№3(59)
Сентябрь 2017
ISSN
1990-4126

English

«Архитектон: известия вузов» № 42 - Приложение Сентябрь 2013

Архитектура


 Сапрыкин Илья Игоревич

магистрант.
Научный руководитель:
доктор архитектуры, профессор Ю.С. Янковская.
Уральская государственная архитектурно-художественная академия,
Екатеринбург, Россия, e-mail: Saprykin_ilia@mail.ru

ПРИНЦИПЫ ФОРМООБРАЗОВАНИЯ ДИГИТАЛЬНОЙ АРХИТЕКТУРЫ В КОНТЕКСТЕ СОВРЕМЕННОЙ АРХИТЕКТУРНОЙ ПАРАДИГМЫ


Ключевые слова: дигитальная архитектура, адаптивная архитектура,


Мы живем в век массовой медиа-культуры. Эта культура настолько вошла в нашу жизнь, что современный мир – это соединение реального и виртуального миров. Виртуальное пространство вошло в сознание людей, тем самым влияя на многие сферы жизни человека. И архитектуру это явление не обошло стороной.

Характерной приметой нашего времени является возникновение нового сознания – новой модели мышления, и роль самой архитектуры в этом процессе весьма значительна. Архитектура – один из видов искусства, отважно шагнувший в начале 1990-х в киберпространство, в мировое информационное поле, в параллельный мир, созданный и поддержанный компьютерами и коммуникационными линиями мировой сети Интернет и развивающийся рядом с миром физическим. С момента появления киберпространство было воспринято как символ, обобщенно демонстрирующий все те глубокие культурные и технические изменения, которые как бы заново сформировали представления человека о мире в целом.

С приходом новейших технологий появились и новые тенденции к кардинальному изменению классической образности в архитектуре, как в виртуальной, так в реальной. Качества изменчивости и текучести, столь характерные для архитектурных объектов в киберпространстве, начиная с середины 90-х годов XX столетия оказывали сильнейшее влияние на реальную архитектуру, а в ряде проектов рассматривались как определяющие.

Формируется новая эстетика, влияние которой огромно. В неоавангардных экспериментах, начавшихся в 1990-е годы в киберпространстве, продолженных в опытах реализации технологических инноваций исследуется новая форма (рис. 1). Одновременно с постижением нового метода архитектор постигает и моделирует новый тип реальности.

Рис. 1. Этапы становления современной архитектуры (сост. И.И. Сапрыкин)

В настоящее время новые направления в архитектуре испытывают процесс пролиферации, благодаря которому происходит появление, умножение конкурирующих теорий. Мы уже не можем четко отнести тот или иной объект архитектуры к конкретному архитектурному «направлению». Практически каждый проект вводит некоторое количество новых понятий и связанных с ними концепций. При этом теория архитектуры, призванная контролировать архитектурное формообразование, а если не контролировать, то хотя бы его объяснять, не успевает за новой архитектурной парадигмой. Одним из наиболее популярных на сегодняшний день явлений в архитектуре является дигитальная архитектура, появление которой произошло недавно и достаточно стремительно, поэтому вокруг него архитекторы и теоретики архитектуры ведут множество споров (рис. 2).

Рис. 2. Проблемы дигитальной архитектуры (сост. И.И. Сапрыкин)

Главная черта дигитальной архитектуры – уникальное расширение формального поиска, благодаря алгоритмическим, программным методам, которые стали доступны с развитием программирования. Сложные, разнообразные криволинейные формы не только стали отличительным признаком современной цифровой архитектуры, они несут в себе новые смыслы, признаки новой архитектурной парадигмы, новое понимание пространства, новые черты сочетания реального и виртуального мира в одном архитектурном объекте.

Виртуальная реальность (киберпространство) вместе с современными компьютерными технологиями и разнообразными функциями и алгоритмами, хлынувшими из мира математики и программирования, породили множество новых методов создания архитектурной формы.

Главной формообразующей идеей дигитальной архитектуры является использование различных математических алгоритмов. Это адаптивная архитектура, все ее элементы взаимосвязаны, она черпает свое вдохновение не просто в природных формах, а, скорее, в процессах и взаимодействиях, происходящих в природе, например эксперименты над созданием архитектурной формы на основе алгоритма движения муравьиной колонии, т.е. на основе так называемого роевого интеллекта. Другой, не менее известный, пример – проект здания гражданского суда в ансамбле «Кампус правосудия» в Мадриде (Заха Хадид). В основе формообразования лежит структурная самовентилирующаяся оболочка, которая состоит из металлических панелей, обладающих способностью открываться и закрываться в зависимости от погодных условий. Данное сооружение несет в себе черты параметризма (параметрическое моделирование), манифест которого опубликовала Заха Хадид. Еще один яркий пример адаптивной архитектуры – проект, представленный греческим архитектором Доминики Дадатси на международном конкурсе небоскребов Evolo. Проект жилого небоскреба направлен на создание открытой параметрической системы, которая, развиваясь вертикально вверх, способна приспосабливаться к различным условиям. Немаловажным для этого проекта оказалось изучение циркуляции людских масс как снаружи, так и внутри сооружения.

Наряду с параметрикой, которая в настоящее время является наиболее популярным методом создания архитектурной формы, можно выделить методы L-sistems и тесселяции, активно использующиеся при проектировании такими мэтрами архитектуры как архитектурное бюро Asymptote, студия Reiser+Umemoto, Грег Линн, студия Nox и Coop Himmelb(L)au, а также в работах молодых архитекторов и архитектурных бюро, среди которых Biothing, Opensystems, Co.de.IT и российская образовательно-исследовательская инициатива «Точка ветвления».

Однако было бы неправильно полагать, что проектирование в каком-то конкретном архитектурном бюро или творчество какого-то конкретного архитектора базируется лишь на одном методе. К примеру, в студии Захи Хадид основное место отводится параметрическому моделированию, но при этом используются метод L-sistems, метод тесселяции и принципы роевого интеллекта. Не менее известный архитектор Грег Линн наряду все с той же параметрикой и методом L-sistems, активно применяет методы химерных систем и тесселяции. Для архитекторов Шулан Колатан и Уильяма МакДоналда центральным является как раз метод химерным систем, однако принципы роевого интеллекта, параметрики и тесселяции присутствуют. В работах архитектурного бюро Asymptote также можно отметить присутствие параметричесткого моделирования, методов L-sistems и тесселяции, а также метода, основанного на теории фракталов.

Молодые архитекторы и архитектурные бюро, активно пользующиеся методами, предложенными старшими и более именитыми коллегами, сумели привнести еще один – метод создания архитектурной формы для дигитальной архитектуры – метод клеточного автомата (рис. 3).

Рис. 3. Современные архитекторы и архитектурные бюро (сост И.И. Сапрыкин)

Таким образом, подводя итог, можно определить семь основных методов дигитальной архитектуры, активно использующихся современными архитекторами для создания архитектурной формы: параметрика, метод L-sistems, метод тесселяции, принципы роевого интеллекта и химерных систем, методы, основанные на теории фракталов и принципах клеточного автомата.

Исходя из основных принципов каждого метода, можно организовать следующие подходы: редукционный, иерархический и эволюционно-алгоритмический.

Редукционный подход. Редукция (лат. reductio – сведение, возведение, приведение обратно) – логический прием преобразования каких-либо данных к более удобному с какой-либо точки зрения виду; сведение сложного к более простому, доступному для анализа или решения, где основным является преобразование данных к более удобному, более допустимому, наиболее подходящему виду, т.е. это фактически выбор из огромного количества вариантов архитектурной формы, получившихся в ходе применения того или иного алгоритма, наиболее удачного, а также сведение большого количества правил, условий, параметров и взаимосвязей до работы одного единственного алгоритма. Концептуальными основами для данного подхода послужили модель клеточного автомата, параметрика и тесселяция.

Благодаря процессу пролиферации одни и те же концептуальные основы встречаются в различных подходах, что в значительной мере усложняет отнесение того или иного архитектурного объекта к какому-то конкретному направлению, а также определение, какими средствами достигнуто формообразование данного объекта. Тесселяция как концепция лежит в основе двух различных подходов: редукционного и иерархического.

Иерархический подход. Иерархия (греч. hieros – священный и arche – власть) – способ устройства сложных систем, при котором звенья системы распределены по различным уровням в соответствии с заданным критерием. Расположение совокупности элементов в порядке от высшего к низшему. В программировании как метод порождения от общего предка объектов, обладающих все более детализированными признаками. Именно по этому признаку тесселяцию можно отнести к иерархическому подходу. Наряду с тесселяцией концептуальными основами для иерархического подхода также послужили теория фракталов и L-sistems.

Эволюционно-алгоритмический подход. Он основан на использовании неких математических алгоритмов для создания архитектурной формы, описывающих некоторые природные явления. Эволюционно-алгоритмический подход является альтернативным способом проектирования, так как опирается не просто на эмпирическое познание природных форм, т. е. копирование природных форм, текстур, а скорее ищет способы организации некоторых процессов, протекающих в природе. L-sistems, так же как и тесселяция, является концептуальной основой для двух подходов: иерархического (имеет четкую иерархию построения, которую можно сравнить со стволом дерева и отходящими от него ветками, где каждая ветка будет являться стволом для отходящих от нее веток) и эволюционно-алгоритмического (способ создания архитектурной формы при помощи L-sistems – это алгоритм создания «роста» некой формы аналогично природному явлению эволюции и роста растений, это не просто цитата и заимствование из природы, а скорее заимствование образа действия, что в корне отличается от ранее известного поэтапного проектирования). Наряду с L-sistems концептуальными основами также послужили роевой интеллект и химерная система.

Рис. 4. Подходы дигитальной архитектуры (сост. И.И. Сапрыкин)

На основе проведенногоо анализа была создана графическая алгоритмическая система, способная определить основные подходы, концептуальные основы и формообразующие приемы в проектах дигитальной архитектуры, что в значительной степени облегчило понимание того, как создается форма современной архитектуры. Данная система была создана на основе иерархического подхода как некий алгоритм, который имеет четкую иерархию и взаимосвязи, но в то же время имеет возможность постоянного дополнения, появления новых вариантов, тем самым становясь все более детализированной, совершенствуясь и исключая возможность устаревания (рис. 4).  


Библиография

  1. Добрицина, И.А. От постмодернизма к нелинейной архитектуре / И.А. Добрицина. – М.: Прогресс-Традиция, 2004.
  2. Азизян, И.А., Добрицына И.А.,Лебедева Г.С. Теория композиции как поэтика архитектуры / И.А. Азиян, И.А. Добрицин, Г.С. Лебедева. – М.: Прогресс-Традиция. 2002. – 568 с.
  3. Родзянко, В. Теория распада Вселенной и вера отцов / В. Родзянко. – М.: Паломник, 1996.
  4. Божокин, С.В., Паршин, Д.А. Фракталы и мультифракталы / С.В. Божокин, Д.А. Паршин. – Ижевск: Регулярная и хаотическая динамика, 2001. – 128 с.
  5. Пайтаген, Х.-О., Рихтер, П.Х. Красоты фракталов / Х.-О.Пайтаген, П.Х.Рихтер – М., 1993. – С.17-37
  6. Хакен, Г. Тайны природы. Синергетика: учение о взаимодействии / Г. Хакен. – М.-Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2003. – 320 с.
  7. Оськин, Б.В. Архитектура пространства обитания человечества на планете Земля / Б.В. Оськин. – М.: Компания Спутник +, 2006. – 117с.


ISSN 1990-4126  Регистрация СМИ эл. № ФС 77-70832 от 30.08.2017 © УрГАХУ, 2004-2017  © Архитектон, 2004-2017