проектир в архитект.формообразовании

параметрико-алгоритмических методов, позволяющих усложнить «механизм» формообразования и освоить новый аспект структуризации элементов форм архитектурного объекта. Современные архитектурные формы предопределены уровнем и характером использования информационно – технических средств в их проектировании. В связи с этим в данной работе предлагается классификация современных архитектурных компьютерных форм в соответствии с выявленными методами.

Весь массив объектов компьютерной архитектуры можно распределить по группам в соответствии с классификационными признаками выявленных методов. Эта классификация помогает понять, что послужило основой для возникновения тех или иных компьютерных форм, с помощью каких инструментов и компьютерных программ они были созданы. К геометрическим объектам относятся объекты современной компьютерной архитектуры, в которых идёт манипулирование идеальными геометрическими примитивами – кубами, конусами, цилиндрами, пирамидами, сферами и их трансформациями. В объектах, относящихся к группе параметрических, основным признаком является наличие сложных поверхностей 2-го и 3-го порядка, которые создаются при помощи параметризированных точек сетки. Это некий упорядоченный «хаос» форм. Но этот «хаос» статичен. А в объектах, относящихся к алгоритмическому методу, основу представляет не форма как поверхность, а структура её организации. И через изменения структуры меняется сама форма объекта.

Например, параметрико - алгоритмический метод ярко представлен в проекте и реализации летнего павильона DRL10 в Лондоне. Его авторами являются Алан Демпси и Элвин Хуанг, которые выиграли конкурс и получили право на реализацию своего проекта прямо перед главным входом в Архитектурную Ассоциацию на Бэдфорд сквер. На конкурсном этапе павильон состоял из 589 неповторяющихся элементов и более 7000 соединений между ними. После некоторой модификации геометрии и плотности профилей это количество соединений удалось снизить до 2400. Силами другого выпускника DRL Марка Форнеса был разработан специальный скрипт, т.е. язык записи генерации архитектурных форм, который автоматически раскладывал модель на развертки и нумеровал каждую деталь, что подтверждает отношение данного объекта к Алгоритмическому методу компьютерного формообразования. С помощью конструкторов из бюро AKT были придуманы оптимальные узлы крепления панелей между собой (были использованы всего 6 разновидностей резиновых прокладок для всего павильона), а также произведён расчёт всей конструкции в целом. Для проекта потребовалось создать более 200 файлов в программе Rhino, т.е. параметризированные эскизы вариантов панелей, что относит этот объект также и к Параметрическому методу. Развертки всех деталей в электронном виде были отправлены на производство, где их вырезали и доставляли на

21

стройплощадку. Параллельно из фанеры был вырезан и собран макет в масштабе 1:10, который являлся незаменимым на стройке. Все рабочие чертежи представляли собой схемы сборки, показывающие конкретное положение каждой детали.

Также очень важным является необходимость внедрения методов компьютерного формообразования в сфере образования. В процесс обучения необходимо включать новые курсы по геометрическому, параметрическому и алгоритмическому проектированию «нелинейных» объектов, которые должны предусматривать изучение аспектов математического программирования, владение компьютерными программами и применение в них компьютерных методов по созданию форм. За рубежом уже давно существует множество школ, где студенты проходят обучение по новейшим методикам. Это и Лондонская АА,

иЦифровая Лаборатория Нила Лича, Корнельский Университет и Колумбийская школа в Америке, и Германский Институт Десо, множество школ в Испании, Японии, Китае и Австралии.

Например, в Лондонской Школе «АА» особо важны разработки преподавателей и студентов, связанные со строительством Олимпийских объектов в Лондоне. Используя современные методы проектирования, алгоритмические приёмы по созданию зданий, в проектах были предложены здания, меняющие своё функциональное назначение в зависимости от задач времени. Сначала происходит само строительство Олимпийских объектов, которые осуществляют функции жилого и офисного предназначения, затем в стадии Олимпийских игр функции строений меняются и становятся гостиницами, отелями и базами для спортивных мероприятий, а в пост Олимпийскую фазу некоторые из объектов и транспортных сетей демонтируются, и на их местах организуются городские парки, скверы и другие зоны отдыха.

ВИнституте передовой Архитектуры в Каталонии (IAAC) студенты работают одновременно на нескольких уровнях (город, строительство, производство) и в различных областях знаний (экология, энергетика, цифровое производство, новые технологии), развивая при этом собственные исследовательские пути к разработке интегрированного набора навыков, с которыми они эффективно могут работать как в своей стране, так и во всем мире.

ВКаталонской школе существуют такие обучающие программы как Дигитальное производство, Цифровая тектоника, Самодостаточные здания. IAAC имеет самые передовые цифровые лаборатории среди всех учебных заведений в Южной Европе, оснащенные Лазерными резцами, 3D принтерами, Фрезерными станками

иплатформами для производства чипов и микросхем.

Вархитектуре и дизайне компьютер с Числовым Программным Управлением (Computer Numerically Controlled (CNC) даёт проектировщикам беспрецедентные средства для выполнения сложных формальных проектов

22

непосредственно с компьютера. Воздействие цифрового производства в этих областях позволяет работать со сложной геометрией и открывает широкое поле для исследований и экспериментов. В Каталонской школе программы обучения направлены на развитие и прохождение полного курса создания прототипов с использованием современных станков с ЧПУ с применением экспериментальных материалов и тестированием решений в области энергетики.

Институт Архитектуры Десо в Германии имеет Цифровую лабораторию под управлением Нила Лича. Деятельность этой лаборатории основана на последних научных исследованиях в области программирования природных процессов. В этих исследованиях через ДНК и геном человека, с использованием ячеистого автомата, учёные пытаются понять процессы кодирования природы во Вселенной. Эта студия предпринимает попытки использования принципа кодирования или скриптов и применяет их как инструмент для создания генеративной архитектуры. В соответствии с вышеизложенным в Архитектурных Школах России, в том числе

ив МАРХИ, необходимо предусматривать развитие курсов обучения, основанных на предложенных методах современного компьютерного формообразования, что позволит архитекторам в нашей стране оставаться в русле современных тенденций

ивладеть новыми методами работы с формой, а дипломированным специалистам быть конкурентоспособными по отношению к своим коллегам как в нашей стране так и за рубежом.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ Архитектура, представляющая весь комплекс объектов искусственного

окружения человека, должна реагировать на постоянно развивающиеся новые технологии и, в связи с этим, на возникающие новые потребности. Модели, созданные для мегаполисов прошлого века, не в состоянии учесть новые требования, связанные с современной городской жизнью, которая все больше и больше отрывается от пространства и времени. Современное строительство приобретает глобальные масштабы и требует от проектировщиков создания проектов, не только конструктивно, функционально, технологически, эстетически обоснованных, но и спроектированных в динамике всех состояний – от момента строительства, эксплуатации в структурно изменяемых состояниях и до утилизации с сохранением заданных параметров окружающей среды. Это предусматривает алгоритмичность процессов формообразования и формоизменения. Это необходимо для создания комплексных знаний, не отдельно существующих, как это было традиционно, а с включениями многослойных факторов, таких как энергетика, природа, городская мобильность, жильё, системы производства и изготовления, разработка программного обеспечения и информационных сетей, и т.д. Это откроет возможности для создания новейших

23

прототипов, способных поражать своей сложностью и изменениями окружающей среды.

Основные выводы исследования:

1.В результате проведённого анализа истории развития проектной деятельности с 1970-х по 2000-е годы, посвящённого изучению динамики развития проектного инструментария архитектора, было выявлено качественное инструментальное перевооружение архитекторов, связанное с развитием компьютерных технологий

иих вовлечением в проектное производство, повлекшего за собой появление новых методов работы с проектируемой архитектурной формой.

2.Выявлены основные методы современного компьютерного формообразования –

геометрический, параметрический и алгоритмический и определены существенные характеристики выявленных методов.

Геометрический метод характеризуется способом создания архитектурных форм при помощи работы с геометрическими примитивами (идеальными телами)

иих трансформациями. В интерфейсах компьютерных программ данный метод представлен базовыми элементами создания форм (геометрическими примитивами), не имеющими функций архитектурных атрибутов (стена, колонна, балка, перекрытие, крыша) и их трансформациями.

Параметрический метод позволяет создавать любую по сложности статическую форму. Это достигается путём создания совокупности точек в пространстве, каждая из которых задана параметрами координат. В данном случае форма – это параметрическая запись позиционирования составляющих её точек. В компьютерных программах этот метод представлен технологией MESH (сети), в которой через категорию сетей генерируется любая форма. Также операции Параметрического метода возможно осуществить при помощи использования неоднородных рациональных B-сплайнов (NURBS) и на основе порций поверхностей Безье (Editable Patch).

Алгоритмический метод позволяет работать с параметрами в заданной динамике. В объектах, относящихся к алгоритмическому методу, основу представляет не форма как поверхность, а структура её организации. И через изменения структуры меняется сама форма объекта.

3.Определены перспективы развития информационно-технологических методов архитектурного проектирования на основе анализа выявленных тенденций в современном компьютерном формообразовании, а также выявлены возможности распространения информационно-технических методов, заключающиеся в оптимизации процессов компьютерного проектирования архитектурных форм на основе целенаправленного использования выявленных и сформулированных отличительных черт информационно-технологических методов.

4. Предложена методическая основа по освоению компьютерных инструментариев в учебном архитектурном и градостроительном проектировании,

24

основанная на необходимости включения новых курсов по геометрическому, параметрическому и алгоритмическому проектированию «нелинейных» объектов, которые должны предусматривать изучение аспектов математического программирования, владение компьютерными программами и применение в них компьютерных методов по созданию форм.

Список публикаций автора по теме диссертации

Статьи в рецензируемых научных изданиях, рекомендованных ВАК при Минобрнауки России:

1.«Особенности формообразования в работах современных мастеров». // «ACADEMIA. Архитектура и строительство». М.,2009, №4, С. 15-19.

2.«Структурирование архитектурного пространства и компьютерные технологии». // «Вестник Томского Государственного АрхитектурноСтроительного Университета». – Томск, 2008, №4, С. 50-58.

3.«Пространственное формообразование и его архетипы». // «Вестник Волгоградского Государственного Архитектурно-Строительного Университета». – Волгоград, 2009, №13(32). С. 124-129.

4.«Место и значение «типа» в архитектуре». // «Международный электронный научно-образовательный журнал по научно-техническим и учебнометодическим аспектам современного архитектурного образования и проектирования с использованием видео и компьютерных технологий (AMIT)»

№3(16), 2011.

URL: http://www.marhi.ru/AMIT/2011/3kvart11/volynskov/volynskov.pdf

5.«Эволюция как стратегия проектирования и дизайна в нелинейной архитектуре». // «Жилищное строительство». М.,2011, №10. С. 2-6.

Статьи в других изданиях:

6.«Генезис пространственной структуры архитектурных и градостроительных объектов». // «Архитектурная наука и образование. Материалы научной конференции МАРХИ». – М., «Архитектура-С» 2006. С. 34-35.

7.«Геометрия в работах трёх мастеров архитектуры (А. Палладио, К.-Н. Леду, Р. Майера)» // «Архитектон: Известия ВУЗов». – 2008, №21. [электронный ресурс]. URL: http://archvuz.ru/numbers/2008_1/ta3

8.«Типология в архитектуре и градостроительстве». // «Архитектура и Время».

М., 2011,№3. С. 18-20.

9.«Биология и проектирование нелинейных систем». // «Архитектура и Время».

М., 2011, №6. С. 2-5.

10.«Компьютеризированный дизайн в архитектуре». Статья в Электронном каталоге статей. 20.04.2011. URL: http://www.topofarticles.com/articles/kompyuterizirovannyi-dizain-v-arhitekture/

25

26

Подписано в печать 24.05.2012 Тираж 100 экз.

Отпечатано: Отдел оперативной полиграфии МАРХИ 107031, г.Москва, улица Рождественка дом 11/4, корпус 1, строение 4

27