Responsywna architektura

Architektura responsywna to rozwijająca się dziedzina praktyki i badań architektonicznych. Architektury responsywne to takie, które mierzą rzeczywiste warunki środowiskowe (za pomocą czujników), aby umożliwić budynkom odpowiednie dostosowanie ich formy, kształtu, koloru lub charakteru (za pomocą siłowników).

Architektury responsywne mają na celu udoskonalenie i rozszerzenie dyscypliny architektury poprzez poprawę wydajności energetycznej budynków za pomocą technologii responsywnych (czujniki / systemy sterowania / siłowniki), jednocześnie tworząc budynki odzwierciedlające technologiczne i kulturowe uwarunkowania naszych czasów.

Architektury responsywne odróżniają się od innych form projektowania interaktywnego poprzez włączenie inteligentnych i responsywnych technologii do podstawowych elementów struktury budynku. Na przykład: poprzez włączenie technologii responsywnych do systemów konstrukcyjnych budynków, architekci mają możliwość bezpośredniego powiązania kształtu budynku z jego otoczeniem. Umożliwia to architektom ponowne rozważenie sposobu, w jaki projektują i konstruują przestrzeń, starając się rozwijać dyscyplinę, zamiast stosować mozaikę inteligentnych technologii do istniejącej wizji „budynku”.

Historia

Powszechna definicja architektury responsywnej, opisana przez wielu autorów, to klasa architektury lub budynku, która wykazuje zdolność do zmiany swojej formy, aby stale odzwierciedlać otaczające ją warunki środowiskowe.

Termin architektura responsywna został wprowadzony przez Nicholasa Negroponte , który po raz pierwszy wymyślił go pod koniec lat 60. XX wieku, kiedy badano problemy projektowania przestrzennego poprzez zastosowanie cybernetyki w architekturze. Negroponte sugeruje, że responsywna architektura jest naturalnym produktem integracji mocy obliczeniowej z zabudowanymi przestrzeniami i strukturami, a rezultatem są wydajniejsze, bardziej racjonalne budynki. Negroponte rozszerza również tę mieszankę, obejmując koncepcje rozpoznawania, intencji, zmienności kontekstowej i znaczenia w informatyce oraz jej udaną (wszechobecną) integrację z architekturą. Ta wymiana pomysłów trwała około ośmiu lat. Efektem tych wysiłków było kilka ważnych teorii, ale dziś najbardziej oczywisty jest wkład Nicholasa Negroponte w architekturę. Jego prace przesunęły dziedzinę architektury w kierunku technicznym, funkcjonalnym i uruchamianym.

Od czasu wkładu Negroponte'a pojawiły się również nowe dzieła architektury responsywnej, ale jako kreacje estetyczne - a nie funkcjonalne. Prace Diller & Scofidio (Blur), dECOi (Aegis Hypo-Surface) i NOX (The Freshwater Pavilion, Holandia) można sklasyfikować jako typy architektury responsywnej. Każda z tych prac monitoruje fluktuacje w środowisku i zmienia swoją formę w odpowiedzi na te zmiany. Projekt Blur firmy Diller & Scofidio opiera się na responsywnych właściwościach chmury, która zmienia swoją formę podczas wiejącego wiatru. W pracy dECOi responsywność umożliwia programowalna fasada, a w pracy NOX programowalne audiowizualne wnętrze.

Wszystkie te prace zależą od zdolności komputerów do ciągłego obliczania i łączenia programowalnych modeli cyfrowych ze światem rzeczywistym i wydarzeniami, które go kształtują.

Wreszcie opis rozwoju wykorzystania systemów responsywnych i ich historii w odniesieniu do najnowszej teorii architektury można znaleźć w niedawnym przemówieniu inauguracyjnym Tristana d'Estree Sterka (ACADIA 2009) zatytułowanym „Thoughts for Gen X — Speculating about the Rise of Pomiar ciągły w architekturze”

Aktualna praca

Uruchomiona struktura Tensegrity (prototyp) firmy ORAMBRA.

Chociaż znaczną ilość czasu i wysiłku poświęcono na inteligentne domy w ostatnich latach kładziono tutaj głównie nacisk na rozwój systemów komputerowych i elektroniki dostosowujących wnętrze budynku lub jego pomieszczenia do potrzeb mieszkańców. Badania w obszarze architektury responsywnej miały znacznie więcej wspólnego z samą strukturą budynku, jego zdolnością do adaptacji do zmieniających się warunków pogodowych oraz uwzględniania światła, ciepła i zimna. Teoretycznie można by to osiągnąć projektując konstrukcje składające się z prętów i sznurków, które wyginałyby się pod wpływem wiatru, rozkładając obciążenie w podobny sposób jak drzewo. Podobnie okna reagowałyby na światło, otwierając się i zamykając, aby zapewnić jak najlepsze warunki doświetlenia i ogrzewania wewnątrz budynku.

Ten kierunek badań, znany jako tensegracja aktywowana, opiera się na zmianach w strukturach kontrolowanych przez siłowniki, które z kolei są napędzane przez skomputeryzowane interpretatory rzeczywistych warunków.

Okładziny budynków dostosowujące się do klimatu (CABS) można zidentyfikować jako subdomenę architektury responsywnej, ze szczególnym naciskiem na dynamiczne cechy elewacji i dachów. CABS może wielokrotnie i odwracalnie zmieniać niektóre swoje funkcje, cechy lub zachowanie w czasie w odpowiedzi na zmieniające się wymagania dotyczące wydajności i zmienne warunki brzegowe, w celu poprawy ogólnej wydajności budynku.

Niektórzy kluczowi współpracownicy

Budynek zmieniający kształt firmy ORAMBRA.

Tristan Sterk z The Bureau For Responsive Architecture i The School of the Art Institute of Chicago oraz Robert Skelton z UCSD w San Diego pracują razem nad aktywowanym tensegrity, eksperymentując z pneumatycznie sterowanymi prętami i drutami, które zmieniają kształt budynku w odpowiedzi na czujniki zarówno na zewnątrz, jak i wewnątrz konstrukcji. Ich celem jest ograniczenie i zmniejszenie wpływu zabudowy na środowisko naturalne.

MIT rozwija koncepcję inteligentnych systemów kinetycznych , które definiuje się jako „architektoniczne przestrzenie i obiekty, które mogą fizycznie rekonfigurować się w celu zaspokojenia zmieniających się potrzeb”. Opierają się na inżynierii strukturalnej, wbudowanych obliczeniach i elastycznej architekturze. Celem jest wykazanie, że wykorzystanie energii i jakość środowiskowa budynków mogą być bardziej wydajne i przystępne cenowo dzięki zastosowaniu kombinacji tych technologii.

Pełnowymiarowa aktywowana struktura Tensegrity (prototyp) firmy ORAMBRA.

Daniel Grünkranz z Uniwersytetu Sztuk Stosowanych w Wiedniu prowadzi obecnie badania doktoranckie w dziedzinie fenomenologii w odniesieniu do architektur i technologii responsywnych.

Przedstawiony po lewej: Pełnowymiarowy uruchamiany prototyp tensegrity zbudowany z odlewanego aluminium, elementów ze stali nierdzewnej i mięśni pneumatycznych (mięśnie pneumatyczne dostarczone przez Shadow Robotics UK) przez Tristana d'Estree Sterka i The Office for Robotic Architectural Media (2003). Tego typu systemy konstrukcyjne wykorzystują zmienną i kontrolowaną sztywność, aby zapewnić architektom i inżynierom systemy o kontrolowanym kształcie. Jako forma ultralekkiej konstrukcji systemy te oferują podstawową metodę redukcji energii ucieleśnionej wykorzystywanej w procesach budowlanych.

Bibliografia

•   Sterk, T.: „Myśli dla pokolenia X — spekulacje na temat wzrostu ciągłego pomiaru w architekturze” w Sterk, Loveridge, Pancoast „Budowanie lepszego jutra” Materiały z 29. dorocznej konferencji Stowarzyszenia Projektowania Wspomaganego Komputerowo w Architekturze, The Instytut Sztuki w Chicago, 2009. ISBN 978-0-9842705-0-7
•   Beesley, Filip; Hirosue, Sachiko; Ruxton, Jim; Trankle, Marion; Turner, Camille: Responsive Architectures: Subtle Technologies, Riverside Architectural Press, 2006, 239 str., ISBN 0-9780978-0-7
•   Bullivant, Lucy, „Responsywne środowiska: architektura, sztuka i projektowanie”, V&A Contemporary, 2006. Londyn: Victoria and Albert Museum. Szczegółowa analiza powstawania środowisk responsywnych jako zjawiska multidyscyplinarnego, pielęgnowanego przez muzea, agencje artystyczne i wynikającego z samoinicjowanych działań praktyków pracujących w różnych kontekstach kulturowych. ISBN 1-85177-481-5
•   Bullivant, Lucy, „Interaktywne środowiska projektowe”. Londyn: AD/John Wiley & Sons, 2007. Kontynuacja „4dspace”, „4dsocial”, to podobnie grupa esejów różnych autorów. Akcentuje twórczą rolę muzeów w inkubowaniu nowych praktyk, terminologii w tej dziedzinie oraz oddziaływanie interaktywnych instalacji medialnych w przestrzeni publicznej z przekazem społecznym. ISBN 978-0-470-31911-6
•   Bullivant, Lucy, „4dspace: Interaktywne środowiska projektowe”. London: AD/John Wiley & Sons, 2005. Dogłębne, wieloautorskie badanie czynników prowadzących do ewolucji tej hybrydowej dziedziny i kształtujące ją, z udziałem międzynarodowych praktyków. ISBN 0-470-09092-8
•   Negroponte, N.: Soft Architecture Machines, Cambridge, MA: MIT Press, 1975. 239 str., ISBN 0-262-14018-7

Zobacz też

• Skorupy budynków adaptujące się do klimatu
• Produkt czterowymiarowy
• Lista tematów automatyki domowej
• Responsywne projektowanie wspomagane komputerowo

Linki zewnętrzne

• „Laboratorium architektury interaktywnej – grupa badawcza w Bartlett, University College London”
• Réalisations.net - Firma projektowa
• Artykuł WIRED na temat architektury responsywnej
• The Economist na temat inteligentnych i responsywnych budynków
• Hoberman Associates — projekt, który można przekształcić
• Artykuł DesignIntelligence na temat struktur adaptacyjnych
• „Panel multidyscyplinarnych innowacji AIA przyciąga tłumy”
• „Zaprojektowanie zrównoważonej przyszłości wymaga zespołu”
• Artykuł o responsywnych miastach
• „Studium przypadku Responsywnej Fasady”