Цифровая архитектура: как выглядят дома будущего
Последние годы в мире развивается новое архитектурное направление — так называемый параметризм, когда пропорции будущего здания, включая его внешний облик, определяет математический алгоритм, что делает проект уникальным и неповторимым. Вместе с экспертами разбираемся, что это за подход, в чем его особенности и как будет выглядеть параметрический жилой проект в столице.
По сути, параметрическая архитектура представляет собой 3D-модель в компьютере, в которую можно внести самые разные параметры будущего проекта: технические и световые характеристики, изменение акустики и многое другое. На основе этих данных программа создает архитектурный проект и определяет, как будет выглядеть будущее здание. В итоге получаются уникальные изгибы форм и пространственные решения, аналогов которым нет в мире. Практически каждое уникальное здание с необычными изогнутыми фасадами в мире — это результат параметрической архитектуры. Самые известные проекты — Центр Гейдара Алиева в Баку, здание Национального музея Катара в Дохе, площадь в Севилье. Прародителем этого метода считают Антонио Гауди, хотя на тот момент не существовало технических решений, которые используют архитекторы-параметристы сегодня.
Подсмотрено у природы
В современном мире параметрическую архитектуру в первую очередь развивают последователи легендарной Захи Хадид. Один из идеологов нового метода — ее ученик, голландский архитектор и основатель бюро UNStudio Бен ван Беркель. Среди его проектов можно отметить дом Мебиуса в Нардене, Erasmus Bridge в Роттердаме или музей Mercedes-Benz в Штутгарте. В параметрической архитектуре нет ни одного похожего здания — просто потому, что набор заданных математических параметров для одного проекта невозможно повторить в другом. При этом со временем параметризм захватывает новые области — если раньше такой метод использовался только для проектирования внешнего облика здания, то теперь его применяют в ландшафтном дизайне, дизайне интерьеров и даже проектировании городов.
Как говорят сторонники этого метода, архитекторы могут воссоздавать обтекаемые линии и плавные формы, подсмотренные у природы. При этом само здание может меняться в зависимости от заданных условий. Например, Заха Хадид создала передвижной павильон, несущая конструкция которого могла выполнять роль стены или крыши. В качестве примера в природе архитекторы приводят шишку, которая может сжимать чешуйки в зависимости от влажности воздуха. Точно так же современное здание может менять объем и конфигурацию, например, под воздействием термопара.
В Барселоне компания Enric Ruiz-Geli/Cloud 9 уже спроектировала здание с надувным фасадом, созданным из термопластика, который меняет размер под воздействием солнечного света. В свою очередь, архитектурная студия UNStudio упомянутого выше Бена ван Беркеля спроектировала Научно-исследовательскую лабораторию при университете Гронингена. Сам фасад построен из темного алюминия, но благодаря двум вертикальным колодцам в форме усеченных конусов оно демонстрирует в зависимости от угла зрения яркие цветные элементы — от желтого до зеленого.
Редкие примеры
Специалисты объясняют популярность параметрической архитектуры в первую очередь развитием технологий. Однако, несмотря на общемировой тренд, в России пока практически нет таких проектов, которые были бы реализованы в соответствии с принципами параметрической архитектуры. Одно из немногих исключений — Ледяная пещера в парке «Зарядье»: ее фасад сконструирован с помощью параметризма.
Еще одним проектом с параметрическим дизайном в столице должен стать масштабный жилой комплекс Sydney City на берегу Москвы-реки. Площадь участка составляет 19 га, что является редкостью для российской столицы.
Над реализацией проекта работали сразу несколько архитектурных бюро, поэтому дома объединены единым визуальным кодом, хотя каждый корпус выглядит индивидуально. Одна из очередей проекта по инициативе бюро «Генпро» выполнена с применением параметрического дизайна.
В своей работе проектировщики использовали параметрическую программу Grasshopper и на основе инсоляционных и технических данных пытались создать улучшенную пластику фасада.
Grasshopper — программа визуального 3D-программирования. Используется для параметрического моделирования сложных объектов. Визуальное программирование значительно снижает порог входа в сферу параметрического дизайна не только в сфере архитектуры, но и в индустриях мебели, моды, ювелирного дела, генеративного искусства.
«Параметрическая архитектура использует компьютерные алгоритмы для создания сложной архитектурной геометрии, формирования масс и узоров. Параметрическое моделирование позволяет нам изменять алгоритмы проектирования и манипулировать ими, чтобы тестировать и генерировать большое количество решений за очень короткий промежуток времени», — рассказал креативный директор «Генпро» Энди Сноу.
По его словам, в природе существует множество красивых естественных геометрических узоров, которые подчиняются сложным численным алгоритмам. Создавать и тестировать вручную данные узоры было бы достаточно трудозатратно и неэффективно. Однако с помощью специальных программ мы можем протестировать огромный выбор альтернатив. Точные математические расчеты позволяют преобразовывать сложные органические формы в реальные структуры, при этом сохраняется гармония между человеком, архитектурой и окружающей средой. Программы параметрического моделирования позволяют создавать множество вариантов одного здания, учитывая детальные характеристики участка и другие заданные параметры, добавляет Энди Сноу.
Проект предусматривает строительство трех высоток различной этажности, объединенных стилобатной частью с коммерческими помещениями и семейным развлекательным центром. Здание будет оборудовано современными системами отопления, кондиционирования и фильтрации воздуха, которые позволят настроить индивидуальный микроклимат буквально в каждой квартире. А благодаря переменной этажности корпусов из большей части квартир будут открываться виды на городские достопримечательности вокруг: Москва-Сити, Москву-реку и Филевский парк.
«В России параметрическое моделирование — пока еще редкая практика. В этом и заключается авангардность и уникальность проекта Sydney City. Для геометрии фасадов было использовано параметрическое моделирование, чтобы сформировать изгиб на главном фасаде зданий. Мы корректировали параметры, чтобы генерировать множество вариантов фасадов, пока не дошли до идеального варианта», — отметил креативный директор «Генпро».
«Высотные дома требуют особого подхода к архитектурным решениям. Они формируют облик не только района, но и всего города», — говорит директор по развитию продукта ГК «ФСК» Петр Кирилловский. По его словам, инновационные решения позволяют создать необычную среду, которая формирует дополнительный психологический комфорт для жителей жилого комплекса и всего района. Неслучайно в 2023 году проект «Генпро» стал золотым призером международной премии Urban Design & Architecture Design Awards 2023.