สถาปัตยกรรมพยายามสะท้อนแนวคิดเกี่ยวกับโลกรอบข้าง ในช่วง 20 ปีที่ผ่านมาสถาปนิกให้ความสำคัญกับเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์กระบวนการทางกายภาพและทางชีววิทยา วิทยาศาสตร์แห่งธรรมชาติและเทคโนโลยีการคำนวณกำลังปรับเปลี่ยนความเข้าใจของเราเกี่ยวกับการเป็นอยู่และเบื้องหลังสิ่งนี้คือแนวคิดที่ว่าเราจะสามารถทำงานร่วมกับรูปแบบสถาปัตยกรรมและพื้นที่ได้อย่างไร สิ่งนี้ก่อให้เกิดการเกิดขึ้นและการพัฒนาเครื่องมือวิธีการและวิธีการใหม่ ๆ ซึ่งเปลี่ยนแนวคิดเกี่ยวกับสัณฐานวิทยาของสถาปัตยกรรมอย่างมีนัยสำคัญนั่นคือ วิทยาศาสตร์ที่ศึกษาโครงสร้างของรูปแบบสถาปัตยกรรม ตัวอย่างเช่นถ้าสัณฐานวิทยาทางชีววิทยาเป็นโครงสร้างของรูปแบบของสิ่งมีชีวิตและคุณสมบัติของโครงสร้างและในทางคณิตศาสตร์เป็นทฤษฎีและเทคนิคการวิเคราะห์และประมวลผลโครงสร้างทางเรขาคณิตตามทฤษฎีเซตและโทโพโลยีตามหลักการของสมัยใหม่ สัณฐานวิทยาทางสถาปัตยกรรมอยู่ระหว่างชีววิทยาและคณิตศาสตร์ หากรูปแบบสถาปัตยกรรมในอดีตถือได้ว่าเป็นโครงสร้างขั้นสุดท้ายตอนนี้จะต้องพิจารณาผ่านการพัฒนารูปแบบ - สัณฐานวิทยา
กระบวนการ
ตลอดประวัติศาสตร์ส่วนใหญ่สถาปัตยกรรมได้รับความสนใจจากผลลัพธ์สุดท้ายและคงที่ แต่ด้วยการเกิดขึ้นของลัทธิหลังสมัยใหม่ความสนใจอีกประการหนึ่งก็เกิดขึ้น: สถาปัตยกรรมมีมากขึ้นเรื่อย ๆ โดยกระบวนการสร้างโครงการ ในตอนแรกสิ่งเหล่านี้เป็นภาพตัดปะที่พาดพิงถึงรูปแบบทางประวัติศาสตร์ขนาดใหญ่ระบบระเบียบโบราณ ฯลฯ จากนั้นก็เคลื่อนเข้าสู่สนามการเล่นด้วยกระบวนการที่เป็นนามธรรมมากขึ้น: กองกำลังพลังงานรูปทรงเรขาคณิตบริสุทธิ์ซึ่งก่อให้เกิดภาพของ deconstructivism ยิ่งไปกว่านั้นเกมนี้ซึ่งเข้าสู่ความกว้างใหญ่ของความทันสมัยนั้นมีอยู่ในการคิดเชิงแผนภาพเมื่อการนำเสนอของสถาปนิกมีลักษณะคล้ายกับคำแนะนำในการประกอบและพัฒนาวัตถุทางสถาปัตยกรรมมากขึ้นเรื่อย ๆ
ความพยายามในการถ่ายโอนสถาปัตยกรรมจากแนวความคิดส่วนตัวของผู้สร้างไปยังระนาบที่มีเหตุผลของการตัดสินใจและงานตามวัตถุประสงค์สะท้อนให้เห็นถึงข้อกำหนดของเวลาใหม่ โซ่ของไดอะแกรมกราฟคำอธิบายสะท้อนให้เห็นถึงสาเหตุและลักษณะที่วัตถุทางสถาปัตยกรรมปรากฏขึ้น แต่แตกต่างจากแนวปฏิบัติของลัทธิหลังสมัยใหม่ซึ่งสะท้อนให้เห็นถึงความเป็นส่วนตัวที่ไร้เหตุผลของสถาปนิกสิ่งนี้เกิดขึ้นบนพื้นฐานของการวิเคราะห์ปริมาณพื้นที่ใช้สอยพื้นที่อาคารการวางแนวไปยังดวงอาทิตย์การกระจายความสูงมุมมองจำนวนพื้นที่สีเขียวและที่จอดรถการขนส่ง และเส้นทางเดินเท้าและปัจจัยอื่น ๆ อีกมากมาย … ตัวอย่างเช่นคุณสามารถอ้างถึงโครงการของ BIG, MVRDV หรือ OMA ที่มีชื่อเสียง
สิ่งนี้มีความสัมพันธ์เป็นอย่างดีกับความคิดของเราเกี่ยวกับธรรมชาติของโลกของเราที่เปลี่ยนแปลงไปอย่างไร ภาพทางวิทยาศาสตร์ของโลกแสดงให้เห็นว่าวัตถุที่ซับซ้อนของธรรมชาติที่มีชีวิตและไม่มีชีวิตเป็นอนุพันธ์ของกระบวนการ ในนั้นผ่านลำดับขั้นตอนการแปลง - การรวมการหารและการแปลง - สร้างเอนทิตีใหม่
จากการทำไปสู่การให้กำเนิด
เราโชคดีมากที่ได้อยู่ในช่วงเวลาที่น่าอัศจรรย์ของการปรับโครงสร้าง "มนุษย์" ไปสู่ "มนุษย์ผู้สร้าง" ทั่วโลก ความแตกต่างระหว่างครั้งแรกและครั้งที่สองคืออะไร? ประการแรกเป็นไปตามวิธีดั้งเดิมในการสร้างสิ่งประดิษฐ์ประดิษฐ์ นี่คือเมื่อมีภาพสุดท้ายแผนการตัดสินใจและบุคคลผ่านการกระทำบางอย่างบรรลุผลลัพธ์ที่ต้องการ ลองจินตนาการถึงการสร้างซูเปอร์ฮีโร่จากนั้นลองนึกภาพช่างปั้นที่เป็นประเภท "ช่างทำ" ขั้นแรกเขาวาดหรือปั้นภาพร่างของประติมากรรมในอนาคตโดยใช้พี่เลี้ยงจับความเป็นมนุษย์ที่ถูกต้อง จากนั้นเขาก็ใช้สิ่วและแปรรูปหิน ผลลัพธ์ที่ได้ไม่ใช่ซูเปอร์ฮีโร่ที่จำเป็น แต่เป็นภาพสะท้อนที่ไม่มีชีวิตของเขาแทบจะไม่สามารถทำได้เลย
สิ่งนี้ก็เป็นจริงเช่นกันเมื่อสร้างสถาปัตยกรรม ตัวอย่างเช่นสถาปนิกประเภทแรกจะสร้างภาพของอาคารขึ้นอยู่กับการรับรู้และประสบการณ์ส่วนตัว นี่คืออุดมคติที่สถาปนิกคิดว่าควรเปลี่ยนแปลงชีวิตของผู้คนให้ดีขึ้นดังนั้นจึงควรสร้างขึ้นทุกที่ จากนั้นเขาก็ใช้ตารางเสามาตรฐาน 6x6 เมตรพื้นมาตรฐานอิฐ ฯลฯ และรวมตัวสร้างนี้เข้าด้วยกันโดยมุ่งมั่นที่จะเข้าใกล้อุดมคติดั้งเดิมมากขึ้น ที่ทางออกอาคารได้รับการปรับให้เข้ากับชีวิตเพียงเล็กน้อยไม่เพียงเพราะในกระบวนการนี้มันเคลื่อนออกไปจากอุดมคติเท่านั้น แต่ยังเป็นเพราะอุดมคตินั้นเป็นสิ่งประดิษฐ์ของสถาปนิกซึ่งเกี่ยวข้องทางอ้อมกับสถานการณ์จริงเท่านั้น อาคารดังกล่าวสามารถจำลองได้ตามที่เป็นอยู่หรือทำการเปลี่ยนแปลงเล็ก ๆ น้อย ๆ ด้วยตนเอง แต่ไม่ว่าในกรณีใดก็ตามแทบจะไม่สามารถเติมเต็มแรงกระตุ้นเริ่มต้นในการทำให้ชีวิตของผู้คนดีขึ้นได้
แต่สัตว์ป่าทำงานอย่างไร? และคนประเภทที่สอง - "บุคคลกำเนิด" - ทำตัวเหมือนเธออย่างไร? วัตถุของธรรมชาติถูกสร้างขึ้นจากการเชื่อมต่อระหว่างกันขององค์ประกอบที่ทำหน้าที่บนพื้นฐานของกฎหมายกฎและข้อ จำกัด ดังนั้นสิ่งมีชีวิตจึงไม่มีภาพสุดท้ายที่พวกเขามุ่งมั่น แต่มีผลจากการกระทำของจีโนไทป์รวมกันจำนวนยีนทั้งหมดของสิ่งมีชีวิตที่กำหนดและการสร้างเซลล์สืบพันธุ์การพัฒนาส่วนบุคคลของสิ่งมีชีวิตตั้งแต่เริ่มแรกจนตาย เวลาส่วนใหญ่ใช้ไปกับการต่อสู้เพื่อเอาชีวิตรอด สิ่งนี้นำไปสู่การก่อตัวของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดที่มีฟีโนไทป์ของตัวเองเช่น ผลรวมของสัญญาณและคุณสมบัติภายในและภายนอกทั้งหมดของสิ่งมีชีวิต ดังนั้นจะเห็นได้ว่าการกระทำกระบวนการและการพัฒนาเป็นสิ่งที่ธรรมชาติวางเดิมพันไว้ในการต่อสู้เพื่อความอยู่รอด เมื่อถึงจุดหนึ่งก็เห็นได้ชัดสำหรับผู้คน
เพื่อชี้แจงคำแถลงนี้เรากลับมาที่ซูเปอร์ฮีโร่ของเรา ในการสร้างซูเปอร์ฮีโร่ที่แท้จริงเราจำเป็นต้องพัฒนาจีโนไทป์ของเขาซึ่งจะมีคุณสมบัติพิเศษ จากนั้นเราจะพัฒนามันด้วยการต่อสู้เพื่อการดำรงอยู่ของมันโดยที่ความอยู่รอดของมันจะขึ้นอยู่กับความอยู่รอดของเราโดยตรง ดังนั้นเราจึงได้รับสิ่งที่จำเป็นและการแสดงไม่ใช่ซูเปอร์ฮีโร่ในอุดมคติ
ในความพยายามที่จะสร้างสิ่งปลูกสร้างที่จะปรับปรุงชีวิตของผู้คน "สถาปนิกกำเนิด" จะสร้างจีโนไทป์สำหรับอาคารของเขาเพื่อให้อาคารนี้พัฒนาในสภาพที่ใกล้เคียงกับความเป็นจริงตามหลักการที่วางไว้ในจีโนไทป์ ที่ทางออกเราจะได้อาคารที่ปรับให้เข้ากับสภาพโดยรอบและทำงานตามที่ตั้งใจไว้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ อาคารดังกล่าวสามารถจำลองแบบได้เหมือนสิ่งมีชีวิตไม่ใช่ผ่านการคัดลอก แต่ผ่านการสร้างอาคารใหม่โดยใช้จีโนไทป์ที่เหมือนกันหรือดัดแปลงเล็กน้อยจึงทำให้มีประชากรที่มั่นคง
การแสดง
การปฏิบัติกำลังแพร่กระจายมากขึ้นเรื่อย ๆ ซึ่งการกระทำที่แสดงออกถึงกระบวนการที่เกิดขึ้นในตัวเองเป็นสิ่งที่กำหนดไว้ล่วงหน้าถึงสาระสำคัญสุดท้ายของสิ่งประดิษฐ์ นี่คือการกำหนดคุณสมบัติพื้นฐานของโฟม ในความเป็นจริงการเกิดฟองเป็นทั้งการกระทำและผลจากการกระทำในเวลาเดียวกันและสิ่งที่เราเรียกว่า "โฟม" จะแก้ไขสถานะสุดท้ายของการกระทำที่เกิดขึ้นเท่านั้น แนวทางการแสดงนี้เมื่อการสร้างไม่สามารถแยกออกจากผลลัพธ์สุดท้ายได้กลายเป็นลักษณะสำคัญของศิลปะและสถาปัตยกรรมร่วมสมัย ในกรณีนี้แนวทางการดำเนินการจะดำเนินการผ่านการดำเนินการทั้งในความเป็นจริงและในโปรแกรมคอมพิวเตอร์ที่เลียนแบบการกระทำในแบบเรียลไทม์
ตัวอย่างของแนวทางการแสดงที่สร้างขึ้นในความเป็นจริงคือเทปการติดตั้งงานศิลปะโดยกลุ่มนูเมน / ฟร์โครเอเชีย - ออสเตรียซึ่งจัดแสดงทั่วโลก ไม่ใช่โครงการสุดท้ายที่จะขนส่งจากไซต์หนึ่งไปยังอีกไซต์หนึ่งหรือสร้างขึ้นจากภาพวาดของไซต์ แต่เป็นกระบวนการที่ใช้เทปพันสายไฟขนาดใหญ่และขั้นตอนง่ายๆกฎและวิธีแก้ปัญหาในท้องถิ่นที่สามารถคิดได้ว่าเป็นการกลายพันธุ์ในจีโนมพื้นฐาน ในนั้นวัสดุผ่านการกระทำที่ดำเนินการในสภาพแวดล้อมใหม่จะปรากฏขึ้นในสภาพแวดล้อมแต่ละครั้งที่ไม่ซ้ำกัน แต่มีลักษณะเชิงพื้นที่ร่วมกับชาติอื่น ๆ ของ "Teip"
สภาพแวดล้อมถูกใช้เพื่อสนับสนุนการเพาะปลูกแบบค่อยเป็นค่อยไปผ่านขั้นตอนการติดกาวเทปตามยาวก่อนแล้วจึงใช้เทปพันสายไฟตามขวางของเทปพันสายไฟ ดังนั้นสก็อตเทปจึงไม่ได้เป็นเพียงหนึ่งในตัวเลือกวัสดุที่สามารถแทนที่ด้วยวัสดุอื่น ๆ ได้หากต้องการ แต่เป็นส่วนสำคัญของกระบวนการ สก๊อตเทปเป็นวัสดุที่กำหนดการกระทำไว้ล่วงหน้าคุณสมบัติของโครงสร้างและสภาพแวดล้อมที่เกิดขึ้น นี่ไม่ใช่อะไรมากไปกว่ากระบวนการสร้างเซลล์สืบพันธุ์ของตัวอ่อนเมื่อสิ่งมีชีวิตทั้งหมดพัฒนาจากเซลล์เดียว! ยิ่งไปกว่านั้นเงื่อนไขที่สิ่งมีชีวิตพัฒนามีผลต่อรูปร่างของมัน (ฟีโนไทป์) ด้วยจีโนไทป์เดียวกันเงื่อนไขที่แตกต่างกันสามารถทำให้เกิดลักษณะที่แตกต่างกันให้กับสิ่งมีชีวิตได้ถึงเพศที่แตกต่าง ในการติดตั้ง "Teip" กฎเดียวกันการดำเนินงานในสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกันของสภาพแวดล้อมในเมืองก่อให้เกิดรูปแบบการติดตั้งที่แตกต่างกัน หากต้องการชื่นชมการผสมผสานระหว่างความธรรมดาและความเป็นเอกลักษณ์ก็เพียงพอที่จะเปรียบเทียบการติดตั้งในเบลเกรดเบอร์ลินเมลเบิร์นและเวียนนา
ขั้นตอนการปรากฏตัวของ "เทป" สามารถสังเกตได้จากตัวอย่างของการสร้างการติดตั้งในมอสโก:
เพื่อให้เข้าใจถึงวิธีการที่สามารถนำวิธีการเชิงสถาปัตยกรรมไปใช้ในโปรแกรมคอมพิวเตอร์ได้เราควรดูประสบการณ์ของ Daniel Piker ซึ่งเข้าร่วมการประชุมเชิงปฏิบัติการ Branching Points ที่ Strelka ในปีนี้ (ดูวิดีโอการบรรยายของเขา) ในการบรรยายของเขาในการประชุมเชิงปฏิบัติการเขาได้พูดคุยเกี่ยวกับเครื่องมือที่เขากำลังพัฒนาสำหรับสถาปนิกซึ่งเป็นไปได้ที่จะสร้างแบบฟอร์มขึ้นอยู่กับปฏิสัมพันธ์ทางกายภาพซึ่งจะใช้กองกำลังที่คล้ายกับแรงทางกายภาพ ในกรณีนี้รูปแบบสุดท้ายเป็นอนุพันธ์ของกระบวนการสร้างสมดุลของกองกำลังทั้งหมดในระบบ
อัลกอริทึม
เป็นเวลาหลายปีและโดยเฉพาะอย่างยิ่งในทศวรรษที่ผ่านมาสถาปนิกชั้นนำได้ให้ความสำคัญกับวิธีการใช้เทคโนโลยีการคำนวณเพื่อพัฒนาอัลกอริทึมจากรูปแบบสถาปัตยกรรม มีเพียงรายชื่อของศูนย์การศึกษาที่ค้นคว้าประเด็นเหล่านี้เท่านั้น: AA (Architectural Association), IAAC (Instiute for Advanced Architect of Catalonia), SCI-Arc (The Southern California Institute of Architecture), University of Applied Arts Vienna, RMIT University, มหาวิทยาลัยโคลัมเบีย GSAPP มหาวิทยาลัยเทคโนโลยี Delft พร้อมห้องปฏิบัติการ Hyperbody อัลกอริทึมที่พัฒนาขึ้นสะท้อนให้เห็นถึงวิสัยทัศน์ของการสร้างวัตถุความสัมพันธ์กฎและข้อ จำกัด ใดที่ดำเนินการในระบบ กระบวนการดังกล่าวแสดงในอัลกอริทึมและปิดผนึกด้วยรหัสคอมพิวเตอร์สามารถแสดงเป็นจีโนมของวัตถุที่ให้ผลลัพธ์ที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับเงื่อนไขภายนอกซึ่งในอัลกอริทึมแสดงถึงข้อมูลเริ่มต้น และผลลัพธ์ของการดำเนินการของอัลกอริทึมคือรูปแบบสถาปัตยกรรมที่จำเป็น หลักการออกแบบรูปแบบสถาปัตยกรรมนี้เผยให้เห็นความเป็นไปได้มากมาย: กระบวนการควบคุมตนเองการปรับรูปแบบให้เข้ากับเงื่อนไขที่กำหนดความเป็นไปได้ในการสร้างประชากรของวัตถุที่มีลักษณะแตกต่างกันและอื่น ๆ อีกมากมาย แนวทางนี้ส่วนใหญ่กำหนดแนวคิด การออกแบบพาราเมตริก ซึ่งกลายเป็นเทรนด์หลักในสถาปัตยกรรมสมัยใหม่
Morphogenesis
การดำเนินการของอัลกอริทึมภายใต้เงื่อนไขที่แตกต่างกันสามารถสร้างประชากรทั้งหมดของวัตถุที่เกี่ยวข้องได้ ยิ่งไปกว่านั้นประชากรสามารถประกอบด้วยทั้งอาคารและองค์ประกอบโครงสร้างของอาคารเช่นเดียวกับประชากรของสิ่งมีชีวิตและเซลล์ที่ประกอบเป็นเนื้อเยื่อของสิ่งมีชีวิตในร่างกาย
ในกระบวนการสืบพันธุ์ดังกล่าวคุณสมบัติที่สำคัญอีกประการหนึ่งของการกระทำตามธรรมชาติเช่นความหลากหลายสามารถแสดงออกมาได้ - ความสามารถของสิ่งมีชีวิตบางชนิดที่มีอยู่ในสถานะที่มีโครงสร้างภายในที่แตกต่างกันหรือในรูปแบบภายนอกที่แตกต่างในอัลกอริทึมทางสถาปัตยกรรมสิ่งนี้จะมีลักษณะเหมือนความสามารถในการเลือกวิธีประมวลผลข้อมูลตามคุณสมบัติของข้อมูลขาเข้าและขึ้นอยู่กับสถานการณ์ให้เลือกเส้นทางของการสร้างวัตถุเฉพาะแต่ละรายการภายในความจุหลายประสิทธิภาพหนึ่งประเภท ในสถาปัตยกรรม เทคนิคและ
Technologies in Morphogenetic Design, Architectural Design Vol.76 No.2, p.8 ">[1].
ตัวอย่างของการรวมตัวกันของความหลากหลายเป็นวิดีโอที่แสดงให้เห็นว่าเค้าโครงมีการเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญอย่างไรเมื่อรูปทรงเรขาคณิตของผังอาคารเปลี่ยนแปลงไป
ในแง่หนึ่งอัลกอริทึมในโครงการนี้ทำงานเป็นการเปิดและปิดยีนใด ๆ ขึ้นอยู่กับเงื่อนไขที่นำไปสู่สถานะที่แตกต่างกันของสิ่งมีชีวิต
เปลือกของโครงสร้างที่สร้างขึ้นในเวิร์กชอป Branching Points ในงานเทศกาล White Tower 2011 ใน Yekaterinburg ประกอบด้วยองค์ประกอบที่เป็นเนื้อเดียวกัน องค์ประกอบแต่ละชิ้นถูกพับจากเหล็กแผ่นเดียวให้มีลักษณะคล้ายปิรามิด รอยพับขององค์ประกอบในรูปแบบกระดานหมากรุกถูกนำไปในทิศทางเดียวหรือในทิศทางตรงกันข้ามกับพื้นผิวของเปลือกหอย ดังนั้นความหลากหลายจึงแสดงออกมาไม่ได้อยู่ในรูปแบบ แต่อยู่ในแนวขององค์ประกอบ หลักการนี้ทำให้สามารถสร้างโครงสร้างรองรับตัวเองที่แข็งแกร่งโดยที่องค์ประกอบที่มีความโค้งขนาดใหญ่และใหญ่ของเปลือกหอยที่มีรูปร่างตามอำเภอใจไม่รบกวนซึ่งกันและกัน
ในการวางผังเมืองหลักการของสัณฐานวิทยาช่วยให้สามารถวางแผนอาณาเขตได้อย่างยืดหยุ่น ตัวอย่างคือโครงการของสถาบัน Berlage (รอตเทอร์ดามประเทศเนเธอร์แลนด์) ที่ศึกษาเมืองฟีนิกซ์ แบบจำลองการคาดการณ์ของพื้นที่ได้รับการพัฒนาบนพื้นฐานของแผนที่การแผ่รังสีของดินทะเลทรายในสถานที่ที่ควรปรากฏบริเวณที่อยู่อาศัยใหม่ ขึ้นอยู่กับระดับของการแผ่รังสีโครงร่างของยูนิตที่อยู่อาศัยจะถูกสร้างขึ้นเพื่อให้การปล่อยมลพิษน้อยที่สุดสำหรับแต่ละยูนิต นี่คือคุณสมบัติต่างๆของที่อยู่อาศัยที่ปรากฏ อาคารพักอาศัยแต่ละแห่งไม่เพียง แต่จะมีขนาดและรูปร่างที่แตกต่างกันเท่านั้น แต่ยังรวมถึงโครงการกิจกรรมต่างๆและรูปแบบต่างๆขององค์กรด้วย [2].
เพื่อให้เข้าใจว่าการเกิดสัณฐานใหม่ปรากฏตัวอย่างไรในการพัฒนาโครงสร้างทางสถาปัตยกรรมเราไม่สามารถอ้างถึงประสบการณ์ของโครงการเทคโนโลยีและการออกแบบที่เกิดขึ้นใหม่ของสมาคมสถาปัตยกรรมในลอนดอนได้ พวกเขาสำรวจว่าโค้ดคอมพิวเตอร์คณิตศาสตร์กฎทางกายภาพวัสดุและเทคโนโลยีการผลิตขั้นสูงสามารถสร้างโครงสร้างวัสดุใหม่ที่ซับซ้อนซึ่งคิดไม่ถึงมาก่อนร่วมกันได้อย่างไร
ตัวอย่างของการเกิด morphogenesis ของวัตถุทั้งหมดขึ้นอยู่กับ morphogenesis ของชิ้นส่วนคือโครงการเพิงระเบียงหลังคาของ AA ComponentMembrane ซึ่งได้รับการออกแบบคำนวณผลิตและติดตั้งในเวลาเพียง 7 สัปดาห์ หลังคาจะต้องได้รับการปกป้องอย่างดีจากลมและฝนในเวลาเดียวกันจำเป็นต้องลดภาระลมในแนวนอนให้น้อยที่สุดเนื่องจากโครงสร้างรองรับที่อ่อนแอและไม่กีดขวางมุมมองจากหลังคา[3]… ในกรณีนี้หลังคาจะต้องมีความสามารถในการบังแดดในรูปแบบต่างๆในช่วงเวลาต่างๆของปีในช่วงเวลาต่างๆของวัน รูปร่างของแต่ละองค์ประกอบของทรงพุ่มถูกกำหนดโดยการตกลงตามเกณฑ์เหล่านี้ทั้งหมด
โครงสร้างรังผึ้งของเรือนยอดประกอบด้วยชุดขององค์ประกอบ สำหรับองค์ประกอบทรงพุ่มแต่ละประเภทวัสดุที่ดีที่สุดได้รับการคัดเลือกเพื่อตอบสนองบทบาทของมัน: ความต้านทานต่อลมแรงโน้มถ่วงการบังแดด ด้วยเหตุนี้จึงมีการสร้างแบบจำลองพาราเมตริกซึ่งทำให้สามารถดำเนินกระบวนการวิวัฒนาการเพื่อค้นหาวิธีแก้ปัญหาที่เหมาะสมได้ ในที่สุดการสร้างสัณฐานวิทยาแบบดิจิทัลนี้ทำให้เกิดหลังคาที่ประกอบด้วยองค์ประกอบโครงสร้างที่แตกต่างกัน 600 องค์ประกอบและรูปร่างเมมเบรนที่แตกต่างกัน 150 รูปแบบ
โครงการอื่น ๆ ของพวกเขา Porous Cast ตรวจสอบไดอะตอมและเรดิโอลาเรียน ไดอะตอมเป็นสาหร่ายเซลล์เดียวหรือโคโลเนียล เซลล์ถูกบรรจุไว้ในผนังเซลล์ที่มีลักษณะเฉพาะและแตกต่างกันมากซึ่งชุบด้วยควอตซ์ โครงกระดูกเรดิโอลาเรียนประกอบด้วยไคตินและซิลิกอนออกไซด์ซึ่งเป็นพื้นผิวที่มีรูพรุนมวลที่มีรูพรุนของเซลล์ทั้งสองประเภทนี้เป็นแบบจำลองที่น่าสนใจสำหรับการขึ้นรูปผนังที่แตกต่างกันซึ่งให้ความเป็นไปได้ทางสถาปัตยกรรมใหม่ ๆ เช่นความสามารถในการซึมผ่านของอากาศแสงอุณหภูมิและอื่น ๆ ขั้นตอนแรกของการทดลองประกอบด้วยการหล่อยิปซั่มระหว่างหมอนอิงที่พองตัวซึ่งได้รูปทรงที่มีอยู่ในโครงกระดูกของเซลล์ที่มีแร่ธาตุตามธรรมชาติ จากนั้นทำการทดลองทางกายภาพและการวิเคราะห์การไหลเวียนของอากาศและการส่องสว่างแบบดิจิทัลเพื่อเปิดเผยการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติโดยขึ้นอยู่กับลักษณะต่างๆของรูปร่างเช่นขนาดของเซลล์และความสามารถในการซึมผ่านของเซลล์ เป้าหมายสูงสุดของโครงการคือการสร้างระบบการผลิตที่สามารถจัดระเบียบตนเองและสร้างกำแพงที่มีลักษณะแตกต่างกันในส่วนต่างๆ[4]… นอกจากนี้วิธีการนี้ยังช่วยให้สามารถแพร่กระจาย - การเพิ่มจำนวนของเนื้อเยื่อร่างกายผ่านการเพิ่มจำนวนของเซลล์ซึ่งแสดงในกรณีนี้ในความสามารถในการเติบโตของผนังที่มีลักษณะแตกต่างกันผ่านกระบวนการเดียว
ในต้นแบบเชลล์ที่สร้างขึ้นที่การประชุมเชิงปฏิบัติการ Branching Point: Interaction ในเดือนสิงหาคม 2011 การสร้างสัณฐานวิทยาของพาราเมตริกแสดงให้เห็นว่าตัวเองไม่ได้อยู่ในรูปแบบขององค์ประกอบ แต่อยู่ในรูปทรงเรขาคณิตของการเชื่อมโยง แนวคิดการออกแบบได้รับการพัฒนาโดย Daniel Piker ผู้สร้างปลั๊กอิน Kangaroo สำหรับ Grassopper และ Dimitri Demin ในแบบจำลองโดยการจำลองปฏิสัมพันธ์ทางกายภาพจุดต่างๆจะถูกกระจายไปบนพื้นผิวที่มีความโค้งสองชั้นเพื่อเติมเต็มให้เท่ากันทั้งหมดและสร้างรูปสามเหลี่ยมด้วยความเท่าเทียมกันสูงสุดที่เป็นไปได้ของด้าน ในแบบจำลองทางกายภาพรูปสามเหลี่ยมหน้าจั่วที่เหมือนกันจะเชื่อมต่อกันด้วยพันธะยืดหยุ่นขนาดเล็กและเมื่อพื้นผิวต่ำสุดถูกดึงให้สร้างพื้นผิวที่กำหนดโดยมีช่องว่างขั้นต่ำระหว่างองค์ประกอบ
ความแปรปรวน
ตัวอย่างเหล่านี้แสดงให้เห็นว่าสามารถใช้วิธีการทางสัณฐานวิทยาเพื่อสร้างรูปแบบที่เติบโตในสภาพแวดล้อม แต่มีขอบเขต จำกัด และคงที่ ในเวลาเดียวกันหนึ่งในหลักการพื้นฐานของสิ่งมีชีวิตเมื่อเซลล์เปลี่ยนรูปและทำให้รูปร่างของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดเปลี่ยนไปสามารถนำมาใช้ในสถาปัตยกรรมได้ซึ่งในกรณีนี้การปรับตัวจะผ่านจากโครงการไปสู่ชีวิตจริงของ อาคาร.
ต้นแบบของอาคารที่ผิดรูปทรงซึ่งตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของเงื่อนไขอาจเป็นโครงการ Muscle NSA (NonStandardArchitectures) ที่สร้างโดยกลุ่มวิจัย Hyperbody[5] ภายใต้การดูแลของ Kas Osterhuis จากมหาวิทยาลัยเทคนิค Delft (TUDelft ประเทศเนเธอร์แลนด์) ในปี 2546 มีการจัดแสดงต้นแบบของอาคารที่ Centre Pompidou ซึ่งเยื่อนิวเมติกวางอยู่บนเครือข่ายของ "กล้ามเนื้อ" ในอุตสาหกรรมที่สร้างเซลล์สามเหลี่ยม กล้ามเนื้อหดตัวและผ่อนคลายอย่างอิสระประสานงานแบบเรียลไทม์กับโปรแกรมควบคุมทั่วไปจึงทำให้ปริมาตรทั้งหมดของศาลาเสียรูป ศาลาตอบสนองโดยใช้เซ็นเซอร์ที่วางอยู่รอบ ๆ โดยตอบสนองต่อการเคลื่อนไหวของผู้คนในรูปแบบต่างๆ[6]… ในปี 2548 Hyperbody ได้สร้างเวอร์ชันถัดไปที่เรียกว่า Muscle Body ซึ่งระบบการทำงานประสานกันของกล้ามเนื้อทั้งหมดได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้นซึ่งทำให้สามารถรักษารูปร่างของเยื่อไลคร่าที่ยืดออกได้ซึ่งคล้ายกับที่ใช้ในชุดกีฬา กล้ามเนื้อเปลี่ยนรูปทรงของกันสาดบีบอัดและยืดส่วนต่างๆของผ้าจึงเปลี่ยนความหนาและความโปร่งใส ศาลานี้ตอบสนองต่อวิธีที่ผู้คนเข้าไปข้างใน: มันเปลี่ยนการส่องสว่างและสร้างเสียงให้สอดคล้องกับการเคลื่อนไหวของผู้มาเยี่ยมชม[7]… ดังนั้นลักษณะของสภาพแวดล้อมจึงกลายเป็นพลวัตและแยกออกจากธรรมชาติของอาคารเองไม่ได้
การเคลื่อนที่ไปในทิศทางนี้เป็นไปได้ที่จะสร้างโครงสร้างทางสัณฐานวิทยาซึ่งแต่ละองค์ประกอบสามารถแยกกันได้โดยอิสระ แต่ในข้อตกลงกับเพื่อนบ้านเปลี่ยนรูปร่างเพื่อให้คุณสมบัติของสิ่งแวดล้อมเช่นการส่องสว่างอุณหภูมิการไหลเวียนของอากาศสีพื้นผิวและอื่น ๆ มากขึ้นจะเปลี่ยนไป และถ้าสิ่งนี้เชื่อมโยงกับหลักการตามธรรมชาติของความยืดหยุ่นและความยืดหยุ่นในสิ่งมีชีวิตเราก็จะไปที่ระดับอื่นของการก่อตัวของที่อยู่อาศัย
ตัวอย่างของการเปลี่ยนรูปแบบไม่ใช้กลไกดังกล่าวคือโครงการ Shape Shift ซึ่งองค์ประกอบของเชลล์ได้รับการออกแบบให้เปลี่ยนรูปภายใต้อิทธิพลของกระแสไฟฟ้าแผนกระบบอัตโนมัติทางสถาปัตยกรรมที่ ETHZ และห้องปฏิบัติการวัสดุศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งสหพันธรัฐสวิสที่ EMPA กำลังทดลองกับ Electroactive Polymer (EAP) ที่ทำสัญญาและขยายตัวโดยขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าที่ใช้ เมมเบรนของพวกเขาเป็นแซนวิชที่มีวัสดุหลายชั้น เมื่อพื้นที่ของชั้น EPA ลดลงเมมเบรนทั้งหมดจะเปลี่ยนรูปเนื่องจากความแตกต่างของพื้นที่ระหว่างชั้นเมมเบรนด้านล่างและด้านบน[8].
วิดีโอโครงการ ShapeShift:
การเสียรูปอีกประเภทหนึ่ง แต่ที่สำคัญมากคือปฏิกิริยาโดยตรงขององค์ประกอบต่อการเปลี่ยนแปลงในสิ่งแวดล้อมผ่านคุณสมบัติโดยธรรมชาติของวัสดุและโครงสร้าง เป็นกระบวนการที่เป็นอิสระและจัดระเบียบตนเอง ช่วยให้คุณสร้างเปลือกที่ทำงานเหมือนผิวหนังโดยที่เซลล์แต่ละเซลล์มีความไวต่อการเปลี่ยนแปลงของสภาพแวดล้อมได้ดีกว่าโครงสร้างทางวิศวกรรมที่ใช้เทคโนโลยีชั้นสูงซึ่งประกอบด้วยชิ้นส่วนที่แตกต่างกันจำนวนมาก
การติดตั้ง "HygroScope - Meteosensitive Morphology" ซึ่งสร้างขึ้นโดย Achim Menges ร่วมกับ Stefan Richert ดำเนินการตามหลักการนี้ พวกเขาตรวจสอบคุณสมบัติของกรวยสนเพื่อเปิดและปิดเมื่อความชื้นเปลี่ยนแปลง คุณสมบัติในการดูดความชื้นของเส้นใยไม้ช่วยให้ดูดซับของเหลวและแห้งผ่านวงจรนี้ได้หลายครั้งโดยไม่เกิดความเสียหาย หลังจากนั้นโครงสร้างถูกสร้างขึ้นจากชั้นบาง ๆ ซึ่งคุณสมบัติแอนไอโซทรอปิกซึ่งช่วยให้เพลตบิดไปในทิศทางเดียวได้อย่างรวดเร็ว ดังนั้นปฏิกิริยาของเชลล์ต่อการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของสิ่งแวดล้อมจึงถูกตั้งโปรแกรมไว้ [9].
วิดีโอ HygroScope - Centre Pompidou Paris:
ตัวอย่างล่าสุดคือการติดตั้ง BLOOM ที่สร้างโดยสตูดิโอสถาปัตยกรรม dO | Su พื้นผิวประกอบด้วยองค์ประกอบประเภทเดียวกันคือแผ่นไบเมทัลลิก Bimetal เมื่อได้รับความร้อนจากแสงแดดโดยตรงจะเริ่มโค้งงอจึงเปิดรูขุมขนในเปลือกเพื่อให้อากาศบริสุทธิ์ซึมเข้าใต้โครงสร้าง
วิดีโอพื้นผิว BLOOM:
ในโครงการนี้และโครงการก่อนหน้านี้หลักการของการสร้างสัณฐานวิทยาแบบดิจิทัลทำงานพร้อมกันซึ่งแต่ละองค์ประกอบมีความแตกต่างจากเพื่อนบ้านเล็กน้อยเนื่องจากการก่อตัวของมันใช้ข้อมูลที่แตกต่างกันเล็กน้อยจากที่สร้างขึ้นจากที่อยู่ใกล้เคียง แต่องค์ประกอบนี้ยังเปลี่ยนรูปร่างภายใต้อิทธิพลของไม่ใช่ข้อมูล แต่เป็นพลังงานหรือคุณสมบัติของสิ่งแวดล้อม หลักการนี้ช่วยให้วัตถุทางสถาปัตยกรรมสามารถรวมเข้ากับระบบนิเวศวิทยาได้ตามธรรมชาติ
หากสถาปัตยกรรมก่อนหน้านี้ได้รับแรงบันดาลใจจากรูปแบบธรรมชาติตอนนี้ธรรมชาติจะจัดหาสถาปนิกด้วยวิธีการและเทคโนโลยีสำหรับการทำงานกับรูปแบบและสสาร ตอนนี้สัณฐานวิทยาเป็นส่วนสำคัญของสัณฐานวิทยาทางสถาปัตยกรรมเช่นเดียวกับชีววิทยา กระบวนการของความหลากหลายของความหลากหลายการแพร่กระจายวิวัฒนาการการจัดระเบียบตนเองเป็นเครื่องมือที่แท้จริงสำหรับสถาปนิกการใช้งานนี้ทำให้สามารถสร้างความสัมพันธ์ระหว่างมนุษย์สิ่งแวดล้อมเทียมและธรรมชาติได้อย่างถูกต้องมากขึ้น และบางทีถ้าเราเปลี่ยนมุมมองเราจะเห็นว่าในความเป็นจริงเราพัฒนาสิ่งมีชีวิตไปไกลกว่าที่คิด สิ่งมีชีวิตเท่านั้นที่ไม่ปรากฏในพันธุวิศวกรรม แต่อยู่ในสถาปัตยกรรม
เชิงอรรถ
[1] เฮนเซลไมเคิลก้าวสู่ความสามารถในการบริหารจัดการตนเองและหลายประสิทธิภาพในสถาปัตยกรรม เทคนิคและเทคโนโลยีใน Morphogenetic Design, Architectural Design Vol. 76 No. 2, p.8.
[2] ไวลีย์, John Morphogenetic Urbanism การออกแบบสถาปัตยกรรม: เมืองดิจิทัลหน้า 65
[3] Hensel, Michael, Menges, Achim, Weinstock, Michael Computational Morphogenesis, Emergent technologies and design, 2009, pp. 51-52
[4] Porous Cast, URL:
[5] MuscleBody - KasOosterhuis, 2005, URL:
[6] Muscle Non-Standard Architecture, Centre Pompidou Paris, URL: https://protospace.bk.tudelft.nl/over-faculteit/afdelingen/hyperbody/publicity-and-publications/works-commissions/muscle-non-standard-architecture- เซ็นเตอร์ปอมปิดูปารีส /
[7] MuscleBody, 2005
[8] ShapeShift, เอกสาร PDF, URL:
[9] Menges, Achim, Reichert, Steffen Material Capacity: Embedded Responsiveness, Architectural Design: Material Computation: Higher Integration in Morphogenetic Design เล่มที่ 82, ฉบับที่ 2, หน้า 52–59, 2555
ลำดับเหตุการณ์ของโครงการ BRANCH POINT:
2010, กรกฎาคม. การประชุมเชิงปฏิบัติการครั้งแรกและการบรรยายเรื่อง Branching Point on the Arrow
2011, มกราคม. การประชุมเชิงปฏิบัติการและการบรรยายในเทศกาล Artery 2010
2011, มกราคม.การประชุมเชิงปฏิบัติการและการบรรยายในงานเทศกาล ARCHITECTURE OF MOVEMENT 2010 (YAROSLAVL)
พ.ศ. 2554 สิงหาคม. การติดตั้ง BranchPointActSurf
2554 ร., อาจ. ชุดการบรรยาย "5.5 สาขา" ที่ ArchMoscow 2011
พ.ศ. 2554 ตุลาคม. Workshop ประกอบด้วย 4 กลุ่มและการบรรยาย BRANCH POINT: INTERACTION
2011, พฤศจิกายน การประชุมเชิงปฏิบัติการในเทศกาล White Tower 2011 ใน Yekaterinburg
2012 กุมภาพันธ์. การประชุมเชิงปฏิบัติการร่วมและการบรรยาย SO-SOCIETY_2 ในงานเทศกาล "Golden Capital 2012" ที่เมืองโนโวซีบีสค์
2012, มีนาคม. การประมวลผลการประชุมเชิงปฏิบัติการ "สถาปัตยกรรมพาราเมตริก" ที่หอศิลป์ VKHUTEMAS กรุงมอสโก
archi.ru/events/extra/event_current.html?eid=6060
พ.ศ. 2555 มีนาคม. การประชุมเชิงปฏิบัติการและการบรรยายใน Krasnoyarsk ตามคำเชิญของ 1ln group 2012
branchpoint.ru/2012/04/03/vorkshop-digital-fabrication-v-krasnoyarske/