ПАРАМЕТРИЧНЕ ПРОЄКТУВАННЯ ТА BIM ДЛЯ АДАПТИВНИХ ПРИТУЛКІВ ШВИДКОГО РОЗГОРТАННЯ З УРАХУВАННЯМ БАГАТОКРИТЕРІАЛЬНОЇ ОПТИМІЗАЦІЇ
DOI:
https://doi.org/10.32782/2415-8151.2025.38.2.7Ключові слова:
адаптивні конструкції, цифрове управління, багатокритеріальна оптимізація, енергоефективність, мобільні спорудиАнотація
Актуальність дослідження зумовлена зростанням потреби у швидкому відновленні інфраструктури, розгортанні мобільних укриттів та формуванні стійких житлових рішень у надзвичайних умовах. В умовах післявоєнного відбудовного циклу України особливої ваги набуває впровадження цифрових технологій у будівництві, які забезпечують підвищення адаптивності, енергоефективності та оптимізацію використання ресурсів. Сучасні виклики вимагають переходу від статичного архітектурного проєктування до параметрично керованих і аналітично обґрунтованих моделей, здатних забезпечити інтегроване управління життєвим циклом притулків. Мета статті полягає в розробленні науково обґрунтованої концепції використання параметричного проєктування та технологій BIM для створення адаптивних притулків швидкого розгортання з урахуванням багатокритеріальної оптимізації конструктивних, енергетичних і функціональних параметрів. Методологія дослідження базується на системному підході та поєднує методи параметричного моделювання, багатокритеріальної оптимізації, BIM і життєвого циклу споруди. Використано принципи середовища загальних даних (CDE), аналітичного порівняння варіантів конструкцій за критеріями енергоефективності, мобільності, вартості та екологічної стійкості. Узагальнення проведено на основі аналізу міжнародних і українських пілотних проєктів, зокрема RE: Ukraine Housing. Результати дослідження показали, що інтеграція параметричного проєктування та технологій BIM забезпечує ефективну синергію між геометричним моделюванням, техніко-економічним аналізом та експлуатаційною аналітикою. Доведено, що така інтеграція дає змогу формувати цифрові моделі притулків, здатні автоматично адаптуватися до кліматичних, логістичних і ресурсних обмежень. Виявлено основні проблеми впровадження – технічну несумісність програмних середовищ, нормативну неврегульованість статусу цифрової моделі та недостатню підготовку фахівців. Наукова новизна полягає у формуванні цілісної концепції цифрового управління життєвим циклом адаптивних притулків на основі поєднання параметричного моделювання, багатокритеріальної оптимізації та BIM-підходу. Вперше обґрунтовано структуру інтегрованого середовища даних CDE для мобільних споруд, що дозволяє забезпечити взаємодію між архітектурними, інженерними, логістичними й аналітичними підсистемами. Практична значущість полягає в можливості використання отриманих результатів для створення ефективної системи цифрового управління процесами проєктування, розгортання та експлуатації притулків. Запропоновані рішення можуть бути інтегровані в державні програми відбудови, у стандарти цифрового будівництва відповідно до ISO 19650, а також у міжнародні гуманітарні ініціативи зі створення модульного житла.
Посилання
Ajtayné Károlyfi K., Szép J. A Parametric BIM Framework to Conceptual Structural Design for Assessing the Embodied Environmental Impact. Sustainability. 2023. Vol. 15, No. 15. Article 11990. DOI: https://doi.org/10.3390/su151511990.
Bankole A.O., Nwokediegwu Z.S., Okiye S.E. A Conceptual Framework for AI-Enhanced 3D Printing in Architectural Component Design. Journal of Frontiers in Multidisciplinary Research. 2021. Vol. 2, No. 2. P. 103–119. DOI: https://doi.org/10.54660/.ijfmr.2021.2.2.103-119.
Beatini V., Rajanayagam H., Poologanathan K. Structural and Spatial Minimal Requirement Efficacy of Emergency Shelters for Different Emergencies. Buildings. 2022. Vol. 13, No. 1. Article 32. DOI: https://doi.org/10.3390/buildings13010032.
da Costaт B.B.F., Silva C.F.P., Maciel A.C.F., Cusi H.D.P., Maquera G., Haddad A.N. Simulation and Analysis of Thermal Insulators Applied to Post-Disaster Temporary Shelters in Tropical Countries. Designs. 2023. Vol. 7, No. 3. Article 64. DOI: https://doi.org/10.3390/designs7030064.
Dong D., Zou Y., Pan H., Zhou G., Feng Y., & Tang Y. DFMA-oriented modular and parametric design and secondary splitting of vertical PC components. Scientific Reports. 2023. Vol. 13, No. 1. DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-023-30192-z.
Eltaweel A., Saint R., D’Amico B., & Pomponi F. A parametric thermal analysis of refugees’ shelters using incremental design and affordable construction material. Energy and Buildings. 2023. Article 113110. DOI: https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2023.113110.
Gladdys M.M., Gentil B., Cao P. Sustainable Strategies for Improving Humanitarian Construction Through BIM and Climate Analysis. Sustainability. 2025. Vol. 17, No. 4. Article 1556. DOI: https://doi.org/10.3390/su17041556.
Haghighat S., Sadeh H. Parametric design of an automated kinetic building façade using BIM: A case study perspective. Journal of Building Engineering. 2023. Vol. 73. Article 106800. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jobe.2023.106800.
ISO 19650-1:2018. ISO. URL: https://www.iso.org/standard/68078.html (date of access: 10.10.2025).
Karimi R., Shirowzhan S., Sepasgozar S. M. E. Architectural Design Criteria Considering the Circular Economy and Buildability for Smart Disaster Relief Shelter Prototyping. Buildings. 2023. Vol. 13, No. 7. Article 1777. DOI: https://doi.org/10.3390/buildings13071777.
Kim Y.-H., Choi J.-S., Yuan T.-F., & Yoon Y.-S. Evacuation of Shelter in Place at Subway Transfer Stations Based on BIM and Proposal of a Strengthening Method. Buildings. 2022. Vol. 12, No. 11. Article 1981. DOI: https://doi.org/10.3390/buildings12111981.
Kunwar R. K., Chander S. Parametric Design as a Tool for Mass Housing Development in Ethiopia. Springer Proceedings in Complexity. Cham, 2025. P. 473–487. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-031-78623-5_37.
Mata L.P.da, Maciel A.C.F., Costa B.B.F.da, & Dutra J.T. Impactos da ventilação cruzada aplicada a abrigo emergencial em contêiner, por meio de simulações computacionais com integração BIM-BES. Brazilian Journal of Production Engineering. 2025. Vol. 11, No. 4. P. 16–33. DOI: https://doi.org/10.47456/bjpe.v11i4.48879.
Mehdizade A., Ayoobi A.W., Inceoğlu M. Applicable and Flexible Post-Disaster Housing Through Parametric Design and 3D Printing: A Novel Model for Prototyping and Deployment. Sustainability. 2025. Vol. 17, No. 16. P. 7212. DOI: https://doi.org/10.3390/su17167212.
Mowafy N., El Zayat M., Marzouk M. Parametric BIM-based life cycle assessment framework for optimal sustainable design. Journal of Building Engineering. 2023. Vol. 75. Article 106898. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jobe.2023.106898.
RE:Ukraine. PILOT PROJECT – balbek bureau. URL: https://www.balbek.com/reukraine-pilot (date of access: 10.10.2025).
Vynohradov O.O. Modern Challenges of Designing with BIM Technologies in Ukraine. Association of Design and Engineering of Ukraine. URL: https://engineering.org.ua/en/expert-opinion/modern-challenges-of-designing-with-bim-technologies-in-ukraine/ (date of access: 10.10.2025).
Zhang G., Sun J. Research on Modular Space Design of Emergency Hospitals Based on BIM Technology Innovation. Buildings. 2024. Vol. 14, No. 10. Article 3237. DOI: https://doi.org/10.3390/buildings14103237.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.










