Παραδείγματα εφαρμογής διαγράμματος Voronoi σε κέλυφος κτηρίων: 1. Faulders Studio, Airspace Tokyo, Τόκιο, Ιαπωνία, 2. Χρήση ορισμού Grasshopper για παραγωγή 3D μοντέλου voronoi (εικόνα από οθόνη υπολογιστή), 3. Hassell Studio, Alibaba Headquarters, Χανγκτσόου, Κίνα, 4. ARM Arcjhitecture, Melbourne Recital Centre, Μελβούρνη, Αυστραλία

γράφει η Άννα Παπαχριστοφόρου

Με την ευρεία διάδοση διάφορων υπολογιστικών εργαλείων που παρατηρείται τα τελευταία χρόνια, ο παραμετρικός σχεδιασμός ως πεδίο έρευνας και νέων αναζητήσεων της αρχιτεκτονικής δημιουργίας δεν περιορίζεται πλέον μόνο στην ακαδημαϊκή κοινότητα, αλλά αποτελεί βασικό εργαλείο σχεδιασμού για πολλά αρχιτεκτονικά γραφεία. Οι αρχιτέκτονες δεν χρειάζεται πλέον να αναζητήσουν σχεδιαστικά εργαλεία σε εξειδικευμένα λογισμικά από άλλους κλάδους, όπως λογισμικά για περίπλοκες επιφάνειες αεροσκαφών ή τεχνικές προσομοίωσης και animation για τον κινηματογράφο. Αντίθετα, προσαρμόζουν και αναπτύσσουν συνεχώς και με ταχείς ρυθμούς τα δικά τους παραμετρικά εργαλεία, που ανταποκρίνονται σε μεγάλο βαθμό στο πλήθος και στην πολυπλοκότητα των απαιτήσεων της αρχιτεκτονικής παραγωγής σήμερα. Παράλληλα, υπάρχει μια συλλογική προσπάθεια να αναπτυχθεί ένα ενιαίο θεωρητικό πλαίσιο που να υποστηρίζει τη νέα κατεύθυνση της αρχιτεκτονικής. Το ερώτημα που τίθεται είναι κατά πόσον η παραμετρική αρχιτεκτονική είναι όντως παραμετρική στη λογική και στον τρόπο παραγωγής της, ή αν και σε ποιο βαθμό τα εργαλεία αυτά χρησιμοποιούνται από τους αρχιτέκτονες σε μια προσπάθεια να αντεπεξέλθουν στην ανταγωνιστική αγορά της οικοδομικής βιομηχανίας, χωρίς όμως βαθύτερη κατανόηση της έκτασης των δυνατοτήτων τους.

Η ένταξη και η ανάπτυξη αλγοριθμικών συστημάτων στην αρχιτεκτονική απελευθερώνει το σχεδιασμό από τους περιορισμούς των «παραδοσιακών» εργαλείων και παρέχει τη δυνατότητα και τα μέσα για διερεύνηση νέων («άγνωστων») διαδικασιών σύνθεσης, παραγωγής, κατασκευής και λειτουργίας της αρχιτεκτονικής μέσα από την παραμετρική λογική. Τα αλγοριθμικά συστήματα που χρησιμοποιούνται στον προγραμματισμό είναι σχεδιασμένα ώστε μέσα από διαδοχή λογικών διαδικασιών και κανόνων συσχετισμού στοιχείων και παραμέτρων να παράγουν λύσεις στο εκάστοτε πρόβλημα που τίθεται. Επαγωγικοί ή γενετικοί αλγόριθμοι που συχνά χρησιμοποιούνται εμπεριέχουν στη δομή τους την έννοια της εξέλιξης ή του τυχαίου, με αποτέλεσμα η μορφή η οποία «γεννιέται» κάθε φορά που εκτελείται ο κώδικας να είναι διαφορετική, απρόβλεπτη και πολλές φορές να καταπλήσσει ακόμα και τον ίδιο το δημιουργό τους. Η ουσία του παραμετρικού σχεδιασμού έγκειται στις σχέσεις μεταξύ στοιχείων και παραμέτρων, στοιχείο έμφυτο στις διαδικασίες παραγωγής του αρχιτεκτονικού έργου. Παραδοσιακά, τα κτήρια σχεδιάζονται και κατασκευάζονται σε σχέση με διάφορες μεταβλητές και δυνάμεις του χώρου, όπως το κλίμα και η μορφολογία του εδάφους, το κοινωνικό, πολιτιστικό και οικονομικό πλαίσιο, η χρήση, οι τεχνολογικές δυνατότητες αλλά και ο ίδιος ο ανθρώπινος παράγοντας, είτε ως δημιουργικό ένστικτο του αρχιτέκτονα είτε ως ανάγκες του χρήστη. Η αρχιτεκτονική αφορά και προκύπτει πάντα μέσα από το συσχετισμό, το συμβιβασμό, την αλληλεπίδραση όλων αυτών των παραγόντων, ή καλύτερα όλων αυτών των παραμέτρων. «Οι υπολογιστικές μορφολογικές αναζητήσεις δεν ακυρώνουν την ανθρώπινη φαντασία, αλλά αντιθέτως επεκτείνουν πιθανούς περιορισμούς της».¹

Στην εισαγωγή του βιβλίου του Expressive Form. A Conceptual Approach to Computational Design,² ο Κώστας Τερζίδης αμφισβητεί τον τρόπο με τον οποίο οι ψηφιακές τεχνολογίες χρησιμοποιούνται στην αρχιτεκτονική. Παρόλο που έχουν περάσει πάνω από 10 χρόνια από την έκδοση του βιβλίου του, σε μεγάλο βαθμό τα υπολογιστικά εργαλεία και τα παραμετρικά λογισμικά χρησιμοποιούνται σαν απλό σχεδιαστικό μέσο, χωρίς να υπάρχει έλεγχος ή αντίστοιχη κατανόηση από το χρήστη όσον αφορά τη λογική των αλγοριθμικών συστημάτων. Ποικίλες παραμετρικές εφαρμογές, plug-ins και scripts είναι εύκολα προσβάσιμα σε κάθε σχεδιαστή/αρχιτέκτονα μέσω open-source κοινοτήτων στο διαδίκτυο. Η δυνατότητά τους να παράγουν με σχετικά απλές οδηγίες καταπληκτικές, ασυνήθιστες μορφές, ενώ ταυτόχρονα διαχειρίζονται την πολυπλοκότητα των σύνθετων σύγχρονων κατασκευών, καθιστά το σχεδιασμό με παραμετρικές τεχνικές ελκυστική κατεύθυνση για την αρχιτεκτονική που θέλει να εντυπωσιάσει ως avant-garde και να ηγείται στις τρέχουσες τάσεις του σχεδιασμού. Επιπρόσθετα, με τη χρήση παραμετρικού λογισμικού ένα αρχιτεκτονικό γραφείο έχει τη δυνατότητα να επιταχύνει την αρχιτεκτονική παραγωγή χωρίς να αυξήσει το κόστος της, να βελτιστοποιήσει την κατασκευή χωρίς να την απλοποιήσει – δυνατότητα που ενδυναμώνει την ανταγωνιστική του ισχύ σε μια αγορά που γίνεται ολοένα και πιο απαιτητική. Συνέπεια όμως αυτής της «επιφανειακής» σχέση ς του αρχιτέκτονα με τον υπολογιστή είναι ο περιορισμός της αξιοποίησης των δυνατοτήτων των αλγοριθμικών συστημάτων, αλλά και των ορίων της δημιουργικότητας του αρχιτέκτονα, και αυτό οδηγεί την αρχιτεκτονική σε απλές αναπαραγωγές μορφολογικών τυπολογιών (συχνά στην απλή εφαρμογή μαθηματικών μοτίβων στο κέλυφος των κτηρίων).

Μέσα από μια σειρά άρθρων αλλά και τα βιβλία του The Autopoiesis of Architecture Vol.1 & 2, ο Patrik Schumacher³ εισάγει τον παραμετρισμό ως το επόμενο κίνημα, διάδοχο του μοντερνισμού, στην ιστορία της αρχιτεκτονικής. Παρόλο που ο παραμετρισμός αναφαίνεται μέσα από την εκτεταμένη χρήση των παραμετρικών τεχνικών σχεδιασμού, η χρήση και μόνο των σχεδιαστικών εργαλείων δεν εξασφαλίζει την παραμετρικότητα στην αρχιτεκτονική. Για τον Schumacher, από την άποψη της αισθητικής, χαρακτηριστικό του παραμετρισμού αποτελεί η κομψότητα της οργανωμένης πολυπλοκότητας και η αίσθηση της συνεχούς ρευστότητας, ανάλογη με εκείνη των φυσικών συστημάτων. Εμπνευσμένος από την ανάλυση δομικών συστημάτων και μορφών της φύσης μέσω μαθηματικών μοντέλων και υπολογιστικής δυνατότητας, ο παραμετρικός σχεδιασμός μπορεί να αποτελέσει ένα σημαντικό μέσο για καινοτομία και βελτίωση των ποιοτικών και ποσοτικών συνθηκών του δομημένου χώρου.⁴ Η παραμετρικότητα στην αρχιτεκτονική επιτυγχάνει μορφολογική συνοχή σε διαφορετικές κλίμακες, από την οικοδομική λεπτομέρεια κατασκευαστικών συστημάτων στην οργάνωση αστικών μοντέλων σε επίπεδο πόλεων. Η μορφολογική συνοχή, όμως, δεν βασίζεται στην επανάληψη των μορφολογικών τυπολογιών, αλλά στη σχέση μεταξύ των συνιστωσών και στη σχέση συνόλου-μέρους, και υλοποιείται μέσα από τις αρχές συνεχούς διαφοροποίησης και εντατικής συσχέτισης, όπως ακριβώς και στα φυσικά συστήματα και μαθηματικά μοντέλα που μεταφράζονται σε παραμετρικούς κώδικες. Η ευελιξία των συστημάτων αυτών επιτρέπει την προσαρμογή των συνιστωσών σε τοπικό επίπεδο στις συνθήκες που ελέγχονται και ρυθμίζονται από τις παραμέτρους, διατηρώντας πάντα τη συνοχή του συστήματος. Διευρύνοντας το πεδίο των παραμέτρων που μπορούν να επηρεάσουν την παραγόμενη μορφή και δομή του χώρου, η παραμετρική αρχιτεκτονική θα μπορούσε να περιλάβει πληροφορίες που αφορούν την κατασκευαστική, υλική και περιβαλλοντική αποτελεσματικότητα, παράγοντες που επηρεάζουν τον αειφόρο (sustainable) σχεδιασμό, αλλά και την ανατροφοδότηση του συστήματος βάσει της εμπειρίας και της κατοίκησης του χώρου από τους χρήστες.

Η ταχύτητα με την οποία τα παραμετρικά εργαλεία αναπτύσσονται, σε συνδυασμό με τις απαιτητικές συνθήκες που κυριαρχούν στη σύγχρονη κατασκευή, συχνά μειώνουν την αρχιτεκτονική δημιουργία σε στείρα αναπαραγωγή των εντυπωσιακών μορφών που παράγει ο υπολογιστής με την εκτέλεση αλγοριθμικών κωδικών. Λόγω της εγγενούς μηχανιστικής φύσης αυτών των υπολογιστικών συστημάτων, η αυθαίρετη χρήση των διαθέσιμων εργαλείων οδηγεί σε μια κενή από νόημα αρχιτεκτονική που, εν απουσία του αρχιτέκτονα, αναπαράγει συνεχώς παρόμοιες μορφολογίες και εντέλει ακυρώνει και τις ποιότητες που έχει να προσφέρει η παραμετρική προσέγγιση στο δομημένο περιβάλλον. Με τη βαθύτερη κατανόηση της υπολογιστικής λογικής του παραμετρισμού και την εμπλοκή στη συνεχή εξέλιξη των παραμετρικών εργαλείων, ο αρχιτέκτονας θα μπορέσει να ανακτήσει μέρος του έλεγχου της διαδικασίας. Καθορίζοντας τις χωρικές απαιτήσεις θα μπορέσει να επαναπροσδιορίσει τις παραμέτρους του συστήματος σε παραδοσιακές αρχές του αρχιτεκτονικού σχεδιασμού, όπως υλικότητα και χρήση, περιβαλλοντικές συνθήκες, κοινωνία, πολιτισμός αλλά και οικονομία υλικού, βελτιστοποίηση μορφής και βιωσιμότητας. Η δημιουργική διαίσθηση και η καλλιτεχνική ευφυΐα του αρχιτέκτονα, όπως επίσης και η εμπειρία και η αντίληψη του χρήστη θα μπορέσουν να αποτελέσουν και πάλι παραμέτρους στον αλγόριθμο της διαδικασίας παραγωγής χώρου.

Σημειώσεις

1. Terzidis, K., Expressive Form. A conceptual Approach to Computational Design, Οξφόρδη: Spon Press, 2003, σελ. 5.
2. Terzidis, K., Expressive Form. A conceptual Approach to Computational Design, Οξφόρδη: Spon Press, 2003, σελ. ix.
3. http://www.patrikschumacher.com/
4. http://www.aiacc.org/2012/06/25/parametric-design-a-brief-history/

Το άρθρο δημοσιεύθηκε στην Περιοδική Έκδοση “αρχιτέκτονες”, τεύχος 10, Μάρτιος 2014