Projektowanie generatywne w architekturze
Żeby myśleć o projektowaniu generatywnym, trzeba zmienić myślenie na temat standardowego procesu projektowego. Skomplikowane formy w zasadzie zmuszają nas do parametrycznego czy generatywnego projektowania. Rozmowa z architektem Rafałem Seemannem z pracowni projektowej Plus8.pl.
Na czym polega projektowanie generatywne i jakie są jego przesłanki?
W wielkim skrócie projektowanie generatywne, to takie, w którym proces projektowy rozpoczyna się od stworzenia pewnego systemu, a ten z kolei buduje nam projektowany przedmiot. To proces projektowy, który poprzez algorytm, skrypt, czyli zasady opracowane przez projektanta, łączy dane – parametry w ustalonych przez nas wartościach – w spójny i w pełni kontrolowany produkt, który najczęściej ma nieskończoną liczbę akceptowalnych wersji. Projektant bezpośrednio ingeruje w tym przypadku w formy wygenerowane przez program. Najprostszym przykładem generatywnego projektowania są wszystkie formy natury.
Zobacz więcej: Warsztat architekta - akcja specjalna Muratorplus.pl
Czyli programowanie zamiast modelowania jak było do tej pory? Praca architekta zaczyna bardziej przypominać pracę programisty?
Żeby myśleć o projektowaniu generatywnym, trzeba zmienić myślenie na temat standardowego procesu projektowego. Fundament co prawda pozostaje ten sam - projektant musi mieć pomysł i wyobrażenie obiektu, który ma powstać. Daje natomiast możliwość przestudiowania dużo liczniejszych rozwiązań przy tych samych założeniach projektowych. To projektowanie bez palenia za sobą mostów. W standardowym procesie projektowania, modelowania 2d czy 3d, przechodzę z punktu A do B i tak kolejno. Zmiana choćby jednego punktu w tym procesie burzy całą pracę. W przypadku projektowania generatywnego, za każdym razem przy modyfikacji dowolnego parametru wewnątrz ścieżki od razu otrzymujemy gotowe rozwiązanie.
Czy możliwość tego typu cyfrowej fabrykacji odnosi się bardziej do obiektów o skomplikowanych, organicznych formach czy też można wygenerować coś najzwyklejszego?
Pojęcie „generetive design” kojarzy się wszystkim z budynkami czy budowlami o skomplikowanym układzie przestrzennym. Faktycznie, część z nich została zaprojektowana właśnie w ten sposób. Należy jednak podkreślić, że cała masa obiektów lub ich fragmentów, które wyglądają absolutnie tradycyjnie została zaprojektowana także tą metodą. Paradoksalnie w standardowych obiektach te rozwiązania mają jeszcze większą siłę. Chodzi przede wszystkim o pełną kontrolę wszystkich projektowanych elementów i ich wzajemnych zależności. Nie jestem więźniem decyzji wcześniejszych. Wykorzystując dostępne narzędzia, czy to Grasshooper czy Dynamo, mamy obecnie do dyspozycji gotowe komponenty. Nie musimy być programistami. Nie ma żadnego problemu, abym wyznaczył swojemu modelowi zadanie: „wstawić okna we wszystkich pomieszczeniach od północy w wielkości 1:8 tego pomieszczenia, na wysokości 90 cm”. Choćby było milion pomieszczeń, dostanę zaraz wynik z uwagami, że w niektórych pomieszczeniach nie da się tego zadania wykonać. Muszę wówczas uszczegółowić zależność. Fizycznie, wstawianie okien do miliona pomieszczeń zajęłoby kilka tygodni, a co jak w międzyczasie zmienią nam się warunki techniczne, albo po prostu przypadkowo pominiemy jakieś pomieszczenie? To najprostszy przykład projektowania generatywnego. W tym środowisku jakiekolwiek błędy są momentalnie weryfikowane.
Proszę przywołać jakieś najbliższe Panu przykłady obiektów zaprojektowanych w sposób generatywny.
Z przykładów wykorzystania narzędzi do generatywnego projektowania przywołam np. zrealizowaną w 2006 roku barierę akustyczną i salon samochodowy jako jej część przy autostradzie A2 w Utrechcie. To realizacja autorstwa interdyscyplinarnego biura ONL naszego mentora Kasa Oosterhuisa. Mieliśmy przyjemność uczestniczyć w tym projekcie. Z naszych autorskich przykładów mogę podać zrealizowany amfiteatr w Bytomiu.
Czy projektowanie generatywne stawia przed zespołem szczególne wymagania?
Celem samym w sobie jest kontrolowanie i połączenie naszych danych wyjściowych w parametrycznym modelu całego projektu i przejścia z nimi do fazy realizacji za pomocą języka maszyny CNC. Oczywiście wiąże się to z tym, że cały zespół projektowy musi działać w reżimie parametrycznego projektowania, co jest trudne szczególnie w projektach branżowych. Trudne, ale możliwe. Obecnie w praktyce raczej przesuwamy ten suwak w kierunku inteligentnego projektowania, cały czas zostawiając sobie sporo miejsca na standardowe czynności. Im bardziej skomplikowany obiekt, choćby wyglądał na standardowy w formie i im więcej potencjalnych zmiennych podczas procesu projektowego, tym bardziej wymusza to na nas myślenie w kategorii wzajemnych zależności i inteligentnego projektowania. W przeciwnym razie będziemy to samo zadanie wykonywać kilka razy, co automatycznie generuje szereg błędów, których po prostu nie zauważyliśmy przy wprowadzonej zmianie. Skomplikowane formy w zasadzie zmuszają nas do parametrycznego i generatywnego projektowania. Nie powstałby projekt np., „Parasola” w Sewilli czy Balny w Budapeszcie, gdyby używano standardowych technik projektowych. Muszę tu zaraz dodać, że generatywne projektowanie jest zawsze parametryczne, ale nie odwrotnie. Jeżeli parametryczne projektowanie mniej lub bardziej świadome staje się powoli standardem, czy to dzięki narzędziom takim jak Revit czy Archicad, tak generatywne projektowanie jest wciąż mało znane. Niemal każdy element zaimplementowany do tych programów ma swoje właściwości – informacje, stąd BIM. Generatywność polega na takim żonglowaniu tymi parametrami, aby w pełni kontrolować efekt za pomocą zapisanego algorytmu. Tutaj wymagane jest opanowanie języka danego narzędzia.
Projektowanie parametryczne, generatywne, BIM, to już pewien standard lub dążenie do niego. Przyszłość upatruje Pan jednak w architekturze interaktywnej.
Uważam, że małymi krokami idziemy w kierunku interakcji budowli z danymi zbieranymi w czasie rzeczywistym. Samo pojęcie BIM jest potocznie łączone tylko z procesem projektowym. Nadane zaś parametry przecież „nie umierają” i mogą zostać bez problemu wykorzystane podczas życia obiektu. Tymczasem nauczyliśmy się już kontrolować pewne parametry, choćby temperaturę, oświetlenie, jakość powietrza. Nie stoi nic na przeszkodzie, aby kontrolować pozostałe elementy. Unikalna tożsamość każdego z elementów nadana podczas procesu projektowego może być połączona w czasie rzeczywistym w celu przysyłania danych środowiskowych, ułatwiając współpracę otoczenia z obiektem. To niezbędny krok w kierunku architektury intreaktywnej.
Autor: dzięki uprzejmości pracowni ONL, www.onl.eu
Galeria handlowa Balna w Budapeszcie. Realizacja projektu 2013 rok
