Как изготавливают архитектурные макеты
Прежде чем строить дом из кирпича, бетона и стали в натуральную величину, необходимо создать его макет в миниатюре из более легких и подручных материалов. Зачем это нужно? Во-первых, чтобы перевести замысел архитектора, воплощенный в чертежах на бумаге, в трехмерную форму, то есть для наглядности. Во-вторых, для проверки инженерных решений: макет покажет, нет ли противоречий в проекте, все ли конструктивные детали соответствуют друг другу. В-третьих, современный макет помогает привязать будущее здание к месту строительства, так как воспроизводит и его окружение: соседние дома, дороги, пешеходные зоны, парковки, зеленые насаждения и так далее. Наконец, в-четвертых, макет передает то, что не опишешь никакими словами — эстетику архитектуры: цветовые и фактурные решения, стройность композиции, гармонию форм. Мы расскажем о том, как создаются современные макеты, на примере компании ПИК, в рамках нашего совместного проекта «Умные решения».
Начинается будущий макет с того, что в столярном цехе собирается деревянный подмакетник. Для его производства используется МДФ, или древесноволокнистая плита средней плотности, — листовой материал, изготавливаемый методом сухого прессования мелкой древесной стружки при высоком давлении и температуре. Для того чтобы подмакетник хорошо служил, необходимо использовать древесноволокнистую плиту самого высокого качества.
Подмакетник обеспечивает необходимую жесткость и небольшой вес конструкции. Это довольно сложное изделие — каждому макету требуется уникальная платформа, несмотря на применение типовых решений. В подмакетнике фрезеруется множество технических отверстий для того, чтобы потом закрепить в них дома, светофоры и фонари, а под платформой разместить всю механику и подсветку.
Основная сложность в проектировании подмакетника заключается в необходимости учесть все нюансы — отверстия, выборки — для каждого конкретного проекта, так как любая ошибка на этой стадии влечет за собой накладки при монтаже и расстановке элементов макета на всех последующих стадиях.
«Первые подмакетники мы собирали очень долго. Двигались методом проб и ошибок. Поначалу на изготовление каждого подмакетника уходило более суток. Затем благодаря усовершенствованию конструкции и использованию современных клеев работа по сборке стала производиться раз в пять быстрее. Так что эволюционируем», — говорит координатор сборочных работ компании ПИК Михаил Левин.
Многие операции производятся параллельно: столярный отдел разрабатывает подмакетники и тумбы, заготавливает дерево и шпон. Одна бригада из проектной группы разрабатывает и собирает подоснову, и одновременно другая бригада моделирует и производит дома.
После того как все эти стадии завершены, начинается монтаж электрики и механики. Наконец, последний этап — монтаж зданий на подоснову и упаковка готового изделия.
На готовом подмакетнике с наклеенными на него элементами благоустройства осуществляется монтаж будущей подсветки. Для этих задач в мастерской есть специальный отдел, специалисты которого не только монтируют подсветку, но и генерируют и внедряют новые «технологии». Например, здесь разработали приложение для управления подсветкой макета с функцией колоризации — выделения выбранных квартир разным цветом: трехкомнатных — красным, двухкомнатных — желтым.
«Свет в окнах, фонари, светофоры — это интересно, но этим уже не удивишь. Мы решили добавить светодинамику: переменные сигналы светофоров, фасадную подсветку. В качестве эксперимента поставили на макете «Пресненского вала, 21» маленький рекламный монитор, точно такой, как на улице. Он произвел фурор», — говорит ведущий инженер-разработчик, специалист по электронике Виктор Куренков.
В макеты мастерпланов специалисты отдела инкрустируют экраны, где показываются видеооблеты объекта на текущем этапе строительства, и могут загружать новые видеоролики с квадрокоптеров не выходя из мастерской.
Кроме того, с помощью механических элементов макеты можно «оживить». Например, сделать так, чтобы крыша дома поднималась, а под ней была видна планировка верхних этажей.
Порой заказчик просит внести изменения в проект. Если эти изменения локальные, то можно просто актуализировать старый макет. Но при изменении генплана или фасадов приходится либо изготавливать полностью новый макет, либо заменять дома или элементы благоустройства в соответствии с новыми требованиями.
Сотрудники мастерской работают по предоставленным от проектировщиков исходным данным, выполненным в AutoCAD. По этим данным и создается 3D-модель будущего макета.
Кстати, самый большой по размерам макет создается прямо сейчас. Это крупнейший объект компании — «Саларьево парк», представленный в масштабе 1/1000. Его размеры — 3000 × 1500 миллиметров.
До сегодняшнего дня самыми большими макетами были изготовленные в 2016 году макеты ЖК «Вавилова 4» (1750 × 1500 миллиметров) и Vander Park (2250 × 1800 миллиметров) в масштабе 1/100. Это были интерактивные макеты с поквартирной подсветкой, управляемой с планшета.
Подоснова — не менее значимый элемент макета, чем сами здания. Это то, что будет их окружать: дороги, дворы, парковки, зеленые насаждения и так далее. Горизонтальные поверхности подосновы в мастерской выполняют из натурального дерева, это делает макеты узнаваемыми, «фирменными».
К слову, ни одна макетная мастерская в мире не использует столько дерева из-за сложной технологии обработки. Дерево — дорогой, капризный материал, требующий особой аккуратности и художественного вкуса. Для каждой поверхности есть стандарты по использованию пород дерева, и каждая порода обозначает определенный тип покрытий.
Например, газон — это Black Ofram из африканской терминалии или оливковый ясень, а асфальт — венге или орех американский. Детские и спортивные площадки делают из махагона или платана, а водоемы — из тюльпанового дерева с его красивым радужным отливом. На одном макете единовременно используется до 10 пород дерева, а в наиболее сложных древесная палитра насчитывает в два-три раза больше пород.
«Некоторые считают, что в наших макетах — имитация дерева. Но имитация никогда не будет выглядеть как натуральный материал. Мы вручную подбираем каждую породу, ведь каждое дерево уникально. Породы могут сильно отличаться по текстуре, тональности и цвету. Всего в работе мы используем 20 разных пород, но и это не предел», — говорит директор мастерской Евгений Семенов.
Сотрудник мастерской Анастасия Чермянина считает, что к дереву нужен особый подход, ведь его текстура всегда разная — в этом есть и элемент творчества. Волокна дерева могут смотреть то в одну сторону, то в другую, за счет такой игры получается интересная подача. «В некоторых случаях мы используем печать заливки или штриховки на шпоне, что тоже придает поверхностям необычные оттенки и контрасты», — рассказывает Чермянина.
Поверхности из шпона собирают по принципу мозаики. При этом сборщики строго избегают зазоров, чтобы получилось единое полотно. Эта технология — отсылка к французской декоративной технике маркетри. Затем полученный слой оживляют деревьями, малыми архитектурными формами (МАФ), фигурками людей и миниатюрными автомобилями. Все детали здесь делают своими силами, кроме фигур людей и машин. Только совсем мелкие детали — качели, детское и спортивное оборудование — печатаются на 3D-принтере из полимерного материала.
В мастерской используются две технологии 3D-печати: стереолитография (SLA) и моделирование методом послойного наплавления (FDM). В стереолитографии лазерный луч направляется на фотополимер, после чего материал затвердевает. В качестве фотополимера используется полупрозрачный материал, который деформируется под действием атмосферной влаги. После отвердевания он легко поддается склеиванию, механической обработке и окрашиванию. Рабочий стол (элеватор) находится в емкости с фотополимером. После прохождения через полимер лазерного луча и отвердения слоя рабочая поверхность стола смещается вниз.
Технология FDM подразумевает создание трехмерных объектов за счет нанесения последовательных слоев материала, повторяющих контуры цифровой модели. Как правило, в качестве материалов для печати выступают термопластики, поставляемые в виде катушек нитей или прутков. Среди наиболее популярных — полилактидили «PLA-пластик», ABS-пластик.
Изготовление зеленых насаждений — деревьев, кустов — это отдельный кропотливый труд, чем-то напоминающий работу скульптора. Прежде этому не уделяли большого внимания, но через некоторое время в компании ПИК поняли, что это не второстепенная деталь и нужен отдельный «специалист по деревьям», которым стала Карина Крылова.
«Для крон деревьев мы заказываем сухоцветы из Германии, которые там сушат по специальной технологии. Чтобы получилось дерево, надо сначала вымочить траву в воде — так она становится менее хрупкой. Затем я придаю будущему дереву форму в нужном масштабе. В самом конце на покрытые лаком ветки по-мокрому посыпается листва, которую мы делаем из измельченных древесных опилок», — рассказывает она.
Отдельная тема — фасады домов. Их печатают на УФ-принтере, который может нанести различные изображения на абсолютно любые поверхности (бумажные носители, полимерные пленки, баннерные материалы, текстиль, стекло, оргстекло, керамогранит, мрамор, металл, композиционный материал, дерево, МДФ, ЛДСП (ламинированная древесно-стружечная плита), пробковое покрытие, ПВХ, пенокартон и так далее). Во время нанесения рисунка используются специальные чернила, под воздействием ультрафиолета образующие на поверхности прочную пленку.
Такая технология лучше всего подходит для пластика. Один лист с деталями печатается от 10 минут до нескольких часов, если нужно наносить печать в несколько слоев. После этого фасад отправляется на фрезерный станок, где в нем вырезаются оконные проемы и прочие отверстия. Для остекления в окнах домов используется тонкое оргстекло, тонируемое специальной пленкой. Чаще всего стекла вставляют целиком на весь фасад — при условии, что он плоский. Если же фасад имеет перепад, то доходит до того, что приходится вставлять стекла под каждое окно.
Затем на стекла клеятся оконные переплеты, изготовленные из самоклеющейся пленки или тонкого пластика. Для «оживления» макета делаются шторы на окна. Здесь способы изготовления различные — шторы можно напечатать на 3D-принтере, стереолитографе или фрезеровать с двух сторон. Таким же способом появляется детское и спортивное оборудование.
Детализация в макетах, давно уже, казалось, достигла пределов: невозможно же уменьшать до бесконечности. Тем не менее, по мнению самих макетчиков, предела совершенства нет, а потому они стараются повышать качество, детализацию и технологичность, конечно, без ущерба срокам изготовления.
Макетная мастерская компании ПИК в момент рождения насчитывала всего 10 сотрудников, занимала небольшую площадь, а сил и возможностей хватало для изготовления лишь 3–5 макетов в месяц. Со временем из небольшой мастерской выросла настоящая фабрика макетов.
Здесь налажено производство типовых деталей (балконы, корзины для кондиционеров, малые архитектурные формы) — специалисты макетной мастерской, по аналогии с индустриальным домостроением, поставили на поток свои типовые узлы, материалы и конструктивные решения в миниатюре для массового производства макетов.
Все типовые детали изготавливаются из различных пластиков на фрезерных или лазерных станках. В некоторых случаях, когда отсутствует информация для производства реалистичной детали, малые архитектурные формы изготавливаются из массива дерева.
Теперь мастерская занимает целое здание, где расположены столярный и фрезерные цеха, покрасочная камера, чистое помещение для сборки готовых изделий. Это помогает выполнять все виды работ под единым контролем. К тому же на стене, у всех на виду, висит выполненная из дерева панель, на которой детально расписаны стандарты работ, принятых в мастерской.
«Гораздо удобнее работать, когда все стандарты, по которым мы создаем макеты, всегда перед глазами. Это позволяет избежать лишних вопросов и согласований внутри команды», — говорит Евгений Семенов.
Каждый специалист здесь — мастер, творец, со своим уникальным опытом и творческим подходом к делу. Но при этом в условиях масштабного производства невозможно обойтись без отлаженной командной работы. Поэтому за каждым специалистом закреплен помощник, перенимающий опыт наставника и при этом освобождающий его от больших объемов черновой работы. Это позволяет одной бригаде выдавать «на гора» 1-2 макета в месяц.
Бригады не зацикливаются на чем-то одном: сегодня они «прокладывают» улицы и аллеи, на другом проекте — «строят» дома.
У большинства сотрудников высшее архитектурное, художественное или техническое образование, а вот настоящих строителей среди макетчиков нет. На работу в мастерскую набирается исключительно младший персонал — сборщики и помощники специалистов, которых ищут по объявлению или по рекомендации из других мастерских.
Несмотря на обилие рутинной работы, у специалистов мастерской остается время для творчества и экспериментов. Например, они моделируют и воплощают мини-сцены с фигурками людей, расставляют машины так, что кажется, будто они действительно движутся.
В ближайших планах — разработка проекционного 3D-мэппинга, он же проекционный мэппинг или видеомэппинг, технологии проецирования видеоконтента на любую поверхность. Это творческий и одновременно высокотехнологичный процесс создания и проецирования 3D-изображений на любые объемные, рельефные объекты, такие как, например, автомобиль, здание, предмет интерьера или искусственно созданная объемная конструкция. Видеопроекция возможна как на статичный объект, так и на движущийся.
Штучная работа над изделиями, не имеющими аналогов, требует постоянной изобретательности, которая в основном проявляется в разработке технологий для создания макетов типового жилья. Создать простую вещь порой очень нелегко. Необходимо, чтобы она выглядела привлекательно, будто то табличка с названием проекта и роза ветров с подсветкой, или механизированные ворота в подземный паркинг с работающим светофором, или уличные дорожные знаки, или кондиционер под кондиционерной корзиной (в масштабе 1:200-1:300).
На сегодняшний день, несмотря на активное развитие 3D-графики, именно архитектурные и технические макеты, по мнению многих специалистов, остаются главным элементом презентации любых проектов.
Владимир Тен