Несколько лет назад казалось фантастикой многое из того, что сегодня начинают применять в своей практике архитекторы и градостроители: архитектурно-вычислительную технику, математическое моделирование, лазер и космическую фотосъемку, наконец, использование прикладного системного анализа в проектировании и управ пении развитием городов. Но не все архитекторы и инженеры идут в ногу со временем, не применяют математических методов в своей работе, не используют преимуществ, которые представляет технический прогресс.
Бурный рост строительства в последние годы вызвал значительное усложнение задач, методов и приемов. Решение этих задач архитектурного и градостроительного проектирования с помощью традиционных методов, основанных прежде всего на интуиции проектировщика, стало невозможным.
За последние годы в области градостроительства и архитектуры появился опыт применения математических методов и ЭВМ при решении проблем расселения, составления схем районной планировки, проектирования генеральных планов городов, промышленных комплексов, жилых зданий и общественных сооружений. Многие научно-исследовательские и проектные институты по градостроительству, жилым и общественным зданиям и сооружениям, гражданпроекты уже повседневно применяют ММ и ЭВМ.
Однако уровень подготовки соответствующих специалистов и обеспечение проектных институтов электронно-вычислительной техникой далеко отстают от требований жизни. В то же время развитие новых разделов математики и появление вычислительной техники открывают возможности использования точных аналитических методов в архитектурном проектировании. Разумеется, овладев новыми методами, отдавая должное кибернетике и моделированию, мы не должны их фетишизировать и считать, что только с их помощью можно решить все задачи. В новой ситуации в процессе архитектурного проектирования сегодня могут с успехом сочетаться и научные методы, и художественное творчество.
Применение новых методов проектирования с использованием математического аппарата, вычислительной техники и моделирования избавляет специалиста от механической, непроизводительной работы и позволяет ему сосредоточиться на творческих аспектах проектирования. Особенно ярко это проявляется при сравнении возможностей традиционных и новых методов проектирования в области анализа различных вариантов архитектурного решения. Архитектор, пользуясь традиционными методами, может разработать лишь немного вариантов проекта. При этом нет гарантии, что в их число попадает вариант оптимальный. В то же время архитектор, применяющий вычислительную технику и математическое моделирование, практически не ограничен числом рассматриваемых вариантов. Более того, современные методы позволяют проанализировать максимум возможных вариантов и выбрать из них наилучший. Если же учесть, что к современному проекту предъявляется множество самых различных требований (социальных, эстетических, технико-экономических, функциональных и др.), которые практически невозможно «держать в памяти», то роль электронно-вычислительных машин в проектировании многократно возрастает.
Разумеется, все это не значит, что архитектор должен превратиться в математика или специалиста по вычислительной технике занимающимся продвижением сайтов. Однако он должен ясно представлять себе возможности применения новых методов для решения архитектурно-планировочных задач, уметь правильно сформулировать задачу, получить ясный и понятный ответ и с полным знанием дела контактировать с математиками или другими смежниками.
Для обучения будущих зодчих основам новых методов проектирования в учебные планы архитектурных вузов был включен курс «Применение вычислительной техники в архитектурном проектировании». Курс этот сравнительно «молодой» — впервые начал читаться в 1971 г. в Московском архитектурном институте кандидатом архитектуры Л. Н. Авдотьиным и быстро завоевал популярность у студентов и специалистов. Однако до последнего времени дело осложнялось отсутствием учебника по данному курсу, что создавало значительные трудности как студентам, так и преподавателям. Поэтому несомненным вкладом в организацию архитектурного образования был выход в свет в 1978 г. учебника «Применение вычислительной техники и моделирования в архитектурном проектировании», написанного заведующим кафедрой высшей математики и технических средств архитектурного проектирования Московского архитектурного института, доктором архитектуры, профессором Л. Н. Авдотьиным.
Многие годы Л. Н. Авдотьин работал в ЦНИИП градостроительства, и его усилиями в институте был создан отдел математического моделирования и вычислительной техники, осуществляющий широкую программу исследовательских работ по автоматизации градостроительного проектирования. Результатом таких работ было появление математических моделей и программ для ЭВМ по решению задач градостроительного проектирования: функционального зонирования территорий, размещения жилой застройки, транспортно-планировочной оценки проектных решений, моделирования работы городских путей сообщения. Все это нашло широкое применение в проектной практике. Ряд подобного рода задач включен в учебник.
Учебник начинается с рассмотрения принципов действия электронно-вычислительных машин, принципиальных их устройств и специфики работы, а также автоматических устройств ввода и вывода чертежно-графической информации. Изложение проиллюстрировано примерами графических изображений архитектурных и градостроительных объектов, спроектированных с помощью ЭВМ и построенных в нашей стране и за рубежом.
Четко изложены в учебнике теоретические основы применения математических методов и вычислительной техники в архитектурном и градостроительном проектировании. Следует подчеркнуть, что автор сумел теоретический материал тесно увязать с конкретными задачами проектирования и проиллюстрировать наглядными примерами из реальной проектной практики. Такое изложение обеспечивает доступность материала не только для специалистов, но и для студентов. Важное место в учебнике отведено методике моделирования и вычислительной техники для решения задач районной планировки и градостроительства. К числу таких задач отнесены выбор и зонирование городской территории, проектирование жилой застройки, проектирование транспортных систем, а также многие другие.
Решения задач иллюстрируются примерами из практики последних лет отечественных и зарубежных проектных организаций. При этом значительное место занимают результаты, полученные самим Л. Н. Авдотьиным в ЦНИИП градостроительства, что, несомненно, сказалось на изложении материала, который приобрел от этого, как мне кажется, особую глубину и интерес для читателя, с большой полнотой раскрыл специфику творческого поиска в сфере применения математических методов, вычислительной техники и моделирования в проектировании.
В учебнике подробно рассматривается применение методов моделирования и вычислительной техники в проектировании жилых и общественных зданий и сооружений. При этом особого внимания заслуживают решения задач выбора оптимального набора секций в серии проектов жилых домов и планировки квартир с учетом демографического состава населения, а также методы трансформации планировочных решений с помощью ЭВМ. Возможности применения вычислительной техники для выполнения графических работ подробно иллюстрируются вычерченными ЭВМ вариантами фасадов жилых зданий. Подобные примеры показывают реальность использования ЭВМ в творческом процессе архитектурного проектирования жилых и общественных зданий и сооружений. Особо автор останавливается на вопросах применения вычислительной техники при проектировании промышленных зданий и комплексов и прежде всего при расчетах и проектировании строительных конструкций. Изложение материала иллюстрируется примерами использования ЭВМ для поиска и оценки вариантов компоновки промузлов или групп промпредприятий.
Для практики советского градостроительства особый интерес представляет глава учебника, посвященная методологическим вопросам автоматизации процессов проектирования и разработки автоматизированной системы проектирования объектов строительства (АСПОС), которая начинает применяться сегодня целым рядом научных центров и организаций нашей страны при активном участии Л. Н. Авдотьина. К достоинствам данной главы следует отнести то, что она вооружает специалистов знаниями, необходимыми для участия в сложном процессе создания и работы автоматизированных систем проектирования в области архитектуры и градостроительства.
В приложении содержатся сведения из современной прикладной математики, такие, как линейное программирование, матрицы и определители, элементы теории графов, основные понятия теории вероятностей и математической статистики, а также основные принципы программирования для ЭВМ. Наличие краткого изложения элементов прикладной математики и программирования для ЭВМ позволяет использовать эту монографию в качестве справочного руководства, что особенно ценно в практике проектирования.
Таким образом, даже краткий обзор содержания учебника показывает, что он охватывает практически все вопросы, связанные с применением вычислительной техники и моделирования в архитектурном и градостроительном проектировании. По существу книга представляет собой краткую энциклопедию новых методов проектирования, связанных с применением моделирования и ЭВМ, и является первым изданием такого рода в мировой практике.
Следует отметить, что все рассмотренные в книге вопросы впервые излагаются в учебной литературе, предназначенной для студентов-архитекторов. В этом большая заслуга Л. Н. Авдотьина, который впервые творчески обобщил опыт применения ЭВМ в архитектурном и градостроительном проектировании, накопленный ведущими проектными организациями нашей страны.
В книге наиболее широко освещены вопросы применения вычислительной техники в планировочном и градостроительном проектировании. Это естественно, так как, с одной стороны, автор учебника является градостроителем, с другой стороны, в настоящее время математические методы и ЭВМ наиболее широко применяются в градостроительном проектировании. Вопросы же применения ЭВМ в проектировании жилых и общественных зданий и сооружений, а также промышленных предприятий освещены слабее.
Хотелось бы в учебнике видеть больше иллюстраций, связанных с применением моделирования и вычислительной техники в творческом процессе архитектора, более наглядно представлять ту помощь, которую могут оказать ЭВМ в работе проектировщиков.
Архитектурные институты, факультеты, отделения получили необходимый и в высшей степени полезный учебник по одному из важнейших направлений совершенствования организации архитектурного и градостроительного проектирования.
Хорошее качество издания вполне отвечает высокому полиграфическому уровню, который мы предъявляем к учебникам. Стройиздат выпустил хорошую книгу, которая уже стала библиографической редкостью. Мы надеемся, что за первым изданием в скором времени последует второе, которое удовлетворит потребности широкого круга читателей в ценном пособии по применению вычислительной техники и моделированию в архитектурном проектировании.
