружений на прочность, жесткость и устойчивость;

– системы подготовки конструкторской документации;

– системы проектирования внутренних сетей;

– системы подготовки проектно-сметной документации;

– системы электронного документооборота и управления строительством.

Однако следует отметить, что эта классификация не является строгой, поскольку в современных системах могут сочетаться различные комбинации базовых. Например, архитектурные САПР могут включать в себя и расчетную часть, и возможность подготовки документации, и модули проектирования внутренних сетей и т. п.

САПР архитектурного назначения В этом направлении наиболее активно используется программа AutoCAD – САПР от компании Autodesk (http://www.autodesk.ru). AutoCAD – САПР общего назначения, оперирует общими графическими примитивами (отрезками, дугами, размерными линиями и т. п.) и подготавливает чертежную документацию для любой отрасли промышленности.

От версии к версии разработчики AutoСad совершенствуют программу, наделяя ее все новыми интеллектуальными функциями. Акцент развития программы в последних версиях (AutoCAD 2008, 2009, 2010, 2011) был нацелен на совершенствование технологий черчения, визуализации и совместной работы. Интерфейс программы тщательно продуман, он существенно сокращает время доступа к нужным инструментам, что позволяет ощутимо сокращать время работы над чертежами.

За многие годы накоплен богатый опыт использования AutoCAD, выработаны методики. Ни одна проектная программа, пожалуй, не может сравниться с AutoCAD по количеству посвященной ей книг на русском языке.

Вокруг оболочки общего назначения AutoCAD разрабатываются подсистемы, предоставляющие пользователю больший круг возможностей для использования общей системы.

Программа AutoCAD Architecture – специальный AutoCAD для архитекторов и строителей-конструкторов. Существенным преимуществом программы является использование привычных приемов работы AutoCAD и наличие специализированных инструментов для архитектурного проектирования и выполнения строительных чертежей. При построениях используются архитектурные объекты: стены, двери и окна, которые ведут себя на экране подобно своим реальным прототипам. Все это обеспечивает гораздо более высокую производительность труда проектировщика, чем это возможно в обычном AutoCAD.

Из отечественных подсистем, работающих на базе AutoCAD, можно отметить приложения МАЭСТРО и АРКО.

Программы используют его графическую среду, идеологию и формат файлов AutoCAD.

В настоящее время Autodesk параллельно развивает инструментальные средства, базирующиеся на двух графических платформах – AutoCAD и Revit.

AutoCAD использует традиционную технологию проектирования – создание электронных проектов на основе распределенных данных (отдельных файлов-документов). Традиционная технология, или технология работы «от чертежа», имеет свои плюсы и минусы.

Технология привычна, использует проверенные временем традиционные инструменты работы, эволюционно развивающиеся вместе с графической платформой, ее этапы знакомы, следовательно, можно быстро начать выдавать чертежи.

Однако любое изменение в архитектурной части проекта требует изменения во всех других частях. И процесс создания чертежей повторяется по полному циклу – от архитекторов до сметчиков, и происходит это при каждом вносимом изменении.

САПР от Revit использует уже упоминавшуюся выше технологию информационного моделирования зданий (BIM).

Технология BIM («от модели») заключается в том, что создается единая модель здания, и вся информация о модели хранится централизованно, в одном файле проекта. При внесении изменений в модель автоматически изменяются и чертежи, полученные с этой модели. Такой подход обеспечивает целостный подход к проектированию зданий.

Программные продукты компании Autodesk на платформе Revit – AutoCAD Revit Architecture и AutoCAD Revit Structure.

Программа AutoCAD Revit Architecture – современная система архитектурно-строительного проектирования и формирования документации.

Благодаря использованию единой информационной модели здания при редактировании части модели сразу же обновляется вся модель. При работе используются параметрические компоненты (простейшие строительные элементы – стены, колонны, окна и т. д. и тщательно проработанные – мебель и различного рода оборудование). Имеется возможность создания собственных параметрических объектов, и для этого не требуются навыки программирования, используются только средства самого Revit.

В AutoCAD Revit Architecture реализована возможность коллективной работы. С помощью технологии Worksets (рабочих наборов) можно создавать индивидуальные наборы для конкретного участника рабочей группы, «локальные» проекты и «центральный» общий проект.

AutoCAD Revit Structure – специализированный программный продукт на платформе Revit, предназначенный для инженера-конструктора и расчетчика.

В Revit Structure создается физическая модель (реальная конструкция), интегрированная с аналитической моделью (абстрактной расчетной схемой). Обе модели редактируются независимо, но при этом полностью взаимосвязаны.

AutoCAD Revit Structure имеет специальные инструменты для добавления нагрузок на модель: постоянные и временные (ветровые, снеговые) и т. п. Созданная расчетная схема затем может быть передана во внешние расчетные программы. После расчета Revit Structure позволяет автоматически обновить аналитическую модель.

Еще один мощный инструмент архитектурного проектирования – программа ArchiCAD компании Graphisoft (http://www.archicad.ru).

ArchiCAD представляет собой систему автоматизированного проектирования для разработки трехмерных моделей объектов с последующим получением планов и чертежей, фасадов и разрезов. В этой программе используется концепция, названная разработчиками «Виртуальное Здание» («Virtual Building»). Создается единая база данных трехмерной модели здания. В дальнейшем из нее можно извлечь любую необходимую информацию: подробные чертежи поэтажных планов, разрезов, фасадов; архитектурные и конструкторские чертежи узлов и фрагментов; сметные задания; спецификации; анимацию и сцены виртуальной реальности.

Также популярной архитектурной системой является программа ALLPLAN (производитель Nemetschek, Германия, www.allplan2009.com). При построении модели здания Allplan использует «интеллектуальные элементы». Например, дверь «знает», что она дверь, знает свои свойства, знает, что она находится в стене и требует соответствующего проема. Как только добавляется дверь, в соответствующей стене автоматически создается дверной проем нужного размера. Если дверь убрать, стена автоматически замурует проем. Программа позволяет автоматически создавать разрезы, планы, виды и проекции.

Рассмотренные программы, несомненно, обладают огромными возможностями при решении задач проектирования.

Однако при выборе инструмента для профессиональной работы проектировщика следует учитывать правомерность использования данного программного обеспечения. В связи с вступлением в действие с 1 января 2008 года в России нового законодательства в отношении авторских и смежных прав и переходу на лицензионное и свободное программное обеспечение это особенно актуально.

Зарубежные САПР, такие как AutoCAD и ArchiCAD, являются достаточно дорогостоящими пакетами, поэтому все больший интерес у руководителей российских проектных организаций вызывают программы с аналогичным интерфейсом и функциональными возможностями, но менее дорогие и более доступные.

В конце 90-х годов была образована некоммерческая организация (консорциум) IntelliCAD Technology Consortium, которая с целью продвижения формата DWG в качестве открытого формата для обмена данными между различными САПР, выпустила программный продукт IntelliCAD с открытым исходным кодом для коммерческих участников.

В настоящее время в состав IntelliCAD Technology Consortium входит более 30 участников. Участники консорциума «надстраивают» и адаптируют программную платформу IntelliCAD, а также занимаются продвижением системы под собственными торговыми марками. САПР на базе программной платформы IntelliCAD выпускаются во InfrasoftCAD (Россия).

Основные достоинства подобных программ: наличие полного набора базовых средств для разработки рабочей документации и двухмерного черчения, а также создания трехмерных моделей, включая твердотельное моделирование; интерфейс, подобный AutoCAD, что позволяет быстро адаптироваться к программе. Благодаря схожести идеологии и методов работы с автокадовскими при изучении этих программ можно использовать большое количество русскоязычной литературы по AutoCAD. И, наконец, следует отметить их низкую стоимость (в среднем она составляет от 5 до 20 % стоимости полной версии AutoCAD).

Из российских разработок в области архитектурного проектирования отметим в первую очередь программу АrСоn фирмы EuroSoft (http://www.eurosoft.ru). Программа предназначена для проектирования домов и квартир, дизайна интерьеров, оформления домов, квартир, помещений и внутренней обстановки. Программа обладает обязательным стандартным набором возможностей, необходимых для любого современного архитектурного пакета. Следует отметить, что в ArCon разработана качественная система фотореалистичной визуализации трехмерных изображений («лучевая трассировка»).

Еще одна отечественная разработка КОМПАС-3D (компания АСКОН, http://www.ascon.ru) – система трехмерного проектирования и подготовки конструкторской документации.

В систему интегрировано огромное количество приложений для самых различных отраслей производства. Так, чертежный редактор КОМПАС-График предоставляет широкие возможности автоматизации проектно-конструкторских работ.

КОМПАС-График может использоваться как интегрированный в КОМПАС-3D модуль работы с чертежами и эскизами, так и в качестве самостоятельного продукта, полностью закрывающего задачи 2D-проектирования и выпуска документации. КОМПАС-3D содержит множество библиотек, в том числе и для строительства и архитектуры. Все библиотеки максимально настроены под российские стандарты, они постоянно обновляются и совершенствуются.

И несколько слов о новом отечественном продукте – nanoCAD, разработанном российской компанией «Нанософт»

(http://www.nanocad.ru). NanoCAD – первая отечественная свободно распространяемая базовая САПР-платформа для различных отраслей промышленности.

Платформа nanoCAD содержит все необходимые инструменты базового проектирования. NanoCAD использует в качестве основного формата данных самый распространенный формат файла технической документации – DWG.

Компания «Нанософт» также предлагает специализированные программные решения, основанные на платформе nanoCAD. В частности, для создания чертежей и оформления проектно-конструкторской документации в соответствии со стандартами системы проектной документации для строительства (СПДС) предназначена программа nanoCAD СПДС.

Особенностью nanoCAD СПДС является наличие универсальных инструментов, позволяющих работать как со сканированными (растровыми) изображениями (чертежами, картами, схемами, набросками и другими графическими материалами), так и с объектами САПР – линиями, текстами, таблицами, размерами и т. д. Порядок и приемы работы в nanoCAD СПДС идентичны порядку и приемам работы в наиболее распространенных САПР-программах.

САПР расчетов на прочность Современные здания и сооружения – сложные объекты, начиненные большим количеством механизмов и систем обеспечения жизнедеятельности, поэтому важным является вопрос их эксплуатационной надежности, к которому традиционно относятся требования обеспечения прочности, жесткости и устойчивости объекта.

Наиболее полную картину поведения здания при различных воздействиях можно построить на основе аппарата математического моделирования. Сегодня наиболее распространенным математическим аппаратом для численного моделирования поведения здания при различных видах воздействия является метод конечных элементов (МКЭ).

Название метода отражает его главную идею – представление конструкции как совокупности отдельных конечных элементов, соединенных между собой в узлах, в которых приложены внешние силы и приведенные к ним иные воздействия.

Развитие метода конечных элементов и качественный скачок вычислительной техники послужили импульсом к разработке различными фирмами универсальных, достаточно быстрых и удобных для пользователя пакетов прикладных программ конечно-элементного анализа. Такие системы называют также системами инженерного анализа – CAEсистемами (Computer Aided Engineering). Современные программные средства CAE позволяют решать широкий спектр задач анализа линейной и нелинейной статики и динамики, устойчивости, теплопередачи, акустики, оптимизации конструкции и многие другие.

Ведущими зарубежными CAE-системами в настоящее время являются ANSYS (Ansys Corporation, США), ABAQUS (ABAQUS Inc., США), CosmosDesignSTAR (Structural Research & Analysis Corporation, Франция), Design Works (фирма CADSI), ROBOT Millenium (RoboBAT, Франция).

Из программных средств, адаптированных к российским СНиП, наиболее известные комплексы – SCAD (SCAD Soft, Россия, http://www.scadsoft.ru), ЛИРА (ЛИРА софт, Украина, http://www.lira.com.ua/), StarkES (EuroSoft, Россия).

Программы имеют различный интерфейс, постоянно совершенствуются, создаются новые приложения, однако принципы моделирования задач на любых комплексах сходны. Работа в любой программе по инженерному анализу делится на три основных этапа: препроцессирование или подготовка расчетной модели, решение задачи средствами и методами, заложенными в расчетный комплекс и постпроцессирование или анализ результатов.

Расчетную модель строят на основе геометрических размеров и топологии архитектурной части проекта. Естественно, что расчетная схема не является копией архитектурного решения, однако основные размеры, привязки колонн и несущих стен, очертания перекрытий, положение проемов и отверстий во многом повторяют заданное архитектором. Расчетная модель может быть создана в какой-нибудь архитектурной системе (ArchiCAD, МАЭСТРО, ALLPLAN) путем удаления из точной геометрической модели тех конструктивных элементов, которые не оказывают существенного влияния на результаты анализа. Расчетная модель передается в пакет анализа при помощи стандартных интерфейсов. Отдельные пакеты инженерного анализа имеют внутренние средства построения геометрической модели, с помощью которых может быть решена задача моделирования простых форм.

В этап препроцессирования, кроме построения геометрии модели, входит также разбивка области моделирования выбранным типом конечных элементов, задание физико-механических характеристик материалов и сведений о нагрузках.

Постпроцессирование заключается в получении результатов расчётов в виде схем перемещений и прогибов, эпюр, изолиний и изополей. Кроме этого, современные расчетные комплексы позволяют провести экспертизу элементов строительных конструкций, подобрать размеры поперечных сечений, арматуру, проектировать деревянные, каменные конструкции, определить действующие на конструкцию нагрузки, рассчитывать узлы и соединения и др. Результаты можно вывести как в графическом виде, так и в виде таблиц, которые можно затем экспортировать, например, в программы MS Word или MS Excel. Для статических и динамических загружений во многих комплексах предусмотрена возможность анимации процесса деформирования схемы и записи этого процесса в формате видеоклипа (*.avi).

Системы проектирования внутренних сетей В этом направлении можно отметить следующие программные средства:

AutoCAD MEP – это основанное на AutoCAD решение для проектирования инженерных систем зданий: вентиляционного и отопительного оборудования, электрических и сантехнических сетей.

AutoCAD Revit MEP – эффективное средство проектирования и документирования инженерных систем зданий с применением информационной модели здания (BIM).

ALLKLIMA for AutoCad – САПР инженерных сетей, которая оформлена в виде модульного пакета программ, то есть в ее основе находится базисный модуль, содержащий основные функции черчения и конструирования. Этот модуль может комбинироваться со специальными модулями из областей вентиляции, отопления, сантехники, электрики.

Системы подготовки проектно-сметной документации Реализация любого строительного проекта начинается с разработки проектно-сметной документации: составляется план расходов и поступлений материальных, трудовых и денежных ресурсов, определяется состав ресурсов, затраты труда, размеры предстоящих различных отчислений и т. д. От точности и оперативности расчета строительных смет зависит прибыль, время окупаемости проекта и многое другое.

Учесть при сметном расчете все явные и неявные затраты по строительству, даже в небольшой по содержанию смете, не используя сметную программу, очень трудно или невозможно. Только при наличии сметной программы строительная организация может рассчитывать на качественную сметную документацию.

В настоящее время рынок программного обеспечения предлагает более 20 сертифицированных сметных программ.

При выборе сметной программы следует обратить внимание в первую очередь на следующие характеристики:

популярность программы;

интуитивно понятный интерфейс;

наличие всех выходных форм сметной документации;

наполненность нормативной базы программы;

послепродажное обслуживание;

стоимость программы;

связь разработчика с местным региональным центром по ценообразованию.

Наиболее популярные сметные программы сегодня:

WinАверс, WinСмета, Гектор, Гранд смета, Смета.ру.

Базы данных нормативных документов В настоящее время очень сложно принимать верные решения, быть компетентным в отраслевом законодательстве, не имея специализированных компьютерных программ.

Поэтому существует множество специализированных сборников нормативных документов по строительству, которые содержат законодательные документы, документы по налогообложению, бухгалтерскому учету, финансам и кредитованию, СНиПы, ГОСТы и др.

Наиболее популярные из них СтройКонсультант, Стройэксперт-Кодекс, NormaCS.

Информационная система СтройКонсультант – электронный сборник нормативных документов по строительству, действующих на территории Российской Федерации, представляет собой базу данных нормативно-технических и нормативных правовых документов, регулирующих строительство на территории РФ.

Программа NormaCS также представляет собой базу данных и предназначена для хранения, поиска и отображения текстов и реквизитов нормативных документов, а также стандартов, применяемых на территории РФ и регламентирующих деятельность предприятий различных отраслей промышленности. Система содержит реквизиты и тексты более чем 40 тыс. документов, включая практически все ГОСТы, действующие в РФ, и более сотни других типов нормативных документов (включая СНиП, СанПиН, РД, ВСН, технологические карты, типовые проекты и многое другое). Особенностью NormaCS является то, что в базе нормативных документов представлены документы не только по строительству, но и по другим отраслям – в частности, по информационным технологиям, инженерным системам, охране окружающей среды.

Автоматизированные системы управления Наиболее полными в функциональном отношении являются системы ERP (Enterprise Resource Planning) – системы планирования ресурсов предприятия. ERP-системы служат для интеграции всех данных и процессов организации в единую систему.

Системами уровня ERP называют пакеты программ, обеспечивающие функциональность, которая обычно выполняется двумя или более системами. Формально программный пакет, включающий одновременно и расчет заработной платы, и ведение учета, считается системой класса ERP. Но чаще этот термин обозначает более крупные и универсальные программы.

Для развитых ERP-систем характерно наличие следующих подсистем:

календарное планирование производства;

оперативное управление производством;

моделирование производственных процессов;

управление непрерывными производственными процессами;

сервис (обслуживание, ремонт, расходные материалы);

управление проектами;

управление персоналом;

управление информационными ресурсами;

финансово-экономическое управление, бухгалтерия.

Примерами зарубежных ERP-систем, используемых на российском рынке, являются Microsoft Dynamics AX (Axapta) и NAV (Navision) компании Microsoft. В числе других решений можно отметить системы SSA ERP LN (Baan) и SyteLine от фирмы Infor, Oracle E-Business Suite, JD Edwards и PeopleSoft Enterprise компании Oracle.

Наиболее популярные отечественные ERP-системы представлены разработками компаний «1С», «Галактика», «ПАРУС», «КОМПАС». Ими созданы программы на основе платформы «1С:Предприятие 8», комплекс бизнес-приложений «Галактика Business Suite», «Система управления ПАРУС» и ERPсистема «КОМПАС».

Решения фирмы «1С», реализованные на платформе «1С:Предприятие 8», предназначены для автоматизации типовых задач учета и управления предприятий. При их разработке учитывались как современные международные методики управления, так и реальные потребности российских предприятий, в том числе и предприятий строительного комплекса.

Примером системы, созданной исключительно для строительной отрасли, является «1С:Подрядчик строительства 3.0. Управление строительным производством»

(http://www.1c-usoft.ru/postavka_po/podryadchik/). Данная система предназначена для формирования календарных планов строительства и контроля выполнения работ. Система эксплуатируется в производственно-технических отделах и непосредственно на строительных участках. Функции системы позволяют производить обмен данными с программами расчета смет, а также с такими системами, как «1С:Подрядчик строительства 4.0. Управление финансами» и «1С:Зарплата и Управление Персоналом 8».

Функциональные возможности программ позволяют решать большинство задач, связанных с управлением строительной компанией: управление финансами и бухгалтерия, управление персоналом и расчет зарплаты, составление календарных планов строительства и обмен данными с программами расчета смет, управление запасами, продажами, закупками и оборудованием.

Модульный подход к созданию ERP-систем позволил корпорации «Галактика» в комплексе «Галактика Business Suite» совместить передовые технологии и концепции управления, а также воплотить в жизнь новейшие разработки в области информационных технологий. Применительно к особенностям строительных организаций корпорацией «Галактика» разработано специальное решение – модуль «Галактика Управление строительством». Данное решение предназначено для комплексного управления строительной компанией и максимально учитывает специфику её деятельности.

«Система управления ПАРУС» применительно к специфике строительной отрасли позволяет решать задачи формирования производственных планов, планирования потребностей в материалах, сырье, комплектующих, рабочей силе, оборудовании, оперативного управления строительным производством и ведения учета затрат на производство, а также проводить многофакторный анализ затрат в разрезе статей расходов, объектов строительства и других параметров.

Система «КОМПАС» автоматизирует: управление финансами; управление закупками, запасами и продажами; управление активами; управление производством; управление затратами, управление персоналом и управление взаимоотношениями. Интересной особенностью ERP-системы «КОМПАС» является наличие базовой подсистемы «Документооборот», пронизывающей все остальные элементы и модули. Подсистема «Управление производством» имеет встроенные механизмы интеграции с системами автоматизированного проектирования и подготовки данных, что весьма актуально для строительных организаций.

Функционал системы, наряду со стандартными функциями управления производством, позволяет вести точный учет незавершенного производства по объектам строительства (местам возникновения), что также немаловажно для предприятий строительной отрасли.

Основными плюсами ERP-систем отечественной разработки является их максимальная адаптация к особенностям российских стандартов управления и учета, отсутствие необходимости перевода на русский язык технических документов, а также их относительно низкая стоимость по сравнению с западными системами.

Рынок программ для строительной отрасли развивается динамично и быстро. В настоящее время программных продуктов, связанных с проектированием и имеющих хождение в России, больше тысячи. И, конечно, представить информацию о каждой из них в коротком обзоре невозможно. Поэтому в этом разделе были рассмотрены наиболее популярные программы для строительства, их назначение, основные особенности. Более подробную информацию можно получить на сайтах производителей, сайтах программ, ссылки на которые даны в тексте.

3. ЗАЧЕТ ПО КУРСУ 3.1. Порядок проведения зачета К зачету по курсу «Информационные технологии в строительстве» допускаются студенты, выполнившие контрольную работу.

На зачете студент защищает свою контрольную работу, отвечая на вопросы преподавателя по ее содержанию. Затем студент должен ответить на любой вопрос из перечня вопросов для зачета, приведенного ниже. При проведении зачета для проверки знаний по основным моментам курса может быть использована автоматизированная тестовая система.

3.2. Перечень вопросов к зачету 1. Что понимают под информацией в быту, технике, теории управления, в семантической теории, в теории информации?

2. Какой подход к определению информации позволяет решить задачу ее количественного измерения?

3. Измерение количества информации в теории информации.

4. Что такое информационные процессы? Примеры информационных процессов.

5. Перечислите основные свойства информации.

6. Что такое информационная технология?

7. Перечислите основные этапы развития информационных технологий.

8. Назовите области использования информационных технологий в строительстве.

9. Что означает аббревиатура САПР? Дайте определение понятия САПР. Что означает английское понятие CAD?

10. Какие автоматизированные системы Вы можете назвать?

11. В чем главное отличие современных САПР от первых автоматизированных систем? Что такое цифровая модель объекта?

12. В чем суть информационного моделирования зданий 13. Что такое CALS-технологии?

14. Приведите классификацию САПР, используемых в строительстве, по назначению. Почему эта классификация не является строгой?

15. Какие Вы знаете зарубежные САПР архитектурного назначения?

16. Какие Вы знаете отечественные САПР архитектурного назначения?

17. Какие Вы знаете отечественные САПР расчетов на прочность? Назовите основные принципы их работы.

18. Назовите наиболее популярные отечественные сметные программы. Какие характеристики следует учитывать при выборе сметной программы?

19. Что такое ERP-системы? Какие пакеты программ называют системами уровня ERP? Какие подсистемы характерны для развитых ERP-систем?

20. Приведите примеры зарубежных и отечественных ERP-систем.

3.3. Выбор варианта и требования к оформлению контрольной работы Контрольная работа по дисциплине «Информационные технологии в строительстве» выполняется в форме реферата.

Тема реферата выбирается из списка, приведенного ниже.

Номер варианта выбирается по двум последним цифрам номера зачетной книжки.

Пусть М – число, состоящее из двух последних цифр номера зачетной книжки. Тогда номер вашего варианта N определяется по формуле:

Например, номеру 461078 (M = 78) соответствует 18-й вариант; номеру 462024 (М = 24) соответствует 4-й вариант.

Общий объём работы 10–15 страниц печатного текста (с учётом титульного листа, содержания и списка литературы) на бумаге формата А4 на одной стороне листа. Размеры полей страницы (не менее): верхнее и нижнее – 2 см, правое – 1,5 см, левое – 3 см. Гарнитура шрифта основного текста – «Times New Roman». Кегль (размер) от 12 до 14 пунктов. Формат абзаца: межстрочный интервал – полуторный, выравнивание – «по ширине». Отступ первой строки (красная строка) – 1,5 см.

Страницы должны быть пронумерованы с учётом титульного листа, который не обозначается цифрой.

Реферат должен содержать:

­ титульный лист (с указанием Вашей фамилии, шифра, номера варианта и темы реферата);

­ оглавление;

­ основную часть (разделы, части);

­ выводы (заключительная часть);

­ пронумерованный список использованной литературы (при ссылке на интернет-источник следует указывать полный адрес страницы).

Для наглядности изложения можно сопровождать текст рисунками. Все иллюстрации в реферате должны быть пронумерованы. Нумерация должна быть сквозной, то есть через всю работу. Если иллюстрация в работе единственная, то она не нумеруется.

Содержание работы должно отражать основные общепринятые точки зрения на данную тему и знание ее современного состояния.

Темы рефератов:

1. Формирование информационного общества в России.

2. Роль компьютеров в строительстве.

3. Параметры современного компьютера для архитектора и строителя.

4. Значение информационных технологий в строительстве.

5. Информационные системы (ИС). Классификация ИС.

6. Виды информационных технологий, используемых в стройиндустрии.

7. «Интеллектуальное» здание (автоматизация здания).

8. Виртуальное строительство (цифровая модель здания).

9. Системы управления проектами в строительстве.

10. Системы электронного документооборота в строительстве.

11. Автоматизация контроля и учета в строительстве.

12. Корпоративные информационные системы в строительстве.

13. Системы автоматизированного мониторинга зданий и сооружений.

14. Экспертные системы в строительстве.

15. Использование мультимедиа-технологий в строительстве.

16. Использование интернет-технологий в строительстве.

17. Телекоммуникации в строительной индустрии.

18. Риски, связанные с использованием нелицензионного программного обеспечения.

19. Свободное программное обеспечение для архитектуры и строительства.

20. Использование промышленных роботов в строительстве.

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Симонович, С.В. Информатика. Базовый курс / С.В. Симонович. – СПб.: Питер, 2009. – 640 с.

2. Мельников, В.П. Информационные технологии: учебник для вузов / В.П. Мельников. – М.: Академия, 2008. – 424 с.

3. Зильбербург, Л.И. Информационные технологии в проектировании и производстве / Л.И. Зильбербург, В.И. Молочник, Е.И. Яблочников. – СПб: Политехника, 2008. – 4. INTUIT.ru: Учебный курс – Информационные технологии в управлении. Электронный ресурс http://www.intuit.ru/ department/itmngt/itmangt. Режим доступа: свободный.

5. Козлова, Т. Информационное моделирование зданий: опыт применения в реконструкции и реставрации / Т. Козлова, В. Талапов, Л. Романова // САПР и графика. – 2009. – № 8. – 6. BIM – Building Information Modeling. Электронный ресурс http://www.oaopmp.ru/seminars/17-12-2008-bims.html. Режим доступа: свободный.

7. Паль, П.Я. Современное развитие строительной информатики / П.Я. Паль, В.И. Теличенко, Г.Г. Малыха // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. – 8. Орельяна Урсуа, И.О. Как организовать процесс трехмерного проектирования / И.О. Орельяна Урсуа // САПР и графика. – 9. Информационные технологии как ключевой элемент при подготовке нового поколения инженеров-строителей / А. Альхименко, А. Большев, А. Тучков [и др.] // САПР и графика. – http://256bit.ru/Expert/index.html. Режим доступа: свободный.

11. Пьянов, В. AutoCAD 2010 – «десятка» двухтысячного года / В. Пьянов // САПР и графика. – 2009. – № 4. – С. 74 – 79.

12. Независимый информационный портал CADобзор. Электронный ресурс http://cadobzor.ru. Режим доступа: свободный.

13. Autodesk – Программа «3D ОБРАЗОВАНИЕ» – Бесплатные студенческие версии. Электронный ресурс http://www.autodesk.ru/adsk/servlet/index?siteID=871736&id =9467118. Режим доступа: свободный.

14. Карпиловский, В.С. SCAD Office: Вычислительный комплекс SCAD: учебное пособие для вузов / В.С. Карпиловский. – М.: ACB, 2006. – 592 с.

15. Семенов, А.А. Проектно-вычислительный комплекс SCAD в учебном процессе. Часть 1. Статический счет / А.А. Семенов, А.И. Габитов. – М.: ACB, 2005. – 152 с.

16. Симбиркин, В.Н. Решение задач проектирования строительных конструкций с помощью программного комплекса STARK ES. Расчет монолитных железобетонных каркасов зданий: учебное пособие / В.Н. Симбиркин, С.О. Курнавина. – М.: ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко, ООО «Евро- софт», 2009. – 114 с.



 
Похожие работы:

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ СЫКТЫВКАРСКИЙ ЛЕСНОЙ ИНСТИТУТ – ФИЛИАЛ ГОСУДАРСТВЕННОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ ИМЕНИ С. М. КИРОВА КАФЕДРА ЛЕСНОГО ХОЗЯЙСТВА ЗАЩИТА ЛЕСА САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ Методические указания для подготовки дипломированных специалистов по направлению 656200 Лесное хозяйство и ландшафтное строительство специальности 250201 Лесное хозяйство СЫКТЫВКАР УДК 630....»

«№ Наименование дисциплины по Наименование учебно-методических, методических и иных материалов учебному плану (автор, место издания, год издания, тираж.) Б.1 Гуманитарный, социальный и экономический цикл Отечественная история. Методические рекомендации для самостоятельной работы студентов заочной формы обучения./под.ред. Е.М. Харитонова/сост. Д.А. Салфетников, С.В. Хоружая. Краснодар: КГАУ, 2009 Салфетников Д.А. Промышленное развитие Кубани в 20- х гг. XX в. (исторический аспект)// Материалы к...»

«Министерство образования Республики Беларусь БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра Экономика строительства Т.В. Щуровская ЭКОНОМИКА ОТРАСЛИ Методические указания по выполнению курсовой работы для студентов специальности 1-70 04 02 Теплогазоснабжение, вентиляция и охрана воздушного бассейна дневной и заочной форм обучения Минск БНТУ 2010 УДК 69:658:378.244 Автор: Т.В. Щуровская, Рецензенты: С.В.Валицкий, доцент кафедры Экономика и управление производством МИУ, кандидат...»

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ СЫКТЫВКАРСКИЙ ЛЕСНОЙ ИНСТИТУТ – ФИЛИАЛ ГОСУДАРСТВЕННОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ ИМЕНИ С. М. КИРОВА КАФЕДРА ТЕХНОЛОГИИ ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩИХ ПРОИЗВОДСТВ СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ ПРОДУКЦИИ ЛЕСОПИЛЕНИЯ И ДЕРЕВООБРАБОТКИ САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ Методические указания для подготовки дипломированных специалистов по специальности 250403 Технология...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации Сыктывкарский лесной институт (филиал) федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С. М. Кирова Кафедра дорожного, промышленного и гражданского строительства ИНЖЕНЕРНЫЕ СООРУЖЕНИЯ В ТРАНСПОРТНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ Учебно-методический комплекс по дисциплине для студентов специальности 270205 Автомобильные дороги и...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет Б. Л. КРУНДЫШЕВ АРХИТЕКТУРНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ КОМПЛЕКСНЫХ ЦЕНТРОВ СОЦИАЛЬНОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ ЛЮДЕЙ СТАРШЕЙ ВОЗРАСТНОЙ ГРУППЫ Учебное пособие Санкт-Петербург 2011 1 УДК 728.1.011(075.8) Рецензенты: проф., д-р архит. Л. П. Лавров; доц., засл. архитектор С. П. Шмаков Крундышев, Б. Л. Архитектурное проектирование комплексных центров социального обслуживания людей старшей...»

«Э.Н. Мартемьянова ТЕПЛОТЕХНИКА И ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ИЗДЕЛИЙ Учебное пособие Омск 2007 Федеральное агентство по образованию Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ) Э.Н. Мартемьянова ТЕПЛОТЕХНИКА И ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ИЗДЕЛИЙ Учебное пособие Омск Издательство СибАДИ УДК 621. ББК 31. М Рецензенты: директор ОООООФ Центр качества строительства А. И. Стариков;...»

«СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ Методические указания и контрольные задания для студентов направления Строительство заочной формы обучения ОМСК • 2013 Министерство образования и науки РФ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ) Кафедра строительных материалов и специальных технологий СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ Методические указания и контрольные задания для студентов направления...»

«Федеральное агентство по образованию Томский государственный архитектурно-строительный университет ОСНОВЫ НАДЕЖНОСТИ МАШИН Методические указания к самостоятельной работе студентов Составитель С.П. Осипов Томск 2010 Основы надежности машин: методические указания / Сост. С.П. Осипов. – Томск: Изд-во Том. гос. архит.-строит. ун-та, 2010. – 52 с. Рецензент к.т.н. П.А. Иванников Редактор Е.Ю. Глотова Методические указания к самостоятельной работе по дисциплинам Основы надежности машин и средств...»

«ПЕРЕДОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ АВТОМАТИЗАЦИИ Методические указания по практической автоматизации Что нового можно рассказать об автоматизации? IT-издания изобилуют материалами технического и описательного характера на эту уже вполне проработанную тему. И, тем не менее, результаты предварительного опроса читателей отражают активный интерес к информации, в которой описан практический опыт внедрения реальных проектов. Именно поэтому редакция приняла решение опубликовать интервью с человеком, под...»

«Томский государственный архитектурно-строительный университет ОЦЕНКА ТЕПЛОВЫХ ЭФФЕКТОВ РЕАКЦИЙ ГОРЕНИЯ Методические указания к практическим занятиям Составитель С.А. Карауш Томск 2010 Оценка тепловых эффектов реакций горения: методические указания / Сост. С.А. Карауш. – Томск : Изд-во Том. гос. архит.-строит. ун-та, 2010. – 16 с. Рецензент Г.И. Ковалев Редактор Е.Ю. Глотова Методические указания к практическим занятиям по дисциплине ОПД Ф.9 Теория горения и взрыва для студентов специальности...»

«Томский государственный архитектурно-строительный университет ГОРОДСКОЙ ТРАНСПОРТ И ПУТИ СООБЩЕНИЯ Проектирование городских транспортных систем Методические указания по выполнению практической работы Составитель Л.А. Точенова Томск 2010 1 Городской транспорт и пути сообщения: методические указания по выполнению практической работы / Составитель Л.А. Точенова. – Томск : Изд-во Том. гос. архит.-строит. ун-та, 2010. – 27 с. Рецензент: С.Н. Овсянников, д.т.н., профессор Редактор: Е.Ю. Глотова...»

«ОРГАНИЧЕСКИЕ, ПОЛИМЕРНЫЕ, НАНОСТРУКТУРНЫЕ И МОДИФИЦИРУЮЩИЕ МАТЕРИАЛЫ В ДОРОЖНОМ И СТРОИТЕЛЬНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ Методические указания к выполнению лабораторных работ Омск – 2011 Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ) Кафедра Строительные материалы и специальные технологии ОРГАНИЧЕСКИЕ, ПОЛИМЕРНЫЕ, НАНОСТРУКТУРНЫЕ И...»

«ПРОГРАММА И МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ по прохождению производственных практик студентами 3. 4 и 5 курсов специальности 270205 Автомобильные дороги и аэродромы Омск 2013 Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Сибирская государственная автомобильно - дорожная академия (СибАДИ) Кафедра Строительство и эксплуатации дорог ПРОГРАММА И МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ по прохождению производственных...»

«МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РФ Новосибирская государственная академия водного транспорта Кафедра Водных путей, гидравлики и гидроэкологии Зернов С.Я., Пилипенко Т.В. СОСТАВ ОРГАНИЗАЦИОННОЙ И ТЕХНОЛОГИЧЕКОЙ ЧАСТИ ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТА Методические указания по дипломному проектированию студентов очной и заочной форм обучения по специальности Гидротехническое строительство (часть 1) Новосибирск 2006 Зернов С.Я., Пилипенко Т.В. Состав организационной и технологической части дипломного проекта....»

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ (МИИТ) 7/2/4 Одобрено кафедрой Утверждено: Начертательная геометрия деканом факультета и инженерная графика Транспортные средства ИНЖЕНЕРНАЯ И КОМПЬЮТЕРНАЯ ГРАФИКА Задание и методические указания к выполнению контрольной работы для студентов 1 курса Направлений: 270800.62 Строительство...»

«СЫКТЫВКАРСКИЙ ЛЕСНОЙ ИНСТИТУТ КАФЕДРА ОБЩЕТЕХНИЧЕСКИХ ДИСЦИПЛИН МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ, СЕРТИФИКАЦИЯ САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ Методические указания для подготовки дипломированного специалиста по направлению 653500 Строительство специальности 270102 Промышленное и гражданское строительство СЫКТЫВКАР 2007 ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ СЫКТЫВКАРСКИЙ ЛЕСНОЙ ИНСТИТУТ – ФИЛИАЛ ГОСУДАРСТВЕННОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКАЯ...»

«МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ к практическим занятиям по дисциплине Основания и фундаменты для студентов специальности 270105 Городское строительство и хозяйство Омск • 2010 Министерство образования и науки ГОУ ВПО Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ) Кафедра инженерной геологии, оснований и фундаментов МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ к практическим занятиям по дисциплине Основания и фундаменты для студентов специальности 270105 Городское строительство и хозяйство Составители: Ю.Е....»

«№ Наименование дисциплины по Наименование учебно-методических, методических и иных материалов учебному плану (автор, место издания, год издания, тираж.) Б.1 Гуманитарный, социальный и экономический цикл 1.Отечественная история. Методические рекомендации для самостоятельной работы студентов заочной формы обучения./под.ред. Е.М. Харитонова/сост. Д.А. Салфетников, С.В. Хоружая. Краснодар: КГАУ, 2009 2.Салфетников Д.А. Промышленное развитие Кубани в 20- х гг. XX в. (исторический аспект)// Материалы...»

«СЫКТЫВКАРСКИЙ ЛЕСНОЙ ИНСТИТУТ КАФЕДРА ДОРОЖНОГО, ПРОМЫШЛЕННОГО И ГРАЖДАНСКОГО СТРОИТЕЛЬСТВА МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ КОНСТРУКЦИИ Рабочая программа, методические указания и задания к курсовому проекту и курсовой работе по дисциплине Металлические конструкции, включая сварку для студентов специальности 270102 Промышленное и гражданское строительство для всех форм обучения СЫКТЫВКАР 2007 ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ СЫКТЫВКАРСКИЙ ЛЕСНОЙ ИНСТИТУТ – ФИЛИАЛ ГОУ ВПО САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ...»






 
© 2013 www.diss.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты, Диссертации, Монографии, Методички, учебные программы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.