16
architektura parametryczna
abc specjalisty
warsztat architekta
Optymalizacja w procesie projektowym
Skomplikowanie projektu, bez względu na jego formę, jest
wynikiem konieczności spełnienia szeregu warunków. Forma
architektoniczna w trakcie procesu projektowego ulega wielu
modyfikacjom na skutek dopełnienia wymogów konstrukcyj-
nych, ekonomicznych, racjonalizacji procesu budowlanego,
wykorzystania naturalnych źródeł energii czy dotyczących
użytkowania obiektu, np. doświetlenia pomieszczeń świa-
tłem dziennym. Moc obliczeniowa komputerów współcześnie
wykorzystywanych w pracowniach architektonicznych pozwala
na przeprowadzenie odpowiednich obliczeń konstrukcyjnych
i symulacji, jednak czasochłonność wymodelowania wystar-
czająco dokładnych reprezentacji trójwymiarowych obiektów
uniemożliwia wielokrotne tworzenie wielu wariantów obiek-
tów oraz wytypowanie optymalnych rozwiązań.
Obecnie najdynamiczniej rozwijającą się kategorią algoryt-
mów wykorzystywanych w obliczeniach architektonicznych są
metody optymalizacyjne. Zapisanie projektu w formie algoryt-
micznej pozwala na generowanie wielu rozwiązań w bardzo
krótkim czasie, w niektórych przypadkach wręcz natychmia-
stowo. Poprzez połączenie korzyści, jakie dają projektowanie
parametryczne, symulacje komputerowe oraz algorytmy opty-
malizacyjne, proces podejmowania decyzji jest wspomagany
narzędziami do tej pory niedostępnymi dla architektów.
Architektura projektowana parametrycznie
Bez względu na opinie środowiska dotyczące słuszności
stosowania metod algorytmicznych oraz ich negatywnego
wpływu na zróżnicowanie autorskich rozwiązań, w któ-
rych jest wiele prawdy, warsztat projektowy architekta
został wyposażony w narzędzia, zmieniające kształt miast,
wprowadzając nowatorskie rozwiązania architektoniczne.
Wiele współczesnych ikon architektury, określanych mianem
parametrycznych, pozycję zawdzięcza realizacji zaawanso-
wanych geometrycznie form, stanowiąc jedynie atrakcyjne
opakowanie, które nie jest wynikową obliczeń, rozwiąza-
niem służącym oszczędności energii czy kosztów konstrukcji,
a atrakcyjną wizualnie wizytówką miast.
Guangzhou Opera
Obiektem architektonicznym, który w ostatnich latach stał
się reprezentantem zastosowania metod projektowania
parametrycznego, jest zbudowany w 2010 roku budynek
opery Guangzhou w Chińskiej Republice Ludowej, autorstwa
Projektowanie polega na podejmowaniu decyzji w oparciu
o informację oraz wiedzę architekta, natomiast parametrycz-
ne z wykorzystaniem programowania pozwala na cyfrowy
zapis procesu decyzyjnego architekta. Raz zapisany algo-
rytm umożliwia wygenerowanie kolejnych rozwiązań poprzez
wprowadzenie nowego zestawu parametrów. Przykładowo
projektując algorytmicznie obiekt, część z parametrów defi-
niuje się na początku zapisu wedle założonej koncepcji. Jednak
na skutek zmiany decyzji inwestora, poprawek wynikających
z ekonomiki czy skomplikowania projektowanego procesu
fabrykacji, architekt nie jest zmuszony do adaptacji projektu,
pochłaniającej wiele godzin pracy, ponieważ zapis w formie
algorytmu umożliwia zmianę parametrów obiektu, co skut-
kuje nowymi rozwiązaniami spełniającymi kolejne wymagania.
Drugą możliwą zmianą jest wprowadzenie modyfikacji w samej
budowie algorytmu, która pozwala na zmianę nie parametrów,
a samego zapisu procesu decyzyjnego. Dynamika wprowa-
dzania poprawek w projekcie daje projektantom oszczędność
czasu i swobodę projektową na każdym etapie.
Projektowanie form swobodnych
W filmach, książkach czy na ilustracjach skomplikowane geo-
metrycznie budynki tworzą wizję przyszłości i są dowodem
na rozwój technologiczny cywilizacji. Współcześnie wystawy
światowe EXPO organizowanie od 1851 roku, których
celem jest prezentacja dorobku kulturowego i naukowego,
stanowią poligon zaawansowanych geometrycznie i technolo-
gicznie form mających demonstrować rozwój technologiczny
organizatorów wystaw. Dzisiejsza popularność cyfrowych
narzędzi projektowych służących tworzeniu skomplikowa-
nych kształtów wynika z łatwości projektowania obiektów,
do tej pory zarezerwowanego dla wąskiej grupy specjalistów.
Współcześnie dostępne oprogramowanie, pozwalające na
modelowanie krzywoliniowych geometrii, opiera się na meto-
dzie konstrukcji powierzchni NURBs (ang.
non-uniform rational
B-spline
), która została opracowana na potrzeby przemysłu
samochodowego, umożliwiając matematyczną reprezenta-
cję krzywoliniowych form. Dzięki jej zastosowaniu warsztat
architektoniczny został wyposażony w narzędzie pozwalające
na precyzyjny cyfrowy zapis obiektów niezwykle trudnych do
wykreślenia tradycyjnymi metodami. W połączeniu z korzy-
ściami wynikającymi z algorytmicznego zapisu geometrii
modelowanie krzywoliniowych form daje architektom moż-
liwość przedstawienia nawet najodważniejszych koncepcji.
