Автоматизация расчета естественного освещения на основе планов многоквартирных домов в Revit и Dynamo

Введение. Грамотное использование инсоляционных эффектов позволяет снизить затраты на отопление, вентиляцию и кондиционирование воздуха, а также минимизировать тепловые потери через оконные и фасадные конструкции. В то же время развитие технологий информационного моделирования (BIM/ТИМ) открывает новые возможности для автоматизации процессов проектирования. Цель исследования — разработка методики автоматизированного расчета естественного освещения по планам многоквартирных домов в среде информационного моделирования.

Материалы и методы. Представлена методика компьютерного моделирования естественного освещения многоквартирных домов на основе планов зданий с использованием технологий информационного моделирования и визуального программирования в среде Autodesk Revit с помощью Dynamo.

Результаты. Созданный скрипт позволяет автоматически рассчитывать продолжительность инсоляции с учетом геометрии здания, ориентации фасадов, окружающей застройки и астрономических данных. Внедрение этого инструмента в проектную практику способствует оперативности расчетов, снижению трудозатрат, обеспечивая соответствие проектных решений нормативным требованиям по инсоляции жилых помещений. Приведены итоги тестирования производительности, а также примеры визуализации данных о естественном освещении.

Выводы. Разработанные скрипт и плагин продемонстрировали высокую точность и надежность при тестировании на различных объектах, что подтверждает их практическую применимость. Внедрение плагина в производственные процессы показало его эффективность, что свидетельствует о значительном потенциале инструмента для оптимизации проектных решений и повышения энергоэффективности зданий.

1. Шмаров И.А., Земцов В.А., Гуськов А.С., Бражникова Л.В. Инсоляция помещений как средство ограничения распространения COVID-19, гриппа и ОРВИ в городской среде // Academia. Архитектура и строительство. 2020. № 4. С. 83–92. DOI: 10.22337/2077-9038-2020-4-83-92. EDN ELVPLH.

2. Гриценко С.Ю., Зевина Ю.А., Бородянский И.М. Анализ инсоляции при проектировании комплексов зданий // Инженерный вестник Дона. 2021. № 6 (78). С. 419–428. EDN GIPSXK.

3. Darula S., Christoffersen J., Malikova M. Sunlight and Insolation of Building Interiors // Energy Procedia. 2015. Vol. 78. Pp. 1245–1250. DOI: 10.1016/j.egypro.2015.11.266

4. Муста Л.Г. Программный комплекс для расчета солнечной радиации // Вестник научных конференций. 2017. № 2–4 (18). С. 87–89. EDN YIRACX.

5. Kumar M., Rawat P., Maurya A., Kumar R., Bharadwaj U., Duggal P. Analysing the Institutional building for Solar Radiation and Photovoltaic Energy using AutoDesk-Revit // Journal of Physics: Conference Series. 2022. Vol. 2178. Issue 1. P. 012024. DOI: 10.1088/1742-6596/2178/1/012024. EDN IBYRLI.

6. Перминов И.А. Сравнение методик расчета интенсивности солнечной радиации // Строительство и техногенная безопасность. 2011. № 40. С. 167–171. EDN VMKAIX.

7. Клековкин Е.А., Сунцов А.С. Применение визуального программирования для задач автоматизации в строительстве // Construction and Geotechnics. 2023. Т. 14. № 2. С. 128–143. DOI: 10.15593/2224-9826/2023.2.10. EDN SRAXWK.

8. Голикова Я.А., Киселёв С.В., Талипова Л.В. Применение генеративного дизайна при расчете параметров солнечного воздействия // Вестник гражданских инженеров. 2023. № 3 (98). С. 77–87. DOI: 10.23968/1999-5571-2023-20-3-77-87. EDN YINIUA.

9. Toan N.Q., Tam N.V., Diep T.N., Anh Ph.X. Adoption of Building Information Modeling in the Construction Project Life Cycle: Benefits for Stakeholders // Architecture and Engineering. 2022. Vol. 7. Issue 1. Pp. 56–71. DOI: 10.23968/2500-0055-2022-7-1-56-71. EDN GJOGSA.

10. Бовтеев С.В. Современное состояние и перспективы применения 4D-моделирования в российской практике строительства // Вестник гражданских инженеров. 2023. № 2 (97). С. 65–74. DOI: 10.23968/1999-5571-2023-20-2-65-74. EDN PCQSAJ.

11. Brahmi B.F., Sassi-Boudemagh S. BIM Implementation for Heritage Renovation Throughout Project Lifecycle: Current Use, Benefits, and Barriers // Architecture and Engineering. 2024. Vol. 9. Issue 3. Pp. 15–26. DOI: 10.23968/2500-0055-2024-9-3-15-26. EDN QLXFTW.

12. Yurin O., Avramenko Y., Leshchenko M., Rozdabara O. Research of Possible Methods of Increasing the Duration of the Insolation of Rooms in Residential Buildings // Lecture Notes in Civil Engineering. 2020. Vol. 73. Pp. 313–323. DOI: 10.1007/978-3-030-42939-3_32. EDN FFBQQG.

13. Федчун Д.О. Сравнительный анализ методов генеративного, параметрического и информационного архитектурного проектирования // Научный журнал строительства и архитектуры. 2018. № 2 (50). С. 103–114. EDN XQGYJF.

14. Jiao Y., Cao P. Research on Optimization of Project Design Management Process Based on BIM // Buildings. 2023. Vol. 13. Issue 9. P. 2139. DOI: 10.3390/buildings13092139. EDN RQSSAW.

15. Земцов В.А., Шмаров И.А., Земцов В.В., Козлов В.А. Методика расчета продолжительности инсоляции помещений жилых и общественных зданий и территорий по солнечным картам // Жилищное строительство. 2018. № 7. С. 32–37. EDN XUKIYH.

16. Грузков А.А., Матвиенко В.Д., Харламова П.А. Автоматический расчет инсоляции // Инновации и инвестиции. 2019. № 12. С. 214–217. EDN HJZQRO.

17. Khan H. Microclimatic architectural design by interfacing grasshoppers and Dynamo with Rhino and Revit // Measurement: Sensors. 2024. Vol. 33. P. 101143. DOI: 10.1016/j.measen.2024.101143. EDN EKJQEF.

18. Cho J., Kim C., Song Y., Kang J., Yeon J. Lumped record management method using BIM and Dynamo for spalling maintenance // Automation in Construction. 2024. Vol. 160. P. 105324. DOI: 10.1016/j.autcon.2024.105324. EDN JQAQMA.

19. Алиев Э.К., Хоканин М.А., Черяшов Э.А., Гафитулин Р.Р., Гареева Г.А. Внедрение Dynamo в Revit // Научно-технический вестник Поволжья. 2023. № 6. С. 220–223. EDN YNCVWC.

20. Смакаев Р.М., Низина Т.А. Применение среды визуального программирования Dynamo при разработке проекта здания в Autodesk Revit // Основы экономики, управления и права. 2020. № 2 (21). С. 48–55. DOI: 10.51608/23058641_2020_2_48. EDN VTDDXI.

21. Shishina D., Sergeev P. Revit Dynamo: Designing Objects of Complex Forms. Toolkit and Process Automation Features // Architecture and Engineering. 2019. Vol. 4. Issue 3. Pp. 30–38. DOI: 10.23968/2500-0055-2019-4-3-30-38. EDN UHIECE.

22. Георгиев Н.Г., Шумилов К.А., Семенов А.А. Визуальное программирование в задачах моделирования строительных конструкций // Инженерно-строительный вестник Прикаспия. 2021. № 4 (38). С. 117–123. DOI: 10.52684/2312-3702-2021-38-4-117-123. EDN ZPSGCJ.

23. Кизченко А.А., Семенов А.А. Разработка скрипта в Dynamo для определения освещенности помещений // Информационное моделирование в задачах строительства и архитектуры : мат. VIII Междунар. науч.-практ. конф. 2025. С. 210–216. DOI: 10.23968/BIMAC.2025.029. EDN LOMVMI.