Η αρχιτεκτονική επιδιώκει να αντανακλά ιδέες για τον περιβάλλοντα κόσμο. Τα τελευταία 20 χρόνια, οι αρχιτέκτονες έχουν επικεντρωθεί στην τεχνολογία των υπολογιστών, σε φυσικές και βιολογικές διαδικασίες. Η επιστήμη της φύσης και οι υπολογιστικές τεχνολογίες αναδιαμορφώνουν την κατανόησή μας για το ότι, και πίσω από αυτό, η ιδέα για το πώς μπορούμε και πρέπει να λειτουργήσουμε με την αρχιτεκτονική μορφή και χώρο. Αυτό συνεπάγεται την εμφάνιση και ανάπτυξη νέων εργαλείων, μεθόδων και μεθόδων, τα οποία αλλάζουν σημαντικά την ιδέα του τι είναι η μορφολογία της αρχιτεκτονικής, δηλ. μια επιστήμη που μελετά τη δομή μιας αρχιτεκτονικής μορφής. Εάν, για παράδειγμα, η βιολογική μορφολογία είναι η δομή της μορφής ενός οργανισμού και τα χαρακτηριστικά της δομής του, και στα μαθηματικά είναι η θεωρία και η τεχνική της ανάλυσης και της επεξεργασίας των γεωμετρικών δομών με βάση τη θεωρία και την τοπολογία του συνόλου, τότε οι αρχές του σύγχρονου η αρχιτεκτονική μορφολογία είναι κάπου μεταξύ εκείνων στη βιολογία και τα μαθηματικά. Εάν οι αρχιτεκτονικές μορφές του παρελθόντος μπορούσαν να θεωρηθούν ως η τελική δομή, τώρα πρέπει να εξεταστούν μέσω της ανάπτυξης της μορφής - μορφογένεσης.
Διαδικασίες
Καθ 'όλη τη διάρκεια της ιστορίας της, η αρχιτεκτονική γοητεύτηκε από το τελικό και στατικό αποτέλεσμα. Αλλά με την εμφάνιση του μεταμοντερνισμού, προέκυψε ένα άλλο ενδιαφέρον: η αρχιτεκτονική παρασύρεται όλο και περισσότερο από τη διαδικασία δημιουργίας ενός έργου. Αρχικά, αυτά ήταν κολάζ υπαινιγμών σε μεγάλα ιστορικά στιλ, το αρχαίο σύστημα τάξης, κ.λπ., και στη συνέχεια κινείται στο πεδίο του παιχνιδιού με πιο αφηρημένες διαδικασίες: δυνάμεις, ενέργειες, καθαρή γεωμετρία, οι οποίες διαμόρφωσαν την εικόνα του αποδημιουργισμού. Επιπλέον, αυτό το παιχνίδι, που εισέρχεται στην απεραντοσύνη της νεωτερικότητας, ενσωματώνεται στη διαγραμματική σκέψη, όταν οι παρουσιάσεις των αρχιτεκτόνων μοιάζουν όλο και περισσότερο με οδηγίες για τη συναρμολόγηση και την ανάπτυξη ενός αρχιτεκτονικού αντικειμένου.
Μια τέτοια προσπάθεια μεταφοράς της αρχιτεκτονικής από το επίπεδο των υποκειμενικών ιδεών του δημιουργού στο ορθολογικό επίπεδο των αντικειμενικών αποφάσεων και εργασιών αντικατοπτρίζει τις απαιτήσεις της νέας εποχής. Οι αλυσίδες διαγραμμάτων, γραφημάτων, εξηγήσεων αντικατοπτρίζουν γιατί και πώς εμφανίστηκε το αρχιτεκτονικό αντικείμενο. Αλλά σε αντίθεση με την πρακτική του μεταμοντερνισμού, η οποία αντικατοπτρίζει την παράλογη υποκειμενικότητα του αρχιτέκτονα, αυτό συμβαίνει βάσει των αναλυτικών στοιχείων του όγκου, των χρησιμοποιήσιμων περιοχών, του κτιρίου, του προσανατολισμού προς τον ήλιο, της κατανομής του ύψους, των απόψεων, του χώρου πρασίνου και χώρων στάθμευσης, μεταφοράς και πεζόδρομοι και πολλοί άλλοι αντικειμενικοί παράγοντες … Για παράδειγμα, μπορείτε να ανατρέξετε σε οποιοδήποτε έργο των διάσημων BIG, MVRDV ή OMA.
Αυτό σχετίζεται πολύ καλά με το πώς άλλαξαν οι ιδέες μας για τη φύση του κόσμου μας. Η επιστημονική εικόνα του κόσμου έδειξε ότι πολύπλοκα αντικείμενα έμφυτης και άψυχης φύσης είναι παράγωγα διαδικασιών. Σε αυτά, μέσω μιας ακολουθίας διαδικασιών μετασχηματισμού - συγχώνευση, διαίρεση και μετασχηματισμός - δημιουργούνται νέες οντότητες.
Από το να κάνουμε στην αναπαραγωγή
Ήμασταν αρκετά τυχεροί που ήμασταν παρόντες στην καταπληκτική στιγμή της παγκόσμιας αναδιάρθρωσης του «κάνει ανθρώπου» στον «γεννήτρια». Ποια είναι η διαφορά μεταξύ του πρώτου και του δεύτερου; Το πρώτο βασίζεται στον παραδοσιακό τρόπο δημιουργίας ενός τεχνητού αντικειμένου. Αυτό συμβαίνει όταν υπάρχει μια τελική εικόνα, σχέδιο, απόφαση και ένα άτομο, μέσω συγκεκριμένων ενεργειών, επιτυγχάνει το επιθυμητό αποτέλεσμα. Φανταστείτε τη δημιουργία ενός υπερήρωα. Τότε φανταστείτε έναν γλύπτη που είναι τύπου "doer". Πρώτον, σχεδιάζει ή σμιλεύει ένα σκίτσο ενός μελλοντικού γλυπτού, χρησιμοποιώντας έναν sitter για να κατανοήσει τη σωστή ανθρώπινη πλαστικότητα. Στη συνέχεια παίρνει μια σμίλη και επεξεργάζεται ένα κομμάτι πέτρας. Το αποτέλεσμα δεν είναι ένας απαραίτητος υπερήρωας, αλλά ο άψυχος προβληματισμός του, που δεν είναι ικανός να επιτύχει.
Αυτό ισχύει επίσης κατά τη δημιουργία αρχιτεκτονικής. Για παράδειγμα, ένας αρχιτέκτονας του πρώτου τύπου εμφανίζει πρώτα μια εικόνα ενός κτηρίου που βασίζεται στην υποκειμενική αντίληψη και εμπειρία. Αυτό είναι το ιδανικό που ο αρχιτέκτονας πιστεύει ότι πρέπει να αλλάξει τη ζωή των ανθρώπων προς το καλύτερο, και ως εκ τούτου θα πρέπει να είναι παντού. Στη συνέχεια παίρνει ένα τυπικό πλέγμα στήλης 6x6 μέτρων, κανονικά δάπεδα, τούβλα κ.λπ. και συνδυάζει αυτόν τον κατασκευαστή, προσπαθώντας να πλησιάσει το αρχικό ιδανικό. Στην έξοδο, το κτίριο είναι λίγο προσαρμοσμένο στη ζωή, όχι μόνο επειδή στη διαδικασία απομακρύνθηκε από το ιδανικό, αλλά και επειδή το ίδιο το ιδανικό ήταν εφεύρεση ενός αρχιτέκτονα, που σχετίζεται έμμεσα μόνο με την πραγματική κατάσταση. Ένα τέτοιο κτίριο μπορεί να αναπαραχθεί ως έχει ή να κάνει χειροκίνητες μικρές αλλαγές, αλλά, σε κάθε περίπτωση, δύσκολα μπορεί να εκπληρώσει την αρχική ώθηση για να κάνει τη ζωή των ανθρώπων καλύτερη.
Αλλά πώς λειτουργεί η άγρια φύση; Και πώς ένα άτομο του δεύτερου τύπου - ένα «γενετικό άτομο» - ενεργεί σαν αυτήν; Αντικείμενα της φύσης δημιουργούνται από τις διασυνδέσεις των στοιχείων της που ενεργούν βάσει νόμων, κανόνων και περιορισμών. Έτσι, οι ζωντανοί οργανισμοί δεν έχουν μια τελική εικόνα στην οποία προσπαθούν, αλλά έχουν έναν συνδυασμό αποτελεσμάτων από τις ενέργειες του γονότυπου, το σύνολο όλων των γονιδίων ενός δεδομένου οργανισμού και οντογένεσης, την ατομική ανάπτυξη ενός οργανισμού από την αρχή έως τον θάνατο, τον περισσότερο χρόνο που αφιερώθηκε στον αγώνα για επιβίωση. Αυτό οδηγεί στο σχηματισμό ενός μεμονωμένου οργανισμού με τον δικό του φαινότυπο, δηλαδή το σύνολο όλων των εσωτερικών και εξωτερικών σημείων και ιδιοτήτων του οργανισμού. Έτσι, μπορεί να φανεί ότι οι ενέργειες, οι διαδικασίες και η ανάπτυξη είναι αυτά που η φύση έχει στοιχίσει στον αγώνα για επιβίωση. Σε κάποιο σημείο, έγινε προφανές στους ανθρώπους.
Για να ξεκαθαρίσουμε αυτήν τη δήλωση, ας επιστρέψουμε στον υπερήρωό μας. Για να δημιουργήσουμε έναν πραγματικό υπερήρωα, πρέπει να αναπτύξουμε τον γονότυπο του, ο οποίος θα περιέχει σούπερ ιδιότητες. Τότε θα το αναπτύξουμε σε έναν αγώνα για την ύπαρξή του, υπό την προϋπόθεση ότι η επιβίωσή του θα εξαρτηθεί άμεσα από την επιβίωσή μας. Παίρνουμε λοιπόν τα απαραίτητα και ενεργά, όχι τον ιδανικό υπερήρωα.
Σε μια προσπάθεια να δημιουργηθεί ένα κτίριο που θα βελτιώσει τη ζωή των ανθρώπων, ο «γενετικός αρχιτέκτονας» θα δημιουργήσει έναν γονότυπο για το κτίριό του, έτσι ώστε αυτό το κτίριο να αναπτυχθεί σε συνθήκες κοντά στην πραγματικότητα, σύμφωνα με τις αρχές που ορίζονται στον γονότυπο. Στην έξοδο, έχουμε ένα κτίριο που έχει προσαρμοστεί στις γύρω συνθήκες και εκτελεί αποτελεσματικά τις εργασίες για τις οποίες προοριζόταν. Ένα τέτοιο κτίριο μπορεί να αναπαραχθεί σαν οργανισμούς, όχι μέσω αντιγραφής, αλλά μέσω της δημιουργίας νέων κτιρίων, χρησιμοποιώντας τον ίδιο ή ελαφρώς τροποποιημένο γονότυπο, παρέχοντας έτσι έναν σταθερό πληθυσμό.
Εκτελεστικότητα
Η πρακτική εξαπλώνεται ολοένα και περισσότερο στις οποίες οι πράξεις που εκφράζουν μια σχεδιασμένη διαδικασία από μόνες τους είναι αυτές που προκαθορίζουν την τελική ουσία ενός τεχνητού. Έτσι καθορίζει ο αφρός τις βασικές ιδιότητες του αφρού. Στην πραγματικότητα, ο αφρός από μόνος του είναι μια πράξη και αποτέλεσμα μιας πράξης ταυτόχρονα, και αυτό που αποκαλούμε "αφρός" διορθώνει μόνο την τελική κατάσταση της δράσης που λαμβάνει χώρα. Αυτή η ερμηνευτική προσέγγιση, όταν η κατασκευή είναι αδιαχώριστη από το τελικό αποτέλεσμα, έχει γίνει ένα σημαντικό χαρακτηριστικό της σύγχρονης τέχνης και της αρχιτεκτονικής. Σε αυτήν την περίπτωση, η ερμηνευτική προσέγγιση πραγματοποιείται μέσω ενεργειών που πραγματοποιούνται τόσο στην πραγματικότητα όσο και σε προγράμματα υπολογιστών που μιμούνται δράσεις σε πραγματικό χρόνο.
Ένα παράδειγμα μιας ερμηνευτικής προσέγγισης που παράγεται στην πραγματικότητα είναι η ταινία εγκατάστασης τέχνης από την Κροατική-Αυστριακή ομάδα Numen / For, που εκτίθεται σε όλο τον κόσμο. Δεν είναι ένα τελικό έργο που πρέπει να μεταφερθεί από ιστότοπο σε τοποθεσία ή να δημιουργηθεί από σχέδια τοποθεσίας, αλλά μια διαδικασία που χρησιμοποιεί ταινίες μεγάλων αγωγών και απλές διαδικασίες, κανόνες και τοπικές λύσεις που μπορούν να θεωρηθούν ως μεταλλάξεις στο υποκείμενο γονιδίωμα. Σε αυτό, το υλικό μέσω ενεργειών που εκτελούνται σε ένα νέο περιβάλλον υλοποιείται σε ένα περιβάλλον κάθε φορά μοναδικό, αλλά έχει κοινά χωρικά χαρακτηριστικά με άλλες ενσαρκώσεις του "Teip".
Το περιβάλλον χρησιμοποιείται ως στήριγμα για τη σταδιακή καλλιέργεια μέσω της διαδικασίας συγκόλλησης πρώτα των διαμήκων ταινιών και στη συνέχεια των εγκάρσιων ταινιών σύσφιξης της ταινίας αγωγού. Έτσι, η κασέτα δεν είναι μόνο μία από τις επιλογές υλικού που μπορεί να αντικατασταθεί με οποιαδήποτε άλλη, αν είναι επιθυμητό, αλλά αναπόσπαστο μέρος της διαδικασίας. Η ταινία Scotch είναι ένα υλικό που προκαθορίζει τις ενέργειες που εκτελούνται, τις ιδιότητες της δομής και το περιβάλλον που σχηματίζεται. Αυτό δεν είναι τίποτα περισσότερο από τη διαδικασία της εμβρυολογικής οντογένεσης, όταν ένας ολόκληρος οργανισμός αναπτύσσεται από ένα κύτταρο! Επιπλέον, οι συνθήκες υπό τις οποίες αναπτύσσεται ένας οργανισμός επηρεάζουν το σχήμα του (φαινότυπος). Με τον ίδιο γονότυπο, διαφορετικές συνθήκες μπορούν να δώσουν διαφορετικά χαρακτηριστικά σε έναν οργανισμό, έως και διαφορετικά φύλα. Σε εγκαταστάσεις "Teip" οι ίδιοι κανόνες, που λειτουργούν σε διαφορετικές συνθήκες του αστικού περιβάλλοντος, δημιουργούν μια διαφορετική μορφή εγκαταστάσεων. Για να εκτιμήσετε τον συνδυασμό κοινότητας και μοναδικότητας, αρκεί να συγκρίνετε εγκαταστάσεις στο Βελιγράδι, το Βερολίνο, τη Μελβούρνη και τη Βιέννη.
Η διαδικασία εμφάνισης του "Tape" μπορεί να παρατηρηθεί στο παράδειγμα της δημιουργίας μιας εγκατάστασης στη Μόσχα:
Για να κατανοήσουμε πώς μπορεί να εφαρμοστεί η εκτελεστική προσέγγιση της αρχιτεκτονικής σε προγράμματα ηλεκτρονικών υπολογιστών, θα πρέπει να δούμε την εμπειρία του Daniel Piker, ο οποίος συμμετείχε στο εργαστήριο Branching Points στη Strelka φέτος (δείτε το βίντεο της διάλεξής του). Στη διάλεξή του στο εργαστήριο, μίλησε για ένα εργαλείο που αναπτύσσει για αρχιτέκτονες, όπου είναι δυνατόν να δημιουργηθεί μια φόρμα βασισμένη σε φυσικές αλληλεπιδράσεις, στην οποία εφαρμόζονται δυνάμεις παρόμοιες με τις φυσικές δυνάμεις. Σε αυτήν την περίπτωση, η τελική μορφή είναι ένα παράγωγο της διαδικασίας εξισορρόπησης όλων των δυνάμεων στο σύστημα.
Αλγόριθμοι
Για πολλά χρόνια, και ειδικά την τελευταία δεκαετία, κορυφαίοι αρχιτέκτονες επικεντρώνονται στον τρόπο χρήσης της υπολογιστικής τεχνολογίας για την ανάπτυξη αλγορίθμων από τους οποίους παράγεται μια αρχιτεκτονική μορφή. Μόνο η λίστα των εκπαιδευτικών κέντρων που ερευνούν αυτά τα θέματα μιλά από μόνη της: AA (Architectural Association), IAAC (Instiute for Advanced Architect of Catalonia), SCI-Arc (The Southern California Institute of Architecture), University of Applied Arts Vienna, RMIT University, Columbia University GSAPP, Delft University of Technology με το εργαστήριο Hyperbody. Οι αλγόριθμοι που αναπτύχθηκαν αντικατοπτρίζουν το όραμα για το πώς πρέπει να δημιουργηθεί ένα αντικείμενο, ποιες σχέσεις, κανόνες και περιορισμοί λειτουργούν στο σύστημά τους. Μία τέτοια διαδικασία, εκφρασμένη σε αλγόριθμο και σφραγισμένη σε κώδικα υπολογιστή, μπορεί να αναπαρασταθεί ως το γονιδίωμα ενός αντικειμένου που παράγει διαφορετικά αποτελέσματα ανάλογα με τις εξωτερικές συνθήκες, οι οποίες στους αλγόριθμους αντιπροσωπεύουν τα αρχικά δεδομένα. Και το αποτέλεσμα της εκτέλεσης του αλγορίθμου είναι η απαιτούμενη αρχιτεκτονική μορφή. Αυτή η αρχή του σχεδιασμού μιας αρχιτεκτονικής φόρμας αποκαλύπτει ένα πλήθος δυνατοτήτων: τις διαδικασίες αυτορρύθμισης, προσαρμογή της φόρμας σε δεδομένες συνθήκες, δυνατότητα δημιουργίας πληθυσμών αντικειμένων με διαφορετικά χαρακτηριστικά και πολλά άλλα. Αυτή η προσέγγιση καθορίζει σε μεγάλο βαθμό την έννοια παραμετρικός σχεδιασμός, που έχει γίνει η κύρια τάση της σύγχρονης αρχιτεκτονικής.
Μορφογένεση
Η εκτέλεση του αλγορίθμου υπό διαφορετικές συνθήκες μπορεί να παράγει ολόκληρους πληθυσμούς σχετικών αντικειμένων. Επιπλέον, ο πληθυσμός μπορεί να αποτελείται τόσο από κτίρια όσο και από δομικά στοιχεία ενός κτιρίου, όπως πληθυσμοί ζωντανών οργανισμών και κυττάρων που αποτελούν ζωντανούς ιστούς του σώματος.
Στη διαδικασία μιας τέτοιας αναπαραγωγής, μια άλλη σημαντική ιδιότητα μιας τέτοιας φυσικής πράξης όπως ο πολυμορφισμός μπορεί να εκδηλωθεί - η ικανότητα ορισμένων οργανισμών να υπάρχουν σε καταστάσεις με διαφορετικές εσωτερικές δομές ή σε διαφορετικές εξωτερικές μορφές. Στους αρχιτεκτονικούς αλγόριθμους, αυτό θα μοιάζει με τη δυνατότητα επιλογής ενός τρόπου επεξεργασίας δεδομένων με βάση τις ιδιότητες των εισερχόμενων πληροφοριών και επίσης, ανάλογα με τις περιστάσεις, επιλέξτε τη διαδρομή δημιουργίας κάθε συγκεκριμένου αντικειμένου μέσα σε έναν τύπο χωρητικότητας πολλαπλών επιδόσεων στην Αρχιτεκτονική. Τεχνικές και
Τεχνολογίες στο μορφογενετικό σχεδιασμό, Αρχιτεκτονικός σχεδιασμός Vol.76 No.2, σελ.8 ">[1].
Ένα παράδειγμα εκδήλωσης πολυμορφισμού είναι ένα βίντεο που δείχνει πώς η διάταξη αλλάζει σημαντικά όταν αλλάζει η γεωμετρία του σχεδίου.
Κατά μία έννοια, ο αλγόριθμος σε αυτό το έργο λειτουργεί ως ενεργοποίηση και απενεργοποίηση οποιωνδήποτε γονιδίων ανάλογα με τις συνθήκες που οδηγούν σε διαφορετικές καταστάσεις του οργανισμού.
Το κέλυφος της δομής που δημιουργήθηκε στο εργαστήριο Branching Points στο φεστιβάλ White Tower 2011 στο Yekaterinburg αποτελούνταν από ομοιογενή στοιχεία. Κάθε στοιχείο διπλώθηκε από ένα φύλλο χάλυβα για να μοιάζει με μια πυραμίδα. Οι πτυχές των στοιχείων σε ένα μοτίβο σκακιέρας κατευθύνθηκαν είτε προς μία κατεύθυνση είτε προς την αντίθετη κατεύθυνση από την επιφάνεια του κελύφους. Έτσι, ο πολυμορφισμός εκδηλώθηκε όχι στη μορφή, αλλά στον προσανατολισμό των στοιχείων. Αυτή η αρχή κατέστησε δυνατή τη δημιουργία μιας άκαμπτης αυτο-υποστηριζόμενης δομής, όπου τα στοιχεία, με τον όγκο τους και τη μεγάλη καμπυλότητα του κελύφους αυθαίρετου σχήματος, δεν παρεμβαίνουν μεταξύ τους.
Στον πολεοδομικό σχεδιασμό, η αρχή της μορφογένεσης επιτρέπει τον ευέλικτο σχεδιασμό των περιοχών. Ένα παράδειγμα είναι το έργο του Berlage Institute (Ρότερνταμ, Ολλανδία), όπου μελετήθηκε η πόλη του Φοίνιξ. Το προγνωστικό μοντέλο της περιοχής αναπτύχθηκε με βάση τον χάρτη ακτινοβολίας του ερήμου εδάφους, στον τόπο όπου θα έπρεπε να εμφανιστεί μια νέα κατοικημένη περιοχή. Ανάλογα με το επίπεδο ακτινοβολίας, σχηματίζονται περιγράμματα οικιστικών μονάδων έτσι ώστε οι εκπομπές να είναι ελάχιστες για κάθε μονάδα. Έτσι εμφανίζονται διάφορες ιδιότητες στέγασης. Κάθε συγκρότημα κατοικιών αποδεικνύεται όχι μόνο διαφορετικό σε μέγεθος και σχήμα, αλλά περιλαμβάνει επίσης διάφορα προγράμματα δραστηριότητας και διάφορες μορφές οργάνωσης. [2].
Για να καταλάβουμε πώς η νέα μορφογένεση εκδηλώνεται στην ανάπτυξη αρχιτεκτονικών δομών, δεν μπορούμε παρά να αναφερθούμε στην εμπειρία του προγράμματος Αναδυόμενων Τεχνολογιών και Σχεδιασμού του Αρχιτεκτονικού Συλλόγου στο Λονδίνο. Διερεύνησαν πώς, από κοινού, ο υπολογιστής, τα μαθηματικά, οι φυσικοί νόμοι, το υλικό και οι προηγμένες τεχνολογίες κατασκευής μπορούν να δημιουργήσουν νέες, προηγουμένως αδιανόητες σύνθετες δομές υλικών.
Ένα παράδειγμα του τρόπου με τον οποίο η μορφογένεση ενός ολόκληρου αντικειμένου εξαρτάται από τη μορφογένεση των μερών του είναι το έργο υπόστεγων ταράτσας AA ComponentMembrane, το οποίο σχεδιάστηκε, υπολογίστηκε, κατασκευάστηκε και εγκαταστάθηκε σε μόλις 7 εβδομάδες. Ο θόλος έπρεπε να προστατευθεί επαρκώς από τον άνεμο και τη βροχή, ταυτόχρονα, ήταν απαραίτητο να ελαχιστοποιηθεί το οριζόντιο φορτίο ανέμου λόγω της αδύναμης δομής στήριξης και να μην παρεμποδιστεί η θέα από την οροφή[3]… Σε αυτήν την περίπτωση, ο θόλος έπρεπε να έχει τη δυνατότητα να σκιάζει με διαφορετικούς τρόπους σε διαφορετικές ώρες του έτους σε διαφορετικές ώρες της ημέρας. Το σχήμα κάθε στοιχείου του θόλου καθορίστηκε συμφωνώντας σε όλα αυτά τα κριτήρια.
Η κηρήθρα δομή του θόλου αποτελείται από ένα σύνολο στοιχείων. Για κάθε τύπο στοιχείου θόλου, το καλύτερο υλικό επιλέχθηκε για να εκπληρώσει το ρόλο του: αντίσταση στον άνεμο, βαρυτικά φορτία, σκίαση. Γι 'αυτό, δημιουργήθηκε ένα παραμετρικό μοντέλο, το οποίο κατέστησε δυνατή την πραγματοποίηση της εξελικτικής διαδικασίας εξεύρεσης βέλτιστης λύσης. Τελικά, αυτή η ψηφιακή μορφογένεση οδήγησε σε ένα θόλο που αποτελείται από 600 διαφορετικά δομικά στοιχεία και 150 διαφορετικά σχήματα μεμβράνης.
Το άλλο τους έργο, ο Porous Cast, εξέτασε τα διατόματα και τους ραδιολογικούς. Τα διάτομα είναι μονοκύτταρα ή αποικιακά φύκια. Το κελί συσκευάζεται σε χαρακτηριστικά και πολύ διαφορετικά τοιχώματα κυττάρων που εμποτίζονται με χαλαζία. Ο σκελετός ακτινοβολίας αποτελείται από χιτίνη και οξείδιο του πυριτίου, που σχηματίζουν μια πορώδη επιφάνεια. Η πορώδης μάζα αυτών των δύο τύπων κυψελών προσφέρει ένα ενδιαφέρον μοντέλο για διαφοροποιημένη χύτευση τοίχου, το οποίο δίνει νέες συγκεκριμένες αρχιτεκτονικές δυνατότητες, όπως η διαπερατότητα του αέρα, του φωτός, της θερμοκρασίας και πολλά άλλα. Η πρώτη φάση του πειράματος συνίστατο σε χύτευση γύψου μεταξύ διογκωμένων μαξιλαριών, τα οποία πέτυχαν το σχήμα που είναι εγγενές στον φυσικό μεταλλικό σκελετό των κυττάρων. Στη συνέχεια, πραγματοποιήθηκαν φυσικά πειράματα και ψηφιακή ανάλυση της ροής του αέρα και του φωτισμού για να αποκαλυφθούν αλλαγές στις ιδιότητες ανάλογα με τα διάφορα χαρακτηριστικά του σχήματος, όπως το μέγεθος των κυττάρων και η διαπερατότητά τους. Ο απώτερος στόχος του έργου ήταν να δημιουργήσει ένα σύστημα παραγωγής που μπορεί να οργανωθεί μόνος του και να δημιουργήσει έναν τοίχο με διαφορετικά χαρακτηριστικά σε διαφορετικά μέρη του.[4]… Επίσης, αυτή η προσέγγιση καθιστά δυνατό τον πολλαπλασιασμό - τον πολλαπλασιασμό του σωματικού ιστού μέσω του πολλαπλασιασμού των κυττάρων, που εκφράζεται σε αυτήν την περίπτωση στην ικανότητα ανάπτυξης ενός τοιχώματος με διαφορικά χαρακτηριστικά μέσω μιας διαδικασίας.
Στα πρωτότυπα κελύφους που δημιουργήθηκαν στο εργαστήριο Branching Point: Interaction τον Αύγουστο του 2011, η παραμετρική μορφογένεση εκδηλώθηκε όχι με τη μορφή στοιχείων, αλλά στη γεωμετρία των συνδέσμων. Η σχεδιαστική ιδέα αναπτύχθηκε από τον Daniel Piker, δημιουργό του Kangaroo plugin για το Grassopper και τον Dimitri Demin. Στο μοντέλο, με προσομοίωση φυσικών αλληλεπιδράσεων, τα σημεία κατανέμονται σε μια επιφάνεια διπλής καμπυλότητας έτσι ώστε να γεμίζουν ομοιόμορφα όλα και να σχηματίζουν τρίγωνα με τη μέγιστη δυνατή ισότητα πλευρών. Ήδη στο φυσικό μοντέλο, πανομοιότυπα ισοσκελή τρίγωνα αλληλοσυνδέονται με μικρούς ελαστικούς δεσμούς και, όταν η ελάχιστη επιφάνεια είναι τεντωμένη, σχηματίζουν μια δεδομένη επιφάνεια με ένα ελάχιστο κενό μεταξύ των στοιχείων.
Μεταβλητότητα
Αυτά τα παραδείγματα δείχνουν πώς μια μορφογενετική προσέγγιση μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να δημιουργήσει μια μορφή που αναπτύσσεται σε ένα περιβάλλον, αλλά πεπερασμένη και στατική. Ταυτόχρονα, μία από τις βασικές αρχές ενός ζωντανού οργανισμού, όταν ένα κύτταρο παραμορφώνεται και έτσι αλλάζει το σχήμα ολόκληρου του οργανισμού, μπορεί να χρησιμοποιηθεί στην αρχιτεκτονική, οπότε η προσαρμογή περνά από το έργο στην πραγματική ζωή του Κτίριο.
Το πρωτότυπο ενός παραμορφώσιμου κτιρίου, το σχήμα του οποίου αντιδρά σε αλλαγές στις συνθήκες, μπορεί να είναι το έργο Muscle NSA (NonStandardArchitectures) που δημιουργήθηκε από την ερευνητική ομάδα Hyperbody.[5] υπό την καθοδήγηση του Kas Osterhuis στο Πολυτεχνείο του Ντελφτ (TUDelft, Ολλανδία). Το 2003, παρουσιάστηκε ένα πρωτότυπο ενός κτηρίου στο Κέντρο Πομπιντού, όπου μια πνευματική μεμβράνη στηρίζεται σε ένα δίκτυο βιομηχανικών "μυών" που σχηματίζουν τριγωνικά κύτταρα. Οι μύες συστέλλονται και χαλαρώνουν ανεξάρτητα, συντονίζοντας σε πραγματικό χρόνο με το γενικό πρόγραμμα ελέγχου, παραμορφώνοντας έτσι ολόκληρο τον όγκο του περιπτέρου. Το περίπτερο αποκρίνεται μέσω αισθητήρων που τοποθετούνται γύρω του, αντιδρώντας στην κίνηση ανθρώπων με διαφορετικούς τρόπους[6]… Το 2005, η Hyperbody δημιούργησε την επόμενη έκδοση, που ονομάζεται Muscle Body, όπου βελτιώθηκε το σύστημα συντονισμένης εργασίας όλων των μυών, το οποίο κατέστησε δυνατή τη διατήρηση του σχήματος μιας τεντωμένης μεμβράνης λύκρα, παρόμοια με αυτή που χρησιμοποιείται στα αθλητικά είδη. Οι μύες αλλάζουν τη γεωμετρία της τέντας, συμπιέζοντας και τεντώνοντας διαφορετικά μέρη του υφάσματος, αλλάζοντας έτσι το πάχος και τη διαφάνεια τους. Το περίπτερο αντιδρά στον τρόπο με τον οποίο μπαίνουν οι άνθρωποι: αλλάζει τον φωτισμό και τον ήχο που δημιουργείται, σύμφωνα με την κίνηση των επισκεπτών[7]… Έτσι, τα χαρακτηριστικά του περιβάλλοντος γίνονται δυναμικά και αδιαχώριστα από τη φύση του ίδιου του κτηρίου.
Προχωρώντας προς αυτή την κατεύθυνση, είναι δυνατό να δημιουργηθούν μορφογενετικές δομές, όπου κάθε στοιχείο μπορεί να αλλάξει ανεξάρτητα, αλλά σε συμφωνία με τους γείτονές του, να αλλάξει το σχήμα του έτσι ώστε οι ιδιότητες του περιβάλλοντος, όπως φωτισμός, θερμοκρασία, ροή αέρα, χρώμα, υφή και πολλά άλλα περισσότερο, θα αλλάξει. Και αν αυτό συνδέεται με τη φυσική αρχή της ευελιξίας και της ελαστικότητας της ζωντανής ύλης, τότε πηγαίνουμε σε διαφορετικό επίπεδο σχηματισμού του οικοτόπου.
Ένα παράδειγμα τέτοιας μη μηχανικής παραμόρφωσης είναι το έργο Shape Shift, όπου τα στοιχεία κελύφους είναι σχεδιασμένα που παραμορφώνονται υπό την επίδραση του ηλεκτρικού ρεύματος. Μαζί, το Τμήμα Αρχιτεκτονικού Αυτοματισμού στο ETHZ και το Ελβετικό Ομοσπονδιακό Εργαστήριο Επιστήμης και Τεχνολογίας Υλικών στο EMPA πειραματίζονται με ένα Ηλεκτροενεργό Πολυμερές (EAP) που συστέλλεται και επεκτείνεται ανάλογα με την τάση που εφαρμόζεται σε αυτό. Η μεμβράνη τους είναι ένα σάντουιτς με πολλά στρώματα υλικού. Όταν η περιοχή του στρώματος ΕΡΑ μειώνεται, ολόκληρη η μεμβράνη παραμορφώνεται λόγω της διαφοράς στις περιοχές μεταξύ της κάτω και της άνω μεμβράνης.[8].
Βίντεο έργου ShapeShift:
Ένας άλλος, αλλά πολύ σημαντικός τύπος παραμόρφωσης είναι η άμεση αντίδραση των στοιχείων σε αλλαγές στο περιβάλλον μέσω των εγγενών ιδιοτήτων των υλικών και της δομής. Είναι μια αυτόνομη και αυτο-οργανωμένη διαδικασία. Σας επιτρέπει να δημιουργήσετε κελύφη που λειτουργούν σαν το δέρμα, όπου κάθε κελί είναι ευαίσθητο σε αλλαγές στο περιβάλλον καλύτερα από μια κατασκευή υψηλής τεχνολογίας, που αποτελείται από πολλά διαφορετικά μέρη.
Η εγκατάσταση "HygroScope - Meteosensitive Morphology", που δημιουργήθηκε από τον Achim Menges σε συνεργασία με τον Stefan Richert, λειτουργεί βάσει αυτής της αρχής. Διερεύνησαν τις ιδιότητες ενός κωνοφόρου κώνου που ανοίγει και κλείνει όταν αλλάζει η υγρασία. Οι υγροσκοπικές ιδιότητες των ινών ξύλου τους επιτρέπουν να απορροφούν υγρά και να στεγνώνουν, περνώντας αυτόν τον κύκλο πολλές φορές χωρίς ζημιά. Μετά από αυτό, δημιουργήθηκε μια δομή από λεπτά στρώματα, οι ανισοτροπικές ιδιότητες των οποίων επιτρέπουν στην πλάκα να στρίβει γρήγορα σε μία κατεύθυνση. Έτσι, η αντίδραση του κελύφους σε αλλαγές στις ιδιότητες του περιβάλλοντος είναι φυσικά προγραμματισμένη. [9].
Βίντεο HygroScope - Κέντρο Πομπιντού Παρίσι:
Το τελευταίο παράδειγμα είναι η εγκατάσταση BLOOM που δημιουργήθηκε από το αρχιτεκτονικό στούντιο dO | Su. Η επιφάνεια αποτελείται από στοιχεία του ίδιου τύπου, τα οποία είναι διμεταλλικές πλάκες. Το διμεταλλικό, όταν θερμαίνεται από το άμεσο ηλιακό φως, αρχίζει να κάμπτεται, ανοίγοντας έτσι τους πόρους στο κέλυφος, επιτρέποντας στον καθαρό αέρα να διεισδύσει κάτω από τη δομή.
BLOOM Surface βίντεο:
Σε αυτό και στο προηγούμενο έργο, η αρχή της ψηφιακής μορφογένεσης λειτουργεί ταυτόχρονα, στην οποία κάθε στοιχείο είναι ελαφρώς διαφορετικό από τους γείτονές του, καθώς ο σχηματισμός του χρησιμοποιεί δεδομένα που είναι ελαφρώς διαφορετικά από αυτά που σχηματίζουν τα γειτονικά. Αλλά αυτό το στοιχείο αλλάζει επίσης το σχήμα του υπό την επίδραση όχι των δεδομένων, αλλά των ενεργειών ή των ιδιοτήτων του περιβάλλοντος. Αυτή η αρχή επιτρέπει σε ένα αρχιτεκτονικό αντικείμενο να ενσωματωθεί στο οικολογικό σύστημα με φυσικό τρόπο.
Εάν η παλαιότερη αρχιτεκτονική ήταν εμπνευσμένη από φυσικές μορφές, τώρα η φύση παρέχει στους αρχιτέκτονες τις μεθόδους και τις τεχνολογίες της για την εργασία με τη μορφή και την ύλη. Τώρα η μορφογένεση είναι τόσο αναπόσπαστο μέρος της αρχιτεκτονικής μορφολογίας όσο και της βιολογίας. Οι διαδικασίες του πολυμορφισμού, του πολλαπλασιασμού, της εξέλιξης, της αυτοοργάνωσης είναι ήδη μια πραγματική εργαλειοθήκη για έναν αρχιτέκτονα, η χρήση της οποίας καθιστά δυνατή την ορθότερη οικοδόμηση σχέσεων μεταξύ ανθρώπου, τεχνητού περιβάλλοντος και φύσης. Και, ίσως, αν αλλάξουμε τη γωνία θέασης, τότε θα δούμε ότι στην πραγματικότητα έχουμε προχωρήσει πολύ περισσότερο στην κατασκευή των ζωντανών πραγμάτων από ό, τι νομίζουμε. Μόνο τα ζωντανά πράγματα δεν εμφανίζονται στη γενετική μηχανική, αλλά στην αρχιτεκτονική.
Υποσημειώσεις
[1] Hensel, Michael, Προς αυτο-οργανωτική ικανότητα και ικανότητα πολλαπλών επιδόσεων στην αρχιτεκτονική. Τεχνικές και Τεχνολογίες στο Μορφογενετικό Σχέδιο, Αρχιτεκτονικός Σχεδιασμός Τόμος 76 Νο.2, σελ. 8.
[2] Wiley, John Morphogenetic Urbanism. Αρχιτεκτονικός σχεδιασμός: Ψηφιακές πόλεις, σελ. 65
[3] Hensel, Michael, Menges, Achim, Weinstock, Michael. Υπολογιστική μορφογένεση, αναδυόμενες τεχνολογίες και σχεδιασμός, 2009, σελ. 51-52.
[4] Πορώδες Cast, URL:
[5] MuscleBody - KasOosterhuis, 2005, URL:
[6] Μη-τυπική αρχιτεκτονική μυών, Κέντρο Πομπιντού Παρίσι, URL: https://protospace.bk.tudelft.nl/over-faculteit/afdelingen/hyperbody/publicity-and-publications/works-commissions/muscle-non-standard-architecture- κέντρο-Πομπιντού-Παρίσι /
[7] MuscleBody, 2005
[8] ShapeShift, έγγραφο PDF, διεύθυνση URL:
[9] Menges, Achim, Reichert, Steffen Υλικό ικανότητας: Ενσωματωμένη απόκριση, Αρχιτεκτονικός σχεδιασμός: Υλικός υπολογισμός: Υψηλότερη ενσωμάτωση στη μορφογενετική σχεδίαση. Τόμος 82, Τεύχος 2, σελ. 52-59, 2012
Χρονολογία εκδηλώσεων του έργου BRANCH POINT:
2010, Ιούλιος. Το πρώτο εργαστήριο και διαλέξεις για το σημείο διακλάδωσης στο βέλος
2011, Ιανουάριος. Εργαστήριο και διαλέξεις στο φεστιβάλ Artery 2010
2011, Ιανουάριος. Εργαστήριο και διαλέξεις στο φεστιβάλ ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΚΙΝΗΣΗΣ 2010 (YAROSLAVL)
2011, Αύγουστος. Εγκατάσταση του BranchPointActSurf
2011 r., Ενδέχεται. Μια σειρά διαλέξεων "5.5 κλάδοι" στο ArchMoscow 2011
2011, Οκτώβριος. Εργαστήριο που αποτελείται από 4 συστάδες και διαλέξεις ΣΗΜΕΙΟ ΚΑΤΑΝΟΜΗΣ: ΔΙΑΔΡΑΣΗ
2011, Νοέμβριος. Εργαστήριο στο φεστιβάλ Λευκού Πύργου 2011 στο Αικατερινούπολη
2012 Φεβρουαρίου. Κοινό εργαστήριο και διαλέξεις SO-SOCIETY_2 στο φεστιβάλ "Golden Capital 2012" στο Νοβοσιμπίρσκ.
2012, Μάρτιος. Επεξεργασία εργαστηρίου. "Παραμετρική αρχιτεκτονική" στη γκαλερί VKHUTEMAS, Μόσχα
archi.ru/events/extra/event_current.html?eid=6060
2012, Μάρτιος. Εργαστήριο και διαλέξεις στο Krasnoyarsk κατόπιν πρόσκλησης του 1ln group 2012
branchpoint.ru/2012/04/03/vorkshop-digital-fabrication-v-krasnoyarske/
