«...Эта технология помогает мне приблизиться к  профессии строителя. В прошлом, между моими первыми эскизами и готовым строением существовало множество промежуточных этапов, и сама суть дизайна могла быть утеряна прежде, чем проект доходил до этапа строительства. Это было похоже на то,  будто мы говорим на разных языках. Удивительно, но сейчас  строители легко понимают меня, и в этой ситуации  компьютер не заменяет человека, а является неким переводчиком».  

Франк О. Гери (Frank O.Gehry)

О компании FOG/A

Расположенная в Санта Моника, Калифорния, архитектурная мастерская Frank O. Gehry & Associates, Inc. (FOG/A) имеет в штате более 60 специалистов. В мастерской широко используется САПР. Благодаря этому, сотрудники компании имеют возможность создавать модели любого размера, от масштабированных архитектурных моделей до макетов в полную величину. Системы проектирования включают в себя полную библиотеку материалов, содержащую примеры их использования и технические характеристики. FOG/A использует сеть рабочих станций САПР для художественного проектирования и создания на основе этих красочных проектов полной строительной документации. Помимо традиционных архитектурных CAD программ, компания FOG/A приобрела и успешно внедрила рабочие места  CATIA.

Основным принципом подхода фирмы к проектированию является подход, который Франк Гери разрабатывал последние три десятилетия. Суть этого подхода состоит в том, что исполнитель и  заказчик участвуют в процессе проектирования, как члены единой команды, при безусловном выполнении  всех требований и пожеланий заказчика. Процесс проектирования основан на изготовлении многочисленных моделей в различных масштабах. Эти модели помогают исследовать, и функциональные, и скульптурные аспекты проекта на уровне, понятном как самому  проектировщику, так и обычному человеку. Уже на ранних стадиях проектирования подбираются строительные материалы и формируются макеты проекта в полном масштабе, что ускоряет реализацию проекта, а также улучшает понимание архитектурного замысла автора. Работая одновременно над материалами и сложными конструкциями на уровне отдельных деталей в реальных размерах, разработчики  действуют в  строгом соответствии с поставленными задачами и бюджетом, которые были определяются заказчиком, в соответствии с муниципальными требованиями и культурными аспектами проекта. Это придает каждому проекту Франка Гери неповторимую индивидуальность, сделавшую Гери широко известным в мире.

Франк Гери придает особое значение выбору строительных материалов, при этом делая всё возможное для облегчения задач, ставящихся перед строителями. Это позволяет компании поддерживать хорошие  отношения с крупными строительными компаниями и производителями строительных материалов в США  и на международном уровне. Эти отношения дают возможность FOG/A использовать в проектах уникальные  материалы  и конструкции, превращая сложной процесс строительства в увлекательную  дизайнерскую игру. Сочетание моделирования строительного процесса и возможности создания макетов, применение различных  материалов и технологий строительства, а также применения сложных компьютерных систем, вывело FOG/A  на передний край архитектурных  технологий.

Выбор Программного обеспечения CATIA

Одной из основных проблем, разделяющих идеи Гери и их практическую реализацию, была проблема документирования 3D форм в двумерными строительные чертежи. Специалистам компании приходилось  тщательно измерять модели, сделанные руками Гери, выполнять сложные вычисления, и уже по ним создавать многочисленные элементы конструкции, изображая многочисленные виды и разрезы для более точного описания строительной конструкции. К сожалению, создание таких чертежей требует огромного труда, и, как результат, они получаются очень дорогостоящие, при этом, они представляют проект более сложным, чем он есть на самом деле. Подрядчики, не будучи уверены в том, как необычные формы могут фактически быть построены, допускают серьезные ошибки в оценке стоимости проекта. Все это раньше заставляло Гери, заинтересованного в строгом выполнении бюджета проекта, идти на компромисс, и, тем самым, ставило под угрозу осуществление задумок автора. Желая изменить ситуацию,  в 1990 году специалисты  Гери начали поиск программного обеспечения, которое могло бы успешно работать со сложными трёхмерными моделями, сохраняя все тонкости фантазий Гери.

В процессе этого поиска, фирма опробовала множество разнообразного архитектурного программного обеспечения. Первым экспериментом архитекторов по проектированию с помощью компьютера было создание большой скульптуры Рыбы у береговой линии Барселоны в Олимпийской Деревне в 1992 году. Для скульптуры, длиной около 180 футов и около 115 футов высотой, было характерно наличие множества кривых линий, несовместимых с  традиционной двумерной документацией. Первоначально смоделированная в древесине и металле, криволинейная поверхность, была обтянута плоскими листами из нержавеющей стали, которые покрывали стальною структуру с внешней стороны. Столкнувшись с жесткими временными ограничениями, архитекторы были вынуждены  опробовать новейшие компьютерные технологии, в качестве среды для общения между проектировщиками и строителями. Поверхностная модель рыбы была создана, с использованием программного обеспечение Alias, и, хотя конечный результат выглядел визуально точно, программное обеспечение в то время имело достаточно ограниченные возможности. Как и большинство других CAD систем,  программное обеспечение Alias создало поверхность рыбы, как сетку из множества многоугольников.

В противоположность такому подходу, программное обеспечение  CATIA, способно было определять любую поверхность, используя математические формулы, которые могли бы быть использованы  литейщиками  для отливки  элементов скульптуры. Иными словами, и архитекторы, и строители способны были определить любую точку на любой поверхности фигуры с помощью математической модели, созданной CATIA. После успешной демонстрации процесса проектирования с помощью CATIA строителям, строительная компания Permasteelisa  купила одно рабочее место CATIA. Архитекторы создали модель Барселонской Рыбы на CATIA, а затем проверили точность модели,  построив бумажный макет с помощью лазерного трехмерного резака, управляемого непосредственно  по компьютерной модели.

Гери проверил эту бумажную модель и заметил, что она почти полностью соответствует его первоначальному замыслу. Дальнейшее строительство самой скульптуры проходило с удивительной скоростью и точностью. От предварительного проекта до завершения строительства потребовалось только шесть месяцев. Из нескольких тысяч связей, только на двух была получена погрешность в  3 миллиметра, остальные размеры были совершенно идеальны. Традиционных проектных документов строительства или рисунков потребовалось совсем немного. Гери вспоминает: "Двумерные рисунки кривых поверхностей могут быть очень красивыми,  но они все же искажают реальную поверхность, а с этой системой, вы можете увидеть, как все это можно построить".  Скульптура Рыбы окончательно убедила Гери и его партнеров, что моделирование с помощью CATIA  исключительно эффективно, особенно если необходимо строить  поверхности сложных форм быстро и точно.

Использование CATIA в проектах компании FOG/A

Проектирование Автобусной Остановки в Ганновере, Германия, еще более обогатило опыт проектировщиков, полученный при проектировании Барселонской Рыбы. Автобусная Остановка -  это небольшое строение с выгнутыми посеребренными и зелеными конструкциями из нержавеющей стали, которые поддерживаются прочными  вертикальными "T"-образными стальными опорами. Всё,  и навес и несущая конструкция – были смоделированы на CATIA, которая использовалась также для изготовления документации к проекту. Ощутимое преимущество проект Автобусной Остановки, созданный на CATIA, получил при объявлении тендера на строительство. Победитель тендера, компания Permasteelisa, снизила стоимость своего предложения на треть, когда стало известно, что проектирование велось с помощью CATIA.  

Резюме

Использование компанией FOG/A продуктов CATIA привело к более тесным отношениям между заказчиками и исполнителями, поставщиками и подрядчиками. Каждый проектировщик вносит какие-то  новые элементы в базу данных CATIA, тем самым  постоянно увеличивая её значимость для компании. Правильность и точность заносимой информации в базу данных информации и устранение лишних посредников между проектировщиками и строителями, уменьшают вероятность ошибок и снижают общую стоимость проекта, способствуя в целом увеличению реализуемости проектов.  Однако, специалисты FOG/A прекрасно сознают, что несмотря на высокую точность моделей, созданных на CATIA и высокое качество выпускаемой компьютером  строительной документации, существующие в настоящий момент допуски на строительство и монтаж, в значительной степени остаются неизменными, что необходимо  всегда учитывать при работе с компьютерными моделями.

Новая архитектурная технология, способная укрепить позиции проектировщика в строительстве, обещает многое. Гери считает, что выполнение сложного проекта с использованием CATIA, делает сложные, изогнутые формы в структуре зданий более простыми и реализуемыми. «Я в восторге от этих форм, потому что я люблю ощущать движение. Эти формы гениальны, доступны и прекрасны. Если сегодня я делаю много зданий с кривыми формами, и множество людей наслаждаются ими, то, наверняка, завтра у меня и у других архитекторов появятся новые заказы сделать что-то подобное».