Четыре истории цифровой эпохи

Арсений Афонин, Влад Алейников

07.06.2019

Время чтения: 7 мин

Многие знаковые архитектурные проекты появились благодаря возможностям цифровых инструментов. Рассказываем подробнее о том, как это было — и о тех, кому мы обязаны этими прорывами.

Фрэнк Гери

Мы привыкли думать о Фрэнке Гери как об архитекторе, который мастерски мнет бумажки, однако лишь единицы знают, что бюро Гери одним из первых доказало, что объекты со сложными конструкциями и нелинейной геометрией можно реализовать в срок в рамках заявленного бюджета.

Уже имея компанию с 25-летним стажем и Притцкеровскую премию, Гери все еще не был известен широкой аудитории. Все изменил Музей Гуггенхайма в Бильбао, плотно утвердивший в умах многих заказчиков ценность архитектуры на грани возможностей — «Эффект Бильбао» принес как музею, так и всему городу всемирную известность.

На самом деле музей не был возможен без более ранних технологических экспериментов Гери: скульптуры золотой рыбы, построенной к Олимпиаде в Барселоне (1992), и Концертного зала Уолта Диснея в Лос-Анджелесе (проект создан в 1991, а построен к 2003).

  • Обложка Domus из 1980-х: пятидесятилетний Гери под грифом ‘Young architect’  
  • Музей Гуггенхайма. Бильбао, Испания (1998)  
  • Модель Музея Гуггенхайма, 1997  
  • Строительство Музея Гуггенхайма  
  • Скульпутра золотой рыбы (Olympic Fish). Барселона, Испания (1992)  
  • Модель Olympic Fish в CATIA, 1992  
  • Концертный зал Уолта Диснея. Лос-Анджелес, США (1991–2003)  
  • Интерфейс ранних версий программы CATIA, 1988  

Именно на Рыбе и Концертном Зале офис Гери впервые попробовал прорывные технологии трехмерного моделирования: архитекторы создали 3D-модели не ради визуализаций проекта, а ради расчетов конструкций и смет — во времена, когда такого понятия как BIM не существовало и в помине. Для работы в 3D архитекторы впервые интегрировали в бюро программу CATIA прямиком из авиастроительной индустрии — без этого построить объекты такой сложности и выдержать сроки и бюджеты было бы невозможно.

Интересно, что Гери скорее был вынужден использовать новые технологии из-за инициативы сотрудников и давления заказчиков — он до последнего пытался обсуждать проекты только в макете. Однако результат первых экспериментов позволил ему вовремя понять их ценность и уже в 2002 году запустить проект Gehry Technologies для разработки собственных коммерческих BIM-инструментов. Намного позже вместе с этими инструментами Herzog и De Meuron построят стадион «Гнездо» в Пекине, а BIM-технологии станут стандартом индустрии.

Фрай Отто

Когда мы говорим про влияние инструментов архитектора на процесс проектирования, мы далеко не всегда имеем в виду цифровые инструменты. Пример этого — удивительная архитектура Фрая Отто.

Более 50 лет Отто занимался тентовыми и мембранными конструкциями, доказав их жизнеспособность и экологичность. Архитектор и инженер всю жизнь говорил о проектировании, которое не наносило бы вред среде — задолго до того, как это стало всеобщей повесткой.

Широкую известность Отто принес павильон Западной Германии на Expo'67 в Монреале (там же Моше Сафди продемонстрировал свой многоквартирный Habitat). За павильоном последовал еще более успешный проект — комплекс, построенный к Мюнхенской Олимпиаде 1972 года.

  •  
  • Павильон Западной Германии на Expo'67 в Монреале  
  • Павильон Западной Германии на Expo'67 в Монреале  
  • Разработка тентовой конструкции для олимпийского парка в Мюнхене  
  • Разработка тентовой конструкции для олимпийского парка в Мюнхене  
  • Tентовая конструкция для олимпийского парка в Мюнхене (1972)  
  • Tентовая конструкция для олимпийского парка в Мюнхене (1972)  

При чем же здесь инструменты? Концептуальный вклад Фрая Отто в архитектуру состоит не только в разработке конструкций нового типа — он был родоначальником аналоговых экспериментов. В исследовательской работе Отто и созданного им Института легких конструкций в университете Штутгарта (ILEK) не использовались компьютеры — огромный коллектив начиная с середины 1960-х разрабатывал специальные приборы, позволяющие воссоздать реальные нагрузки и проверить, как материал и конструкция будут на них реагировать.

Отто не проектировал форму исходя из своих эстетических представлений, он буквально выводил ее собственными аналоговыми инструментами во время экспериментов-симуляций. Он работал с мыльными пузырями, образующими минимальные поверхности, и песчаными воронками, чтобы проверить, как конструкции будут реагировать на разные типы нагрузок; оптимальные маршруты архитектор искал с помощью нитей под воздействием воды.

 

  • Эксперименты с мыльной пеной: поиск оптимальной формы с использованием минимальных поверхностей  
  • Эксперименты с мыльной пеной  
  • Эксперименты с мыльной пеной  
  • Эксперименты с мыльной пеной: поиск оптимальной формы с использованием минимальных поверхностей  
  • Эксперименты с мокрыми шерстяными нитями, необходимые для поиска оптимальных путей (Wool treat experiments)  
  • Эксперименты с мокрыми шерстяными нитями, необходимые для поиска оптимальных путей (Wool treat experiments)  
  • Эксперименты с песчаными воронками  

Сейчас мы симулируем нагрузки и работу материалов на компьютере (например, с помощью связки Rhinoceros и Grasshopper): такой экспериментальный подход к работе с формой противопоставляется умозрительным решениям — он превратился в визитную карточку многих школ, а его корни уходят далеко в докомпьютерную эпоху. Сегодня многие архитекторы — например, Ахим Менгес или Патрик Шумахер, обучавшийся в лаборатории Отто в ILEK, — продолжают эту линию уже в цифровой среде. На видео — симуляция мембранных конструкций в Grasshopper.

Кстати, и сам Фрай Отто застал перенос своих исследований в цифровую плоскость. В 2015 году архитектор посмертно получил Притцкеровскую премию: Отто успел узнать о том, что ему присуждена награда, но не дожил до официального объявления результатов.

Тойо Ито

В 2006 году бюро Тойо Ито разработало Taichung Metropolitan Opera House. Здание тайваньского театра, отличающееся сложной геометрией внутренних пространств при довольно простом общем объеме, было полностью построено только к 2016.

Чтобы расшифровать замысел команды Тойо Ито, надо иметь иметь представление о математической концепцией минимальных поверхностей — поверхностей, у которых средняя кривизна равна нулю во всех точках. В природе такие поверхности, к примеру, образует мыльная пленка (помните эксперименты Фрая Отто?). Периодические минимальные поверхности позволили Тойо Ито создать здание с бесконечно перетекающим между этажами пространством. Это пространство получило название Sound Caves («Звуковые пещеры»).

  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  

Математически точные инструменты моделирования, под которые были написаны алгоритмы, а также ручное прототипирование играли здесь важную роль — с их помощью конструировали несущую оболочку, искали ее оптимальную форму и рассчитывали нагрузки. Компании Arup, которая взялась за реализацию, пришлось работать на грани возможного, чтобы превратить проект в реальность: еще 10–15 лет назад такой проект было невозможно реализовать.

Мы не случайно рассказали именно об этом проекте Тойо Ито. Здесь в качестве отправной точки задействованы те же минимальные поверхности, что и у Фрая Отто, однако подходы к проектированию принципиально различаются. Если Фрай Отто, исследуя природные принципы формообразования, использовал минимальные поверхности, чтобы найти эффективное инженерное решение, то Тойо Ито использует формы минимальных поверхностей скорее для решения задач планировки — и вместе с большой командой ищет дорогостоящее инженерное решение для их реализации. Для создания катеноидной1структуры здания использовался метод торкетирования — под давлением воздуха бетон напыляли на металлический каркас. 

  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  

Грег Линн

Грег Линн — американский архитектор, давно развивающий вычислительные методы в архитектуре. Он начал внедрять цифровые технологии в проектирование, когда работа в цифровой среде еще была маргинальной повесткой.

На рубеже 1980–90-х программы для интерактивной анимации, позволяющие двигать сплайны прямо на экране, активно использовались голливудской киноиндустрией и автомобильными концернами — и только затем вызвали резкие перемены в подходе к проектированию. Именно эти инструменты позволили архитекторам уйти от привычных модернистских коробок и начать мыслить криволинейными поверхностями (термин Blobitecture происходит именно отсюда).

  •  
  • Сервиз для компании Alessi, созданный Greg Lynn Form в 2003 году. Команда предложила одно из самых радикальных решений за всю историю бренда: наборы из формованного титана получаются на основе разных комбинаций из 8 кривых  
  • Сервиз для компании Alessi, созданный Greg Lynn Form в 2003 году. Команда предложила одно из самых радикальных решений за всю историю бренда: наборы из формованного титана получаются на основе разных комбинаций из 8 кривых  
  • Один из последних проектов Greg Lynn Form — реконструкция автомобильной фабрики в Детройте. Проект был представлен на Венецианской архитектурной биеннале в 2016 году  

Компания Greg Lynn Form, основанная в 1992 году, была одним участников этих драматических перемен: проекты Линна и его команды показали, как новые возможности того или иного софта, рожденные логикой математических вычислений, которые в него заложены, могут дать архитектуре новый лексикон. Лексикон, обусловленный не функциональными ограничениями, работой материалов или желанием автора, а буквально возможностями инструмента проектирования.

Например, с середины 1990-х Greg Lynn Form начали активно использовать возможности программирования (как правило с MEL Script в программе Maya) и key frame анимации. Они привнесли в архитектуру идею плавной, градуальной трансформации формы или одного элемента. К 2010-м такие формальные приемы стали визитной карточкой многих архитектурных бюро — в том числе Zaha Hadid Architects.

Бюро Greg Lynn Form активно работает и сейчас — на биеннале 2016-го года они представили проект реконструкции автомобильной фабрики в Детройте.

Заключение

Мы рассказали о четырех архитекторах: каждый из них оказался на каком-то из переломов цифровой эпохи. Все они были свидетелями или даже двигателями изменений в процессе и методологии проектирования.

Цифровые и аналоговые инструменты, благодаря которым эти изменения происходили, стали не только технологическими новшествами своего времени, но и превратились в часть историй, которые стоят за реализованными проектами. Глядя на эти проекты сегодня, из XXI-го века, мы не всегда можем считать это — тем ценнее эта ретроспектива.


Пожалуйста, подождите...