| |
G L A S S / F R E E F O R M A R C H I T E C T U R E FLOW*
P R E S E N T A T I O N S E S S I O N S
Na architekturu a urbanismus se pohlíží jako na multifunkční dynamické systémy, a proto je důležité věnovat pozornost bionice a klást důraz na klima-aktivní plánování založené na komplexním vyhodnocení působení vnějších i vnitřních vlivů.
STUDIO MILOŠE FLORIÁNA se proto zaměřuje na
• Energeticky účinné budovy. Navrhování energeticky úsporných budov ve spojení s inteligentními plášti ze skla na základě počítačové simulace. Skleněná fasáda může být označena skutečně jako inteligentní jen tehdy, když využívá přírodních obnovitelných zdrojů energie jako energie slunce či větru, vzduchových proudů nebo vody či země jako zdroje tepla, aby zabezpečila požadavky na budovu, pokud jde o vytápění, chlazení a osvětlení. Pro tento účel jsou prováděny počítačové simulace. Testy s modely budov v aerodynamickém tunelu a s modely ve skutečné velikosti ve volném prostoru. Pro simulace se často používá počítačová metoda matematické modelování proudění tekutin /CFD-Computational Fluid Dynamics→PLM-Product Lifecycle Management/, která může pomocí proudění například plynu vizuálně demonstrovat rychlost, teplotu a intenzitu vzduchových proudů, aby se účinně využilo opatření pro úsporu energie. Znamená to, že celková energetická koncepce se musí odvíjet ve stádiu plánování, aby se dosáhlo efektivní interakce mezi fasádou, okolím a systémy budov. Současně s tímto způsobem navrhování souvisí i aplikace rozmanitých typů zasklení fasád. Plášť bývá sestaven z transparentních barevných, opaktních nebo potištěných izolačních skel nebo z VIG-vakuových izolačních skel, která jsou zakomponována do posuvných, sklopných či otočných okenních křídel. Do zasklení mohou být integrovány fotochromické, termochromické, mechanochromické, chemochromické materialy, holograficko-optické prvky, systémy denního osvětlení nebo fotovoltaické články, které zabraňují přehřátí slunečním zářením, rozvádějí rozptýlené denní světlo do místností a vyrábějí energii. Další prvky představují skla s elektrochromickými, plynochromickými, elektrooptickými povlaky, tekutými krystaly a gely na principu PCM-Phase Change Materials. Vzhledem k tomu, že se sklo v poslední době transformuje i do dalších hmot, se členové ateliéru zaměřují i na plastové materiály. »»»
• Sklo jako konstrukční materiál. Navrhování se sklem jako konstrukčním materiálem: sklo jako materiál, laminované sklo, izolační sklo. Poznatky se aplikují i do projektů volných forem. Důležitou roli přitom hraje práce s detailem a světlem, nejen přirozeným, ale i umělým. Rozmanité principy nasvětlení mohou podtrhnout rozličné výrazové možnosti. Za všechny lze uvést: je-li celoskleněný projekt, jehož nosnou konstrukci tvoří skelet například ze skleněných trubic, tak se naskýtá několik způsobů osvětlení stavby. Pokud se nasvětlí pouze trubice a ostatní části se ponechají neosvětlené, získá se levitující dojem. Pokud se nasvětlí skleněné stropní desky nebo fasáda a utlumí skleněný vnitřek, vznikne pokaždé ze stavby jiný dojem. Specifická je mediální fasáda ze skel s integrovanými světelnými diodami nebo se samostmívacím či holograficko-optickým efektem. S tím souvisí studium a aplikace inovativních a chytrých materiálů ve vazbě na rozmanité konstrukční systémy. »»»
• Softwary na principu CAD/CAM a CAD/CAE technologie. Navrhování systémů, které by zajistily optimální realizovatelnost architektur fantastických struktur tvarů budov a urbanistických forem, kterými v poslední době reaguje nová generace architektů na zájem o teorii chaosu, fraktální geometrii a na zrychlující se vývoj v ostatních oblastech, především v informatice, umělé inteligenci, materiálovém inženýrství, molekulární biologii, genetice a nanovědě. Pozornost se obrací k adaptivním materiálům a ke konstrukčním plně automatizovaným firmám, které využívají softwary na principu CAD/CAM (Computer-Aided Design a Computer-Aided Manufacture) a CAD/CAE (Computer-Aided Design a Computer-Aided Engineering) technologií nejen k přípravě modelů a prototypů, ale i k jejich výrobě. Chytré továrny, jež obsluhují několik CNC /Číslicově řízené stroje/ strojů, decentralizují produkci a přinášejí nejen nové metody, ale i výroby individuálních komponentů rozmanité aplikace. Často se v této souvislosti hovoří o navrhování metodou Digital Prototyping /DP/, Rapid Prototyping /CRP/ a podobně, které jsou dnes hybnou silou řešení různých vývojových úkolů. Výhodou takového digitálního navrhování je nejen precizně nadimenzovaný a vytvarovaný díl z různých hmot, ale pak ve finále ze všech dílů vytvořený dokonalý objekt ve velmi krátkém čase. »»»
• Automatizace a robotizace ve strojírenství a stavebnictví. Žijeme v další etapě vědeckotechnického vývoje založeného na konvergenci technologií čtyřčlenné skupiny označované zkratkou NBIC /Nano-Bio-Info-Cogno/. V současné době dělají mimořádné pokroky nanovědy a nanotechnologie, biotechnologie a biomedicína včetně genetického inženýrství, informační technologie včetně pokročilých a komunikačních systémů a vědy o poznávání včetně neurologie. Na místo prohlubující se specializace, kterou můžeme dosud pozorovat, jsou nyní otevřeny možnosti celostního pohledu a sjednocování nejen různých věd, ale i odborných postupů. Integrace vyžaduje sdílení kultury napříč existujícími okruhy vědeckých disciplín a nový technický jazyk opírající se o matematiku komplexních systémů, fyziku struktur na úrovni nanorozměrů a hierarchickou logiku inteligence.
Domníváme se, že je vhodná doba přemýšlet v tomto duchu o změně v přístupu k plánování struktur a realizování staveb i v rámci tuzemského stavitelství a architektury. Je nutné aplikovat výsledky dosažené v oblasti přírodních věd, jež se promítají například v podobě aplikace genetických algoritmů, buněčných algoritmů a neuronových sítí do procesu plánování staveb. Konvergence technologií je založena na interdisciplinární spolupráci jiného typu, než jaká je běžná v tradiční projekční praxi. Nabízí významné zlepšení našeho chápání přeměny lidských vnímacích i fyzických schopností a zlepšení interakce mezi myšlením a optimalizačními nástroji, a to jak individuálně, tak i ve skupinách. Konvergence, tak jak je obecně vnímána, slibuje přímé širokopásmové spojení lidského mozku a stroje, optimalizačního plánovacího nástroje a struktury postavené z materiálů s předem určenými vlastnostmi, se schopností přizpůsobení se měnícím situacím a v důsledku s vysokou energetickou efektivností, která zaručuje ohleduplnost k životnímu prostředí v podobě jeho udržitelnosti.
Prognózy předpovídají, že aplikace konvergence bude možné uplatnit nejen v průmyslu v podobě prohlubující se automatizace, robotizace, ale podobně i v architektuře a tím i ve stavitelství. »»»
• Nanovědy a nanotechnologie. V této oblasti je zatím princip plánování založen na schopnosti vyrábět z molekulární stavebnice rotory, něco, co má osičku, setrvačník, co se může točit, co se dá pohánět elektrickým polem, světlem nebo proudem plynu. Jednotlivé stavební bloky stavebnice se skládají z molekul o desítkách až stovkách atomů. Jedná se o zcela nové materiály, při jejichž přípravě je nutno se řídit přesnou polohou jednotlivých chemicko-fyzikálních skupin. Konstrukce těchto materiálů s přesně definovanou adaptivní strukturou na atomární úrovní a s integrovanými molekulárními zařízeními vykonávají různé funkce, jako větrání, topení, chlazení, osvětlení a podobně. Tyto strukturální systémy lze programovat tak, aby měly neuvěřitelně malou velikost, měnily tvar a přizpůsobovaly se změnám prostředí. Forma projektu je schopna se chovat distribuovaným způsobem velmi podobně jako vzájemně spolupracující buňky v lidském těle. I v tomto případě jednotlivé stavební komponenty struktury projektu získávají design pomocí CAD systémů a pak se pomocí speciálního softwaru buď přímo tisknou, anebo se vyrábějí v plně automatizované nanotovárně. »»»
• Všechny výše uvedené oblasti se vzájemně ovlivňují. Vývoj nových materiálů a stavebních systémů je úzce spojen s komplexním přepracováním postupů, které zahrnují nápaditou aplikaci počítačových nástrojů v průběhu konstrukce a výroby. Počítačové metody se staly motorem vývoje a provádění pokusů v architektuře, umění a stavebním inženýrství. Mnoho z tohoto pokroku souvisí s dostupností výkonných počítačových systémů a nových softwarových nástrojů, jež umožňují generování a analýzu systému struktur, stejně jako algoritmů pro vyhledávání, porovnávání a řazení informací. Ještě výkonnější hloubkové techniky jsou však potřeba ke splnění slibů, které nabízí strukturální morfologie založená na průsečíku architektury, umělé inteligence a vědy o materiálech. Vyvíjejí se teoretické systémy a matematická prostředí, jež spojují počítačové myšlení s procesem konstrukce. Plánování vytváří generativní proces, jež zahrnuje aplikování nejmodernější programovací techniky užívané pro umělou inteligenci a počítačovou geometrii. Vztah mezi formou i technikou je proměnlivý a zapojuje nelineární kombinace digitálních i analogových sekvencí, nové algoritmy a intenzivní „hloubkové“ počítačové techniky. Význam spočívá ve vývoji algoritmů pro simulace evolučních a trojrozměrných struktur, včetně povrchů založených na prostředí. Ideálem jsou strukturálně orientované modely, kde růst je potenciálně řízen celou vyvíjející se strukturou pomocí stávajících prvků této struktury. Koncentrace růstových modelů umožňuje kombinace atomické struktury a mechanických vlastností materiálů s makro-chováním struktury jako celku zasazeného do dynamického prostředí. V současnosti vývoj dospěl do fáze, kdy není třeba určit si materiál podle katalogu, ale je možno si materiál s konkrétně požadovanými estetickými a strukturálními vlastnostmi navrhnout. To vede k různým modelům pro různé materiály ve vazbě na rozsáhlejší struktury vztažené k specifickým vlastnostem materiálu. Takto je možné adaptovat nastavitelné faktory materiálů prostřednictvím vzájemné zpětné vazby s vznikající strukturální morfologií jako celkem. »»»
V této souvislosti se členové v rámci Studia Miloše Floriána zabývají navrhováním systémů, které by zajistily optimální realizovatelnost architektur volných tvarů na principu plánování staveb z přímo na míru projektovaných komponentů, které mají v sobě integrované rozmanité funkce. Členové se musí umět „prokousávat“ nejen již vyvinutými softwary, ale často jsou nuceni je upravovat či vytvářet zcela nové softwary a pak je aplikovat na svá řešení: parametrický design x generativní design x e-motivní architektura = algoritmická architektura.
Úroveň experimentování dospěla do bodu, kdy je nemožné jasně rozlišovat mezi formou a obsahem, a zároveň mezi grafikou, malířstvím, sochařstvím, designem, stavitelstvím a architekturou. Dochází k rozšiřování repertoáru prostorového členění. Aplikované techniky směřují k novému pojetí prostoru v podobě magnetického prostorového pole, částicového prostoru, a podobně. Obyvatelé těchto prostor se už neorientují podle vyznačených bodů, os, okrajů a jasně definovaných sfér. Na jejich místo nastupuje rozložení hustoty, směrových odchylek, gradientů, vektorů, a podobně, jež vytvářejí novou ontologii, která definuje, co znamená být někde.
Digitální revoluce spolu s vývojem nových chytrých materiálů, principů adaptivních staveb založených na studiu biologie a technologii vytváření prototypů, zásadně změnila způsob, jakým se plánují, řídí, kontrolují a stavějí budovy. K zachycení nových vztahů mezi vyvíjejícími se vlastnostmi materiálu, strukturální morfologií, výrobní technologií a architektonickým výrazem jsou třeba nové nástroje i techniky, v jejichž rámci dochází pomocí generativních počítačových postupů k integraci materiálů a výrobních procesů.
*/ FLORIAN΄S STUDIO STUDENT WORK
|
|
