Explicarea pe scurt a acesteia și motivarea alegerii de a aborda morfogeneza în arhitectura parametrică. [310202]

Lucrare de disertație

ARHITECTURA TEHNOGENĂ

Caracteristicile morfogenezei topologice în arhitectură

CUPRINS

PLAN DE IDEI

INTRODUCERE

Tema.

Metodologia lucrării.

Cuvinte cheie.

ERA INFORMAȚIONALĂ

Societatea informațională și adaptarea individului.

Arhitectura interactivă.

ASPECTE FILOSOFICE ȘI ESTETICE ALE STRUCTURII SPAȚIULUI.

Noi si spațiul din jurul nostru.

Spațiul arhitectural.

PARAMETRIZM

De la matematică și informatică la metode de generare a formei arhitecturale.

Modelarea neliniară și topologia.

Tectonica.

Fractalul un instrument universal.

Designul parametric

PRINCIPIILE ARHITECTURII PARAMETRICE.

Arhitectura parametrică și peisagistica.

Sustenabilitate și parametrizm.

[anonimizat].

Metode de producție parametrică.

POTENȚIALUL NOILOR TEHNOLOGII ÎN PROIECTARE.

Dialogul cu mediul software și diversitatea tehnologiilor de proiectare.

Întârzierea teoriei.

CONCLUZII

BIBLIOGRAFIE

PLAN DE IDEI

INTRODUCERE: Motivația alegerii acestei teme drept tema de disertație.

Tema: Explicarea pe scurt a acesteia și motivarea alegerii de a aborda morfogeneza în arhitectura parametrică.

Metodologia lucrării: Se referă la metoda de cercetare si pașii parcurși pentru a deschide cat mai larg această temă.

Cuvinte cheie: [anonimizat]. Altți termeni care apar pe parcursul textului vor fi explicați la subsol.

ERA INFORMAȚIONALĂ: Cum informația a schimbat si continuă să schimbe lumea din jurul nostru.

Societatea informațională și adaptarea individului: [anonimizat].

Arhitectura interactivă: Arhitectura este ca o interfață în comunicarea dintre om și oraș. [anonimizat]. [anonimizat], dar nu au putut avansa până acum din motive evidente: pentru a realiza aceasta interfață dintre om și oraș este nevoie de un sistem interactiv inteligent care ar îndeplini acest transfer al informație și noile tehnologii avansate sunt intrumentul indispensabil.

ASPECTE FILOSOFICE ȘI ESTETICE ALE STRUCTURII SPAȚIULUI: [anonimizat], acesta este văzut ca mediul transparent dintre anumite obiecte. Arhitectul trebuie să pătrundă mai adânc pentru că el printre altele este și un creator de spațiu.

Noi si spațiul din jurul nostru: [anonimizat]. Lefebvre încearcă sa formuleze o teorie unificatoare a spațiului. El consideră că fizicul (natura), mentalul (ideea) și spațiul social trebuie văzute în unitatea lor. Problema formării săațiului trebuie privită în contextul formării și reproducerii relațiilor sociale.

Spațiul arhitectural: Despre lucruri simple și orientarea în spațiul arhitectural. Care sunt reperele și ce probleme pot apărea în lipsa lor atunci când trecem în realitatea virtuală.

PARAMETRIZM: Un curent actual în arhitectura modernă numit de Patrik Shumacher ”Parametrizmul este noul stil de amploare după modernizm”.

De la matematică și informatică la metode de generare a formei arhitecturale: Arhitectura este una dintre formele de artă care a pășit în spațiul cibernetic din anii 90”, a pătruns în cămpul informațional global. Odată cu descoperirea noilor metode matematice, au apărut și tendințe spre modificarea cardinală a imaginii arhitecturii.

Modelarea neliniară și topologia: Se explică cum funcționează topologia și principiile morfogenezei în arhitectură. Clasificarea metodelor morfogenezei.

Tectonica: Cum să înțelegem tectonica în contextul colaborării dintre arhitect și inginer.

Fractalul un instrument universal: Utilitatea fractalului și cum a fost descoperit.

Designul parametric: Cum funcționează o bază de date dinamică, care sunt beneficiile acesteia. Fiecare proiect presupune o documentare și o analiză vastă care se materializează în proiectul final, iar următorul proiect începe de la zero. Dar dacă am face o bază de date dinamică în care s-ar stoca și ar interacționa toate informațiile adunate pentru fiecare proiect?

PRINCIPIILE ARHITECTURII PARAMETRICE: Începând de la definirea arhitecturii paramatrice, a caracteristicilor acesteia. Cine sunt cei care activează în acest domeniu, noi teorii.

Arhitectura parametrică: Explic cum apare această arhitectură, cine o folesesc și răspândirea acestei idei printre specialiști.

Sustenabilitate și parametrizm: Legătura dintre natură și parametrizm. Cum arhitectura poate să intre in simbioz cu natura.

Patrik Schumacher, manifestul parametrismului: Există multe teorii despre parametrizm, dar cea mai populară și mai fundamentată este cea propusă de P. Shumacher. Care sunt principalele teze enunțate.

Metode de producție parametrică: Dacă în proiectarea parametrică apar noi forme și instrumente de modelare, acestea trebuie cumva transpuse în proiecte reale. Identific și clasific metodele prin care obiectul final poate fi realizat și care sunt problemele ce pot apărea.

POTENȚIALUL NOILOR TEHNOLOGII ÎN PROIECTARE: Cânt există atatea instrumente de proiectare, posibilitățile sunt aproape nelimitate și atunci se pune problema de eficiență. Proiectantul trebuie să opereze cât mai usor cu noile tehnologii chiar dacă acestea devin tot mai complexe.

Întârzierea teoriei: Identifica care sunt problemele ce apar odată cu accelerarea procesul de tehnologizare. Evident acestea pot fi multiple, dar principala – este problema teoretizării. Dacă în trecut subiectele noi erau teoretizate zeci de ani, acum nu mai avem timp pentru teorie.

Dialogul cu mediul software și diversitatea tehnologiilor de proiectare: Astăzi întregul proces de proiectare se face la calculator, adică prin intermendiul softurilor. Acestea ne ofer tot mai multe posibilități de modelare și gestionare a informației, dar apare o problemă de eficiență. Când este vorba de eficiență în raport cu o tehnologie, problema este de comunicare, adică de schimb de informații și aici apare interfața, un mediu prin intermediul căruia trebuie să se transfere informația cât mai eficient.

INTRODUCERE

Pentru a deschide subiectul acestei lucrări și a explica tema ”Arhitectura tehnogenă: Caracteristicile morfogenezei topologice în arhitectură.”, consider primordial necesara explicarea motivațiilor și trăirilor personale care au premers acestei lucrari de disertație. Subiectul nu este deloc simplu, iar fiind relativ nou, cercetarea acestuia este și mai complicata dar totodată foarte intrigantă.

În primii ani de facultate, orice tema studiată avea ceva nou. Fiind o persoană afectivă, eram profund impresionat de aceasta lume care mi s-a deschis odata cu prima ora de atelier. Natura mea de explorator mă făcea să atrag atenția și să studiez cele mai ciudate subiecte. Astfel am descoperit, ca faptele istorice pot fi epuizate rapid, iar pentru a-mi alina pofta trebuie se pornesc din actualitate, de la inovație.

Promoția mea face parte din acele 2-3 generații care au prins începutul avansării tehnologiei în masă. Cei mai batrâni nu au timp sa asimileze noutatea, mai ales având alternative de încredere și verificate în timp, iar cei mai tineri au cazut direct în această oală a tehnologizării. Undeva în spate există niște principii, niște reguli nescrise pe care fiecare în funcție de interese și de vârsta, le decodifică diferit. Teoria este seacă, iar istoria ambiguă. Adevarul este că implementarea noilor metode și instrumente de proiectare nu este ghidată de o teorie, dezvoltarea este din ce în ce mai rapidă și acum aceste procese se desfășoară concomitent cu aplicarea în practică.

Originea, meleagurile copilăriei, mi-au format un background ce mă face să mă simt mult mai comod în această nouă arhitectură, decât în principiile canonice ale vechii arhitecturi. Astfel am o satisfacție deosebită să mă exprim în privința acestui subiect care sunt convins ca astăzi merită toată atenția. Trăim într-o perioadă extraordinară în care aproape orice ne putem imagina poate fi realizat, nu mai există limite, și avem doar un singur dușman.

Tema

Tema acestei lucrări o constituie problematica înțelegerii spațiului și raportarii la context prin intermediul formei în arhitectura contemporană. Definirea ahitecturii parametrice. O arhitectură parametrică remarcabilă, nu este rezultatul unui procedeu matematic, este un proces complex de căutare, selecție și decizie în care factorul uman încă mai are un rol determinant. Astazi datorită dezvoltării tehnologice fără precedent, arhitectura poate să fie specială, să ne uimească trezindu-ne noi emoții, experiențe. Problema este cum obținem acest rezultat minimizând riscul unui esec. Intenția textului dat este de a studia metoda după care această nouă arhitectură se naște, crează un mediu în care trăiește și se asimilează ori devine context.

Metodologia lucrării.

Metoda de cercetare va fi de tip sinteză. Pentru început o să pornesc de la agentul care stă la baza procesului de tehnologizare, și anume metodele de transfer a informației, cum acestea influențează mediul în care traim. Continui cu definirea spațiului ca și concept filosofic. În continuare, pentru a extrage informația din mediul înconjurător și pentru a opera cu aceasta în ulterior, se aplică procedee matematice, logaritmi, adica se operează cu parametri. Pentru ca parametrismul este un concept important în această teză, se parcurge un scurt istoric despre cum au aparut și s-au dezvoltat aceste tehnici și noțiunea de parametrizm. Noi concepte pătrund în arhitectură și începe o avalanșă de inovații. Identific personalitați remarcante și aportul acestea, teoretizarea noilor concepte, exemple de implementări în proiecte de succes. Identific cum se implementează acestea și cum treptat schimbă complet procesul de proiectare și de interacțiune dintre arhitect și proiect.

Pe parcurs vor fi inserate imagini pentru a facilita expunerea lucrarii. Subiectele abordate sunt esențiale pentru a intelege importanța noilor metode de proiectare in arhitectura moderna și pentru a ne forma o parere despre arhitectura viitorului. Nu se pune problema daca o sa fie buna ori nu, dar cum poate fi înțeleasă pentru a o stăpâni.

Cuvinte cheie.

Pentru o înțelegere mai exactă a temei abordate, o să încep cu descifrarea titlului.

ARHITECTURA TEHNOGENĂ – este arhitectura ca rezultat al implicării calculatorului în procesul de proiectare. Este important de menționat că această concepție se schimbă odată cu avansarea tehnologiei și anume: când abia apăruse autocad-ul, ce se proiecta în acest soft putea fi considerat gohnogen. De fapt calculatorul permitea atingera unui grad mai mare de complexitate fără eforturi suplimentare. Astăzi proiectarea în autocad se consideră o normalitate, dar tot mai mult se deplasează această limită până o să dispară.

MORFOGENEZĂ – ”s. f. 1. Proces de formare a structurilor morfologice ale organismelor. 2. Ramură a geomorfologiei care studiază originea formelor de relief; morfogenie. – Din fr. morphogenèse.”

Explică originea și caracteristicile apariției formei. În biologie, este un proces care controlează distribuția celulelor în perioada dezvoltării embrionale a unui organism. Aici se poate face referință la oraș ca un organizm, iar celulele sunt acele elemente care îi asigură funcționalitatea.

Cele mai timpurii idei ale modului în care procesele fizice și constrângerile matematice afectează creșterea biologică, au fost realizate de D'Arcy Ventvortom Tompsonom și Alan Turing. În 1952, Turing publică un document întitulat ”Bazele chimice ale morfogenezei” unde pentru prima dată descrie matematic procesul de auto-organizare a materiei.

TOPOLOGIE – ”Topologia este o ramură a matematicii, mai precis o extensie a geometriei care studiază deformările spațiului prin transformări continue. În cadrul Sistemelor Geografice Informaționale termenul poate fi definit ca “știința și matematica relațiilor utilizate pentru validarea geometriei entităților vectoriale și pentru o serie de operații cum ar fi analiza de rețea și de vecinătate”. În sens mai larg, topologia descrie relațiile spațiale existente între obiecte folosind seturi de reguli pentru a observa cum entitățile vectoriale (puncte, linii, poligoane) împărtășesc geometria și spațiul. Cel mai cunoscut exemplu este Banda Mobius. Etimologic, termenul topologie provine din contracția substantivelor grecești topos (τóπος) și logos (λóγος) care semnifică loc, respectiv studiu. Așadar, topologie înseamnă literal "studiul locului".

Alte denumiri folosite anterior: geometria situs, analysis situs, unde situs înseamnă "loc" în latină.”

ERA INFORMAȚIONALĂ

Societatea informațională și adaptarea individului.

Toffler identifică trei valuri în istoria civilizației: primul val – agrar (până în sec. XVIII), al doilea – industrial (până în 1950, sec. XX) și al treilea – post- ori superindustrial (începând cu anii 50”). În introducere autorul subliniază că cartea sa nu este o prognoză obiectivă și nu pretinde a fi științific argumentată. El vrea să demonstreze că vectorul pe care îl are societatea nu este greșit. În viziunea lui, al treilea val demonstrează că chiar in miezul distrugerii și degradării putem descoperi dovezi uimitoare a nașterii unei noi vieți. Noua civilizație poate fi mai sănătoasă, pudentă, prudentă, mai decentă și democratică decât oricare cunoscută până acum. Acest ultim val este recurent. De altfel situația descrisă de Toffler se repetă la fiecare generație nouă, în special astăzi când tehnologia evoluează atăt de rapid și discrepanța între generații este semnificativă.

Tehnologia informațională se dezvoltă foarte rapid în ultimii ani, concomitent crește și impactul acesteia asupra societății. Primul pas este trecerea de la o societate predominant industrială la cea informațională. Pentru această trecere este nevoie de o nouă economie mondială, iar produsul principal este informația sub toate formele. Pentru procesarea acestei informații apar noi industrii, modificându-le substanțial pe cele existente și în consecință viața tuturor cetățenilor. ”Societatea informațională este societatea în care producerea și consumul de informație este cel mai important tip de activitate, informația este recunoscută drept resursă principală, tehnologiile informației și comunicațiilor sunt tehnologii de bază, iar mediul informațional, împreună cu cel social și cel ecologic – un mediu de existență a omului.”

Existența premiselor necesare pentru trecerea societății le un nou nivel, nu exclude și anumite probleme, printre care și adaptarea individului la noile condiții economice și sociale. Acesta se poate opune schimbărilor, încercând să rămână în confortul trecutului, ce este aproape natural pentru ființele umane, aceasta ar fi una din piedici. Însă beneficiile pe care pe le poate oferi o societate informațională sunt vaste. ”Dimensiunile societății informaționale și a cunoasterii (SIC):

Socială – se aplică asupra îngrijirii sănătății și protecției sociale, democracrației sociale. (telemedicina, teleactivități, telelucru, telealegeri, teleasigurare, etc.).

Educațională – dezvoltă competența de concepție și de lucru în regim informatizat, gestionarea intelegentă a proceselor (educație și învățămînt la distanță, biblioteci virtuale, e-Teaching, e-Learning).

Ambientală – care are impact asupra utilizării resurselor și protecției mediului înconjurător.

Culturală – care are impact asupra conservării și dezvoltării patrimoniului, dezvoltării industriei (muzee, galerii de arta pe internet,digitizarea informatiei:manuale digitizate, digitizarea patrimoniului national si international).

Economică – care dezvoltă noi paradigme ale economiei digitale și ale economiei bazată pe cunoaștere (e-Comerț, e-Banking, e-Learning, e-Money, e-Trading, achitare pe internet, afacere pe internet, etc.). ”

Odată cu pasul următor în adaptarea individului la noua societate informațională, apare problema excesului de informație. Astfel pentru desfășurarea unei activități complexe este nevoie de consultarea multor surse, numărul cărora poate depăși limitele capacității cognitive a omului. Apare necesitatea de a gestiona cat mai eficient fluxurile informaționale. În consecință se produce schimbare completă a gândirii, a culturii și valorilor individului și nu întotdeauna spre bine. O altă viziune pisimistă afirmă că există și o parte ce se află în umbră, deocamdată cât ritmul dezvoltării este alert. Facilitând accesul la informație, inevitabil scade valoarea acesteia, dar crește riscul apariției unor vicii negative cum este astăzi facebook-ul. La prima vedere un instrument extraordinar, dar totuși atat de parazitar pentru viața și securitatea omului.

Arhitectura interactivă.

Fie ca vorbim despre case inteligente, structuri robotizate, fațade media ori realitatea augmentată, elemente interactive ale spațiului urban sau estetizarea acestora in stil high-tech, luând în considerare toate mijloacele prin care se acționează asupra omului contemporan, arhitectura tot mai mult se transformă într-o interfață culturală între om și tehnologie. Însăși ideea de arhitectură interactivă pune în vizor noi întrebari cu privire la aspectele estetice și funcționale în proiectare. Arhitectura, cu certitudine a fost și rămâne optica prin care se construiește și se percepe spațiul urban, inclusiv elementele simbolice – estetica, stratificarea socială, istoria, cultura locuitorilor.

Arhitectura interactivă (in continuare AI) implică crearea unui mediu adaptiv, dinamic, schimbător și presupune un set de elemente constitutive. În primul rând structura fizică a obiectului de arhitectură se completează cu mecanisme tehnologice și intelectuale capabile să modifice parametrii acestei structuri. În al doilea rând, obiectivele funcționale se completează cu cele sociale și umanitare. Ca urmare, obiectul devine dinamic, capătă un comportament re- și proactiv bazat pe observarea continuă a comportamentului oamenilor, răspunzând nevoilor individuale și sociale în continuă schimbare. Acest lucru se poate manifesta prin schimbarea configurației spațiului și optimizarea acestuia, optimizarea consumului de resurse, reconfigurarea parametrilor climatici, de iluminare, acustici, fizici, de control și de securitate.

În ciuda interpretării răspândite a AI ca un sistem autoreglabil în conformitate cu condițiile variabile de mediu fizic și social și anume în această cheie este abordat în cea mai populară carte pe această tematică, AI trece dincolo de o standardizare funcțională ca ”mașina de locuit”. Nu pot exista parametri predefiniți pentru solicitarile oamenilor, aceștia se modifică odată cu evoluția procesului interactiv aflându-se într-o interacțiune constantă.

Ideea AI își are rădăcinile în interesele artiștilor și arhitecților din anii 60” față de cibernetică, ajungând la nivelul actual datorită continuării experimentelor cu precădere în domeniul artei manifestându-se la început în constructivism. Însă o influență decisivă asupra dezvoltării AI a avut-o britanicul Gordon Pask, om de știință, pictor și inventator. El nu numai a formulat principiile de bază ale interacțiunii, dar împreună cu arhitectul Cedric Price, a putut să le transpună în proiecte de arhitectură. Printre acestea un loc deosebit ocupă ”Fun Palace”. Pask și-a formulat concepția sa despre interacțiune cu mult înainte de fun palace. Încă în 1950 a construit ”Musicolour”, o mașină muzicală interactivă care era folosită la improvizații muzicale, motivând muzicienii să încerce noi combinații. Mașina intra in regimul de plictiseală și anunța artistul că a devenit monoton și repetitiv. Potrivit lui Pask, interacțiunea este un proces deschis care genereazâ inovație prin modificarea atât a procesului în sine cât și a participanților la acest proces. În concepția lui, interacțiunea nu este un ciclu de feedback simplu, dar devine un ciclu repetitiv ori mai multe cicluri cu rezultate slab previzibile.

Ce înseamnă asta în termeni arhitecturali? Înainte de toate, spațiul și ambianța, pereți, scări, zonificarea, dimensiuni și proporții – nu sunt niște condiții predefinite. Acestea se formează și variază în funcție implicarea persoanelor cu interese și dorințe particulare. Arhitectura nu disciplinează oamenii limitându-le activitatea în spațiu, dar deschide noi orizonturi spre cunoașterea de sine. Arhitectura nu poate și nici nu trebuie sa fie planificarea totală. Aceasta trebuie să includă și să utilizeze incertitudinea, dinamica, posibilități de reconfigurare. În acest sens, abordarea lui Price și Pask poate fi numită arhitecturală.

Lucrările la proiectul ”Fun PLace” au început în 1961 la comanda celebrului regizor teatral J. Littlewood. Ideea inițială era de a crea un spațiu modern pentru divertisment, popular în Anglia sec. XVIII ”Vauxhall Gardens”. Price foarte repede a înțeles ca în condițiile moderne acest proiect necesită o abordare cibernetică și tehnologii de calcul. Prin urmare, Pask a fost numit șef al consiliului de cibernetică, responsabil te baza tehnologică a proiectului. Soluția descoperită de Pask și Price, în ce privește principiile de construcție modulară pentru hale comerciale și de expoziție cunoscute în prezent, poate parea banală. Cu toate acestea, pentru acel moment era revoluționară în acea măsură în care a fost și turnul lui Tatlin în anii 20”.

Fun place, ca și turnul lui Tatlin nu a fost construit. Însă din punct de vedere conceptual, acest proiect a servit nu doar ca idee fondatoare a AI, dar istoric a fost si primul proiect de acest gen. Experiența teoretică și practică rezultată din această lucrare vor fi dezvoltate în anii 70”. Una din problemele centrale a fost crearea inteligenței artificiale arhitecturale capabilă să învețe. Însă această mașina deșteaptă nu era vazută ca o entitate cu gândire autonomă, dar ca un mecanizm de interacțiune a sistemului tehnologic arhitectural cu oamenii.

Prin manipularea îndrăzneață a formei la limita dintre fațade media și clădiri inteligente se remarcă proiectele biroului Hoberman Associates din New York, actualii lideri în AI. Pe de o parte pereții interactivi proiectați de ei sunt exemple de transformare high-tech a spațiului inteligent. Pe de altă parte, volumele lor interioare robotizate devin un joc cu modificarea fluida a spațiului, reflectând inițiativa arhitecților – concepera unui model de clădire adaptivă. Un alt proiect remarcabil al aceluiaș birou este ecranul volumetric cu înălțime reglabilă, proiectat pentru turul 2010-2012 al formației U2.

ASPECTELE FILOSOFICE SI ESTETICE ALE STRUCTURII SPATIULUI

Noi și spațiul din jurul nostru.

În încercarea de a depăși o vedere reducționistă a spațiului caracteristică abordării metafizice, Lefebvre face apel la experiența de zi cu zi a spațiului și-l abordează în trei secțiuni: material, social-politic și științifico cercetător. În primul rând pentru Lefebvre spațiul social înseamnă că problema formării spațiului trebuie sa fie pusă în contextul producerii și reproducerii relațiilor sociale. Astfel analiza spațiului adoptă un caracter de critică socială: a schimba societatea, pentru Lefebvre înseamnă a schimba spațiul și invers.

Celebrul critic de arhitectură, americanul Herbert Muschamp în prefața cărții scrise de Andy Merrifield, dedicată lucrărilor lui Henri Lefebvre ” Henri Lefebvre: A Critical Introduction”, astfel descrie ideea centrală a teoriei spațiului după Lefebvre: ”Noi – suntem muncitorii care creează propria fabrică doar mergând pe stradă. Este modul în care pot exprima pe scurt ceea ce am învățat din ”producerea spațiului” de Lefebvre”. În această maneră, Muschamp a încercat să sublinieze cele trei idei cheie care formează conturul concepției neo-marxiste a spațiului dup Lefebvre: spațiul are o formare dinamică, în care este de neînlocuit dimensiunea sociopolitică – procesul de producție de zi cu zi și de reproducere a relațiilor sociale are întotdeauna o implicație spațială, ceea ce înseamnă că relațiile socio spațiale pot și trebuie sa fie schimbate.

Una din problemele centrale stabilite de Levebvre în lucrarea ”The production of space” a fost dezvoltarea ”unei teorii unificate a spațiului” pe care el a numit-o ”spatiology”. Este o încercare de a propune un astfel de concept, care ar putea evita reducționismul în analiza spațiului, astfel depășind ”iluzia dublă” inerentă abordării metafizice: ”iluzia transparenței” realizată prin fetișizarea spațiului, atunci când este vorba de idei, concepte spațiale și este văzută ca o realitate mentală decriptată și ”iluzia realistă” realizată prin reificarea spațiului, cand aceasta se reduce la obiecte materiale și este considerată în mod natural ca un dat obiectiv.

A depăși reducționismul metafizic inerent înseamnă a vedea legătura dinamică dintre fizic (natura), mental (idee, teorie) și spațiul social, nu ca regiuni separate dar în unitatea lor. Problema formării spațiului trebuie privită în contextul formării și reproducerii relațiilor sociale. Analizând spațiul, este important să-l privim în întregime, concomitent în trei secțiuni: material, social politic și științific. Astfel se disting:

Reprezentarea spațială. Aceasta este conceptul (conceived) spațiului, cum este înțeles și interpretat spațiul de către profesioniști: arhitecți, filozofi, politici, sociologi, savanți, ingineri, urbaniști. Această ordine se constituie prin controlul cunoștințelor, semnelor și codurilor, controlul asupra mijloacelor de descifrare a experienței spațiale și asupra cunoașterii spațiului.

Spațul de reprezentare. Acesta este spațiu al locuitorilor, al utilizatorilor acestuia, ori ”spațiul locuit”. Este vorba despre experiența de zi cu zi a spațiului, care ”mai degrabă este simțită, decăt gândită”. Această ”secțiune” are acel ”nucleu afectiv” care face viața noastră socială durabilă și semnificativă: patria, casa parinților, camera proprie, parcul preferat. Spațiul locuit îmbină în sine partea reală și imaginară, anume aici apare posibilitatea apariției ”altor spații” (counterspaces).

Practici spațiale. Este vorba despre un proces de materializare a spațialității sociale, despre practici care structurează spațiul social, de exemplu: organizarea lucrului, a timpului liber, a vieții politice. Aceste practici includ producerea și reproducerea, conceperea și realizarea, trăite întrun anume fel, asigurând coeziunea socială și continuitatea, ceea ce Levebvre numește ”competență spațială”. Practicile spațiale mediază înțelegerea și percepția spațiului, astfel făcând legătura între reprezentarea spațială și spațiul de reprezentare.

Concepția spațiului social de Lefebvre are menirea de a reabilita legătura originală a omului cu lumea demonstrând necesitatea antropologică a acestei ”revenire la rădăcini”. Apare întrebarea: care este statutul spațiului social? Este parte a naturi ori concept, creație sau produs? Lefebvre scrie ”Spațiul social – nu este un lucru printre alte lucruri, nu un produs printre alte produse. Acesta include lucrurile create și relațiile dintre ele în coexistența și simultanietatea acestora. Spațiul social este rezultatul unui șir de operațiuni și prin urmare nu poate fi redus la un simplu obiect. În același timp nu conține nimic imaginar, ireal, ori ”ideal” ca în simbol, idee ori viziune. Este rezultatul acțiunilor întreprinse în trecut, el însăși permite acțiunii să aibă loc…”

Spațiul arhitectural.

Ce apartenență are vidul infinit pentru arhitectură? Oare spațiul arhitectural, de exemplu spațiul unei camere – nu este nimic mai mult decăt o decupare din spațiul comun?

Figură 1 În forma sa pură, spațiul ”științei” este asemenea unei grămezi de elemente ordonate unde fiecare poate fi inspectat și măsurat. Astfel de ”mărunțișuri” ca jos, sus, sunt doar o parte din ipotezele științifice care ne permit o privire obiectivă la ce se întâmplă.

Oarecum, pentru percepția noastră de zi cu zi a spațiului arhitectural, această definiție pare inadecvată. Spațiul din cameră are proprietăți particulare ce lipsesc spațiului infinit, de exemplu limite, orientare și scară. Camera în care ne aflăm acum cu siguranță are patru pereți, podea și tavan.

Dacă am face o machetă ori am modela camera pe calculator, aceste elemente de limitare ar fi imposibil de distins. Cum putem să aflăm care este podeaua și care plafonul?

Figură 2 Scenă din filmul ”Cube”, în care fiecare cameră este un cub ce are câte o ușă pe fiecare latură. Prin această ușă se poate trece în alte camere, dar toate sunt identice.

Dar în camera reală nu avem dubii, pentru că această bucată din spațiul universului stă pe suprafața planetei și este supus efectului de gravitație. Dacă nu cumvă ne aflăm în spațiul visului, la fel ca în filmul ”Inception”.

Figură 3 Scena din filmul ”Inception” în care spațiul nu mai are o orientare clară, susul și josul nu sunt un reper.

Aici avem un jos și un sus, noi simțim această diferență cum simțim cum simțim și alte lucruri din jurul nostru, cu corpul și conștiința. Aceste lucruri pot părea prea evidente pentru a merita atenție, dar clarifică o distincție foarte importantă între spațiul științific – vidul infinit – și spațiul simțit pe care îl percepe omul.

Este periculos să ne bazăm pe știință ca pe ceva universal. Acestea sunt de fapt destul de multe, dar în general, oamenii de știință se referă la lume ca la un obiect care poate fi inspectat și măsurat. Ei se depărtează de lume pentru a putea privi în mod obiectiv și evită influența omului asupra studiului. Această metodă este cumva falsă, pentru că conștiința acestui observator inevitabil face parte din corp, iar corpul este parte a universului. Ideea că acestea pot fi separate este o ficțiune necesară, un punct de plecare pentru goana după o anumită formă de adevăr. Dar oamenii simpli nu privesc lumea în mod obiectiv, întotdeauna o văd în raport cu ei însăși, cu corpurile lor, cu gândurile și cu corpurile și gândurile altor persoane. Iar fenomenologii sunt cei care se interesează mai mult despre relațiile între oameni și lume, decît obiectivitatea științifică. Nu este surprinzător că fenomenologia a influențat teoria arhitecturii modificând lumea astfel încât oamenii să poată trăi în ea. Când arhitectul se gândește la spațiu, el se gândeștește mai degrabă la relații decât la fenomene obiective – la lucruri umane și nu spațiul științific.

Figură 4 Scenă din filmul ”Inception”. Spațiul orașului precum și spațiul camerei, este supus legilor gravitației, la fel ca și camera are pereți longitudinali și transversali, aproape și departe, locul de intrare și destinația. Însă în lumea virtuală arhitectul poate tot.

PARAMETRIZM

De la matematică și informatică la metode de generare a formei arhitecturale.

Trăim într-o epocă a culturii mass-media. Această cultură este atât de adânc încorporată în viața noastră încât lumea modernă – este coeziunea dinrea dintre lumea rală și cea virtuală. Spațiul virtual a pătruns în conștiința oamenilor, astfel poate influența multe domenii ale vieții umane. Arhitectura la fel a fost influențată de acest fenomen.

O trăsătură caracteristică a timpului nostru este apariția unei noi conștiințe – un nou model de gândire, iar rolul arhitecturii în acest proces este semnificativ. Arhitectura este una dintre formele de artă care în anii 90” a pășit în spațiul cibernetic, în câmpul informatic mondial, într-o lume paralelă creată și întreținută de calculatoare și linii de comunicare ale rețelei globale de internet. Apariția spațiului virtual a fost primită ca un simbol care întruchipează toate schimbarile culturale și tehnice ce au re-format viziunea omului despre lume.

Odată cu apariția noilor tehnologii au apărut și tendințe spre modificarea cardinală a imaginii arhitecturii atât în lumea virtuală cât și reală. Variabilitatea și fluiditatea sunt calități ale arhitecturii cibernetice începând cu mijlocul anilor 90” și au avut impact puternic asupra arhitecturii reale. S-a format o nouă estetică. Experimentele de avangardă cu spațiul virtual din perioada respectivă, au declanșat noi ambiții tehnologice. Concomitent cu asimilarea unei noi metode, arhitectul percepe și realizează un nou tip de realitate.

În prezent, noile tendințe în arhitectură se confruntă cu un proces de proliferare prin care apar și se multiplică noi teorii. Nu mai putem distinge foarte clar apartenența unui obiect de arhitectură la un curent arhitectural exact. Aproape fiecare proiect introduce o serie de inovații și concepte. Cu toate acestea, teoria arhitecturii fiind menită să controleze formarea arhitecturii, ori dacă nu să controleze, măcar să o explice, nu ține pasul cu noua paradigmă arhitecturală. Unul dintre cele mai populare fenomene actuale este arhitectura digitală sau tehnogenă. Aceasta a apărut recent și destul de rapid, de aceea în jurul ei se poartă discuții controverse.

Caracteristica principală a arhitecturii digitale este extinderea căutării formale prin algoritmi, softuri, care au devenit accesibil odată cu dezvoltarea programării. Varietatea formelor curbe complexe au ajuns nu doar un specific distinctiv al arhitecturii digitale moderne, ele transporta sensuri noi, semne ale unei noi paradigme arhitecturale, o nouă înțelegere a spațiului, noile caracteristici ale simbiozei dintre lumea reală și cea virtuală într-un singur obiect arhitectural. Realitatea virtuală (ori spațiul cibernetic), împreună cu cele mai recente tehnologii pentru calculator și o varietate de funții și algorimi, au generat o mulțime de metode noi pentru modelarea formei arhitecturale.

Ideea dominantă care generează forma în arhitectura digitală este utilizarea algoritmilor matematici. Această arhitectură adaptivă cu toate elementele interdependente, se inspiră nu numai din forme naturale, dar mai degrabă din procesele și interacțiunile ce au loc în natură. De exemplu experimentul privind crearea formei arhitecturale pe baza algorimului de mișcare a furnicilor în mușuroi ”Inteligența de roi”. Un alt exemplu celebru este proiectul clădirii Curții Civile ”Campusul justiției” din Madrid de Zaha Hadid. Conceptul acestei forme o coaje structurală cu un sistem de autoventilare, care este formată din panouri metalice ce au capacitatea de a se deschide și închide în funcție de condițiile meteorologice. Această clădire folosește principiile parametrizmului ce se găsesc în manifestul publicat de acest birou. Un alt exemplu remarcabil de arhitectură adaptivă este proiectul prezentat de arhitectul grecesc Dominique Datatsi prezentat la ” eVolo Skyscraper Competition 2007”. Proiectul turnului rezidențial are ca scop crearea unui sistem parametric deschis care avansând în sus, este capabil să se adapteze la diferite condiții. Studiul circulației maselor de oameni atât în afară cât și înăuntru a fost un alt factor determinant la acest proiect.

Împreună cu parametrizmul, care în prezent este cea mai populara metodă de generarea a formei arhitecturale neliniare, poate fi remarcată metoda L-Sistems și Teselația. Acestea sunt implementate activ de birourile Asymptote, Reiser+Umemoto, Greg Lynn, Nox și Coop Himmelb, dar și de unele birouri mai tinere ca Biothing, Opensystems, Co.de.IT și grupul de inițiativă rus Точка ветвления ”Punctul de ramificare”. Dar ar fi greșit să spunem că într-un birou de arhitectură se folosește o singură metodă de proiectare. De exemplu biroul Zaha Hadid Architects un rol principal ocupă modelarea parametrică, însă se lolosește și metoda L-sistem, metoda teselației și principiul intelectului de roi. Alt arhitect cunoscut în acest domeniu este Greg Lynn, care pe langă metodele parematrice și L-Sistem folosește activ și sisteme himerice. În proiectele biroului Asymptote, de asemenea se pot metode de modelare parametrice, L-systems, dar și bazate pe teoria fractalilor.

Modelarea neliniară și topologia.

Subiectul neliniarității se dezvăluie mai deplin în lucrările autorilor: Leonid Cernagora, Benoit Mandelbrot, V. Grinchenko, Matsypur A., Snarskii, Edward Lorenz, Vitaly Ginzburt și altții.

Ce știm despre topologie? Topologia este o ramură a matematicii care studiază proprietățile speciale ale formei, deforarea prin transformare continuă. Pentru a obține astfel de forme, în softurile de modelare parametrică cum este Grasshopper este nevoie de două tipuri de informații de bază pentru a defini structura acesteia: geometria și legăturile. Fără informații despre legături, plasa nu poate fi structurată și de acee este nedefinită. Introducând legăturile, se formează poligoanele care formează plasa si caracterul acesteia bazânduse pe continuitate – această rețea structurală se numește spațiu topologic. Cu alte cuvinte, se compune dintr-un set de puncte și legăturile prin care se conectează aceste puncte. Topologie ca tip de gândire, încă pare misterioasă pentru arhitectură.

Dar cum se formează un model neliniar?

Principiile morfogenezei în arhitectura neliniară putem spune ca includ următoarele:

Folosirea celor mai recente tehnologii și programe – principiul se bazează pe teoriile științei moderne și reflectarea lor filosofică, care contribuie la dezvoltarea unor metode de modelare non-liniară bazate pe utilizarea calculatorului. Acesta permite modelarea obiectelor arhitecturale dinamice curbe cu forme adaptabile.

Monitorizarea condițiilor în ansamblu – bazat pe aplicarea principiilor matematice non-liniare, care sprijină crearea individuală a algoritmilor sau programelor. Acestea sunt folosite pentru prognozarea rezultatului, unde procesul modificărilor virtuale a modelului contribuie la optimizarea formei arhitecturale finale.

Simbolizmul abstract și imaginea artistică – se bazează pe percepția dinamică a formei aici și acum, făcând obiectul o abstracțtie subordonată situației particulare în mediul în care este situat. Schimbările dinamice a formei arhitecturale completează estetic cu simboluri abstracte.

Metodele morfogenezei în arhitectura neliniară:

Metoda software.

Metoda de modelare parametrică.

Metoda morphing (metoda adaptivă).

Metoda topo-analitică.

Figure 8 Metodele morfogenezei în arhitectura neliniară. Autorul imaginii Карнаухов Игорь 2009.

Proprietățile arhitecturii neliniare.

Proprietăți adaptive.

Proprietăți topologice.

Proprietăți fractale

Proprietăți interactive.

Figure 9 Proprietățile arhitecturii neliniare. Autorul imaginii Карнаухов Игорь 2009.

Tectonica.

Crearea unei baze teoretice pentru ”noul stil arhitectural” – parametrizmul este imposibil fără abordarea problemei de tectonică ca una dintre caracteristicile principale a formei arhitecturale. Arhitectura contemporană, complexitatea acesteia, formele fluide, în mod clar exprimă proprietăți tectonice a materialolor din care sunt realizate. O cooperare mai strânsă și mai profundă între diverse domenii, în special între arhitecți și ingineri la conceperea unui nou proiect, au dus la o diferențiere suplimentară și o diviziune clară a muncii. Însă rămâne o diferență acută între definirea obiectivelor pentru diferite grupuri de specialiști. ”În timp ce ingineria se ocupă de funcționalitatea clădirii, structura spațială și utilizarea fizică a spațiului de către oameni, văzuți ca obiecte biologice – arhitectura trebuie să utilizeze caracteristicile sociale ale clădirii, ce presupun asigurarea ordinii publice și posibilității de comunicare.”

Pentru majoritatea arhitecților în înțelegerea clasică a tectonicii, aceasta se exprimă în forme arhitecturale și principii de funcționare a materialelor. Shumacher descrie altfel conceptul tectonicii. Ne propune să schimbăm unghiul privirii și să ne focalizăm în primul rând pe aspectele sociale ale obiectului proiectat. Această strategie poate fi numită articulație tectonică. ”Avantajul articulației tectonice este că dacă apare o nevoie, din motive tehnice se va folosi un mijloc convenabil de articulație. Astăzi arhitectul pornind de la funcția articulației, alege soluția finală dintre toate care sunt posibil tehnc în conformitate cu cerintele fenomenologice” Dar o astfel de strategie poate să nu fie suficientă. Articulația tectonică nu poate fi o prioritate absolută. Astfel, în cazul în care în scopul

atingerii tuturor obiectivelor de articularea va fi nevoie de o soluție tehnică scumpă, aceasta ar trebui să fie abandonată și înlocuită cu una mai ieftină, atingând rezultatul prin alte metode cum ar fi finasaje suplimentare ca plafonul fals. ”Tectonica poate fi înțeleasă ca o alegere arhitecturală motivată tehnic de soluții inginerești pentru a satisface anumite scopuri. Expresionismul structural ca stil poate servi drept exemplu pentru o astfel de înțelegere a tectonicii”.

Figure 10 Zaha Hadid Architects, muzeul transportului Glasgow 2004-2010.

Parametrizmul crează noi oportunități pentru colaborarea dintre arhitect și inginer pe baza metodelor de proiectare digitale. În procesul proiectării de astăzi se folosește conceptul tectonicii digitale. Tectonica digitală poate fi definită ca o metodă specifică de modelare la calculator a structurilor spațiale prin exprimarea caracteristicilor de funcționare a acestoră într-o formă matematică. Un factor determinant în acest caz poate fi atât o regulă spațial constructivă a structurii, cât și proprietățile sau caracteristicile tehnologice de producție a unui material. Sistemele tectonice convenționale cum ar fi grinzi, dale, nu pot fi utilizate pentru proiectarea structurilor tridimensionale complexe. Acest lucru se întâmplă pe baza dezvoltării unor modele digitale specifice realizate pe baza unor script-uri.

Hanif Kara, un inginer proiectant celebru care lucrează cu arhitecți cum ar fi N. Foster, Z. Hadid, D. Chipperfield, membru al comisiei Regale pentru Arhitectură și Urbanism din Mara britanie, scrie: ”Dezvoltarea interfeței grafice de calcul permite inginerilor să controleze geometria formelor complexe car nu se mai bazează pe proporții și relații algebrice, dar pe aproximarea suprafețelor bazate pe calcule matematice”. Metodele tectonicii digitale devin relevante atunci când apare necesitatea simulării comportamentului dinamic al unor sisteme complexe care sunt capabile să reacționeze la încărcări fizice, de temperatură și alți parametri de mediu.

Fractalul un instrument universal.

Benoit Mandelbrot, matematician și fondator al geometriei fractale. În 1977 a scris cartea ”Geometria fractală a naturii”, în care aduce exemple de fractali și manifestările acestora în diferite situații dinamice neliniare, de la dinamica simbolică – la numerele lui Fibonacci și triunghiul lui Pascal. Descoperirea fractalului este rezultatul unui proces îndelungat prin care a trecut Mandelbrot – a fost intreaga lui viață. După cum spunea la ceremonia de înmânare a distincției Sterling Professor of Mathematical Sciences – Dacă știți începutul și sfârșitul, viața mea a fost una obișnuită, dar nu a fost o linie dreaptă. A fost o curbă răsucită fractală. Până a formula definiția fractalului, acesta a activat 35 de ani și 12 zile la IBM. Acolo se ocupa de problema erorilor care apar la transferul de informații între calculatoarele companiei. Analizând natura acestor erori aparent complet aleatorii, descoperă că erorile nu apar la întâmplare, dar se adună în serii, fiecare grup fiind format din alte serii. Această descoperire nu doar a economisit bani companiei IBM, dar a fost și primul impuls pentru noua înțelegere geometrică a lumii. Ulterior începe să caute astfel de reagularități în diverse domenii de activitate a omului. Astfel în anii 60” își pune întrebarea: care este lungimea coastei litoralului Marii Britanii? Sa dovedit ca aceasta depinde de instrumentul cu care se fac măsurările. Experiența arată că lungimea coastei L depinde de scara l, cu care s-au făcut măsurătorile. Lungime crește odată cu micșorarea scării după legea: L = Λ l–α, Λ = const.

Astfel în 1975, în cartea publicată în Franța ”Les objects fractals: forme, hasard et dimension”, Mandelbrot introduce în lumea științei termenul ”fractal”. După cum spune și autorul, acest termen se formează de la latinul fractus. Verbul corespunzător frangere se traduce ca a rupe, a zdrobi, adică a crea fragmente de cu fomă neregulată.

Cu alte cuvinte, decupând o mică parte dintr-o structură ce manifestă proprietăți fractale, analizând această bucată, vom observa că ea este similară cu întreaga structură. Iar dacă mai decupăm o parte din acea bucată, iarăși o să putem observa ca este similară cu structura inițială. Această operațiune poate fi repetată la nesfârșit dacă structura inițială are proprietăți de fractal. Autosimilaritatea prin replicarea și scalarea unui etalon permite naturii cu ușurință să formeze structuri complexe.

Figure 12 Fractalul în natură și univers.

Designul parametric.

Orice proiect în proiectarea tradițională are o mare scăpare și anume incapacitatea evoluției algoritmului. Toate informațiile adunate în procesul proiectării vor fi concentrate în clădirea construită, planurile se vor prăfui ori vor sta uitate pe hard disk, iar schitele în cel mai bun caz vor ajunge maculatoare. Următoarele proiecte repetă același ciclu. Parametrizmul are altă concepție. El acumulează cunoștințele întorcându-se la acestea și evoluează.

Începând cu anul 2008, biroul a adoptat tei linii de cercetare. Dacă anterior prioritar era construirea unor obiecte noi, acum o parte importantă a procesul este obținerea și acumularea cunoștințelor. Realizarea unor proiecte noi nu oferă nimic, iar adunarea unei baze de date evoluate poate aduce o mulțime de proiecte in viitor. Poate astfel de baze de date adună și alte studiouri mari, dar puțini oferă aces public la aceste cunoștințe. La UNStudio de exemplu pot fi studiate publicații, articole, ori asculta prelegeri.

Koolhaas la OMA – Office for Metropolitan Architecture în 1988 a deschis o unitate de cercetare AMO, car se ocupa de proiectele ce nu țin de domeniul arhitecturii, cercetări sociale și altele. Există zvonuri că biroul Zaha Hadid Architects ar avea acces la baza de date wiki ascunsă la care nu are acces publicul.

Cunoștințele se pot acumula în diferite moduri: sub formă de articole, scheme sau sub formă de scrip-uri. În continuare trebuie să împărțim activitatea specialistului (arhitect, designer) în cea de producție și de cercetare. Cercetarea în înțelegerea arhitectului, este partea teoretică a proiectului, diploma, disertația. Acestea pot fi puse pe un raft și uitate, pot fi recitite – este o metodă de acumulare a cunoștințelor. În acest caz, parte de cercetare și cea de producție – sunt două direcții distincte. Toate etapele de la idee la realizare sunt legate între ele în serie. De regulă fiecare pas este limitat la un singur instrument: schița este desenată pe hârtie, planurile în AutoCAD, iar randarile în Max. Este foarte dificilă întoarcerea la o etapă precedentă pentru mici modificări, iar schimbarile majore înseamnă o muncă dublă. De exemplu modificarea fațadelor ori planurilor după trecerea la etapa de randare, înseamnă reluarea modelului și astfel se pierde timp și bani, iar completarea analizelor și modificarea concepției inițiale în timpul realizării planurilo – imposibilă. Proiectul începe de la zero. Cunoștințele acumulate în acest caz, template-uri, setari pentru randare. Aici algoritmul este tehnica de proiectare, aceasta nu se îmbunătățește cu proiecte noi, este doar perpetuată cu mici ajustări.

Metoda parametrică include atât producția cât și cercetarea. Modelul parametric generează proiecte bazându-se pe datele care au fost introduse în acesta. Aici analiza nu este un grafic abstract, linii și pete de culoare pe planul orașului, ci date exacte. Poate fi analizată situația existentă, poate fi introdusă și fiecare variantă a propunerii și extrage concluzii din acestea. Astfel se obțin rezultate noi ale analizei și se pot folosi ca date de intrare pentru modelul parametric inițial. Cercetarea are loc și în procesul de producție iar modelul parametric evoluează. Astfel ne putem concentral la proces și la idee, deci nu se dezvoltă un proces separat, dar ideea în sine.

PRINCIPIILE ARHITECTURII PARAMETRICE

Arhitectura parametrică.

Termenul ”Arhitectura parametrică” astăzi este cunoscut de majoritatea arhitecțiolor din întreaga lume. Dar în continuare este controversă integritatea și independența arhitecturii parametrice și posibilitatea de a se evidenția ca un stil separat. Există foarte multe confuzii în privința semnificației și concepției termenului dat. Motivul este lipsa unor lucrări fundamentale. Există foarte puțini arhitecți acare experimentează în acest domeniu mișcând un pic și teoria.

Dezvoltarea parametrizmului ca stil își are începutul acum 15 ani. Anume de atunci tehnologia digitală din realizare științifică devine parte integrală a vieții noastre. Dezvoltarea instrumentelor de proiectare a făcut posibilă analiza mult mai complexă a informației din mediu înconjurător. În acelaș timp se schimbă necesitățile pentru confort și cerințele estetice și funcționale ale arhitecturi.

Fondatorii și reprezentanții cei mai proeminenți ai parametrizmului: Santiago Calatrava, Yan Kaplitski, Greg Lynn, Zaha Hadid, Costas Varotos, Dzhon Freyzer, Paul Coates, Peter Aysenman, Frank Gehri. Un birou de arhitectură remarcabil care proiectează în parametrizm și despre care o sa mai vorbesc în continuare este biroul Zaha Hadid Architects și asociatul Patrik Shumacher. Se consideră că ei ar fi fondatorii parametrizmului ca stil, deși încă nu este recunoscut oficial.

Ideile esențiale au fost descoperite datorită noilor experimente cu grafica pe calculator. Dar și până la calculator, primii muguri ai acestui curent au apărut încă la începutul sec. XX in arhitectura lui Antoni Gaudi.

În Rusia, de arhitectura parametrică sunt interesate doar câteva organizații mici. Printre acestea U:LAB din St. Petersburg și DigitalBakery – unul dintre puținile grupuri creative rusești care activează în domeniul arhitecturii parametrice. Totuși acest stil arhitectural încă se implementează foarte prudent și în general în proiecte mici. Recent a fost a fost înițiat un proiect educațional de cercetare ”punctul de ramificare”. Unul din precursorii parametrizmului în rusia este Maxim Maelin – arhitect, care în 2008-2009 a studiat la Londra și a adus parametrizmul în Rusia. În conformitate cu Maxim M., un imediment în răspândirea parametrizmului este cultura clienților care nici nu au auzit vreodată de parametrizm. Există 3 tipuri de clienți al acestui product în Rusia. Pe primul plan sunt proiectele arhitecturale mari la care în procesul proiectării apar probleme cu modelarea, în acest caz arhitectul parametrist este doar executant. În al doilea rând sunt clienții vor ceva tare, eșit din comun, sunt cei care nu economisesc nici efort și nici finanțe pentru a obține un produs individual unic. Și bineînțeles râmîne inițiativa proprie a proiectantului care în măsura posibilităților își realizează proiectele pe cont propiu.

În România situația este diferită. Deasemenea există mulți tineri talentați care manifestă interes în acest domeniu, dar proiecte realizate sunt mult mai puține. În mare parte astfel de proiecte se pot întâlni la concursuri, în școli de arhitectură și design, dar la o scară mai mare ajung foarte rar. Ori pentru ca acest nou stil să avanseze este nevoie ca să ajungă în cultura cetățeanului de rând care și este viitorul client.

Principalele probleme cu care se confruntă arhitecții parametriști sunt:

clientul neinformat (nu știe ce-i acesta parametrzm).

lipsa de fonduri, cu toate că astfel de proiecte pot să fie și mai economice decât cele clasice. Parametrizmul tinde spre automatizare industrială, astfel se pot obține structuri mai economice. În consecință inevitabil se complică montajul, dar și aici se pot gasi soluții de optimizare.

dificultăți în industria de producție (CNC-ul se descurcă perfect cu această sarcină, dar mulți producători nu sunt pregătiți pentru comenzi nestandarde și complexitate sporită).

dificultate în învățarea software-ului necesar.

Există o mulțime de dezbateri cu privire la partea creativă a procesului de proiectare parametrică. Mulți arhitecți acuză această abordare excesiv matematică, uscată, lipsită de creativitate. Da, procesul de modelare este în cea mai mare parte automatizat, dar proiectarea digitală oferă multiple soluții formale pornind de la aceeași parametri, iar alegerea rezultatului final care reflectă cel mai armonios conceptul ca și până acum depinde de arhitect.

Sustenabilitate și parametrizm.

Spațiul – fundamentul mediului, dar în acelaș timp – un fenomen și o categorie globală. Omenirea a fost mereu preocupată de înțelegerea și dezvoltarea acesteia la nivel umanitar și științific. Ori de căte ori apare un val al schimbărilor, conștiința socială primește un impuls și manifestă interes sporit asupra problematicii spațiului. În prezent, interesul sporit asupra spațiului arhitectural se explică nu doar prin dezvoltarea rapidă a științei și imaginii lumii, apariției unor noi fenomene estetice, dar și de o agravare bruscă a problemelor spațiale ale orașului. Reducerea resurselor de spațiu, creșterea densității, poluarea, locuri lăsate în paragină ce se alfă într-o degradare continuă – fac creșterea calităților spațial ecologice a mediului arhitectural o problemă actuală.

Ce este sustenabilitatea? Parametrizmul prin concepția sa, prin structura inspirată din natură, modelează mediul locuit aducând imaginea acestuia cât mai aproape de natură. În natură formele geometrice perfecte sunt foarte rare, mereu având o imperfecțiune, dar întotdeauna există o fluiditate a formei, o continuitate. Astfel, în tendințele armonizării orașului cu natura, apogeul ar putea fi un stil unic, fluid care ar șterge limitele dintre formele naturale și cele antropogene.

Astăzi cand toate domeniile sunt tehnologizate câte puțin conțtientizăm că se poate ajunge la exces și exagerare, abuz asupra mediului natural care pare sa sufere modificări considerabile în sensul degradării treptate. Nu se mai pune problema renunțării la beneficiile tehnologiei, mai degrabă aceasta trebuie sa fie adaptată la mediul natural, să creeze un mediu propriu, armonios, care ar înlocui pe cel natural unde este cazul fără consecințe dramatice.

Patrik Schumacher, manifestul parametrismului.

După Patrik Schumacher, parametrizmul – este noul stil care poate fi remarcat după modernism. Implicarea animației, modelării și altor instrumente generatoare de forma cum ar fi scripturile, au schimbat radical vectorul si scopul acestei mișcări. Estetic, caracteristica parametrizmului este – eleganța, fluiditatea caracteristică mediului natural. Pe lângă caracteristica estetică, este de asemenea și un set de principii de proiectare care îndreptățesc clasarea acestui fenomen drept stil.

Termenul propus de Patrik: ”Parametru” (din greaca veche παραμετρέω – proporție) – măsură, caracteristică a unei proprietăți, proces, substanță. Parametrii sunt baza parametrizmului. Arhitectura digitală ori generativă, în esență și este parametrica. Fiecare stil are un miez solid format din principii și moduri specifice de rezolvare a sarcinilor complexe în proiectare. În articolele sale, Patrik folosește termenul de euristică.

Euristica (dogmă) ”caut, descopăr” – o ramură a științei care studiază creativitatea, gândirea inconștientă. În sensul restrâns al cuvântului, prin euristică se înțelege un ansamblu de tehnici și metode care facilitează și simplifică soluționarea sarcinilor informaționale, constructive, practice. Euristica negativă (dogmă): formulează critici dure care împiedică repetarea unor modele vechi ce nu sunt compatibile cu noul nucleu. După Partrik Shumacher, trebuie evitate:

forme geometrice simple.

repetarea simplă a elementelor.

compararea componentelor sau sistemelor nelegate.

Euritica pozitivă (dogmă): oferă principii de bază și tehnici care ar accelera rapid lucrul în direcția tehnologiilor avansate:

a presupune că toate formele vor fi maleabile parametric.

se vor modifica treptat (în rate diferite).

se vor corela (interacționa) în mod sistematic.

O altă componentă importantă este urmărirea celor cinci misiuni ale parametrizmului:

interarticularea parametrică a subsistemelor. Scopul – tranziția de la modificările unui sistem (ex. detalii de fațadă) la grupuri cu numeroase subsisteme (gabarit, structură, planificarea internă). Modificarile din orice sistem sunt interconectate cu cele din celelalte sisteme.

accentuarea parametrică. Obiectiv – amplificarea asocierii organice prin interacțiune. Sistemul cuplat trebuie să accentueze diferențierea inițială (separarea).

proiectarea parametrică. Parametrii mediului ambiant și parametrii obiectului trebuie asociați într-un singur sistem parametric.

reacția parametrică. Mediul urban și arhitectural devine capabil da a se re-forma adaptându-se ca răspuns la acțiunile omului.

urbanismul parametric – o relativitate profundă. Clădirile sunt interconectate în conformitate cu o anumită lege a continuității. Transformarea sistemică a morfologiei produce efecte puternice în mediul urban și facilitează orientarea în spațiu.

Parametrizmul poate exista numai prin dezvoltarea continuă și folosirea unei geometrii de calcul complexe. Astăzi este imposibil de a concura în mediul avangardist fără asimilarea și promovarea acestor metode.

Metode de producție parametrică.

Conform principiilor parametrizmului, nu pot fi alăturate două sisteme complet diferite, dar nici repetarea identică a unui element nu este admisă. Concomitent totul este identic și deferit. Ce contează este fluiditatea, curgerea elementelor unul în celălalt. Pentru proiectarea formelor parametrice există softuri specializate care operează cu medele matematice si coduri de programare – scriptui. Însă instrumete pentru definirea suprafețelor continui cum ar fi ”NURBS” sunt incluse în majoritatea softurilor de modelare 3D.

Prima problemă reală dupa finalizarea modelului virtual, este transpunerea acestor forme continue în obiecte reale. Arhitectul parametrist trebuie să gândească și să particularizeze metoda de producțe, altfel obiectul proiectat nu poate fi realitat. Aici s-au dezvoltat câteva metode de producție:

Cel mai simplu mod prin care se poate realiza o suprafață curbă continuă este metoda secționării. Volumul este secționat cu planuri paralele la un anumit pas în funcție de gradul de detaliere necesar. Apoi urmează etapa de planificarea producție în care fiecare element se indexează. La astfel de obiecte ordinea elementelor componente nu este intuitivă pentru că nu există elemente similare. Rezultatul obținut prin metoda secțiunii se poate percepe la o scara mai mare decât cea a obiectul realizat. Motivul este lipsa detaliilor, forma fiind mai degrabă intuitivă.

Casetarea este al doilea nivel de complexitate al metodei de secționare. Dar tehnologia de producțe este similară – secționarea modelului, indexarea elementelor și planificare aproducției, asamblarea. Trebuie menționat ca la aceste doua metode, secționarea și secționarea casetată se poate utiliza aproape orice material plat din care la CNC se decupează formele necesare.

Plasa lui Voronov. Voronov este un matematician rus care a definit algoritmul după care se amplasează celulele într-o structură. Fiind probabil cel mai răspândit fenomen care se întâlnește în natură, arhitecții l-au preluat cu mult înainte să fie teoretizat. Factorul care impresionează cel mai mult la această metodă, este nivelul sporit de complexitate aparentă pe care o percepem, pentru că omul ar trebui să depună un efort enorm ca să realizeze acest sistem de celule. Dar folosind alogoritmul respectiv, plasa poate fi modelată foarte rapid.

Tiparul se folosește pentru a defini detaliat suprafețele complicate. Procesul prin care o suprafață este împărțită în elemente mai mici se numește tesalație. Astfel de metode erau folosite la la cupolele bisericilor. Dimensiunea elementelor depinde atât de gradul de detaliere cât și de complexitatea formei, astfel fiecare element este unic. Însă utilizând tehnologiile contemporane de producție, multe procese pot fi automatizate.

Suprafața minimală este un algoritm care simulează proprietățile materialelor elastice întinse. Obiectele formate astfel arată ca niște pânze elastice întinse, dar de multe ori sunt materiale solide păstrându-și zveltețea. Obiectele astfel obtinute sunt de obicei decorative, animand holuri și spații mari. Foarte rar sunt functionale, doar în cazul pavilioanelor.

Suprafețe de lanț au devenit cunoscute după Gaudi. Ele se bazează pe inversarea vectorului de descărcare a forței gravitaționale în elemente ce se comportă ca niște lanțuri. Efectul produs de aceste construcții este de elansare. Elementele par că vor să se desprindă de la pământ și să se ridice spre cer, dar fiindcă conform legilor fizicii, forțele vectoriale sunt inversabili, adică pot funcționa în ambele direcții, obiectele astfel obținute sunt perfect stabile.

Metaball-ul se formează prin simularea efectul de atracție reciprocă între elemente după câmpul gravitațional format între acestea. Astfel se obține un efect de tensiune între elemente. În grafică este un obiect n-dimensional care reprezină o suprafață netedă închisă. Această tehnică de randare a fost inventată de Jimm Blinn la începutul anilor 80”. Astăzi este folosită în producția de elemente decorative, dar și de birouri de arhitectură cum este Zaha Hadid Architects cu proiectul Galaxy Soho ”Musuroaiele”.

O altă metodă este arhitectura interactivă. Acest model a stat la baza arhitecturii tehnogene și l-am abordat într-un capitol anterior, însă se încadrează în metodele de producție parametrică și continuă să evolueze și astăzi. Câteva exemple contemporane sunt: MegaFaces – Sochi 2014 MegaFon Pavilion AXIS/Asif Khan/iart, o fațadă interactivă care reproduce în relief fețele oamenilor. Pentru a aduna aceste fețe, au fost repartizate puncte de scanare în toată rusia și venind la olimpiadă, oamenii puteau să își vadă sculptura volumetrică a propriului chip pe o fațadă gigantică. Proiectul a avut o rezonanță mare și pe rețelele de socializare, unde își postau selfie pe fundalul fațadei cu chipul lor.

POTENȚIALUL NOILOR TEHNOLOGII ÎN PROIECTARE

Întârzierea teoriei.

Din lipsa timpului pentru crearea unui cadru teoretic în condițiile dezvoltării rapide a modelării pe calculator, în arhitectură se fac studii teoretice parțiale concomitent cu experimentul pe baza câtorva ideii ale noii științe și filosofii. Dar problema nu constă numai în deficitul de timp: pentru a crea o teorie este nevoie de un mediu special și de un spațiu cultural deosebit. În acelaș timp noua știință orientată spre gândirea pe internet și noua filosofie modernă, nu au elaborat o bază metodologică a cunoașterii, coerentă și accesibilă reprezentanților comunității culturale în ansamblu.

În consecință apar noi domenii cu rol simbolic și de cunoaștere. Acest rol este îndeplinit de sinergetică, care încorporează esența noii viziuni asupra lumii științifice, încercând să construiască o singură teorie interdisciplinară. Aceste eforturi întreprinse intensiv la jumătatea anilor 90”, cu siguranță au fost foarte favorabile pentru științele umaniste și arte. Ca urmare a mișcării sinergetice, ia naștere un limbaj interdisciplinar care permite științelor umaniste să înțeleagă tainele științelor impermiabile, ca matematica și fizica.

Dialogul cu mediul software și diversitatea tehnologiilor de proiectare.

Instrumentele software de proiectare utilizate în prezent ne permit să omitem etapa de creare a documentației. De exemplu în Grasshopper și Rhino arhitectul lucrează doar la modelul volumetric, iar documentația necesară este generată automat. Iar în Revit și Archicad se lucrează doar la planimetrie, documentația la fel fiind generată automat. Arhitectul explorează mediul, adună parametrii necesari, stabilește obiective, crează algoritmi pontru soluționarea lor, iar mai apoi programul după un anumit algorimt calculează toate opțiunile posibile pentru parametrii stabiliți. Ca rezultat, se alege opțiunea cea mai avantajoasă pentru o anumită situație particulară.

O caracteristică importană a softurilor de proiectare parametrică moderne, este capacitatea acestora de a comunica cu arhitectul prin intermediul unei interfațe. Astfel de metodă folosește softul de modelare parametrică Rhino-Grasshopper. Toate operațiunile pe care le poate executa acest program sunt grupate în noduri care conțin un cod, funcție, algoritm, predefinit și au canale de intrare și ieșire a informației. Aici se conturează diferența dinte modelarea clasică și cea parametrică. Daca în modelarea clasică se operează cu forme geometrice și modificatori care permit manipularea acestei forme, în modelarea parametrică se operează cu informație. Modelul 3D nu există nici măcar virtual, el poate fi simulat într-un moment respectiv, dar la modificarea oricărui parametru al oricărui nod al sistemului, simularea se adaptează schimbărilor instant.

Chiar dacă nu ne prea descurcăm în construcția automobilului, il putem conduce după propriile necesități fără a cunoaște toate sistemele acestuia. Prin urmare pentru a comunica cu sistemele de calcul și de modelare foarte complexe, este nevoie de un limbaj bine formulat prin intermediul căruia arhitectul poate să comunice cu programul. Atunci și proiectarea experimentală la calculator, cât de mult nu ar fascina cu viteza și tehnica de generarea a inovațiilor, din nou își va găsi locul alături de ideea teoretică.

CONCLUZII

Conform teoriei lui Charles jencks, viitorul arhitecturii este – o formă absolută și uniformă. În studiul său ”Arhitectura universului saltăreț”, Jenks vorbește despre căile posibile de dezvoltare în domeniul arhitecturii, găsirea unei noi integrități, menită ca în secolul XXI să devină un nou ordin arhitectural. După teoria lui Jenks, această formă fa fi un sistem structurat complex în care se vor intersecta toate caile posibile de dezvoltare ale arhitecturii. Noul sistem poate fi clasificat ca o ”substanță” în care devine posibilă apariția unei metode de structurare ”generalizatoare”. Procesul de trecere de la ordine – la haos, constă în trecerea de la o formă mai complexă a sintezei acestora. Astfel, în ultima etapă de dezvoltare, sistemul disipativ trebuie să se distrugă pentru ca în locul acestuia să se formeze un nou sistem cu o structură ierarhică mai complexă.

Vizionarii din domeniul arhitecturii și urbanizmului au făcut o mulțime de prognoze, unele chiar incredibile, dar unul dintre cele mai extravagante este ideea arhitectului britanic H. Grimshaw – ”Eu cred că va veni o zi când clădirile vor fi capabile săși crească o piele organică transparentă care să semene cu aripile unei libelule. Structurile ar rămâne, iar pielea ar respira, modificându-se, schimbând transparența și grosimea izolației, astfel adaptându-se la diferite condiții climatice cum o fac ființele vii. Înțelegeți, în viitor clădirile vor aminti mai mult niște creaturi organice decât obiecte de artă conceptuală. În acest sens, aș dori să rețineți că modelarea topologică își va găsi locul în acest context pentru că are la băză princii importante – de creștere și dezvoltare.”

Postconcluzie:

Impactul acestei disertații asupra proiectului meu de diplomă este de ordin teoretic, m-a ajutat să îmi formulez o viziune de ansamblu. Textul dat nu este o documentare care va avea impact direct asupra proiectului, deoarece tema proiectului de diplomă ”Centru cultural pentru tineri”, imi permite să operez cu dimensiuni nemateriale, să operez cu spațiu, cu interfața de interacțiune a oamenilor cu orașul si obiectul de arhitectură propus.

BIBLIOGRAFIE

– Hiteca. Biblioteca parametrizmului. – o resursa online concepută de un grup de arhitecți rusi care adună și sistematizează informații despre paramatrizm, susțin conferințe online, lecții.

– Николис Г., Пригожин И. Познание сложного. Введение. М. Мир, 1990.

– Kara H. Design Engineering: AKT (Adams, Kara, Taylor). – Barcelona, 2008

– [ANCI] Agentia Nationala pentru Comu nicatii si Informatica, Strategia Nationala de Dezvoltare Economica pe termen mediu (2000- 2004), Subcomisia 10 –Comunicatii si Tehnologia Informatiei, Bucuresti 2000.

– Wikipedia, Societatea informațională. O strategie pentru o societate informațională sigură, 28.4.2007, eur-lex.europa.eu

– ADArchitectural Design – DigitalCities, 79, Nr. 4, iulie/august 2009.

– Wikipedia, Zaha Hadid.

– Хитека. Копилка знаний и идей по развитию архитектуры и автоматизации проектирования. (Hiteka. Biblioteca cunoștințelor în dezvoltarea și automatizarea proiectării în arhitectură).

– Pask P. A comment, a case history and a plan/ Cybernetics. Art and Ideas. Ed. By Jasia Riechard. Studio Vista, London, 1971. 76–110

– Parametricism as Style – Parametricist Manifesto – Patrik Schumacher

– Parametric Modeling for Advanced Architecture – INTERNATIONAL JOURNAL OF APPLIED MATHEMATICS AND INFORMATICS

– Бутабекова А.С. Исследование влияния параметризма на архитектурный дизайн: магистерская диссертация. – Астана: ЕНУ

– The Fractal Dimension of Architecture – Michael J. Ostwald, Josephine Vaughan Mathematics and the Built Environment (Book 1)

– Michael Hensel, Achim Menges, și Michael Weinstock, Emergence: Morphogenetic Design Strategies (John Wiley & Sons, 2004). AD.

– Bachelard: Poetica spațiului

– Revista Informatica Economica, nr. 4 (16)/2000. Premise ale trecerii la societatea informationala. Asist. Marian STOICA Catedra de Informatica Economica, A.S.E. Bucuresti

– The Production of Space, Henri Lefebvre

– Landform Architecture As Reconnecting Presence For Campus Complex Design. Yi Wang

– The New Paradigm in Architecture, Charles Jencks

– K. Jenks – Arhitectura universului săltăreț.

U.A.U.I.M – 2016-2017