«vissza   nyomtatás
 
Botzheim Bálint

Parametrikus építészet







Bizonyára meglepõdik, aki megnézi a www.aadrl.net címû weboldalt, vagy felkutatja a többi angolszász egyetem hallgatóinak mostanság készült munkáit. Mi folyik itt? Mi ez a burjánzó forma-orgia? Növények módjára növekedõ, önmagukat reprodukáló digitális épületek, melyekben DNS gyanánt programkód határozza meg a formát? Elengedték a gyeplõt a tanárok? Ha most ilyen az építészeti gondolkodás, akkor milyen lesz a jövõ építészete? Egyszer csak valamelyik laborból kiszabadulnak a tébolyult formák, és vírusként felfalják a földet?

Reméljük, ez nem fog bekövetkezni, de úgy tûnik, szembe kell néznünk a ténnyel: idáig jutottunk, összekapcsolódott az építészet, a design, az animációs világ, a biológia, a diszkrét matematika, a számítógépes geometria és a robotizált gyártás. Nagyon meglepõdik majd, aki kipróbálja a jövõ építészeti szoftverének kikiáltott Generative Components-t, amit a Bentley az ezredforduló környékén kezdett el fejleszteni, és idén jelent meg elsõ kereskedelmi verziója. A fejlesztés úgy zajlott, hogy vezetõ építészirodák folyamatosan tesztelték az aktuális munkáikban. Az egyetemeken (pl. AA School) pedig a szoftverben rejlõ lehetõségeket kutatták. Most lássuk az új szoftvert. Sehol a megszokott eszköztár, amivel 3D-s elemeket lehetne létrehozni, sehol egy ikon, amivel vonalat lehetne húzni. Ehelyett függvénytár, eljárások, ciklusok, script ablak, debugger. Egy programozó számára biztosan ismerõs egy ilyen munkakörnyezet, de mit kezd egy ilyen munkakörnyezettel az építész? Lehet, hogy a jövõ építésze már ilyen szoftvereket fog használni? Hiszen a külföldi iskolákban már tanítják ezeket, sõt még mielõtt megjelentek volna, már tanították és – mint láttuk – részt is vesznek a fejlesztésben. A hagyományos építészeti programok leszûkítik a geometriai lehetõségeket. Az animációs programokban pedig inkább szobrászkodni lehet, körülbelül úgy, mint az agyaggal. De miért ne határozhatná meg közvetlenül a programkód a geometriát? A természetben megjelenõ struktúrák kiválóan algoritmizálhatók, de az egyszerûbb geometriák is leírhatók algoritmussal. Ezzel a megközelítéssel az eddig nehezen kezelhetõ komplex geometriai struktúrák is kezelhetõvé válnak. Az így modellezett struktúra szerkezetileg és statikailag is tisztább megoldásokhoz vezet. Ugyanakkor az animációs szoftverek még mindig lehetõséget adnak a teljesen szabad szobrászkodáshoz, ha valaki erre vágyik. A szerkezeti méretezés pedig szimulációkkal történik.

De hogyan jutott idáig az építészeti gondolkodás? Az egész nyilván azzal a dologgal kezdõdött, amit számítógépnek hívunk. Már a számítógép megjelenésével egyidõben megjelentek olyan algoritmusok, amelyek rajzokat, formákat generáltak. Gondoljunk csak a mindenki által ismert mozgó képernyõvédõkre (mozgó vonalak, 3D csõvezeték stb.), amelyek gyakorlatilag algoritmusokkal generált ábrák. De egy évtizednek kellett eltelni, amíg egy nyitott elme, Marcos Novak a Liquid Architectures in Cyberspace címû tanulmányban megjelent képsorozatával 1991-ben beemelte az algoritmus által generált formát és térkompozíciót az építészeti gondolkodásba, és kutatás tárgyává tette ezt a módszert.

A második impulzust, ami leginkább Greg Lynn nevéhez köthetõ, az animációs szoftverek megjelenése jelentette. Lynn a 1990-es évek elején kezdett animációs szoftverekkel kísérletezni, mivel nagyon unta az építész szoftverek korlátolt lehetõségeit. Kísérleteit építészeti tartalommal töltötte meg és néhány megnyert pályázat és publikáció után, a szakma elfogadta látásmódját. Érdemes megnézni a www.glform.com címû honlapját, ahol leírja elméletét és ismerteti azokat a geometriai elemeket, amikkel dolgozik. Tulajdonképpen egy az egyben átvette az animációs szoftverek geometriai terminusait, némelyiket kicsit átnevezve. Érdekes a ’blob’ elnevezés, ami valójában a szoftverekben lévõ metaball-okat jelenti. Egy interjúban Lynn azt nyilatkozta, hogy a blob elnevezést az 1958-as Blob címû sci-fi filmbõl vette át, ahol Blob egy gonosz ûrlény, aki a földre érkezve egy piros gömböc formájában jelenik meg, és fel akarja falni az embereket. Greg Lynn zsenialitása véleményem szerint a sztereotípiákkal szakítani tudó, nyitott gondolkodásban és a kísérletezõ kíváncsiságában jelenik meg.

A harmadik impulzus elméleti alapjait Michael Weinstock kutatócsoportja dolgozta ki. Õk az evolúciós biológia fogalmait és módszertanát hozták át az építészeti kutatásba. A természetes kiválasztódás mint folyamat kitûnõen algoritmizálható. Képzeljünk el egy házat, amelynek a „DNS”-e nem tervrajz, hanem egy algoritmus. Ez az algoritmus létre tudja hozni ennek a háznak a variációit, házak sorozatát generálja. Majd ezt kombináljuk egy evolúciós algoritmussal, ami az elsõ generációs házak közül kiválasztja azt, amely mondjuk statikai szempontból a legjobb megoldás. Ezután a második generációs házak már jobb statikával fognak rendelkezni. Folytatjuk a kiválasztást több generáción keresztül. Optimalizáljuk a „tervet” statikai szempontból. Az optimalizálási szempont tetszõleges. A kutatócsoport másik kutatási területe a ’biomimetic engineering’. A természetben megjelenõ önépítõ struktúrákat (növények, kristályok stb.) tanulmányozzák, és megpróbálják algoritmusokkal leírni.

A negyedik kutatási impulzus a diszkrét matematika illetve a számítógépes geometria területérõl jön, felületosztási, térosztási problémák formájában. Az ilyen problémák vizsgálata-kutatása közben új struktúrák, új szerkesztési és térszervezési szabályok fedezhetõk fel. Itt Marc Fornes nevét említeném, aki az AA School-ban tanult és algoritmikus kísérleteiben a fent említett számítógépes geometria alapproblémáit boncolgatta (pl.: Voronoi diagramok, Delaunay háromszögelés). Ezeket a kísérleteket késõbb Zaha Hadid irodájában folytatta. Marc Fornes és a hozzá hasonló kutatók generált formáit Zaha Hadid építészeti tartalommal töltötte meg, és az utóbbi idõben beadott pályázati tervei gyakorlatilag ezekbõl vannak összegyúrva.

Az ötödik impulzus, amit fontos megemlíteni, Frank O. Gehry munkássága, aki már a kilencvenes évek elején az autógyártás felé kacsintgatott. Ott ugyanis a tervezést közvetlenül összekapcsolták a gyártással, így már rajzok sincsenek. A gyártás alapja a digitális modell. Egyébként nemrégiben Gehry már maga is saját szoftverrel jött ki Digital Project néven, amely az autógyártásban használatos Catia nevû szoftver továbbfejlesztése.

Ezekrõl az impulzusokról még hosszan lehetne írni, itt most csak néhány elemet említettem meg, hogy érzékeltessem azt a kétirányú információáramlást, ami az egyetemek és az építészirodák között zajlik. Az intenzív információcsere a nyitott gondolkodás következménye. Ahogy megjelenik egy új gondolat vagy módszer, megközelítés, azt az oktatásban azonnal átveszik. Nézzük csak meg, még meg sem jelent az új szoftver, a Generative Components, már tanították az AA School-ban és más egyetemeken. Vagy említhetném Gehry szoftverét, amely nemrég jelent meg, de már tananyag például az ausztráliai Rmit egyetemen. A többi impulzusról is elmondható, hogy beépültek az oktatásba. Külön tantárgyi programokat képeznek az animációs szoftverek, a programozás, a természeti struktúrák tanulmányozása/algoritmizálása, a robotizált gyártás, a komplex geometriák, a szerkezeti modellezés és a szimulációk. Téves elképzelés, hogy itt egy új stílusirányzat erõltetésérõl lenne szó, hanem új módszerekrõl, új gondolkodási formákról, és új gondolkodást lehetõvé tévõ eszközökrõl és azok kifejlesztésérõl. Az ilyen irányú kutatásokból-fejlesztésekbõl azután az egész szakma profitál, nemcsak az újítók, mint Lars Spuybroek vagy Hani Rashid, hanem a mûemlékesek ugyanúgy, mint a nagy projektekkel foglalkozó Norman Foster és Richard Rogers. Ez jelenti az információáramlás másik irányát: a kutatások eredményeit az építészirodák felhasználják.

Erre is jócskán lehet példát hozni. Norman Foster irodája nemrég fejezte be Kínában a pekingi repülõteret. Gyönyörû épület, formailag nem tekinthetõ extrémnek, de hasznosítani tudták az új kutatási eredményeket. Az épület terveit algoritmikus módszerrel modellezték le. Sokkal egyszerûbb, ha egy algoritmus generálja az oszloperdõt, mintha egyesével rajzolnák meg õket. Ráadásul ezzel a megközelítéssel parametrikussá válik a modell, ami azt jelenti, hogy az esetleges módosítások miatt nem kell újrarajzolni mindent, hanem az algoritmus újragenerálja az egészet. Tehát nem okoz gondot, ha a tetõ finom hullámzása miatt nincs is két egyforma oszlop. A szerkezeti, hõtani, cirkulációs és minden egyéb méretezés szimulációkkal történik. A tervezés és a kivitelezés között lecsökken az út, mivel az elõregyártás egy része robotizálható. A kivitelezés nagyrészt összeszerelést jelent.

A sors különös fintora, hogy az Archicad magyar építészeti program szintén velejéig parametrikus. Már 1984-ben az volt, amikor a többi szoftverfejlesztõ még azt sem tudta, hogy mi az a parametrikus szoftver. Az Archicad azonban egy más közegbe született bele, más a szemlélete. Az Archicad a mai szoftverekhez képest pont fordítva mûködik, ugyanis standard építészeti elemekbõl generál programkódot. Felvetõdik a kérdés: ha ez a szoftver más közegben jön létre, akkor ma Magyarország építészeti nagyhatalom lenne?

 

<< vissza