OPTIMALIZACE A EVOLUČNÍ ALGORITMY
Základním principem návrhu je optimalizace pomocí tzv.evolučních algoritmů. Ty fungují na principu cyklické analýzy vstupních dat a postupně vyřazují méně vyhovující výsledky. V návrhu je tento princip využit k optimalizaci prosvětlení dispozic.
Nejprve je kvůli zrychlení výpočtu hmota dočasně zjednodušena, poté je v kritické výšce vytvořeno podlaží, v půdoryse kterého jsou rozmístěny zkušební body. Celá geometrie je v jednom cyklu odeslána do programu Ecotect, ve kterém jsou pro zkušební body spočítán faktor denního osvětlení. Vypočtené hodnoty jsou načteny evolučním algoritmem, který zpětně řídí natočení nosných tyčí, které určují tvar hmoty. Po změně geometrie se celý cyklus opakuje. Jeden cyklus trvá jednu sekundu, celková optimalizace trvá kolem 10 minut. Na konci je tvar, jehož řezy v podlažích jsou dostatečně prosvětleny. Minimalizuje se tak potřeba umělého osvětlení.
Podobně, jako optimalizace prosvětlení může fungovat též optimalizace statiky, materiálů, zatížení větrem nebo minimalizace nákladů.
Možnost rychlé úpravy a racionalizace projektu již od počátečních fází je obrovskou výhodou pro architekty i techniky, kteří technické řešení realizují. Minimalizují se chyby a budova funguje s prostředím a ne proti němu. Stejně jako v živé přírodě znamená evoluce schopnost sžívat se prostředím a uzpůsobovat se podle jeho vlastnosti, i v architektuře evoluční algoritmy jsou cestou k vytváření návrhů vycházejících z prostředí.
GEOMETRIE
Hledání vztahu k historii je achillovou patou dnešní architektury. Formální napodobování pomocí prvků, které dnes nemají žádné opodstatnění je v přímém rozporu s dnešní snahou společnosti o znovu nalézání obsahovosti. Vztahy k minulosti se tedy musí hledat v hlubších podnětech, neovlivňujících člověka čistě vědomě, ale spíše podvědomě a o to intenzivněji. Možným vztahem k historii je znovuobjevování klasických geometrických zásad - proporcí, harmonií atd. Jsou to principy nenesoucí žádné tvarosloví - jsou aplikovatelné na jakékoli formy- klasické i současné.
Návrh výškové budovy stojí na několika základních proporčních principech, inspirovaných stavbou katedrály v Chartres. U té je, pomoci několika základních postupů, vystavěn systém proporcí a vztahů, zasazující stavbu dokonale na místo.
Projekt struktury na Karlově je založen na vytvoření jednotky míry pro konstrukci, která vychází ze zeměpisných souřadnic stavby. Konkrétně je míra 1/100000 délky 1 stupně rovnoběžky v zeměpisné šířce domu, což je tady 0,72 . Z této míry jsou odvozeny základní rozměry prvků struktury. Hlavní aplikací je odvození výšek nosných tyčí. Zde se objevuje další princip, vycházející z hudební harmonie. Kombinací poměrů mollové stupnice se základní mírou v pravoúhlým trojúhelníku získáme délky a sklony nosných tyčí.
BARVY
Jednou z cest hledání vztahu nové stavby k okolí a jeho historickému odkazu, muže být paralela barevná. Harmonické barevné začlenění do okolí může na člověka působit mnohem přirozeněji, než formální napodobování historických tvarů, tak populární v dnešní architektuře.
Nejblíže lidskému vnímání je barevný systém nazvaný Natural Color System (NCS), který není založen na fyzikálních vlastnostech barem, ale na psychologickém vnímání barvy člověkem.; proto je velmi vhodný pro aplikaci v architektuře; přesto je dnešním tvůrcům téměř neznámý. Barvy jsou uspořádaný do útvaru, ve kterém vodorovná kružnice určuje odstín a řezy jsou uspořádány podle světlosti (horní barvy jsou nejsvětlejší). V projektu je tento systém aplikován po barevné analýze okolí. Barva fasády a vektor směru od fasády k nové struktuře určují paletu řezu z NCS; řezová křivka struktury poté na paletě určí barevnost, která je na fasádu aplikována v plynulých přechodech mezi řezy. Začleněním led technologie do fasádního pláště je umožněna harmonická proměna barevnosti a efektní noční osvětlení
STRUKTURA
Při tvorbě návrhu byly vytvořeny dvě na sebe navazující struktury: struktura břečťanu, reagující na optimalizační chování algoritmu a dále obytná struktura krystalických buněk, generovaná v místech, kde břečťan dosáhne určité hustoty.
Přizpůsobivá struktura břečťanu kombinuje principy přírodního růstu a zároveň se vyvíjí podle v reálném čase počítaných parametrů statických, klimatických, dispozičních apod. (v prezentované podobě projektu je růst řízen požadavkem prosvětlení dispozic; další parametry optimalizace mohou být zapojeny v dalších fázích).
Krystalická struktura je tvořena čtyřmi typy buněk ve velikostech od 2,88 do 5,76 m (vychází z násobků základní míry). Je schopna růstu podle aktuálních dispozičních požadavků, klimatických poměrů apod.
Tvorba dispozic tak složité struktury má bát automatizována, tzn, že základní funkční vazby a na ně navazující dispozice formuje počítačový program na základě kritérií, zadaných architektem.
Model >>>
