Тип работы:
Предмет:
Язык работы:


АЛГОРИТМИЧЕСКИЙ МЕТОД ПРОЕКТИРОВАНИЯ КАК СРЕДСТВО ФОРМИРОВАНИЯ АРХИТЕКТУРНОГО ОБЪЕКТА

Работа №75495

Тип работы

Магистерская диссертация

Предмет

архитектура

Объем работы79
Год сдачи2018
Стоимость4895 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
76
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


ВВЕДЕНИЕ 4
ГЛАВА 1. МОДЕЛЬ ФОРМИРОВАНИЯ АРХИТЕКТУРНОГО ОБЪЕКТА МЕТОДАМИ АЛГОРИТМИЧЕСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ 8
1.1 Перемены в проектной парадигме архитектурного
проектирования 8
1.2 Анализ зарубежных исследований в области алгоритмического
проектирования 12
1.3 Формирование архитектурного объекта методами вычислительного
проектирования 14
Выводы по первой главе 25
ГЛАВА 2. ПРЕДПРОЕКТНЫЙ АНАЛИЗ АРХИТЕКТУРНОГО ОБЪЕКТА МЕТОДАМИ АЛГОРИТМИЧЕСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ 26
2.1. Анализ социальной активности и функциональной насыщенности городских пространств на основе спонтанных данных 26
2.1.1 Спонтанные городские данные в архитектурном
проектировании 26
2.1.2 Анализ социальной активности в городских пространствах по данным
Instagram 27
2.1.3 Анализ функциональной насыщенности пространств данным
Foursquare 28
2.2 Анализ видимости архитектурного объекта в условиях сложного
ландшафта 29
2.3 Анализ пространственных характеристик сложного
ландшафта 31
2.4 Выявление модуля ландшафта 34
Выводы по второй главе 37
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА АРХИТЕКТУРНОГО ОБЪЕКТА МЕТОДАМИ
АЛГОРИТМИЧЕСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ 40
3.1 Анализ пространственных параметров проектируемого
объекта 40
3.1.1 Градостроительный анализ организуемого пространства 40
3.1.2 Анализ типологии, выявление функциональных групп и
функциональных связей проектируемого объекта 42
3.1.3 Выявление требований геометрических параметров
пространств 43
3.2 Генерация функциональной пространственной структуры проектируемого объекта 46
3.2.1 Генеративное проектирование в алгоритмическом методе 46
3.2.2 Генерация архитектурного объекта методами генеративного
проектирования 49
3.3 Моделирование морфологической структуры проектируемого
объекта 51
3.4 Синтез функциональной и морфологической моделей архитектурного
объекта 55
Выводы по третьей главе 58
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 59
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ И ИСОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 61
ПРИЛОЖЕНИЯ 64
Приложение А 64
Приложение Б 65
Приложение В 66
Приложение Г 67

Актуальность темы. Формирование архитектурного объекта предполагает множество различных процессов, базируемых на определенных исходных требованиях, критериях и ограничениях. На сегодняшний день, с ростом значения вычислительного прогресса, актуальность методов вычислительного проектирования растёт, благодаря возможности более эффективного, оптимизированного и упрощенного выполнения многих процессов и соблюдения условий в формировании архитектурных объектов, в сравнении со стандартными методами проектирования.
Методы алгоритмического проектирования в архитектуре активно изучаются такими известными школами как: Sci-Arc, Columbian University, MIT в США, RMIT в Австралии, Angevande в Австрии. А также изучением занимаются такие известные архитектурные фирмы как: Unstudio в Нидерландах, Asymptote, Thevermany, Biothing в США, MAD в Китае.
Над созданием проектов архитектурных форм, способных без текущего управления человеком реагировать на изменение условий коррекцией конструктивных и объемно-планировочных решений, работает исследовательская группа Hyperbody из Делтфского технического университета (TU Delfts). Применение в архитектуре и конструкциях принципов строения биологических структур является предметом исследований и проектирования творческих групп исследовательского центра Architectural Association в Лондоне. Лаборатория Kokkugia под руководством Р.С. Смита, ведущего преподавателя Design Research Lab в Architectural Association, работает над проблемой динамичных самоорганизующих систем в архитектуре.
Параллельно идет развитие теоретических выкладок, описывающих принципы параметрического формообразования и место вычислительных способов проектирования в современной архитектурной практике. Особо стоит отметить статьи П. Шумахера (Zaha Hadid Architects), в которых автор, определяет «параметризм» как отдельный стиль современной архитектуры и прогнозирует его дальнейшее развитие в качестве ведущего явления в архитектуре.
В России исследования в этой области ведутся в рамках образовательных проектов «Стрелки» и «Точки ветвления», а также деятельности творческих групп u:lab spb KL (архитекторы и урбанисты К. Ларина, Д. Юсупов), Matrioshka (архитекторы и исследователи Э. Хайман, В. Смахтин), Simplex Noise (архитектор А. Болдырева) и др.
Во всем мире методы: алгоритмического проектирования набирают популярность и многие зарубежные архитектурные фирмы, а также архитектурные институты исследуют данное явление. Однако все эти исследования достаточно разрознены и возникает необходимость обобщения и систематизации этих исследований, данная работа представляет собой попытку обобщения этих исследований и разработку на основе этого целостной модели формирования архитектурного объектов. Данная работа предполагает разработку целостной модели формирования архитектурного объекта методами алгоритмического проектирования и отражение этой модели на экспериментальном проекте.
Цель исследования - построение модели формирования архитектурного объекта методами алгоритмического проектирования и разработка на основе этого экспериментального проекта.
Задачи исследования:
проанализировать и систематизировать существующие исследования процессов формирования архитектурного объекта;
разработать модель формирования архитектурного объекта методами алгоритмического проектирования;
разработать содержание основных аспектов предпроектного анализа методами алгоритмического проектирования;
разработать экспериментальный архитектурный объект методами алгоритмического проектирования.
Объект исследования. Процесс формирования архитектурного объекта методами алгоритмического проектирования.
Предмет исследования. Особенности формирования архитектурного объекта методами алгоритмического проектирования.
Границы исследования. В теоретическом отношении рассматриваются границы возможностей и рациональности алгоритмических методов. В практическом отношении рассматривается разработка проектного предложения в рамках предпроектного анализа и экспериментального проектирования конкретного архитектурного объекта.
Методологические принципы и методы исследования: Теоретический анализ, систематизация, теоретическое моделирование, экспериментальное моделирование.
Научная новизна. В данной работе впервые систематизирована и обобщена модель формирования архитектурного объекта (на уровне объемного проектирования) методами алгоритмического проектирования.
Практическая ценность. Результаты исследования методов алгоритмического проектирования в формировании архитектурных объектов могут быть применены как в учебной, так и в профессиональной практике проектирования, представляя новые возможности реализации объектов любой сложности.
Краткое содержание магистерской диссертации.
В первой главе рассматриваются тенденции и изменения в проектной парадигме архитектурного проектирования. Подчеркивается важность архитектурных инструментов и их роль в изменении подходов к проектированию. Описывается специфика и особенности алгоритмического проектирования. Раскрывается суть понятия «вычислительное проектирование» Рассматриваются основные подходы в вычислительном проектировании. Анализируются направления и современный опыт исследований в области алгоритмического проектирования. Анализируется специфика формирования архитектурного объекта, вычислительные мощности и зарубежный опыт применения данного подхода в формировании архитектурных объектов. Предлагается алгоритм формирования архитектурного объекта, основанный на анализе специфики формирования архитектурного объекта, вычислительных мощностей, а также зарубежного опыта архитектурного проектирование средствами алгоритмического метода.
Вторая глава посвящена инструментам алгоритмического проектирования в предпроектном анализе. Раскрывается значимость такого явления как спонтанные данные и их роль в предпроектном анализе. На основе данных социальной сети Instaram была отражена средняя социальная активность по временным интервалам в течении суток. На основе данных социальной сети Fourscuare была отражена функциональная насыщенность исследуемого пространства. Средствами алгоритмического проектирования проведен анализ визуального бассейна исследуемого пространства, проведен анализ рельефа на предмет уклонов и ориентации склонов по сторонам света, выявлен модуль рельефа, который математически определил интервалы геометрических характеристик архитектурных объектов для удовлетворения гармоничного сочетания объекта с окружающей средой.
В третьей главе дается описание учебного экспериментального проекта. Проводиться исследование по типологии проектируемого объекта, по которому формируются правила его формирования. На основе правил, условий и ограничений генерируется модель архитектурного объекта. На следующем этапе на базе сгенерированных моделей были проведены эксперименты с морфологией пространств, на основе принципов изоповерхности, ячеек Вороного, скелетной конструкции на основе ячеек Вороного, а также на основе метаболов. Далее разрабатывается концептуальный образ архитектурного объекта на основе формообразующего принципа изоповерхности, полученного в одном из экспериментов. Был произведен синтез морфологической и архитектурной моделей архитектурного объекта. Связь между двумя моделями позволила сгенерировать пространство, полностью отражающее специфику формирования архитектурного объекта средствами алгоритмического проектирования.


Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании работ!


Анализ современных тенденций в проектной парадигме архитектора, который был основан на ряде исследований ведущих архитектурных школ и фирм из разных стран, отразил тесную связь вычислительных методов с современными проектными подходами в архитектуре. Эта связь полностью отражает зависимость изменений инструментария архитектора и подходов в проектировании от изменений возможностей вычислительных методов.
Проанализировав и систематизировав основные существующие исследования в области вычислительного метода и теории архитектуры, а также вычислительные возможности и зарубежный опыт применения данного подхода в реальном проектировании, была построена обобщающая модель формирования архитектурного объекта, методами алгоритмического подхода. Модель алгоритм отображает движение и трансформацию данных, которые в конечном итоге образуют архитектурный объект. В алгоритме представлены 3 'зоны расположения данных: зона предпроектного анализа, исходных условий и требований, зона формирования архитектурного объекта, зона вывода данных.
Модель отражает принципиально новый, нелинейный подход в проектировании, она также отражает несколько иное мышление архитектора в процессе своей работы. Основная задача в такой системе устремлена не только на получение конечного результата, но и на сам процесс. Данная модель иллюстрирует возможность внесение изменений в исходных данная, без потерь текущего прогресса в проектировании, она демонстрирует возможность использования огромных массивов данных, а также их анализа, что практически невозможно при стандартных методах проектирования. Модель также демонстрирует возможность получать неограниченное количество результатов объекта, анализировать и оптимизировать их, получая при этом наилучшие архитектурные решения.
Ряд экспериментов в области предпроектного анализа, проведенных в данном магистерском исследовании, расширил картину формирования архитектурного объектов методами алгоритмического проектирования Эксперименты в области предпроектного анализа с отражают спектр возможностей и перспектив применения алгоритмического метода в проектировании. Основным преимуществом вычислительного подхода в данном аспекте является возможность обрабатывать большое количество данных и автоматически выдавать результаты. С использованием алгоритмического метода в предпроектном анализе существенно расширяется картина о исследуемом пространстве, и его перспективах развития.
В магистерской работе был рассмотрен аспект генерации архитектурного объекта алгоритмическим методом. На основе предпроектного анализа были созданы входные данные (input data) по которым в дальнейшем был сгенерированы объект. Данный эксперимент показывает бесконечную вариативность полученных объектов, демонстрирует возможность симуляции физических законов и возможность заимствования технологических процессов у живой природы. Проведенный эксперимент показал возможность с помощью алгоритмического метода генерировать сложные морфологические структуры, учитывающие функциональные зонирования пространств и потоки людей.
Учитывая, что магистерская работа ограничена определенным объемом и ресурсами, исследование не может отразить в абсолютно полной мере все аспекты формирования архитектурного объекта данным методом. Однако работа демонстрирует общую модель формирования архитектурного объекта средствами вычислительного подхода, а также отражает основные принципы и перспективы применения и развития данной методологии.
Построенная модель формирования архитектурного объекта методами алгоритмического проектирования может служить серьезной основой для дальнейших исследований в данной области. Эксперименты, проведенные в рамках магистерского исследования, могут быть включены в рабочие процессы в профессиональной практике архитекторов, а средствами некоторых аспектов предпроектного анализа могут быть проанализированы городские пространства, с целью добавления некоторых требований в регламент правил землепользования и застройки, которые существенно повлияют на большую эффективность архитектурных решений в отношении города.



1. Simplex Noise. Вычислительное проектирование в современной проектной парадигме. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https:ZZd.facebook.com/ simplexnoise/?__tn__=CH-R (дата обращения: 05.10.2016).
2. Simplex Noise. Metamorph. Issue 0. 2015.03-10 [Электронный ресурс].
- URL: http://www.simplex-noise.com/(дата обращения: 02.11.2016)
3. Потапенко, А.А. Вычислительное проектирование как средство формирования эффективной пространственной системы города: Магистерская выпускная квалификационная работа. - Владивосток, 2016. - 146 с.
4. Hyperbody. Reflectego [Электронный ресурс]. - URL: http://www.hyperbody. nl/education/ (дата обращения: 29.11.2016)
5. Architectural Association. Projects Review [Электронный ресурс]. -
URL: https: //www.aaschool .ac. uk/PORTFOLIO/PROJECTSREVIEW/index.php
(дата обращения: 30.11.2016)
6. Kokkugia [Электронный ресурс]. - URL: http://www.kokkugia.com/ filter/robert%20stuart-smith/ (дата обращения: 30.11.2016)
7. Patrik Schumacher, Parametricism as Style - Parametricist Manifesto [Электронный ресурс]. - URL: http://www.patrikschumacher.com/Texts/ Parametricism%20as%20Style.htm (дата обращения: 30.11.2016)
8. Точка ветвления [Электронный ресурс]. - URL: http://branchpoint.ru /about/ (дата обращения: 02.12.2016)
9. Mathrioshka [Электронный ресурс]. - URL: http://mathrioshka.ru/(дата обращения: 02.12.2016)
10. Simplex Noise [Электронный ресурс]. - URL: http://www.simplex- noise.com/(дата обращения: 02.12.2016)
11. U:Lab.spb KL [Электронный ресурс]. - URL: http://katyalarinatypepad.com/ blog/ (дата обращения: 02.12.2016)
12. Моор, В.К., Нечаев, Н.Н. Теория и методика пространственного анализа в архитектуре: Учеб. Пособие /ДВПИ. - Владивосток, 1991. - 88 с.
13. Лэндри Ч. Креативный город. — М.: Издательский дом "Классика- XXI, 2011. —399с.
14. МИТАП. Город и технологии [Электронный ресурс]. - URL https://te- st.ru/reports/meetup-habidatum//(дата обращения: 02.12.2016)
15. Instagram, [Электронный ресурс].URL: https://www.instagram.com/(дата обращения: 30.11.2017)
16. Foursqare, [Электронный ресурс].URL: https://ru.foursquare.com//(дата обращения: 30.11.2017)
17. ЦСИ Заря [Электронный ресурс].URL: http://zaryavladivostok.ru /ru/homepage// (дата обращения: 2.12.2017)
18. ЦСИ Гараж [Электронн ыйресурс].URL: https:// https://garagemca.org /ru (дата обращения: 3.12.2017)
19. ЦСИ Винзавод [Электронн ыйресурс].URL: http://www.winzavod.ru/(дата обращения: 4.12.2017)
20. MOMA [Электронный ресурс].URL: https://www.moma.org(дата обращения: 4.12.2017)
21. Guggenheim [Электронный ресурс].URL:https://www.
guggenheim.org/(дата обращения: 4.12.2017)
22. СП 42.13330.2011 Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений (актуализированная редакция СНиП 2.07.01-89*). Министерство регионального развития РФ, - М., 2011
23. СП 118.13330.2012 Общественные здания и сооружения (актуализированная редакция СНиП 2.08.02-89*). Министерство регионального развития РФ, - М., 2011.
24. МГСН 4.14-98 Предприятия общественного питания. Правительство Москвы, - М.,1998.
25. Хайман Э. Новая морфология архитектуры. Зачем гены зданиям?
[Электронный ресурс]. Режим доступа: http://archi.ru/russia/40448/novaya- morfologiya-arhitektury-zachem-geny-zdaniyam.html (дата обращения:
05.03.2017)
26. Сумин А. Конкурсное предложение жилого района в Подмосковье. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://william-architecture.blogspot.htmlДата обращения: 05.03.2017.
27. Ladybug + Galapagos Solar Radiation Optimization [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://gonzalesarch.wordpress.com/tag/grasshopper.ht ml Дата обращения: 06.03.2017.
28. Шумахер П. Параметризм - Новый Глобальный Стиль для Архитектуры и Городского Дизайна [Электронный ресурс]. Режим доступа: http: //www.patrikschumacher.com/T exts/Parametricism_Russian%20text.html (Дата обращения: 23.10.2016).
29. Стюарт-Смит Р. Behaviour Urbanism [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.kokkugia.com/filter/research/BEHA VIOURAL- URBANISM.html Дата обращения: 06.03.2017.


Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.



Подобные работы


©2025 Cервис помощи студентам в выполнении работ