9798

программных средств. Так, например, в плагине Grasshopper программного пакета Rhinoceros используются возможности построения форм и их распределения по заранее определенным алгоритмам. Построенная трехмерная форма согласуется с набором инструкций и данных, в дальнейшем получая команды по своему распределению внутри определенного контура с набором возможных новых наследуемых инструкций по изменению (растягиванию, сжатию, изменению высотности) и т.д.

Результатом такого подхода становится трехмерная форма с возможностью дальнейшего, теперь уже глобального изменения. Получившееся трехмерное сырье можно использовать в программах расчета архитектурной физики (освещения, теплопотерь, акустики) с возможным предложением по изменению параметров.

Связывая воедино множество разнородных составляющих проекта, используя генеративные методы топологического и параметрического формообразования, наборы измеряемых данных, применяя междисциплинарный подход в проектировании, можно добиться появления архитектуры качественно нового уровня, более приспособленной к окружающей среде, с необычной выразительностью. Опасность нелинейных (топологических) методов проектирования состоит в том, что архитекторы могут замкнуться на использовании одних и тех же приемов, средств выразительности.

Таким образом, автору удалось решить важную для архитектурной науки задачу – определить основы, принципы и приемы топологического формообразования в архитектуре конца ХХ – начала ХХI века, и сделать следующие выводы:

Результаты исследования

1. Экологизация мировоззрения, информатизация общества, многочисленные проблемы и вызовы, стоящие перед цивилизацией, кризис модернистских концепций архитектуры и индустриального развития в целом

19

ознаменовали постепенный переход к поискам более адекватной, природосовместимой архитектуры, поиски новых методов и подходов к архитектурному формообразованию, в том числе и топологический подход, опирающийся на математический аппарат проективной геометрии.

2. Идейные всплески возникновения топологического подхода пришлись на конец XIX – первую половину XX века. Топологический подход к формообразованию представляет собою преобразование формы путем динамических воздействий: выдавливаний, скручиваний, деформаций, изгибаний и других объемных трансформаций без разрывов поверхностей. По мнению автора, наиболее важны для топологического формообразования такие всплески новаторских идей, как:

-биозооморфная архитектура А. Гауди (конец XIX – начало XX в.) с построением форм на основе аналоговых схем распределения усилий;

-архитектура дома К.С. Мельникова в Москве (1927г.) как пример конструктивизма с экономичным использованием материалов в сложном формообразовании слияния двух цилиндров путем применения тесселяции;

-музей Гуггенхейма в Нью-Йорке Фрэнка Ллойда Райта (1959г.) с уплотнением функциональной структуры, приводящей к динамическому внутреннему построению;

-«геодезический купол» Бакминстера Фуллера (1954г.) – первая пространственная оболочка, выполненная из металлических стержней;

-«бесконечный дом» Фредерика Кислера (1958-1959гг.) – построение формы на основе идей непрерывности и гармонии с природой;

-«вантово-стержневые конструкции» группы Фрая Отто (1950-1990гг.);

-пространственные опыты Витторио Джорджини (1960-1970гг.) – поиск и построение теоретических и практических топологических моделей архитектурных сооружений, как одна из первых попыток преодоления градостроительных проблем с использованием топологической формы – многослойные структуры внутри единой оболочки;

20

-оперный театр Йорна Утзона (1959-1973гг.) – биозооморфная архитектура с расчетом сложных конструкций при помощи компьютера;

-школа архитектурной бионики Ю.С. Лебедева (1960-1990гг.);

- лаборатория компьютерного архитектурного моделирования Е.В. Барчуговой, Н.А. Рочеговой в МАрхИ;

-осмысление множества математических, физических, биологических и философских идей, описывающих процессы жизни и окружающее пространство – фракталы, аттракторы, фазовые переходы, нечеткая логика (fuzzy logic), гены, паттерны, тесселяции Вороного и Делоне, и т.д.

-использование компьютерной техники и программного обеспечения в концептуальном творческом поиске взаимосвязи формы сооружения и протекающих внутри процессов; построении точной 3D информационной модели здания (BIM) с расчетами, калькуляциями целого и отдельных частей, а также генерированием и управлением всем жизненным циклом здания.

3. Топологическая архитектура – это комплекс знаний, принципов и приемов построения внешней и внутренней формы сооружения с использованием топологического морфинга – преобразований геометрической формы путем динамических воздействий: выдавливаний, скручиваний, деформаций, изгибаний и других объемных трансформаций без разрывов в виртуальной среде компьютерного моделирования; а также внедрения математических и физических закономерностей природы, использования философских и социальных идей конца XX – начала XXI веков и их внедрение в дигитальную модель проектируемого объекта с учетом множественности достигаемых целей.

4. В своем развитии топологическая архитектура, по мнению автора исследования, прошла с середины XX века 3 стадии. При этом сразу же стала объектом исследования в Колумбийском университете (США), в школе «Архитектурной Ассоциации» (Великобритания), в техническом университете г.Дельфта (Нидерланды), в МАрхИ в лаборатории Е.В.Барчуговой, Н.А.Рочеговой и в других архитектурных школах мира.

21

5. Первый этап - с середины XX в. по 70-е годы XX в. характеризуется осмыслением уже созданных сложных и уникальных архитектурных и инженерных объектов и первыми попытками дальнейшего развития. Это время создания Бакминстером Фуллером геодезического купола, экспериментальных опытов Фредерика Кислера и Витторио Джорджини, Фрая Отто, Йорна Утзона, формирования отечественной школы архитектурной бионики Ю.С. Лебедева и др. Этот этап характерен различными индивидуализированными приемами архитектурного формообразования – пространственные купола и оболочки, висячие конструкции; протобионические формы; различные архетипы (складка, пещера и др.).

6.Второй этап – с 70-х годов XX в. по конец XX в. В этот период началось постепенное внедрение компьютера как инструмента проектирования. Начавшиеся в конце первого этапа эксперименты с бионическими формами обретают новую силу. Изучено и проанализировано внешнее и внутреннее строение животного и растительного мира. В архитектуре на основе этих исследований создаются архитектурные сооружения такие как: велотрек в Крылатском (Москва, 1980г. арх. Воронина Н.И., Оспенников А.Г. и др.), выставочный павильон в Мангейме (ФРГ, 1972г. арх. Ф. Отто и его школа), мост в Потенце (Италия, 1970-е гг., инж. С. Мусмечи) и др.

7.Третий этап – это бурный расцвет методологии топологической архитектуры в результате развития инструментария компьютерного формообразования, продвинувшегося в последние 10-15 лет. В данный момент мы являемся свидетелями развития этого этапа. На данном этапе к топологическому подходу присоединяется принцип параметризма – построение зависимостей между формами, использование инструментария программиста – «скриптов», небольших программ-сценариев с записанной последовательностью операций, результатом действия которых становится форма, изменяющаяся в зависимости от введенных параметров.

22

8.Автором была разработана «Теоретическая модель топологической архитектуры», заключающаяся в обосновании определения «топологическая архитектура», определении методов, приемов и инструментов для её создания и работы с ней, а также разработки разветвленной последовательности проектных шагов, которые приводят к формообразованию топологических архитектурных моделей. Показано различие между модернистским подходом, основанном на ортогональной декартовской геометрии, и топологическим, опирающимся на нелинейные римановые геометрии. Как результат такого сравнения показывается необходимость применения топологических методов и приемов проектирования и работы с формой. В зависимости от материала проектирования форма тесселируется – разбивается на составляющие части для обеспечения перемещения, сборки и воплощения.

9.Прогноз развития заключается в попытках предугадать сложные явления, возникающие в процессе цивилизационного развития общества, ускорения течения времени, увеличения количества научных знаний. Множество прогнозов, в том числе самых невероятных предлагают визионеры в области урбанизма и архитектуры, в частности, одним из самых экстравагантных является идея британского архитектора Н. Гримшоу – «…я верю, что когда-нибудь здания смогут наращивать органическую прозрачную кожу, напоминающую крылья стрекоз. Конструкции бы оставались, а кожа бы дышала, вечно трансформируясь, меняя прозрачность и толщину изоляции, адаптируясь к различным атмосферным условиям, наподобие живых существ. Понимаете, в будущем, здания будут больше напоминать органические творения, чем предметы концептуального искусства.». В этой связи хотелось бы отметить, что топологическое формообразование найдет себя и в этом случае, поскольку как раз имеет в своей основе важный принцип – развития и роста.

10.Выявленные основы топологического формообразования в архитектуре можно использовать при создании новейших методик обучения в системе архитектурного образования на всех этапах обучения.

23

Список публикаций по теме диссертации:

Статьи в реферируемых изданиях, рекомендованных ВАК

1.Бурлаков, К. В. Топологическая архитектура как результат изменения парадигмы пространство-время-информация / К. В. Бурлаков // Приволжский научный журнал / Нижегор. гос. архитектур.-строит. ун-т. – Н. Новгород, 2010. - № 2. - С. 83-89.

Статьи в сборниках научных трудов и журналах

2.Бурлаков, К. В. Новые подходы в обучении архитектурному проектированию / К. В. Бурлаков // Сборник научных трудов магистрантов, аспирантов и научных сотрудников Института Архитектуры и Дизайна СГАСУ / Самар. гос. архитектур.-строит. ун-т. – Самара, 2008. – С. 60-66.

3.Бурлаков, К. В. Передовая архитектура и процесс обучения архитектора / К. В. Бурлаков // Современные технологии в Российской системе образования : сб. ст. VII Всерос. науч.-практ. конф. / Пензен. гос. с.-х. акад. – Пенза, 2009. - С. 43-45.

4.Бурлаков, К. В. Технология нелинейного моделирования архитектурных концепций / К. В. Бурлаков // Информационно-вычислительные технологии и их приложения : сб. ст. X Междунар. науч.-техн. конф. / Пензен. гос. с.-х. акад.

– Пенза, 2009. – С. 40-42.

5.Бурлаков, К. В. Дигитальные топологические эксперименты в архитектуре / К. В. Бурлаков // Актуальные проблемы в строительстве и архитектуре. Образование. Наука. Практика : материалы 64-й Всерос. науч.-техн. конф. по итогам НИР ун-та за 2010 г. - Самара, 2007. – С. 112-115

24

Подписано в печать: 24.09.2011 г. Формат: 60х84 1/16. Бумага офсетная. Печать оперативная. Объем: 1 усл.печ.л.

Тираж:100 экз. Заказ № 128

Отпечатано в типографии ООО «Издательство СНЦ» 443001, Самара, Студенческий пер., 3а

тел.: (846) 242-37-07

25

26