Параметрика – это относительно новое направление в дизайне и архитектуре. Сегодня его масштабность и множество реализованных проектов по всему миру привлекает к нему все больше поклонников. Особенно активно параметрический стиль развивается в интерьерном дизайне, охватывает общественные помещения – торговые центры, рестораны, музеи, и частные объекты, наполняя нашу жизнь своим динамичным характером, неповторимыми элементами и объемами, любовью к простору и солнечному свету.
Обустройство интерьера - трудоемкий и объемный процесс, занимающий иногда столько же времени, сколько само строительство и ремонт. Сейчас все чаще появляются необычные решения в интерьере и декоре как жилых, так и общественных помещений, которые привлекают своим невероятным видом. Такие необычные элементы появились благодаря развитию параметрической графики и моделирования, и как результат, нового течения в архитектуре – параметрики.
Параметрика в дизайне интерьера На данное время этот стиль только начинает свое развитие, которое бурно прогрессирует. Большая часть работ дизайнеров этого направления направлена на торговые центры, рестораны, галереи, музеи и другие коммерческие сооружения. Параметрическая архитектура в интерьере частного жилья развивается намного медленнее, причиной тому является потребность в больших габаритах, поскольку параметризму нужен определенный размах и большая площадь для чувства максимального комфорта находящихся в помещении людей. Этот новый стиль в интерьере позволяет сделать его более спокойным, плавным и менее брутальным чем, к примеру, стили кантри или прованс. Параметрическими возможно сделать потолок, стены, перестенки, мебель и элементы декора. Часто для интерьера в параметрике используют природные материалы. Это в основном дерево и камень, которые создают ощущение комфорта и уединения, помогают спрятаться от суеты большого города.
Из цветов преобладают спокойные и классические тона белого, черного, слоновой кости, серого и коричневого, также много оттенков дерева. Этот стиль характеризуется плавными линиями, перетекающими и струящимися, подобно ткани. Все элементы декора и мебель в параметрике имеют просто фантастический, космический вид, в котором стираются четкие грани и прямые углы. Параметрический дизайн выделяется из всех остальных стилей возможностью создания таких архитектурных объемов и элементов, которые раньше казались чем-то нереальным и невыполнимым. Главными причинами этого были сложность и дороговизна выполнения таких объектов. Интерьер в таком стиле смотрится, как открытка из будущего.
Материалы для параметрического дизайна интерьера Поскольку идея параметризма — в том, чтобы как можно больше обезопасить помещение и находящихся в нем людей от вредного влияния ненатуральных материалов, главными материалами для мебели и декора выступают натуральное дерево и камень. Они легки в обработке и экологичны в эксплуатации, да и цены на такие вещи сравнительно невысоки.
Представляете ли вы волнистые и плавные линии зданий, фрактальные структуры или строения футуристичных форм, когда слышите слова “современная архитектура” ? Если такие образы всплывают в вашем воображении, то наверняка вы уже встречали примеры параметрической архитектуры на страницах интернета, архитектурных журналов или в физическом мире.
Модель здания в форме яйца
Абстрактная структура
Пример параметрического дихайнв и архитектуры
Придорожная церковь в Германии, открыта 365 дней в году
Наверное самыми известными адептами параметрического дизайна являются ASYMPTOTE и Zaha Hadid Architects . Проекты компаний основаны на использовании программного обеспечения для создания взаимосвязей между различными элементами проекта: его формы, конструкции, и как результат воплощение инженерной мысли в целостную структуру эффектных и эффективных сооружений.
Архитектурный проект, Asymptote
Водный центр в Лондоне, Хадид
Проект с сайта ZHA
Yas Marina Hotel, Yas island, Abu Dhabi
Оперный театр в Гуанджчжоу, Hadid
Работа Asymptote
Отель Viceroy Абу-Даби
Философия параметризма от Патрика Шумахера.
Каждый период в архитектуре основан на предыдущем стиле: готика, барокко, рококо, модернизм, конструктивизм и другие. Каждый стиль зависит от технологии строительной индустрии того времени.
В процессе развития архитектуры, человек стремится создавать объекты, которые обладают многофункциональными свойствами. Предпочтения отдаются проектам, которые не эстетичны и эксклюзивны, но экономичны и практичны.
Патрик Шумахер, нынешний глава ZHA , продвигает параметризм не только как метод дизайна, но и как философский и стилистический преемник модернизма. Как и принципы Шумахера, принципы параметрического проектирования становятся обычным явлением в практической архитектуре. Функции систем автоматизированного проектирования, таких как Revit или Archicad, позволяют контролировать элементы проекта, посредством связи переменных и учитывать рациональные изменения в качестве ответной реакции на перемены в разных частях проекта.
Независимо от мнения о параметризме как стиле, архитекторы во всем мире должны принимать параметрический дизайн именно за его рациональность.
Зачастую архитекторы применяют параметрику как стилистическое направление, вместо рационализации строительства и производства. Эстетическая известность иногда является одним из требований клиента и часто является аспектом именно дизайна, в который архитекторы вносят больший вклад. Архитекторы, такие как Сантьяго Калатрава часто выбираются прежде всего из-за, поразительного характера его работ.
Калатрава Сантьяго, архитектор
Калатрава Сантьяго, архитектор
Калатрава Сантьяго, архитектор
Кривые таких зданий соответствуют программе и назначению этих сооружений, которые практически невозможно создать не прибегая к параметрическому программному моделированию. В этом смысле эстетика связана с философией дизайна.
Тем не менее, связь обеспечиваемая параметрическим проектированием, также присуща более качественному дизайну. Взаимная изменчивость всех элементов дизайна позволяет использовать параметрические инструменты для визуализации того, как изменения в таких параметрах как размер и расположение комнат, будут влиять на такие аспекты, как построение оболочки и внутренняя циркуляция воздуха. Эти аспекты проекта могут быть учтены на раннем этапе в процессе проектирования, чтобы устранить потенциальные проблемы в любой части проекта, как только они появятся.
Параметрическая архитектура – это вовсе не мимолётный тренд, а устойчивое развивающееся направление в современной цифровой, или как пишут в журналах, дигитальной архитектуре.
Одним из наиболее очевидных преимуществ параметрической архитектуры является экономия. Процесс параметрического проектирования имеет огромный потенциал для экономии времени и денег, благодаря его способности автоматизировать изменения в модели здания и рабочей документации. Такие программы как Revit уже включили такую автоматизацию, позволяя изменять несколько элементов (например, типы дверей и окон), изменяя переменную, контролирующую высоту, ширину или материал.
Параметрическая архитектура в индивидуальном строительстве каркасных домов.
Применительно к индивидуальному строительству, параметризм предлагает интересные решения. Например взаимосвязь несущей способности опорных элементов конструкции, в зависимости от размеров здания, географии строительства, формы здания и их расположения в конструкции, позволяет этим элементам менять свою форму, размеры и размещение. Основываясь на рациональности использования ресурсов, стойки элементов каркаса на втором этаже могут быть меньшего сечения, что снизит общий вес конструкции. Конечно, эти изменения не рассчитываются в ручную, а генерируются программами проектирования по заданным алгоритмам. Это экономит время проектировщика, в результате и деньги. Но здесь возникает проблема типовых размеров используемых материалов, если мы не говорим о бетонных монолитных конструкциях. Поэтому практическая реализация параметрической архитектуры тесно взаимосвязана с цифровым производством. Здесь главным претендентом на самого рационального строителя, конечно же, выступает 3D-печать домов, и примеров таких проектов достаточно много. Но 3D печать, не смотря на всю перспективность, пока не может обеспечить полного цикла и очень требовательна к материаловедению, сложности оборудования, размерам 3D-принтеров и дизайнерам способным мыслить “3D печатью”.
Мы же предлагаем обратить внимание на параметрические каркасные дома сделанные на станках с ЧПУ из листовых материалов.
Интерьер придорожной церкви в Германии
Элементы каркаса из OSB
Придорожная церковь Зигерлад (Германия)
Это необычный стиль, лежащий на границе между архитектурой и математикой
Для начала вспомним, как развивалась архитектурная мысль на протяжении веков. Каждая эпоха предлагала свое видение прекрасного и полезного, – конечно, исходя из технических возможностей своего времени. Менялись взгляды, менялись условия, и новый век диктовал свои правила, превращая что-то в традицию, а что-то – отметая напрочь. Впрочем, одно оставалось неизменным – на первом плане всегда стояла функциональность и экономичность здания, и лишь затем – его эстетические достоинства.
Стремительное развитие науки в наши дни возвело критерий полезности в абсолют, благо появились инструменты, позволяющие создавать действительно практичные здания – практичные не на взгляд архитектора, а практичные беспристрастно. Все дело в том, что на помощь архитектуре пришла не просто математика, а ее новые цифровые технологии, призванные не предполагать, а точно рассчитывать любой компонент здания, учитывать его отношения с окружающим миром и человеком.
Патрик Шумахер, возглавляющий бюро Захи Хадид, впрочем, придает параметризму особое, философское значение, считая его стилем, продолжающим модернизм. Но так или иначе, архитекторы во всем мире просто не могут обходить параметрику стороной, независимо от того, насколько им близка ее внешняя составляющая. Это не мода, которая быстро пройдет, – это будущее архитектуры, нравится оно нам или нет.
Рассмотрим несколько основополагающих элементов параметрической архитектуры:
Параметрика – это совершенно особый внешний вид зданий. Сегодня, как правило, это обтекаемые линии, плавные формы, «подсмотренные» у природы. Впрочем, если математика скажет, что какое-то здание будет наиболее функционально в том случае, если его воплотить в строгом параллелепипеде, это не будет нарушением правил параметрической архитектуры.
Форма зависит от того, что происходит внутри нее. То есть форма здания возникает по принципу «необходимо и достаточно». Так, например, Заха Хадид создала передвижной павильон, где несущая конструкция буквально отвечает за все, становясь то стенами, то крышей, то элементом направления. К сожалению, иногда архитекторы чрезмерно увлекаются игрой в то, чтобы заставить пространство работать с максимальным эффектом, и забывают о создании благоприятной атмосферы для посетителей.
Параметрика заставляет объект реагировать на новые условия. Как шишка может сжимать и растопыривать свои чешуйки в зависимости от влажности воздуха, так и параметрическое здание способно подстраиваться под внешние изменения. Это гораздо больше, чем просто умный дом, который управляется программами, – архитекторы озабочены тем, чтобы здание «думало» само: например, нагретый термопар способен изменять конфигурацию элемента.
Параметризм основан на анализе огромного числа компонентов, который в итоге превращается в чистый алгоритм. Это сложнейшее уравнение, куда можно подставлять разные данные, формулируя на его основе будущую концепцию здания. По сути, архитектор предлагает машине набор данных, и она выдает оптимальное решение, будь то павильон автобусной остановки или огромное здание. Более того, сейчас – пока на уровне проектов – архитекторы пытаются создавать даже планы городов с использованием параметрики, когда «цифра» сама строит концепцию квартала, количество домов, их этажность и т.д. в зависимости от сформированности городской среды, численности населения, транспортной загруженности и пр.
Чтобы наглядно представить сказанное выше, обратим внимание на несколько проектов, наиболее полно воплощающих параметрические позиции.
Передвижной павильон Chanel Mobile Art от Zaha Hadid Architects
Практически идеальный пример параметрической архитектуры от Zaha Hadid Architects. Мэтр архитектуры взяла за основу модель сумочки Карла Лагерфельда, которая складывается из большого количества арок. Несмотря на сложность конструкции, собрать павильон можно всего за месяц, а разобрать и вовсе за пару недель.
В середине павильона находится пространство, где проходят показы и приемы. Снаружи галерея перерастает в террасу, расположенную на метр выше поверхности земли. Такая концепция в форме петли очень удобна для посетителей: они входят и выходят из одной точки. В качестве покрытия был использован особый пластик со стекловолокном, напоминающий кожу. Павильон оказался столь удобен, что дом моды Chanel в течение нескольких лет возил его по всему миру.
Офисное здание Media-ICT от Enric Ruiz-Geli/Cloud 9
Команда Enric Ruiz-Geli/Cloud 9 спроектировала в Барселоне настоящее здание будущего. Достаточно сказать, что у этого офиса… надувной фасад! Внешнюю его оболочку составляет термопластик – множество воздушных камер с датчиками освещенности. Они реагируют на солнечный свет, изменяясь в размерах и тем самым меняя микроклимат и уровень освещенности внутри здания. Если какая-то часть здания долго находится под воздействием солнечных лучей, там формируется азотное облако, задерживающее солнечный свет.
Добавим, что каркас здания состоит из металлических реек. Точность математических расчетов позволило сделать их вес минимально возможным, и конечная конструкция оказалась легче на 70 процентов, чем планировалось изначально (и, что немаловажно, на полтора миллиона долларов дешевле).
Павильон Великобритании от Heatherwick
Совершенно фантастическая конструкция от Heatherwick представляла Великобританию на Экспо в Шанхае в 2010 году. Павильон выглядел как огромная коробка 15х10 метров, из стен которой торчали 60 тысяч 7,5-метровых стержней из серебристого акрила.
На их концах закреплялись семена из Китайского института ботаники Куньмин, партнёра Королевского ботанического сада в Кью. Причем часть стержней прикреплялась к полу павильона, тем самым приподнимая его над землей, а расположены стержни были так, чтобы с любого угла можно было увидеть в их массе очертания флага Юнион Джек. Будучи освещен солнцем, павильон представлял собой поистине поразительное зрелище.
Научно-исследовательская лаборатория при университете Гронинген.от UNStudio
На первый взгляд лаконичное и мрачноватое здание из тёмного алюминия, созданное голландской студией UNStudio, таит в себе огромное количество секретов. Так, панели могут в зависимости от угла зрения демонстрировать яркие цветные элементы: от светло-желтого до ярко-зеленого. Свет попадает внутрь через два вертикальных колодца в форме усеченных конусов, которые симметричны по вертикали. Причем снаружи их абсолютно не видно. Внутри же пустот смонтированы лестницы, по которым можно попасть в лаборатории. Интерьер здания отличается яркостью и динамизмом – коридоры и стены здесь выкрашены в позитивные сочные цвета.
Как видим, параметрическая архитектура – совершенно особое современное явление. Конечно, никакая машина не заменит живой человеческой мысли и творческого полета. Однако их содружество способно дать результаты, значимость которых мы пока даже не можем представить…
История архитектуры и дизайна - история стилей. Стиль - это нечто большее, чем просто набор художественных приемов, техник или технологий. Барокко, классицизм, ампир, модернизм, рационализм, минимализм и прочие стили повлияли не только на то, как в эти эпохи выглядели здания, интерьеры, одежда и даже оружие. Они полностью определили представления общества о прекрасном. Параметрическая, или алгоритмическая, архитектура уже более десятилетия существует в рамках авангардного дизайна, но в последнее время развитие компьютерных технологий позволило ей претендовать на роль ведущего стиля новой цифровой эпохи. Это определенно не сиюминутная мода.
Юрий Грановский
Параметрическое проектирование, возникшее из вполне технологических соображений, настолько проникло во все сферы нашей жизни, что породило новую эстетику. Промышленный дизайнер Патрик Шумахер из знаменитого архитектурного бюро Захи Хадид, один из ведущих идеологов параметризма, уверен, что уже в ближайшем будущем нас будут окружать вещи и произведения искусства, соавторами которых наравне с людьми выступили компьютеры. Потому что это естественно.
Алгоритмы вокруг нас
Выражения «алгоритмический дизайн», «цифровое проектирование» у большинства людей вызывают ассоциации с чем-то неживым, искусственным, противоречащим человеческой природе, да и природе вообще. Это заблуждение, однако, развеивается без следа, стоит хоть разок увидеть работы дизайнеров, использующих параметризм. Порой даже не верится, что живые, как будто дышащие здания или напоминающие сложный коралл ювелирные украшения созданы при помощи бездушных компьютеров. Но суть в том, что именно они и позволили нам создавать столь естественные формы.
Архитектурное бюро Захи Хадид считается самым авторитетным в мире параметрического дизайна. Одна из самых знаменитых работ бюро - здание гражданского суда «Кампус правосудия» в Мадриде. Его поэтажные планы и разрезы ныне изучают студенты всего мира.
Чтобы объяснить суть параметрического дизайна, придется сделать небольшое математическое отступление. Начнем с того, что практически все природные процессы - особенно живые - в той или иной степени случайны. Или, что почти одно и то же, зависят от такого большого числа внешних и внутренних факторов, что могут рассматриваться как случайные. Поиск зависимостей при построении алгоритмизированных систем, отталкивающихся от хаотического набора первичных условий, породил целое направление в топологии - разделе математики, изучающей, в частности, свойства пространств, которые остаются неизменными при непрерывных деформациях. Важнейшие труды в этой области принадлежат русским и советским математикам - Георгию Вороному (1868−1908) и его ученику Борису Делоне (1890−1989).
Один из самых визуально ярких способов использования параметрического дизайна основан на диаграмме Вороного (посвященный ей ежегодный Международный симпозиум пройдет в этом году уже в 15-й раз!). Для конечного множества точек диаграмма Вороного представляет такое разбиение пространства или плоскости, при котором каждая область этого разбиения образует множество точек, более близких к одному из элементов множества, чем к любому другому элементу множества.
В переводе на бытовой язык речь идет вот о чем. Представим лежащие в лабораторной чашке зерна кристалла, которые растут с постоянной скоростью во всех направлениях. Допустим, что их рост продолжается до тех пор, пока два или более зерна не встретятся. Через некоторое время каждое выросшее зерно будет представлять собой ячейку кристаллической мозаики, полностью покрывшей дно чашки. Эта мозаика и есть диаграмма Вороного. Ее мы видим в прожилках листьев или крыльев бабочки, растрескавшейся автомобильной эмали, растекшемуся по столу кофе.
В 1930-х Делоне развил идеи Вороного, введя понятие триангуляции Делоне для заданного множества точек на плоскости, при которой для любого треугольника все точки множества, за исключением его вершин, лежат вне окружности, описанной вокруг треугольника. С помощью триангуляции Делоне можно описать практически любой «естественный» алгоритм, например знаменитое «евклидово минимальное остовное дерево». Это такое построение, которое соединяет «ветками» все точки определенного множества таким образом, что сумма «весов» этих веток минимальна. «Остовное дерево» строят, в частности, решая популярную «задачу коммивояжера», которому требуется с наименьшими затратами объехать всех своих клиентов в разных городах. Перечислять области применения диаграммы Вороного и триангуляции Делоне можно бесконечно. Антропологи строят карты влияния различных этнических групп, биологи и физиологи изучают рост живых тканей, эпидемиологи ищут очаги распространения болезней, строители проектируют расположение детских домов и школ, металлурги изучают влияние примесей в сплавах. И даже производители спецэффектов в кино отдают должное трудам наших соотечественников, без которых волны в цифровых морях вряд ли выглядели бы настолько натурально.
Возможно, и вам, читатель, доводилось сталкиваться с диаграммой Вороного. Некоторое время назад в соцсетях было популярно приложение, позволяющее превращать фотографии в мозаичное изображение. Причем в качестве элементов мозаики можно было выбрать любой рисунок. Если вы развлекались этой штукой, то считайте, что вы косвенно тоже прикоснулись к миру параметрического дизайна.
Создавать, не повторяя
Последние несколько лет топологическая оптимизация весьма активно применяется конструкторами и инженерами. Мощность современных компьютеров уже достаточна для использования так называемых генетических алгоритмов, когда варьируются миллионы возможных комбинаций параметров с заданным конечным результатом, например - минимальным весом при достаточной жесткости. Получающиеся конструкции не похожи ни на что ранее созданное человеком, зато напоминают приятные глазу творения природы.
Несмотря на то что параметрический дизайн имеет в каком-то смысле российское происхождение, в нашей стране пока маловато объектов, созданных на его основе. В пример можно привести разве что скамейки, установленные на Новом Арбате, да интерьеры небольшого офисного комплекса Dominion Tower на Дубровке, спроектированного Захой Хадид. Но ничем, подобным величественному зданию гражданского суда в Мадриде авторства той же Хадид или поразительной красоты Музею современного искусства Гуггенхайма в Абу-Даби, ни Москва, ни другие российские города пока похвастать не могут.
Зато кое-какие достижения наметились в области искусства. Молодая российская ювелирная компания «i-o-u design & research. lab» решила сделать параметрический дизайн основным мотивом для создания своих коллекций. «Прежде чем создать первые украшения, мы около года изучали работы лучших специалистов, читали научные статьи о диаграмме Вороного. Мы были поражены, какие невероятные формы и линии помогает создавать компьютер, выступая полноценным соавтором креативного решения», - рассказывает Александра Гришина, дизайнер и ювелир бренда «i-o-u». Для воплощения особенно ярких проектов и материал подобрали соответствующий - титан, который при электрохимической обработке способен без всяких напылений покрываться узорами, переливающимися всеми оттенками радуги.
Первое российское здание Захи Хадид - Dominion Tower на Дубровке - не слишком бросается в глаза со стороны, зато поражает внутренними пространствами.
«Новая эстетика, о которой в своем программном заявлении говорит Шумахер, идеально подходит для создателей ювелирных изделий и других объектов искусства, - говорит соавтор бренда «i-o-u design & research. lab» Татьяна Бортник. - В отличие от промышленного дизайна, искусство сильно отстает от прогресса. Классическое ювелирное искусство, по сути, использует те же представления, которые были еще у древних египтян».
На протяжении всей истории человечества, продолжает Бортник, художники использовали два вида объектов - «чистые» геометрические фигуры и, в меньшей степени, порождения живой и неживой природы. В последнем случае речь шла о простом копировании. «Сегодня развитие информационных технологий дало в руки художнику два новых великолепных инструмента. Во‑первых, компьютеры позволяют генерировать случайные числа, на что не способен человеческий ум. Во‑вторых, вычислительная мощность современных компьютеров достаточна, чтобы моделировать действительно сложные процессы, не отличающиеся от естественных», - поясняет Татьяна.
Ювелирные украшения от «i-o-u design & research. lab», созданные с использованием алгоритмов Вороного, не только приятно рассматривать, к ним еще и приятно прикасаться. Даже на шее или руке они выглядят совершенно по‑новому, как будто «подстраиваясь» под человеческое тело.
«Это новая, но естественная реальность. Параметрический дизайн дает возможность симулировать логику мышления природы. Художник может создать свой собственный листок березы, не копируя существующий, но устроенный так же, как настоящий. Подобные объекты будоражат воображение. Их не только приятно рассматривать, к ним приятно прикасаться. Даже на шее или руке они выглядят совершенно по‑другому, как будто «подстраиваясь» под ваше тело», - поддерживает коллегу Александра Гришина.
Беспрецедентная свобода для творчества - одно из самых приятных свойств параметрического дизайна. Этот подход замечательно реагирует на критерии или множество критериев, влияющих друг на друга. Он просто незаменим для быстрого создания сверхкомплексных форм, что нелегко сделать с помощью стандартных методов проектирования.
0От редакции сайт: Темы параметрического моделирования свободных форм в архитектуре мы касались в недавнем обзоре « » — конечно, не без отсылки к творчеству покойной Захи Хадид. В нашем обзоре мы рассматривали конкретные инструменты параметрической генерации свободных форм, а предлагаемая вашему вниманию статья рассказывает об интересных примерах использования этих инструментов при проектировании уникальных архитектурных объектов.
Данная публикация, как и примыкающая к ней опубликованная вчера статья « », стали возможны благодаря любезному разрешению томской «Научно-производственной компании «Интеграл », в которой были подготовлены обе статьи (см. оригинал представляемой здесь статьи).
Недавно мы о параметрических зданиях Захи Хадид, но из текста не слишком понятно, что же такое параметрическая архитектура в принципе. Параметры – это что-то, имеющее отношение к уравнениям, описывающим «модные, стильные, молодёжные» линии современных зданий? Нет, всё интереснее. На самом деле параметрическое проектирование – не столько красиво изогнутые трёхмерные объекты, сколько генетические алгоритмы, полиморфизм, мобильность, анализ комплексных систем и прочий матан. Если вам интересно, что сейчас происходит на стыке архитектуры и информационных технологий, читайте дальше.
Добавлю интриги: сами архитекторы называют «параметрическими» массу самых различных вещей. Как обычно, разложить по полочкам можно только прошлое, а в настоящем - сплошное кипение и путаница.
0. Параметризм - это визуальный стиль
О стилистике плавных линий и изогнутых поверхностей и соответствующих инструментах проектирования надо говорить или много, или ничего. Они просто есть и дают тот узнаваемый результат, который все вы не раз видели.Кстати, то, что вы прочитали только что - просто стереотип. На самом деле параметрическое здание может выглядеть как угодно, хоть строгим параллелепипедом без окон. Так что картинок в этом разделе не будет. То, что скрывается за красивыми рендерами, гораздо интереснее их самих.
1. Параметризм - это когда форма создаётся при помощи анализа процессов, которые внутри неё будут происходить
Информационное моделирование выводит функционализм на новый уровень, когда процессы, происходящие в здании, рассматриваются как отдельная сущность, наподобие «четырёхмерной морковки» Хокинга, а здание её как бы оборачивает собой, не привнося лишнего.
В списке строений Захи Хадид есть передвижной выставочный павильон , несущие конструкции которого являются одновременно и стенами, и кровлей, и мебелью, и оформлением интерьера, и направляют движение посетителей между экспонатами по нужной траектории. Максимально соответствует функции, да ещё и разбирается, когда не нужен - зачёт! Крупные здания отличаются материалами и конструкцией, но принцип в основу заложен тот же.
Среди традиционных зданий такие образцы тоже есть, например, античный амфитеатр в естественной впадине рельефа, где дно - сцена, а склоны - и сиденья, и ступени, и несущая конструкция, и акустическая поверхность, управляющая распределением звука. Ни прибавить, ни убавить.
Однако в погоне за оптимизацией пространства архитекторы умеют забывать о психологическом комфорте пользователей своих творений, поэтому далеко не все «параметрические» творения любимы горожанами.
2. Параметризм - это когда объект меняется, реагируя на свойства среды или новые функциональные требования
Трансформируемость, мобильность, способность взаимодействовать с окружением - важный ориентир для всех современных архитекторов, но для авангардистов это имеет особенное значение.Вы знаете, что у обычной шишки чешуйки плотно прижимаются друг к другу в дождливую погоду и растопыриваются в сухую благодаря циклу набухания и высыхания древесных волокон? Это - то, к чему сейчас стремятся передовые архитекторы: чтобы сооружение реагировало на перемены своими основными элементами, а не сложными и дорогостоящими техническими устройствами.
Инсталляция «HygroScope – метеочувствительная морфология» в Centre Pompidou, Париж
«Умное» здание, нашпигованное датчиками и управляемое программой уже стало мейнстримом, теперь исследователи ищут неэлектронные методы и нестандартные материалы. Например, использование термопар, чтобы нагреваясь на солнце, элемент деформировался нужным образом.
Современные здания дышат, шевелятся, открывают и закрывают «глаза» при помощи диафрагм, генерируют внутри облака из азота, динамически меняют оптические и теплоизоляционные свойства самого стекла и так далее - в общем, живут насыщенной и интересной жизнью.Не буду перечислять бесчисленные примеры, превращая статью в кунсткамеру. Обзор нескольких известных параметрических зданий можно увидеть . Давайте лучше заглянем в компьютеры проектировщиков.
Для проектов, где объект существует в динамике, привычных CAD-ов недостаточно, и необходимо применять (информационное моделирование зданий). Мир постепенно переходит к технологии «виртуального здания», но на нашем участке суши пока отстают от этой тенденции (если интересно, почему, читайте разбор с графиками ).
3. Параметризм - это когда объект создаётся по заранее разработанному алгоритму на основе большого объёма входящих данных
С помощью BIM-программ можно параметризировать проектирование в буквальном смысле, превратить его в «3D-уравнение». То есть, создать модель, которая благодаря заданным зависимостям будет сама подстраиваться под обстоятельства. Или сформировать набор правил, которые на основе имеющейся информации будут генерировать что-то новое. Алгоритмический морфогенез применим как в минимальных объектах, типа автобусных остановок, так и в крупномасштабных, на уровне градостроительства. Кстати, бюро Захи Хадид и Патрика Шумахера «широко известно в узких кругах» параметрическими генпланами городов , формируемыми при помощи скриптов (КДПВ демонстрирует один из них, это Сингапур).Вот любопытный ролик, который иллюстрирует параметрический полиморфизм. Текст там не на русском, так что немного поясню происходящее в кадре.
Основной объект - квартал из нескольких зданий. Количество его сторон, их длины и углы между ними можно менять. Здания сами подгоняют свою этажность, количество квартир и комнат в зависимости от этих параметров. Сцепляясь между собой, кварталы образуют сеть, которая в зависимости от числа жителей и активности транспортного потока меняет ширину улиц, выделяет главные и может заменить там часть жилья общественными учреждениями, например, магазинами в первых этажах. Это исследовательская работа, а не реальный инструмент проектирования, но по нему вполне можно понять тенденцию.
Для здания можно написать алгоритм морфогенеза, который применительно к разному исходному материалу выдаст разные результаты, но они будут членами одной “популяции”. Получается архитектурный полиморфизм, современная замена типовому строительству: типизировать можно и так, чтобы одинаковых зданий не было, но были одинаковые технологические и конструктивные приёмы.
С помощью задания зависимостей можно генерировать и объекты, органично вписывающиеся в уже существующую городскую среду. Именно в этом контексте архитекторы используют понятие «генотип», подразумевая набор основных параметров, свойств, связей, характеризующих здание или место. Для определения этих «генов» и матрицы взаимодействий между ними всё чаще используют анализ big data и численные аналитические методы. Например, в 1970-х структуру города можно было одновременно анализировать по 2-3 признакам, и это было круто, а самый современный мне попадавшийся пример анализа выяснял закономерности развития около 400 регионов по 25 параметрам.А чем архитекторов вообще не устраивают «нормальные человеческие» методы проектирования?
Ещё не так давно любое сооружение и создавалось, и воспринималось как цельный статичный объект: дом жилой - одна штука. Сейчас происходит смена парадигмы, каждое строение начинает рассматриваться как динамичная система, элементами которой являются не только материальные объекты, но и незримые: связи, ассоциации, точки и оси восприятия и так далее. Эмерджентность (от англ. emergent - возникающий, неожиданно появляющийся) архитектурных систем задаёт обширное поле для исследований, и параметрическая архитектура - это кое-что из того, что получается в итоге.За рубежом в области внедрения системного анализа, автоматизации и алгоритмизации в проектирование работают как частные фирмы, так и специализированные лаборатории крупных университетов. В России пока только первые ростки, например, образовательная инициатива «Точка ветвления » занимается популяризацией вычислительных методов в архитектуре.
Так может ли компьютер думать за архитектора? Пока нет. Но будущее уже где-то рядом.
