التصميم المعماري بمساعدة الحاسوب

برامج الحاسب الآلي التصميم المعتمد على الحاسوب (CAAD) هي مستودع لسجلات دقيقة وشاملة للمباني وتستخدم من قبل المهندسين المعماريين وشركات الهندسة المعمارية.

تم تثبيت البرنامج الأول في الستينات ، لمساعدة المهندسين المعماريين على توفير الوقت بدلاً من رسم مخططاتهم. كان التصميم بمساعدة الكمبيوتر المعروف أيضًا باسم CAD هو في الأصل نوع البرنامج الذي استخدمه المهندسون المعماريون ، ولكن نظرًا لأن CAD لا تستطيع تقديم جميع الأدوات التي يحتاجها المهندسون المعماريون لإكمال مشروع ، فقد تم تطوير CAAD كطبقة مميزة من البرامج.

نظرة عامة
تستخدم جميع أنظمة CAD و CAAD قاعدة بيانات ذات خصائص هندسية وغيرها من الأشياء ؛ لديهم كل نوع من واجهة المستخدم الرسومية لمعالجة التمثيل البصري بدلاً من قاعدة البيانات؛ وهم أكثر أو أقل اهتماما بتجميع التصاميم من القطع القياسية وغير القياسية. في الوقت الحالي ، يكمن التمييز الرئيسي الذي يجعل المرء يتكلم عن CAAD بدلاً من CAD في معرفة المجال (الكائنات الخاصة بالعمارة والتقنيات والبيانات ودعم العمليات) المضمنة في النظام. يختلف نظام CAAD عن أنظمة CAD الأخرى من ناحيتين:

لديها قاعدة بيانات كائن صريح من أجزاء البناء والمعرفة البناء.
ويدعم صراحة إنشاء كائنات المعمارية.
وبشكل عام ، يشير CAAD أيضًا إلى استخدام أي تقنية حاسوبية في مجال التصميم الهندسي ، بخلاف البرمجيات الخاصة بالعمارة. على سبيل المثال ، يتم استخدام البرامج التي تم تطويرها خصيصًا لصناعة الرسوم المتحركة على الكمبيوتر (مثل Maya و 3DStudio Max) أيضًا في التصميم المعماري. يمكن لهذه البرامج إنتاج صور واقعية ثلاثية الأبعاد وصور متحركة. في الوقت الحاضر هو جعل تقديم الوقت الحقيقي شعبية بفضل التطورات في بطاقات الرسومات. التمييز الدقيق لما ينتمي بشكل صحيح إلى CAAD ليس واضحًا دائمًا. تستخدم البرمجيات المتخصصة ، على سبيل المثال لحساب الهياكل عن طريق طريقة العناصر المحدودة ، في التصميم المعماري وبهذا المعنى قد تندرج تحت CAAD. من ناحية أخرى ، نادراً ما يتم استخدام مثل هذه البرامج لإنشاء تصميمات جديدة.

في عام 1974 أصبح Caad كلمة حديثة وكان موضوعًا شائعًا للتحديث التجاري.

مميزات
يحتوي برنامج CAAD على قاعدة بيانات للأشكال الهندسية المرتبطة ببعض الخصائص. على النقيض من برنامج CAD القياسي ، يمكن للمهندس أن يلجأ إلى الكائنات والبيانات الخاصة بالبناء. يعرف البرنامج جميع المكونات مع ميزاتها ويدعم الاستخدام الإبداعي أثناء مرحلة التصميم.

لا تكون الحدود بين برنامج CAAD وبرامج التوقيع الأخرى بمساعدة الكمبيوتر واضحة دائمًا. على سبيل المثال ، يتم استخدام برامج الرسوم المتحركة الكلاسيكية ، مثل 3ds Max ، لعرض تصميمات المهندس المعماري وعرضها أو تحريكها. يمكن أيضًا أن يكون تطبيق طريقة العناصر المحددة جزءًا من برنامج CAAD ، وهو نادر الاستخدام في عملية التصميم ويستخدم فقط في إثبات حسابي لهياكل المباني.

اعمال بناء
عادةً ما يتكون هيكل برنامج CAAD النموذجي من مستويين على الأقل. يستخدم المستوى الأول لحساب وعرض التعريف الهندسي للتصميم. قد يتكون هذا التمثيل الداخلي من نماذج ثنائية أو ثلاثية الأبعاد ، وفقًا للبرنامج. في هذا المستوى ، ترتبط المخططات ببيانات أخرى مثل التصنيفات والأبعاد وخصائص المادة. يمكن إخراج نتائج هذه العملية كخطط وخطط أرضية ومقاطع وطرق عرض وفي نماذج ثلاثية الأبعاد في تمثيل مكاني.

على المستوى الثاني ، يتم تحليل هذه الأرقام المجمعة ، أي الهيئات الهندسية التكميلية مع عمليات قاعدة البيانات. يمكن استخدام هذا لإنشاء معلومات تعريفية في شكل قائمة ، مثل قوائم المساحة وقوائم لتحديد الكتلة ، وفواتير المواد ، في جداول زمنية جزء البناء. نظرًا لأن الكمبيوتر يمكن أن يؤدي طاقة حوسبة عالية وبالتالي يمكنه حساب وعرض الإنشاءات والترتيبات غير الفنية وغير الفنية ، فإن هذا المستوى يحد ويراقب الإختيار والنطاق ويهتم بالوظيفة (الجدوى التقنية) للتصميم.

وهناك تصنيف آخر لبرامج التصميم هو AEC (الهندسة المعمارية ، الهندسة ، الإنشاء). هنا ، غالبًا ما يتم تضمين وحدات أكثر تطورًا أو أفضل للتصميم والحساب الساكن والعطاءات للمكونات. ومع ذلك ، فإن حدود CAAD هي السوائل.

كائنات ثلاثية الأبعاد
لدى CAAD نوعين من الهياكل في برنامجها. النظام الأول عبارة عن بنية سطحية توفر وسيط رسومات لتمثيل كائنات ثلاثية الأبعاد باستخدام تمثيل ثنائي الأبعاد. أيضا خوارزميات تسمح بتوليد الأنماط وتحليلها باستخدام معايير مبرمجة ، وبنوك البيانات التي تخزن المعلومات حول المشكلة في متناول اليد والمعايير واللوائح التي تنطبق عليها. النظام الثاني هو بنية عميقة مما يعني أن العمليات التي يقوم بها الكمبيوتر لها حدود طبيعية. تسهّل أجهزة الكمبيوتر واللغات التي تدعمها هذه الأدوات إجراء العمليات الحسابية بسرعة وبدقة. كما يمكن بناء عدد غير منطقي تقريبا من طبقات المعالجة الرمزية لتمكين الوظائف التي توجد على السطح.

التمثيل البياني
تستخدم جميع أنظمة CAD و CAAD قاعدة بيانات بهندسة وخصائص أخرى للكائنات ، ولجميعها نوع من واجهة المستخدم الرسومية للتلاعب بالتمثيل البصري بدلاً من قاعدة البيانات ، وكلها أكثر أو أقل صلة بالتصميم والتجميع من الأجزاء القياسية وغير القياسية. تم العثور على التمييز الرئيسي عند الإشارة إلى CAAD بدلا من CAD في مجال المعرفة (كائنات محددة في الهندسة المعمارية والتقنيات والبيانات ودعم العمليات) المدرجة في النظام. يختلف نظام CAAD عن أنظمة CAD الأخرى في جانبين:

لديها قاعدة بيانات من الكائنات الخاصة لعناصر بناءة ومعرفة البناء.
يدعم صراحة إنشاء كائنات المعمارية.
وبشكل عام ، يشير CAAD أيضًا إلى استخدام أي تقنية حاسوبية في مجال التصميم المعماري بغض النظر عن استخدام برنامج هندسة معمارية معين. على سبيل المثال ، يتم أيضًا استخدام برنامج تم تطويره خصيصًا لصناعة الرسوم المتحركة (مثل ، Maya أو 3ds Max) ، في التصميم المعماري. التمييز الذي ينتمي بشكل صحيح إلى CAAD ليس واضحا دائما للقيام به. تستخدم البرمجيات المتخصصة ، على سبيل المثال ، لحساب الهياكل التي تستخدم طريقة العناصر المحدودة ، في التصميم المعماري ، وبالتالي فهي تتوافق مع CAAD. من ناحية أخرى ، نادرًا ما يتم استخدام مثل هذه البرامج لإنشاء تصميمات جديدة. في CAAD يمكن للمرء أيضا العثور على تطبيق تقنيات مثل القواعد النحوية ، والحساب التطوري ، وأنظمة الخبراء. لدعم عملية الاتصال ، يتم تنفيذ جميع أنواع نظام العمل التعاوني المدعوم من قبل الكمبيوتر (CSCW).

مزايا
ميزة أخرى إلى CAAD هو طريقة لرسم الخرائط للأنشطة والوظائف. يشار إلى حالتين من رسم الخرائط لتكون بين الهياكل السطحية (TM1) والهياكل العميقة (TM2). هذه التعيينات هي تجريدات يتم تقديمها من أجل مناقشة عملية تصميم ونشر أنظمة CAAD. عند تصميم الأنظمة ، يعتبر مطورو النظام عادة TM1. هنا ، تعد عملية التخطيط رأسًا على عقب هي عبارة نموذجية ، وهي تطوير وظيفة قائمة على الكمبيوتر تقوم بالتخطيط بأكبر قدر ممكن في نشاط التصميم اليدوي المقابل ، على سبيل المثال ، صياغة الدرج ، والتحقق من التضارب المكاني بين أنظمة البناء ، وتوليد وجهات نظر من وجهات نظر متعامدة. تميل عمليات التصميم المعماري إلى دمج النماذج المعزولة حتى الآن. يجب الجمع بين العديد من الأنواع المختلفة من المعارف والأدوات والتقنيات المرئية ووسائل الإعلام. تغطي عملية التصميم دورة الحياة الكاملة للمبنى. المجالات التي يتم تغطيتها هي البناء ، العمليات ، إعادة التنظيم ، وكذلك التدمير. وبالنظر إلى الاستخدام المشترك لأدوات التصميم الرقمية وتبادل المعلومات والمعرفة بين المصممين وعبر المشاريع المختلفة ، فإننا نتحدث عن استمرارية التصميم.

يتضمن عمل المهندس المعماري معظم البيانات الممثلة مرئيًا. غالباً ما يتم توضيح المشكلات والتعامل معها في مقاربة رسومية. هذا النوع من التعبير فقط هو بمثابة أساس للعمل والمناقشة. لذلك ، يجب أن يكون لدى المصمم أقصى تحكم مرئي على العمليات التي تجري داخل تصميم التصميم. تحدث أسئلة أخرى حول الملاحة والوصول إلى المعلومات الترابطية والبرمجة والتواصل ضمن مجموعات بيانات كبيرة جدًا.