Dizajn i proliferacija digitalne tehnologije

Sledeće godine će biti puna decenija od "presudnog pomaka" kako je filozof i teoretičar kulture Mark Tejlor (Mark C. Taylor) označio početak tranzicije savremene arhitekture od kartezijanskog ka biološkom modelu.

O selekciji arhitekata "koji obećavaju", Tejlor je rekao u članku pod naslovom "Svet u nastajanju – presudni pomak", objavljen u časopisu Design Vanguard (godišnjak magazina Architectural Record) 2004. godine: "Proliferacija kompjuterske i tehnologije mreža u projektantskim biroima je dovela do presudnog pomaka. Deridanske (Jacquest Derrida) intervencije su ustupile mesto Deleuzijanskim (Gilles Deleuze) dijagramima prostora u građevinama i radovima u čijem nastanku kompjuterski programi igraju podjednaku ulogu kao i arhitektonski program."

Kao što se pokazalo kroz celokupnu istoriju arhitekture, tehnologija je preduslov promene ali se ipak promena ne dešava bez odgovarajuće teorije. Tako dalje u prikazu Tejlor kaže: "Dijagram prostora je postao preokupacija arhitekata otkako su deceniju ranije otkrili Deleuza (Deleuzian fold). Razvoj tog koncepta sugeriše značaj kontinuiteta i integracije, radije nego diskontinuiteta i fragmentacije." Činjenica je da digitalna tehnologija omogućava sprovođenje ove teorije u praksu. Još preostaje da se vidi da li će u tom procesu biti manje podložna iskušenjima iz početnog stadijuma kada se neretko dešavalo da je bila sama sebi svrha.

Iskušenja digitalne tehnologije

Zahvaljujući digitalnoj tehnologiji, ograničenje tradicionalne prakse, kako ga je Vilijam Mičel (William Mitchell) vrlo dovitljivo definisao, "arhitekti su crtali ono što su mogli izgraditi i gradili ono što su mogli nacrtati" je već odavno prevaziđeno. Više nema tako kompleksne forme koju je nemoguće prikazati u virtuelnom prostoru, pa sledstveno zaključku iz prethodnog navoda, i izgraditi.

Međutim digitalna tehnologija omogućava i više od toga, kako profesor integrativnog dizajna na Univerzitetu Kalgari (University of Calgary), Kanada, Branko Kolarević u eseju "Digitalni praksa: Od digitalnog do materijalnog" definiše pojam digitalne morfogeneze kao proces u kome su digitalni mediji ne samo sredstvo za reprezentaciju i vizualizaciju nego i sredstvo za generaciju formi i njihovu transformaciju. Digitalna generacija i trasformacija formi je omogućila arhitektima da grade ne samo ono što donedavno nisu mogli nacrtati nego i ono što nisu mogli ni zamisliti, sa svim dobrim i lošim posledicama koje je novonastala situacija podrazumevala.

Zavedeni neslućenim mogućnostima digitalne tehnologije mnogobrojni su arhitekti i graditelji prenebregli kriterijume opravdanosti i granice održivosti. O tome svedoče objekti koji su se materijalizovali kao fascinirajuće ali nefunkcionalne forme koje se ne uklapaju u okruženje, ne vode računa o lokalnoj klimi, a njihova izgradnja i funkcionisanje zahteva nepotrebno trošenje resursa; sve karakteristike koje su u potpunoj suprotnosti sa osnovnim postulatima zelene gradnje koja u to doba dobija na popularnosti. Isto tako i sa etičnim pristupom projektovanju kako ga je definisao praotac održivosti Viktor Papanek: "Etičan pristup projektovanju se zasaniva na odgovornoj upotrebi resursa i rezultira proizvodima koji su bolje prilagođeni lokalnim potrebama, za razliku od centralizovanog dizajna koji se zasniva na upotrebi univerzalne moderne tehnologije."

Pronalaženje forme

U pomenutom eseju profesor Kolarević zaključuje da digitalne tehnologije šire formalne i materijalne granice arhitektonskog dizajna na način koji se već odigrao u auto, avio industriji i brodogradnji. Konsekvence mogu biti nesagledive jer novi digitalni procesi dizajna, fabrikacije i konstrukcije postavljaju sve veći izazov za istorijsku relaciju arhitekture i njenih sredstava proizvodnje uporedo sa procesom u kome računarski generativni procesi bazirani na parametričkom dizajnu, kinetičkim i dinamičkim sistemima i genetičkim algoritmima, izrastaju kao alternativa uspostavljenoj dizajn paradigmi.

"U radikalnom raskidu sa starim tradicijama i normama arhitektonskog dizajna, digitalno generisane forme se ne dizajniraju niti crtaju kako to konvencionalno poimanje ovih termina podrazumeva, nego su proračunate pomoću generativnih procesa... Naglasak se pomera sa ‘pravljenja forme’ na ‘pronalaženje forme’." Među mnogobrojnim računarskim generativnim procesima, po mogućnostima i praktičnosti primene svakako je najznačajniji parametrički dizajn koji uveliko olakšava pronalaženje forme i njenu optimizaciju.

Parametrički dizajn – balans između digitalne tehnologije i arhitektonskog programa

Počeci parametričkog modelovanja datiraju još od 1960. godine, ali tek odnedavno arhitekti koriste njegov puni potencijal. Parametrički dizajn eliminiše mogućnost proizvoljne generacije formi i dovodi u balans dve kritične odrednice savremenog dizajna i arhitekture: digitalnu tehnologiju i arhitektonski program koji se bazira na održivosti.

Kroz alternaciju varijabli u parametričkom modelu, kompjuter generiše spektar novih modela baziran na prethodno određenoj logici, slično matematičkim jednačinama, parametrički model je precizna reprezentacija propisane logike i mogućih međurelacija. Mogućnost integracije u BIM (Building Information Model) otvara još veće mogućnosti u smislu upotrebe istog kao sredstva za koordinaciju.

Zahvaljujući tom kapacitetu parametrički model karakteriše lakoća editovanja što omogućava preispitivanje dizajna i njegovu optimizaciju, a najbolji primer takvog pristupa je londonski neboder St. Mary Axe poznatiji kao "Gherkin" – Krastavac ili kako ga već manje ili više pogrdno nazivaju, ali ne zato što je prvi zeleni neboder u Londonu, završen 2004. godine prema projektu arhitektonskog biroa Foster & Partners. Forma koja ga izdvaja iz panorame Londona, sviđala vam se ili ne, u potpunosti je određena primenom veoma progresivne strategije održivog dizajna i zelene gradnje.

Zahvaljujući toj strategiji "Gherkin" koristi upola manje energije nego tradicionalna poslovna zgrada slične veličine. Tri su glavne odlike po kojima se razlikuje od ostalih nebodera: kružna osnova, oblik šisarke i spiralni dizajn. Sve tri bi se lako mogle okarakterisati kao čisto estetski elementi, a ustvari su "odgovor" na specifična ograničenja zadata i postignuta kroz parametrički dizajn.

Kružna osnova i aerodinamični oblik su rezultat kompjuterskih simulacija baziranih na proračunima turbulencije i vazdušnih struja. Maksimalna iskorišćenost dnevnog svetla i vidika je omogućen usecanjem šest trougaonih prizmi duboko u kružni plan koje formiraju staklenike čija se okna na fasadi automatski otvaraju, što omogućava prirodnu ventilaciju i pasivno hlađenje. Međutim, aerodinamičko modelovanje je pokazalo da je ventilacija maksimalna ako se osnova svakog sprata rotira za nekoliko stepeni u odnosu na prethodni. Tako da se staklenici razvijaju spiralno uz zgradu i optimalno iskorištavaju strujanje vazduha prouzrokovano oblikom zgrade. Dodatna prednost je to što dijagonalna struktura kroz stabilnost trougaone forme uveliko olakšava čeličnu konstrukciju ostvarujući uz to otvoreni koncept prostora.

Neboder "Gherkin" je savršen primer "pronađene forme" i definitivno nije projektovan i nacrtan kako to konvencionalno poimanje ovih termina podrazumeva. Ali, neporeciva je činjenica da je pronađena forma u potpunom skladu sa tradicijama i normama arhitektonskog projektovanja. Naime, tu digitalno generisanu formu karakterišu: simetrija, proporcija, obrazac ponavljanja formi i njihove geometrije – što su sve tradicionalna sredstva projektovanja korišćena za optimizaciju dizajna od pamtiveka.

Zahvaljujući gore navedenim karakteristikama parametrički dizajn je dokaz da univerzalna moderna tehnologija, pravilno i odgovorno upotrebljena, ne samo da nije u suprotnosti sa etičnim pristupom dizajnu nego ga uveliko omogućava, na način koji ni vizionar poput Papaneka nije mogao predvideti.

Materijalizacija

Međutim, Tejlor tvrdi: "Značaj ovakvog razvoja događaja prevazilazi fascinaciju biomorfnim formama i morfirajućim blobovima. Radi se o fundamentalnoj promeni u našem razumevanju infrastrukture prirodnog i veštačkog sveta. Na primer, u nekoliko poslednjih godina otkriveno je da biološki sistemi i informatički sistemi imaju istu strukturu i operativnu logiku. Uvid u ovako nešto primorava nas da preispitamo relaciju između prirode i kulture. U svetu genetskog inženjeringa, kloniranja i implanta - gde završava prirodno i počinje veštačko?"

Zato se u naprednoj arhitektonskoj praksi težište sve više prenosi sa arhitektonske strukture na "arhitektonsku kožu". Ali svaki dalji pomak u tom pravcu je uslovljen upotrebom novih materijala, jer i pored konstantnog pomeranja granica izvodljivosti, forsiranje novih tehnologija za tradicionalne materijale donosi vise štete nego koristi iako to nije tako očigledno jer se obično manifestuje u vidu "sakrivene istorije".

U toku su mnogobrojni eksperimenti i jedan od takvih je i "shapeshift", eksperiment o budućim mogućnostima arhitektonske materijalizacije. Ovaj projekat ispituje potencijal aplikacije elektro-aktivnog polimera (EAP) u arhitekturi. On nudi novu relaciju prema prostoru koja je ugrađena u jedinstvenu kombinaciju osobina; ultralagan, fleskibilan sa mogućnošću promene oblika bez mehaničkih pokretača jer se procesovanje odvija u samom materijalu. Korporacija Computer Aided Architectural Design (ETHZ) i the Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology (EMPA), premošćava prostor između naprednih tehnologija u arhitektonskom dizajnu/fabirkaciji i nauci o materijalima usmeravajući akademsko istraživanje prema aplikacijama za stvarni svet.

Međutim još uvek je prerano reći da li će ovi eksperimenti imati sveobuhvatni i trajni uticaj i da li je potrebno ići u krajnost kopiranja bioloških formi, ako je dovoljno usvojiti osnovne principe kako se to već praktikovalo u tradicionalnom arhitektonskom dizajnu sve do pojave jeftinih energenata.