Ключевые слова: проектирование, параметрическая архитектура, алгоритмическое проектирование, формообразование.

Алгоритмический метод в архитектуре — это современное направление в проектировании, который использует передовые достижения науки и компьютерной техники. В данном методе проектирования форма, конструкция, и функциональное наполнение отдельного объекта или городской среды создается с учетом разного рода факторов (параметров). Факторами могут служить форма и интенсивность потоков людей и транспорта, конструктивные нагрузки, характер рельефа, связи в наборе функций [1].

Методики алгоритмического проектирования дают очевидные преимущества в процессах проектирования и производства, у архитекторов появляется возможность применять эти методы при создании проектов, предлагая вариативные решения на ранней стадии процесса. В статье приведены преимущества применения данного метода в архитектурной практике.

Экспорт и работа с моделями в инженерных программах. В данном методе используется программное обеспечение, позволяющее экспортировать модель из Grasshopper (автоматизированное проектирование) в другие популярные программы, такие как AutoCad, Revit, 3dmax, Archicad, Tekla и другие, для дальнейшей работы с ними или производства. С этими моделями можно работать как совместно с Grasshopper, так и по отдельности.

Каждый модуль модели содержит набор ключевых данных, связанных с геометрией.

Оптимизация облицовки фасадных решений. С заданными в программе параметрами архитектору предоставляется возможность проектировать фасадные концепции, вносить коррективы на любом этапе, подбирать наиболее эффективные решения, легко создавая сложные формы. Таким образом ускоряется процесс проектирования в несколько раз на каждом этапе, от концепции до рабочей документации.

Смысл данного использования архитектуры при проектировании фасадов: паттерн состоит из ограниченного набора базовых единиц, каждый модуль модели содержит набор ключей, связанных с геометрией, каждая фасадная панель содержит информацию, в том числе: расположение в фасадном узле, уникальный номер, ориентацию и основные проектные данные. Используя один и тот же модуль, можно получить разные варианты фасада.

Например, на фасаде появляется одна уникальная панель. Можно регулировать, какие области имеют высокую или низкую частоту повторения и как часто появляется каждая панель.

Используя типовые элементы любой формы, есть возможность покрыть поверхность сложной кривизны, применив в дальнейшем даже для масштабных объектов.

Изготовление фасадных систем. С помощью алгоритмических методов даже самые сложные архитектурные проекты можно легко превратить в чертежи и отправить на последующую раскройку, не потеряв и не допустив ошибки ни в одном элементе. Разрабатываются уникальные конструктивные узлы для станков с ЧПУ со сложными криволинейными поверхностями по техническому заданию заказчика. Проектирование фасадов с алгоритмами по шаблону. Станки с компьютерным управлением и станки для лазерной резки получают все более широкое распространение, предоставляя нам возможности для более адаптивных и дизайнерских решений. С помощью параметрических инструментов можно создавать фасады по любым изображениям и эскизам.

Причем алгоритм построения изображений и тип нарезки могут быть любыми. Можно создать необычный и привлекательный дизайн простыми и недорогими методами.

Поиск форм и планировок. Выигрышна автоматизация рабочих процессов проектирования исходя из заданных параметров, таких как форма участка, его площадь, окружение, необходимая плотность застройки, этажность, количество квартир, а также инсоляция. На основании параметров, предоставленных заказчиком, разрабатывается ряд вариантов строительства, оптимальных для объекта, соответствующих нормативной документации.

Концептуальные решения. Первый этап работы архитектора при наличии необходимых параметров можно сократить в несколько раз и быстро продумать оптимальный вариант застройки. Архитектор выбирает из выданных решений эстетически приемлемый вариант. Это сокращает время, затрачиваемое на выбор концептуального решения.

Технические чертежи. Разрабатывая сложные проекты с использованием параметрических инструментов, создаются макеты архитектурных и инженерных сооружений по заданным параметрам. Быстро подбираются оптимальные варианты и легко получаются чертежи для изготовления.

Импорт и анализ. Климатические данные. В современной архитектурной практике с помощью вычислительной техники выполняется расчет инсоляции, радиации и ветра, теневой анализ, анализ микроклимата и воздушных потоков. Используемые алгоритмы помогают рассчитать инсоляцию всего здания за несколько минут и исключают случайные ошибки. Основываясь на стандартах инсоляции, мы можно сразу рассчитать и определить, какие окна не соответствуют нормам. Используя алгоритм, также возможно выбрать форму и расположение здания, чтобы оно соответствовало всем нормам.

Вывод. Новая парадигма в архитектуре — алгоритмическое (вычислительное) проектирование, в ходе которого возникает совершенно новый подход к архитектуре. В настоящее время проявляются преимущества использования алгоритмических программных комплексов, такие как: повышение качества конечного результата за счет генерации оптимального варианта из огромного множества, повышение инновационности проекта из-за неограниченных возможностей визуального программирования, максимально быстрый подбор формы здания, которая соответствует нормам инсоляции, солнечной радиации и ветровым нагрузкам и т. д. Уникальна возможность выбора геометрии из множества подходящих вариантов, легкое изменение расположения здания в границах участка, изменение формы здания, типа фасадов и многое другое.

Литература:

1. Комарова А. А., Пыхтюк С. В., Чернышов Д. А., Дымченко М. Е. Образование архитектурной формы с применением алгоритмических методов /Инженерный вестник Дона, 2019, № 8. URL: http: //www.ivdon.ru/ru/magazine/archive/N8y2019/6248
2. Сапрыкина Н. А. Тезаурус параметрической парадигмы формирования архитектурного пространства // Architecture and Modern Information Technologies. — 2017. — № 3(40). -С. 281–303. — URL: http://marhi.ru/AMIT/2017/3kvart17/21 saprykina/index.php
3. Grasshopper — Обзор. grasshopperprimer [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://grasshopperprimer.com/ru/0-about/1-grasshopper-an-overview.html. Дата доступа: 08.01.2023.
4. Parametricbox [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://parametricbox.com. Дата доступа: 10.01.2023.