Параметризм в архитектуре реферат
Обновлено: 02.07.2024
Представляете ли вы волнистые и плавные линии зданий, фрактальные структуры или строения футуристичных форм, когда слышите слова “современная архитектура” ? Если такие образы всплывают в вашем воображении, то наверняка вы уже встречали примеры параметрической архитектуры на страницах интернета, архитектурных журналов или в физическом мире.
Модель здания в форме яйца Абстрактная структура Пример параметрического дизайна и архитектуры Придорожная церковь в Германии, открыта 365 дней в году
Наверное самыми известными адептами параметрического дизайна являются ASYMPTOTE и Zaha Hadid Architects. Проекты компаний основаны на использовании программного обеспечения для создания взаимосвязей между различными элементами проекта: его формы, конструкции, и как результат воплощение инженерной мысли в целостную структуру эффектных и эффективных сооружений.
Yas Marina Hotel, Yas island, Abu Dhabi Оперный театр в Гуанджчжоу, Hadid Водный центр в Лондоне, Хадид Проект с сайта ZHA Работа Asymptote Отель Viceroy Абу-Даби Архитектурный проект, Asymptote
Философия параметризма от Патрика Шумахера.
Каждый период в архитектуре основан на предыдущем стиле: готика, барокко, рококо, модернизм, конструктивизм и другие. Каждый стиль зависит от технологии строительной индустрии того времени.
В процессе развития архитектуры, человек стремится создавать объекты, которые обладают многофункциональными свойствами. Предпочтения отдаются проектам, которые не эстетичны и эксклюзивны, но экономичны и практичны.
Патрик Шумахер, нынешний глава ZHA, продвигает параметризм не только как метод дизайна, но и как философский и стилистический преемник модернизма. Как и принципы Шумахера, принципы параметрического проектирования становятся обычным явлением в практической архитектуре. Функции систем автоматизированного проектирования, таких как Revit или Archicad, позволяют контролировать элементы проекта, посредством связи переменных и учитывать рациональные изменения в качестве ответной реакции на перемены в разных частях проекта.
Независимо от мнения о параметризме как стиле, архитекторы во всем мире должны принимать параметрический дизайн именно за его рациональность.
Зачастую архитекторы применяют параметрику как стилистическое направление, вместо рационализации строительства и производства. Эстетическая известность иногда является одним из требований клиента и часто является аспектом именно дизайна, в который архитекторы вносят больший вклад. Архитекторы, такие как Сантьяго Калатрава часто выбираются прежде всего из-за, поразительного характера его работ.
Калатрава Сантьяго, архитектор Калатрава Сантьяго, архитектор Калатрава Сантьяго, архитектор Калатрава Сантьяго, архитектор
Кривые таких зданий соответствуют программе и назначению этих сооружений, которые практически невозможно создать не прибегая к параметрическому программному моделированию. В этом смысле эстетика связана с философией дизайна.
Тем не менее, связь обеспечиваемая параметрическим проектированием, также присуща более качественному дизайну. Взаимная изменчивость всех элементов дизайна позволяет использовать параметрические инструменты для визуализации того, как изменения в таких параметрах как размер и расположение комнат, будут влиять на такие аспекты, как построение оболочки и внутренняя циркуляция воздуха. Эти аспекты проекта могут быть учтены на раннем этапе в процессе проектирования, чтобы устранить потенциальные проблемы в любой части проекта, как только они появятся.
Параметрическая архитектура – это вовсе не мимолётный тренд, а устойчивое развивающееся направление в современной цифровой, или как пишут в журналах, дигитальной архитектуре.
Одним из наиболее очевидных преимуществ параметрической архитектуры является экономия. Процесс параметрического проектирования имеет огромный потенциал для экономии времени и денег, благодаря его способности автоматизировать изменения в модели здания и рабочей документации. Такие программы как Revit уже включили такую автоматизацию, позволяя изменять несколько элементов (например, типы дверей и окон), изменяя переменную, контролирующую высоту, ширину или материал.
Параметрическая архитектура в индивидуальном строительстве каркасных домов.
Применительно к индивидуальному строительству, параметризм предлагает интересные решения. Например взаимосвязь несущей способности опорных элементов конструкции, в зависимости от размеров здания, географии строительства, формы здания и их расположения в конструкции, позволяет этим элементам менять свою форму, размеры и размещение. Основываясь на рациональности использования ресурсов, стойки элементов каркаса на втором этаже могут быть меньшего сечения, что снизит общий вес конструкции. Конечно, эти изменения не рассчитываются в ручную, а генерируются программами проектирования по заданным алгоритмам. Это экономит время проектировщика, в результате и деньги. Но здесь возникает проблема типовых размеров используемых материалов, если мы не говорим о бетонных монолитных конструкциях. Поэтому практическая реализация параметрической архитектуры тесно взаимосвязана с цифровым производством. Здесь главным претендентом на самого рационального строителя, конечно же, выступает 3D-печать домов, и примеров таких проектов достаточно много. Но 3D печать, не смотря на всю перспективность, пока не может обеспечить полного цикла и очень требовательна к материаловедению, сложности оборудования, размерам 3D-принтеров и дизайнерам способным мыслить “3D печатью”.
Мы же предлагаем обратить внимание на параметрические каркасные дома сделанные на станках с ЧПУ из листовых материалов.
Наша работа сводится к созданию математической модели. Набору параметров для различных типов каркасных домов. Эта модель позволит реализовать параметрический проект каркаса, который можно будет гибко и без труда адаптировать под требуемые функции с последующим цифровым производством на фрезерном или лазерном станке с ЧПУ.
Первый наш проект параметрического каркасного дома основан на геодезическом куполе и выбор на этот тип каркасов пал исключительно по субъективным соображениям. Правда в процессе проектирования мы столкнулись с очень интересной геодезической математикой и её потрясающими симметриями, что конечно доставляет удовольствие при создании модели. Кодовое название каркаса – mD_V3 “Cinquefoil” (Синкфоэл), что в переводе с английского означает пятилистник и связано с осевой симметрией икосаэдра.
Параметрическая архитектура малых форм или интерьерных решений, в виде инсталяций, памятников элементов декора можно достаточно часто встретить на страницах Pinterest’а чего не скажешь о параметрической архитектуре в индивидуальном строительстве. Нас вдохновляет возможность не прибегая к сложным или через чур дорогим методам проектирования и производства создавать уникальные дома под функции и цели будущего владельца.
Параметрическая архитектура — это уникальный стиль, в котором взаимосвязаны такие понятия как скульптура, математика , архитектура. Параметрическое проектирование в отличие от других стилей имеет взаимосвязь с математикой. Цифровое проектирование должно учитывать соотношение между возводимым зданием, окружением и человеческим фактором.
Последние 20 лет в глобальной архитектуре можно смело называть эпохой параметризма, пришедшей на смену модернизму. Это передовое направление возникло на пересечении архитектуры, скульптуры, биологии, математики и компьютерных технологий. Оно давно уже вышло за рамки авангарда, став масштабным и беспрецедентным явлением в архитектуре современных городов, в промышленном дизайне, в дизайне интерьеров и мебели.
Galaxy Soho building in central Beijing, Zaha Hadid Architects
Metropol Parasol: The World's Largest Wooden Structure Created By Jürgen Mayer-Hermann
Развитие компьютерных технологий и увеличение вычислительных мощностей компьютеров открывают огромные возможности для дальнейшего развития параметрического дизайна. С их помощью архитекторы, дизайнеры, скульпторы и художники обретают больше свободы в создании сложных форм.
Heydar Aliyev Center / Zaha Hadid Architects
Узор растрескавшейся почвы, рисунок кристаллов льда или прожилки зеленого листа, эти кажущиеся простыми вещи на самом деле - результат сложных многофакторных процессов.
Один и з способов описать эти процессы предложил украинский математик Георгий Вороной. Его метод известен как диаграмма Вороного или мозаика Вороного. Математическим языком он звучит так:
Для конечного множества точек диаграмма Вороного представляет такое разбиение пространства или плоскости, при котором каждая область этого разбиения образует множество точек, более близких к одному из элементов множества, чем к любому другому элементу множества
Понять этот принцип поможет простой бытовой пример:
Civil Court for Madrid from Zaha Hadid
| Jockey Club Innovation Tower of the Hong Kong Polytechnic University, Zaha Hadid | Museum of Tomorrow by Santiago Calatrava in Rio de Janeiro |
Эстетика параметризма проникла и в современные интерьеры. Плавные лини, изогнутые геометрические паттерны создают ощущение сюрреализма. Стены и потолки перестают быть плоскими и статичными. Они открывают портал в иные измерения, обнажая кривизну пространства и времени в которых мы живем.
Потенциал урбанистического параметризма был исследован в трехлетней программе AADRL, основанной в 1997 году в мастерской Архитектурной Ассоциации Школы Архитектуры в Лондоне Бреттом Стилом (в настоящее время директор АА) и Патриком Шумахером (партнер арх. бюро Захи Хадид), и продемонстрирован в ряде конкурсов, в которых одержали победу генеральные планы архитектурной мастерской Zaha Hadid Architects. Проекты включают в себя: 200 гектар Генерального плана One-North в Сингапуре; Soho City в Пекине, включающем 2.5 миллиона квадратных метров жилых и торговых площадей; генеральный план для Бильбао, Испания; и генеральный план Kartal-Pendik21, Стамбул, Турция, 55 гектар с 6 миллионами квадратных метров.
Примеры: 1.архитектор Захи Хадид, музей современного искусства в Риме, Италия, 2.Олимпийский гидра центр в Лондоне, созданный по проекту мастерской Захи Хадид (архитектурная концепция вдохновлена текучей геометрией воды в движении, которая создает пространство и окружающую среду во взаимодействии с ландшафтом реки)
Характеристики параметризма – Манифест П. Шумахера (написала своими словами)
1. элементы в архитектуре параметризма должны иметь плавные изогнутые формы (избегание прямых углов, использование кривых);
2. нельзя делать сопоставление несвязанных систем (объект должен смотреться единым целым, все детали части целого);
3. нельзя простое повторение;
4. нельзя накладывать одни элементы на другие просто так, они должны быть обязательно завязаны (здание должно возникать из среды);
5. нельзя использовать физические примитивы;
6. элементы в архитектуре параметризма должны быть связаны и все различны (уникальны);
Определяющая эвристика параметризма полностью отражена в табу и догмах современной авангардной культуры проектирования:
Отрицательная эвристика (табу): избегать использования правильных геометрических примитивов, таких как квадраты, треугольники и окружности, избегать простого повторения элементов, избегать простого сопоставления непохожих элементов и систем.
Положительная эвристика (догмы): рассматривать все формы, как параметрически пластичные, дифференцировать плавно (в различной степени), изгибать и коррелировать системно.
История архитектуры и дизайна – история стилей. Стиль – это нечто большее, чем просто набор художественных приемов, техник или технологий. Барокко, классицизм, ампир, модернизм, рационализм, минимализм и прочие стили повлияли не только на то, как в эти эпохи выглядели здания, интерьеры, одежда и даже оружие. Они полностью определили представления общества о прекрасном. Параметрическая, или алгоритмическая, архитектура уже более десятилетия существует в рамках авангардного дизайна, но в последнее время развитие компьютерных технологий позволило ей претендовать на роль ведущего стиля новой цифровой эпохи. Это определенно не сиюминутная мода.
Параметрическое проектирование, возникшее из вполне технологических соображений, настолько проникло во все сферы нашей жизни, что породило новую эстетику. К слову, оно также называется алгоритмическим, вычислительным, генеративным и дигитальным, так что, если встретите такое описание, знайте — речь всё равно о параметрическом проектировании.
Промышленный дизайнер Патрик Шумахер из знаменитого архитектурного бюро Захи Хадид, один из ведущих идеологов параметризма, уверен, что уже в ближайшем будущем нас будут окружать вещи и произведения искусства, соавторами которых наравне с людьми выступили компьютеры. Потому что это естественно. И параметрическая архитектура как раз об этом!
Параметрические произведения зодческого искусства сегодня уже не мечты последователей технического прогресса, а реальность.
Как создаются параметрические архитектурные конструкции
Чтобы объяснить суть параметрической архитектуры, придется сделать небольшое математическое отступление. Начнем с того, что практически все природные процессы – особенно живые – в той или иной степени случайны. Или, что почти одно и то же, зависят от такого большого числа внешних и внутренних факторов, что могут рассматриваться как случайные. Поиск зависимостей при построении алгоритмизированных систем, отталкивающихся от хаотического набора первичных условий, породил целое направление в топологии – разделе математики, изучающей, в частности, свойства пространств, которые остаются неизменными при непрерывных деформациях. Важнейшие труды в этой области принадлежат русским и советским математикам – Георгию Вороному (1868–1908) и его ученику Борису Делоне (1890–1989).
Параметрическая архитектура просчитана вплоть до мелочей, но это не значит, что она не имеет творческой живости.
Один из самых визуально ярких способов использования дигитальной архитектуры основан на диаграмме Вороного (посвященный ей ежегодный Международный симпозиум пройдет в этом году уже в 15-й раз!). Для конечного множества точек диаграмма Вороного представляет такое разбиение пространства или плоскости, при котором каждая область этого разбиения образует множество точек, более близких к одному из элементов множества, чем к любому другому элементу множества.Если перевести это техническое объяснение сути параметрической архитектуры на бытовой язык, речь идет вот о чем.
Представим лежащие в лабораторной чашке зерна кристалла, которые растут с постоянной скоростью во всех направлениях. Допустим, что их рост продолжается до тех пор, пока два или более зерна не встретятся. Через некоторое время каждое выросшее зерно будет представлять собой ячейку кристаллической мозаики, полностью покрывшей дно чашки. Эта мозаика и есть диаграмма Вороного. Ее мы видим в прожилках листьев или крыльев бабочки, растрескавшейся автомобильной эмали, растекшемуся по столу кофе.
Параметрическая архитектура — это множество точек, взаимодействующих друг с другом определённым образом, и вместе они, будучи самыми простыми фигурами в математике, дают каждый раз разный результат.
Идеи Вороного в параметрической архитектуре
Читайте также: