Гайсина Р.И.

Восточно-Казахстанский государственный

технический университет им. Д.Серикбаева

ДИГИТАЛЬНАЯ АРХИТЕКТУРА. НОВЫЕ МЕТОДЫ ПРОЕТИКТИРОВАНИЯ НА РУБЕЖЕ XX-XXI ВЕКОВ

Рубеж XX-XXI вв. стал знаковым периодом, ощутивший процесс информационных технологий, который стал основой производственной и интеллектуальной деятельности человека. Это процесс предвосхитил приход новой парадигмы, и повлек за собой изменение языка архитектуры, являющимся информационно-коммуникативным средством. Объедение языка разных профессий под влиянием информационных технологий привлекло в архитектурное проектирование научные достижения из других видов человеческой деятельности. Внедрение новых технологий, повышающих комфортность архитектуры (умные дома – intellectual houses), в практику проектирования сочетается со стремлением наполнить концептуальным содержанием и реализовать виртуальные образы. Архитектурное сознание нового направления, поэтика которого основана на фантастических образах, хлынувших с экранов мониторов, начинает адаптироваться в среде киберпространства. С этого момента цифровые технологии обрели широкое использование в проектной деятельности для воплощения эстетики нелинейной формы, образовав направление, называемое дигитальной, либо виртуальной архитектурой.

Дигитальная архитектура (digital, с англ. – цифровой) рассматривается как перспективное направление, приводящее архитектуру в согласие с современной моделью мира как «живого организма», утверждающее новые динамические принципы формообразования и развивающееся в тесном союзе с новейшими технологиями моделирования. Этот термин акцентирует на использование новейших веяний технологий в области цифровой, виртуальной архитектуры. Однако понятие дигитальная архитектура не является единственным описанием процесса, происходящего в современной архитектуре. Его также называют «киберпространственной», «лэндформенной», подчеркивая метафорическую связь архитектуры с энергией природы и геологической тектоники, «космогенной», выявляя сходство процессов порождения архитектурной формы с процессами эволюции во Вселенной и «нелинейной», основываясь на математической парадигме нелинейности и новых динамических принципах формообразования. Все эти термины являются взаимозаменяемыми, однако они подчеркивают различия подхода к явлению нелинейности в архитектуре. Жанровые отличия в этом случае исключены.

Архитектор сумел расширить свои границы в творческом процессе проектирования. Появилась возможность реализации сложных архитектурных форм. Поскольку раньше прообразом архитектурных мыслей были структуры упорядоченные, например строение кристалла, то теперь архитектор вдохновляется новыми динамичными, криволинейными, органическими формами, которые стали возможны в своём исполнении и легко просчитывались компьютером. Эстетика нелинейной формы виртуальной архитектуры освободилась от закономерностей архитектоники.

Попытка систематизации и изучения методов нелинейного направления раскрыты в работах теоретиков И.Добрициной, А Раппопорта, И.Иконникова, И.Азизян, В.Юзбашева, И.Иовлева, А.Каплуна, Г.Птичниковой, Ч.Дженкса, П.Эйзенмана, Г.Линна, С.Квинтера, С.Аллена, Б.Чуми, Л.Спайбрука, М.Новака, С.Бэлмонда, Э.Зенгелиса. Среди приверженцев этого течения находятся группы архитекторов "Greg Lynn Form", "Asymptote", "Un Studio", "NOX", "United Architects".

Дигитальная архитектура является относительно молодым течением. Его появлению предшествовал процесс переосмысления философско-мировоззренческих взглядов, приходящийся на 70-80 года XX века, связанных с прорывом информационных технологий. Это время знаменуется началом зарождения постмодернистского течения, которое олицетворяется как противопоставление классическому модернизму. Постмодернизм демонстрировал протест нетрадиционного способа мышления против традиций и закономерностей композиционного решения. Яркие примеры модернизма в творчестве Ле Корбюзье и Миса ван дер Роэ оцениваются как совершенные, но не приемлемые в новых моделях реальности. В этот период активно ведет исследование Ч. Джекс, который в 1975 году впервые употребил термин «постмодернизм».

Ч. Дженкс - архитектор и теоретик в статье «Новая парадигма в архитектуре» описал появление направления в архитектуре на фоне формирования научных трудов о сложных системах, включающих фрактальную геометрию и нелинейную динамику, он описывает концептуальные идеи, связанные с теорией «складки».

Отказаться от идей классического модернизма также способствовали родившиеся в 60х годах XX в. научные теории в области физики и математики: теория сложности, открытая бельгийским физиком И.Пригожиным, теория катастроф, основатель которой стал французский математик-тополог Р.Том, и теория хаоса, разработанная британским физиком-метеорологом Э.Лоренцом. Популярность эти научные теории обрели в конце XX в. с приходом сверхмощных компьютеров и в совокупности с развивающейся микробиологией обрели новый толчок развития. С этого момента становится очевидным развитие новых принципов и приемов в архитектурном формообразовании. Также важное научно-практическое значение в изучении данного вопроса в этот период времени оказали труды и концепции известных ученых-физиков и представителей философии — Б.Мальденброта, Г.Хакена, Г.Башляра, В.Гинзбурга.

Б.Мальденброт – французский ученый в 1975 г. описал природу фрактальной геометрии в книге «Фрактальная геометрия природы». Благодаря его работе стало возможным описывать сложные нерегулярные динамичные формы. Р.Том – французский ученый в 60-х годах разработал теорию сетевых связей для описания катастроф, так называемую теорию катастроф. Результатом влияний его трудов стало появление понятия «складка» в топологической геометрии.

Следующим витком в развитии нетрадиционного способа формообразования следует считать рождение деконструктивизма 80-х годах XX века, основоположником которого является П.Эйзенман. К числу приверженцев этого направления также относят себя Ф.Гери, Р.Кулхаас, Б.Чуми, З.Хадид, Д.Либескинд. Архитектуру деконструктивистского течения следует оценивать как отрицание стратегии постмодернизма и жадно впитывающую теории сложности, теории хаоса, теории катастроф.

Изменения, происходившие в архитектуре в 1990-х годах открыли ряд теоретических разработок: произошло отделение проблемы утилитарной функции от проблемы формы, появилось жесткое разделение между структурой и оболочкой. Новое видение этих понятий дали толчок в концептуально-теоретической работе архитектора, оказавшегося в новых условиях технологического процесса проектной деятельности. Теперь архитектор выступает в качестве экспериментатора в области формообразования в киберпространстве, обладающего новыми методами мышления. Если органическая архитектура перелома XIX-XX веков была рукотворна, то нелинейная архитектура 90-х - возникает как бы в соавторстве с компьютером и рассчитана на высокотехнологичное воплощение. Значительный шаг в теории произошел в 1993 году, который был воплощен в жизнь небольшой группой архитекторов Г.Линном, П.Эйзенманом, Дж. Кипнисом, с привлечением работы философа Ж.Делеза "Склaдкa. Лейбниц и барокко" (1988 г.).

Грег Линн - одним из первых теоретиков криволинейной архитектуры, рожденной за пределами евклидовой геометрии, он метафорически обозначил принципы формообразования нелинейной архитектуры, впоследствии ставшие основанием для других исследований. Линн раскрыл концепцию «формы-движения». В последствии концепция «формы-движения» превратилась в сложную программу. Эта теория позволила сделать качественный скачок в понимании архитектурного объекта, как динамической структуры.

Джефри Кипнис разработал в 1997 году идею «школы рыбы», которая во многих своих чертах схожа с идей теории складки в архитектуре. Кипнис предполагает искать новые принципы формообразования за пределами евклидовой геометрии. В его творческих работах можно наблюдать сходство с рыбьей стаей. Яркий пример реализации концепции «складки» и концепции глубинного пространства океана и концепции «школы рыбы» является библиотека Казай-нан. Его работы это пример предчувствия неизбежных перемен в области архитектуры.

Отношения между творчеством в сфере архитектуры и компьютерными техниками становятся многообразными и сложными. Цифровые технологии стали напрямую или косвенно воздействовать на предмет творчества, меняя поведение архитектора и процесс создания образа формы. Использование компьютерных технологий в проектной деятельности определилось в нескольких направлениях. Следующее направление ориентировано на развитие виртуальной реальности как новой сферы эстетического опыта, и использование искусственного интеллекта в строительном процессе. Третье направление, являющееся наиболее привлекательным для архитектора, это исследование новых принципов формообразования в архитектуре.

Деятельность архитектора в сложном процессе моделирования архитектурной формы заключается в том, что он рождает первоначальную идею, разрабатывает сценарий её возможного воплощения. Компьютеру он доверяет процесс моделирования, который развивается благодаря особому «механизму самоорганизации». Архитектор выступает в качестве наблюдателя за процессом эволюции первоначальной идеи. Он может вмешаться в процесс преобразования модели посредством цифровых корректировок, использующих формулы нелинейного характера. Непрерывно длящийся процесс морфинга, создает поток виртуальных образов. Форма в данном случае вторична, процесс – первичен, поскольку программируется не форма, а механизмы её развития.

Пионерами нелинейной архитектуры выступили Ф.Гери, П.Эйзенман, и более молодые теоретики Г.Линн, Д.Кипнис, Б.ван Беркель, проводившие исследования в виртуальных лабораториях. Наиболее яркими примерами в первых экспериментальных способах моделирования формы являются здания Музея Гуггенхейма в Бильбао Френка Гери, Аронофф-центра в Цинциннати Питера Эйзенмана, «Дом эмбрион» Грега Линна, Еврейский музей в Берлине Дэниела Либескинда.

Ф.Гери в проекте Музея Гуггенхейма использовал компьютерное моделирование совместно с ручным макетированием для взаимной корректировки замысла. Исключительно конструктивное решение своей постройки он целиком доверил нелинейному процессу. Музей Гуггенхейма в Бильбао представляет собой стальной каркас, состоящий из широких секций трехметровой решетки, пластичность которой была достигнута сочленением отдельных частей каркаса. Этот проект следует считать дебютом в опыте работы с применением неевклидовых кривых.

П.Эйзенман продемонстрировал возможности компьютерного моделирования, используя геометрию беспорядочных сдвигов, изначально оперируя композицией простых прямоугольных форм. Использование алгоритма математического нелинейного моделирования нашло свое отражение в его проекте Аронофф-центра в Цинциннати, относящего больше к лэндформенной архитектуре. Эйзенман создал неповторимый язык «кусковатых» форм, схожих с тектоническими слоями земной коры. Принципом формообразования становится соединение различных по геометрическому строению форм – криволинейную и прямоугольную.

Г.Линн считается одним из первых теоретиков криволинейной архитектуры. Созданный им концепт «Эмбриологического дома» характеризует биологическую модель сотворения формы, использующую четкую систему геометрических ограничений, но которые позволяют формировать бесконечное число вариаций внутреннего устройства. Каждая из получившихся моделей может быть представлена как проект типового жилья и приспособлена к различным материалам, функциональным нуждам, климатическим условиям и методам конструирования.

После первых опытов нелинейной архитектуры поднялась мощная волна в экспериментировании над архитектурной формой. Вычислительная техника продолжает властно входить в мир архитектуры - в сферу проектирования, производства материалов и возведения зданий, она покушается даже на область воображения. Исходя из этого, сделать вывод, что поиску новых концепций формообразования способствует выход в междисциплинарную область исследования информационных технологий, природных систем, математического моделирования. Процесс теоретических размышлений архитектурной мысли прошел путь длиною три десятилетия и стал основанием союза инновационной архитектурной мысли и математического метода компьютерного моделирования, что позволило воплотить в реальность свободные архитектурные формы. Новые нелинейные парадигмы 70-х годов прошлого века сформировали особый взгляд на законы мироздания, ставшие отправной точкой эволюции архитектурной мысли.

Существует определенное сходство логических связей, лежащих в основе теоретических концепций постмодернизма, деконструктивизма, дигитальной архитектуры. В теоретических концепциях дигитальной архитектуры наблюдается замена традиционной архитектурной формы процессом формообразования, развернутого во времени. Форма понимается теперь как следствие серии трансформаций, эволюционных процессов. На протяжении трех десятилетий инновационная архитектурная мысль вступила в диалог с математическими методами компьютерного моделирования формы и новейшими идеями науки в области микробиологии, физики, астрономии. Архитектура всегда была той сферой деятельности человека, которая отражала мировоззрение человека, которое позволяет отразить тесная связь компьютерных технологий. Процесс мироустройства человека представляет собой образ космоса, образ живой природы.