ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
ПРОЕКТНО-ИЗЫСКАТЕЛЬСКИЙ И НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ
АЭРОПРОЕКТ
УТВЕРЖДАЮ
Заместитель
начальника института, к. т. н.
В.Г.
Локшин
02.06.1986
г.
РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ РАЗРАБОТКЕ ОПТИМАЛЬНЫХ
ПРОЕКТНЫХ РЕШЕНИЙ СТРОИТЕЛЬНОЙ ЧАСТИ AЭPОBОKЗАЛЬНЫХ
КОМПЛЕКСОВ НА БАЗЕ ПРИМЕНЕНИЯ ПРОГРАММНОЙ СИСТЕМЫ «ФОРПРОЕКТ - ЕС»
Рекомендации разработаны с целью ускорения внедрения ЭВМ в процесс
проектирования, и содержат предложения по использованию программной системы
Форпроект (ориентированной на разработку схемы генерального плана промышленного
предприятия) в проектировании аэровокзальных комплексов.
Предлагаемое издание содержит руководство по
автоматизированному проектированию схемы генерального плана АВК (комплексного
строительного решения), а также руководство по использованию программных
подсистем, входящих в систему Форпроекг ипредназначенных для оценки, анализа и целенаправленного определения
прогнозируемых значений технико-экономических показателей оптимального решения
по минимуму прорабатываемых вариантов.
В настоящих рекомендациях использованы положения
«Руководства по автоматизированному проектированию схемы генерального плана
предприятия», разработанного ЦНИпроектом, и опыт применения ЭВМ при разработке
предложений по уточнению основных технолого-планировочных и
технико-экономических, показателей вариантов АВК аэропорта Домодедово.
Рекомендации
разработаны м. н. с. В.Л. Положковым.
Институтом Аэропроект ранее была разработана методика
комплексной сценки проектных решений аэровокзалов, предназначенная для оценки
качества проектов сооружений обслуживания пассажиров в аэропортах на всех
этапах их проектирования. Метод оценки базировался на едином бальном
эквиваленте качества и позволяет количественно определить общее качество
проектного решения. Перевод, каждого размерного показателя в балл и выражение в
баллах безразмерных качественных показателей производился методом экспертных
оценок [1].
На современном этапе, в связи с развитием методов оценки
качества, наиболее точной и более объективной является автоматизированная
оценка. Приведение значений разномерных показателей любого вида к одному,
выраженному числом, эквиваленту, производится в ней с использованием строго
математического способа, основанного на теории векторной оптимизации, что
снижает проявление субъективизма в общей опенке качества проекта (Основные
теоретические положения автоматизированного проектирования приведены в
«Методике комплексной оценки проектных решений аэровокзалов») Кроме того,
использование автоматизированной системы Форпроект позволяет формировать
эффективную схему генерального плана и определяет принципиальное
архитектурно-планировочное решение с учетом влияния совокупности факторов,
порождаемых различными системами объекта (такими как функционально-технологическое
решение, планировочные решения зданий, экономика и т.д.) [2].
Главное достоинство этой системы заключается в том, что она
позволяет на предпроектной стадии оперативно выбрать оптимальный вариант с
помощью полученной на ЭВМ достоверной информации, формируемой на основе
экономических и технических показателей. Окончательный выбор варианта с учетом
архитектурно-художественных критериев, оценки остается за автором проекта.
Процесс автоматизированного проектирования схемы генплана
АВК включает четыре основных поисковых этапа (рис. 1, табл.
1.1):
генерацию вариантов проектных решений (формирование эскизов
вариантов);
оценку эффективности вариантов (определение
технико-экономических показателей);
анализ эффективности вариантов (сравнение разработанных
вариантов проектных решений по контролируемым показателям и выбор наилучшего из
них по комплексному показателю эффективности). Комплексный показатель
эффективности определяется, как сумма средних квадратичных отклонений отдельных
показателей от их экстремальных значений [2].
Регулирование эффективности вариантов (управление
эффективностью вариантов по совокупности их расчетных технико-экономических
показателей, определение направлений корректировки лучшего из существующих
вариантов). Это одно из важнейших свойств системы позволяющее концентрировать
внимание автора проекта на показателях, изменение которых дает возможность
разработать наиболее эффективный вариант, ранее неизвестный.
Схема
технологического процесса автоматизированного проектирования
генерального
плана
Этап
Основное содержание
выполняемых работ
Программные средства
Генерация
вариантов
1. Подготовка заданий на
проектирование:
- вычерчивание схемы генплана с учетом
геометрических ограничений приведенных в топологической модели (таблица 1, 2)
существующей ситуации (фиксация начала координат, существующих зданий,
производств, вводов коммуникаций и резервных участков);
- составление перечня
отдельных блоков, функциональных зон и присвоение им произвольных порядковых
номеров;
- составление перечня внешних вводов коммуникаций
и присвоение им номеров, отличных от номеров блоков и функциональных зон;
- составление перечня существующих зданий и
резервных участков.
2. Разработка эскиза
очередного варианта.
Оценка
эффективности вариантов
1. Заполнение таблиц
исходных данных.
2. Определение значений,
технико-экономических показателей в автоматизированном режиме.
3. Анализ полученных
результатов и формирование контролируемого набора показателей.
4. Определение значений
дополнительных показателей, отражающих специфику проектируемого объекта
ОЦЕНКА
- СГП
Анализ
эффективности вариантов
1. Заполнение таблиц
исходных данных.
2. Определение комплексных
показателей эффективности на основе контролируемого набора показателей в
автоматизированном режиме
3, Анализ результатов.
АНАЛИЗАТОР-4
Регулирование
эффективности
1. Заполнение таблиц
исходных данных
2. Прогнозирование
значений показателей более эффективного варианта в автоматизированном режиме.
3. Интерпретация результатов,
в т.ч. геометрическая, и определение направления поиска для разработки эскиза
более эффективного варианта.
РЕГУЛЯТОР
- 4
Таблица 1.2
Топологическая модель
СТП
Объект, элементы объекта и
их взаимное расположение
Типология пространства для
размещения объекта и его элементов
Строительная площадка
Прямоугольник. Система
участков застройки и запретных зон
Участок застройки
Прямоугольник
Запретная зона
Прямоугольник
Расположение осей
Вертикальные оси располагаются параллельно оси Yслева направо; горизонтальные оси располагаются
параллельно оси X
снизу вверх
Расположение участков
застройки и запретных зон
Параллельно осям координат
Расположение зданий
Параллельно осям координат
Здание (с технологической
точки зрения)
Система технологических
зон
Здание (со строительной
точки зрения)
Система, деформационных
блоков
Технологическая зона
Прямоугольный
параллелепипед.
Деформационный блок
Прямоугольный:
параллелепипед
Сопряжение деформационных
блоков в здании
Продольное.
Поперечное.
Комбинированное
Сопряжение технологических
зон и деформационных блоков
Технологическая зона
=
ìОдин ДБ,
íНесколько ДБ,
îЧасть ДБ
Коммуникации
Система взаимно-перпендикулярных отрезков,
параллельных осям координат.
Опытная эксплуатация системы была проведена при разработке схемы
генплана аэровокзального комплекса аэропорта Домодедово.
В данном примере объектом формирования схемы генплана
является: реконструкция существующего здания аэровокзала, строительство нового
объема с размещением в нем помещений основного технологического и
вспомогательного назначения, и помещений дополнительного обслуживания.
На стадии «генерация вариантов» разработаны 2 варианта
принципиальных компоновочных схем с учетом топологических ограничений системы Впервом варианте (рис. 2)
помещения основного технологического назначения (операционные помещения
вылетающих и прилетевших пассажиров, помещения и зоны ожидания, зоны
распределения и помещения обработки багажа) размещены во вновь возводимом
двухэтажном объеме со стороны перрона. Во втором варианте вновь возводимый
двухэтажный объем с теми же зонами и помещениями размещен к западу от
существующего здания аэровокзала (рис. 3).
В качестве исходных данных используются:
1. Экспликация зданий и технологических зон с указанием
шифра (номера), используемого в программной системе; и вместимости этих зон
(табл. 2.1).
2. Данные по геометрии компоновочного эскиза схемы генплана,
участки застройки с различными гидрогеологическими
условиями;
запретные зоны;
проектируемые и существующие здания итехнологические зоны;
вводы внешних коммуникаций.
Исходные данные задаются на
бланках О-ГСП, содержащих 21 таблицу. Все данные являются целыми десятичными
цифрами. В качестве примера по заполнению таблиц рассмотрен вариант 1. Указания
по заполнению таблиц исходных данных приведены в таблице 2.2.
Функциональная схема транспортных коммуникации для
заполнения таблицы 10 приведена на рис. 4.
Функциональная 'схема технологических связей для заполнения
таблицы 2-1. приведена на рис. 5.
Таблица 2.1.
Экспликация
зданий и технологических зон.
Номер здания
Номер технологической зоны
Наименование
технологической зоны
Вместимость*, чел.
Этажность
Примечание
I
1
Вестибюль
2
существующая
II
2
Зона распределения,
ожидания, административные помещения
890
4
»
III
3
Депутатский сектор
461
2
»
IV
4
Сектор «Интурист»
461
»
V
5
Зона распределения
254
2
»
IV
6
Административно-служебные помещения
266
1
новое
строительство
VII
7
Операционные помещения, помещения обработки багажа
3023
2
»
VIII
8
Стационарное посадочное сооружение
124
1
»
IX
9
124
1
»
X
10
27
1
»
XI
11
27
1
»
XII
12
27
1
»
XIII
13
27
1
»
XIV
14
27
1
»
XV
15
27
1
»
* В данном примере вместимость технологических зон
пропорциональна их. площади.
Рис. 5. Функциональная схема
технологических связей
Таблица 2.2.
Указания
по заполнению исходных данных
Номер таблицы
Номер столбца
Рекомендации
и ограничения:
1
1-9
Информация задается по
нормативным документам.
Информация задается
после заполнения таблиц.
21
при отсутствии
информации задается = 0
22
число строк в таблице 3
23
число строк в таблице 8
24
число объектов в таблице 21
25
число строк в таблице 5
26
число строк в таблице 4
27
число строк в таблице 7
28
число строк в таблице 6
2
Информация задается
после заполнения таблиц 9÷20
1
число строк в таблице 9
2
число строк в таблице 10
4
число строк в таблице 11
5
число строк в таблице 12
7
число строк в таблице 13
8
число строк в таблице 14
10
число строк в таблице 15
11
число строк в таблице 16
13
число строк в таблице 17
14
число строк в таблице 18
16
число строк в таблице 19
17
число строк в таблице 20
3, 6, 9
ì1 - определяются ТЭП по соответствующему
12, 15
íвиду коммуникаций;
18
î0 - коммуникации
отсутствуют
3
1÷4
координаты задаются относительно
общеплощадочной системы координат
1 категория грунта =
ì1 - песок или гравий
ï2 - супесь
í3 - суглинок
î4 - глина
4
1÷4
координаты задаются
относительно общеплощадочной системы координат
ì1 - проектируемое
8 тип здания =
í2 - существующее;
î3 - резервируемый участок
5 количество технологических участков
ì= 0 - для резервируемых участков
í¹для
проектируемых
и
îсуществующих корпусов
6 количество
деформационных блоков
ì= 0 - для резервируемых участков
í¹для
проектируемых
и
îсуществующих корпусов
Примечание: при КДВ = 0 затраты
на возведение корпуса не определяются
7
номер входа = 0 для
корпусов, в которых
количество работающих равно нулю.
5
1
номер технологической
зоны задается в соответствии со схемой генплана предприятия
2÷7
координаты задаются
относительно системы координат каждого здания
10
характертехнологического процесса
ì1 - основной
í2 - вспомогательный
î3 - обслуживающий
5
11
тип технологической зоны =
.
12÷13
координаты задаются относительно общеплощадочной системы координат;
для существующих
технологических зон и для проектируемых производств, не подлежащих
расширению, координаты оси расширения = 0;
14
для неотапливаемых зонtрасч. = средней температуре наружного воздуха на
отопительный период (см, табл. 1, показатель 5)
7
1÷4
координаты задаются
относительно системы координат каждого здания;
5
тип блока = номеру
какой-либо строки в табл. 6. (тип блока
определяется
совокупностью параметров, описанных в табл. 6)
6
ориентация пролетов
(направление стропильных =
конструкций)
8
1
2÷3
номер входа задается в
соответствии со схемой генплана предприятия
координаты задаются
относительно общеплощадочной системы координат
9÷20
если какой-либо вид
коммуникаций отсутствует, то в соответствующие таблицы заносится по одной
нулевой строке (9, 10 - транспорт; 11, 12 - водоснабжение; 13,
14-теплоснабжение;.15, 16 - электроснабжение; 17, 8 - газоснабжение; 19, 20 -
прочие коммуникации)
10. 12, 16,
18, 20
1÷2
под номером объекта
понимается номер производства (в соответствии с табл. 5) или номер входа (в соответствии с табл. 8).
9
1
Вид транспорта:
1 - автотранспорт в ВС;
2 - ж.д. транспорт (с учетом годовых
объемов перевозок)
10
3, 1, 2
тип коммуникаций
задается порядковым номером из табл. 9. Начало и конец направления
коммуникаций в соответствии с рис. 4
1
режим работы =
12
3
тип коммуникаций задается порядковым номером из табл. 11..
13
1
вид
теплоносителя =
ì1 - горячая
вода
í2 - пар
î3 - пароконденсат
вид
и способ прокладки =
14
3
тип коммуникации задается порядковым номером из табл. 13
15
1
характеристика производственной среды =
ì1 - химическая или нефтяная
í промышленность
î2 - прочие
виды промышленности
2
вид линии электропередачи =
3
вид и способ прокладки =
ì1
- траншеи для кабеля или ж/б
íопоры
для провода
ï2
- эстакады для кабеля или
îметаллические
опоры для провода
16
3
тип коммуникации задается порядковым номером из табл. 15
17
18
1÷3
1÷5
задаются нулевые строки в связи с тем, что нормативы по газоснабжению
пока не разработаны
19
1
вид коммуникаций
2÷4
если функции затрат на прочие коммуникации не определены, то задаётся
0
20
3
тип коммуникации задается номером строки из табл. 19
21
Заполняется в соответствии с рис. 5. В таблицу включаются только те
производства или вводы (из табл. 5), между которыми существуют
технологические связи;
t0,0 = 0;
t0,i
= ti,0
= номер производства или ввода (i = 1÷N)
ti,j =
ì1 - технологическая связь направлена
í
от i -го объекта к j- му
î0
- технологической связи
Результаты работы
программной системы «ОЦЕНКА» представлены таблицами технико-экономических
показателей и коэффициентов, характеризующих качество схемы генплана
(приложение 1).
Абсолютные значения экономических показателей могут
отличаться от реальных в связи с тем, что графоаналитический анализ и
статистическая обработка укрупненных технико-экономических показателей в данной
программе проводились по промышленным предприятиям.
Дополнительная информация (промежуточные результаты),
содержащая параметрыитехнико-экономические
показатели отдельных зданий, технологических зон и коммуникационных сетей,
распечатывается сразу после исходных данных в виде таблиц:
ТВД4 - параметры корпусов;
ТБД5 - параметры технологических зон;
ТВД7 - параметры деформационных блоков;
ТСТ - расположение технологических зон и вводов
коммуникаций;
STN- параметры наружных стен;
STV
- параметры смежных участков;
STVP-
параметра внутренних стен;
VX- расположение входов в корпусах;
LUDI- общие параметрылюдских потоков;
КОF- коэффициенты;
MAT1
- единовременные затраты;
МЛТ2 - эксплуатационные затраты;
МАТЗ - общие затраты;
PLPI- параметры расширяемых технологических зон;
TKR- параметры расширяемых корпусов;
TД4
- параметры людских потоков на площадке;
ТД5 - параметры людских потоков в корпусах;
ТКО - координаты объектов технологического потока.
Структура таблиц приведена в приложении 2.
Распечатка промежуточных результатов приведена в приложении
3.
Анализ эффективности технико-экономических показателей по
вариантам осуществляется на ЭВМс использованием подсистемы «Анализатор»
Число анализируемых вариантов ичисло
соответствующих им показателей может быть произвольным. Перечень показателей,
отобранных для анализа эффективности вариантов в данном примере, приведены в
таблице 2.2.
Исходные данные задаются на бланках АН-4; в таблицах 1, 3, 4- в виде целых
десятичных чисел; в табл. 2 - в виде десятичных чисел с точкой. Запись исходных
данных следует начинать с заполнения матрицы показателей построчно,
показателями из табл. 2.2. Запись показателей производится последовательно,
группа за группой, в порядке их приоритета. Заполнение таблицы индикатора
направленностей эффективностей производится по числу показателей в одном
варианте цифрами 1 или 0.Цифра 1 соответствует показателю, стремящемуся
к max, а0 -к min. Количество показателей в каждой
группе записывается в порядке приоритета этих групп, начиная с первой.
Результаты расчета печатаются в виде двух заключений и
приведены в приложении
4.
Таблица 2.2
Перечень
технико-экономических показателей схемы генплана, отобранных для получения
комплексного показателя:
Для прогнозирования на ЭВМ
значении показателей качества наиболее эффективного варианта на основе
показателей двух вариантов используется подсистема «Регулятор».
Исходные данные задаются в бланках РЕГ-1 в таблицах 1, 2 в
виде целых десятичных чисел, в таблицах 3. 4, 5 - в виде десятичных чисел с
точкой.
Элементы индикатора направленностей эффективности могут
принимать одно из 2-х значений: 0 или 1.
"0" -: если данный показатель при
повышении его эффективности стремится к min, 1 - к mах.
Таблица заполняется в порядке расположения показателей в строке таблицы матрицы
показателей. Таблица векторов уровней эффективности вариантов заполняется
комплексными показателями эффективное - результатами счета по подсистеме
«Анализатор» в порядке следования вариантов.
В таблицу матрицы показателей показатели каждого
последующего варианта записываются с новой строки стем, чтобы легче
было проверять правильность вносимых данных. Призаполнении таблицы
матрицы ограничений на показатели оптимального варианта в случае невозможности
определения нижнего предела любого показателя, в соответствующей строке
проставляется «0», если невозможно определить. верхний предел - ставится любое
положительные число, значительно превышающеемаксимальное значение
соответствующего показателя.
Распечатки результатов отчета на ЭВМ по подсистеме
«Регулятор» приведены в приложении 5 и не нуждаются в дополнительном пояснении
2. Эпельцвейг Г.Я., Белиновская Л.В.,Гавзе
Л.Я., Елина Л.C., Холдобаева Т.И. Подсистема «Схема
генерального плана предприятия» (Форпроект - CTП) - М.
ЦНИпроект, 1983 (Межотраслевой фонд алгоритмов и программ автоматизированных
сметем в строительстве, вып. VI-66).
3. Эпельцвейг Г.Я., Золотухина Л.Л. Оценка значений
показателей планировочных решений корпуса, М.: ЦНИИпроект, 1985 (Межотраслевой
фонд алгоритмов и программ автоматизированных систем в строительстве, вып.
1-161-1).