Achim Menges | Material Systems and Morphogenetic Design

Cesta Emergent TechnologiesNa úvod své přednášky věnované strategiím polymorphismu (mnohotvárnosti) porovnal Achim Menges dvě možnosti využívání dostupných digitálních technologií v navrhování.První, klasická postupuje po ose myšlenka, tvar a realizace za pomoci digitálních technologií. Tuto metodu rozvíjeli od poloviny devadesátých let architekti jako například Frank O. Gehry, Norman Foster nebo Nicholas Grimshaw.Druhý způsob naopak vychází ze studia materiálu a jeho chování, analyzuje omezení z hlediska realizace a výroby a teprve nakonec, po důsledném pochopení výhod a limitů daných materiálů, přichází výsledný design. Forma vzniká nikoli modelováním, ale informováním. Výsledný objekt a architektura jako taková je tudíž složena z komponentů, které jsou podrobeny testům při procesu hledání formy. Jedná se třeba i o tak jednoduchou práci s materiálem jakým je proužek papíru (viz obr. 01, 02). Architekt či designér tak bere v potaz mechanické vlastnosti isotropního materiálu, testuje jeho vlastnosti v závislosti na měnící se geometrii při stejné typologii objektu. Z těchto údajů je pak sestaven parametrický model, který umožňuje adaptaci komponentu do digitální geometrie. Konečný objekt je pak možné bez větších potíží vyrobit a sestavit, což je jedním z prvotních záměrů tohoto postupu. www.postagriculture.orgSoučasné nové možnosti práce s digitálními technologiemi se nesnaží kopírovat tradiční postup navrhování, ale hledají inspiraci v přírodních procesech, jako je například růst a množení (differentiation and proliferation). V praxi poté vzniká soustava komponentů podobná ve svém základu konceptům, které se uplatňují v přírodě při růstu a množení. Při návrhu těmito technikami je nutné ovládat a pečlivě brát v potaz i jiné kartézské souřadnicové soustavy (např. UV souřadnice). Achim Mengez se ve své přednášce dotknul i problematiky formy a růstu, kde se přiklání spíše k teorii, která dokládá, že konečný objekt je informován možnostmi a limity komponentu, zatímco druhá teorie je založena na tvrzení, že výsledná forma určitým způsobem ovlivňuje komponenty. V současné době nelze určit, která teorie je rozhodující. Ovšem oba dva přístupy se shodují v tom, že objekty vznikají způsobem „bottom up“.Bottom Up neboli zdola nahoruKoncept práce a navrhování zdola nahoru spočívá ve využití samoorganizační schopnosti mnoha primitivních elementů. Achim Menges představil několik příkladů experimentů se soustavami prvků organizovaných zdola nahoru. Zdůraznil, že je velmi důležité rozumět způsobu, jakým jednotlivé prvky zapadají do sebe a jak jsou sestavovány. Stejně tak je nezbytné vnímat schopnost materiálu nalézt svoji vlastní formu tak, jak se této metodě hledání tvaru věnoval v 2. polovině 20. století Frei Otto.Achim Menges se skupinou Emergent Technologies and Design zkoumá možnosti generativních procesů závislých jak na vnitřních vlastnostech materiálů, jejich kompozici a způsobu sestavování, tak na omezeních daných konkrétním projektem. Tato omezení by se dala shrnout do skupiny vnějších vlivů, které vždy působí na materiál a architekturu vůbec. Forma je generována digitálními prostředky a mnohdy matematickými algoritmy. Jako jeden z vhodných algoritmů se nabízí Lindenmayer systém pro svou všestrannost (L-systém byl vynalezen koncem 60. let pro zkoumání a modelování růstu rostlin). V jednom z projektů je použit software Genr8 (od M. Hemberga – MIT, AA), který obsahuje L-systém společně s genetickým algoritmem pro vyhodnocení vhodné geometrie. „Fibrous Surface“ (obr. 03) je ve výsledku plocha, která se skládá z rovinných komponentů stavebního řeziva. Mnohotvárné objektyPráce s mnohotvárnými objekty přináší designérovi hned několik výhod, jak uvedl Achim Menges; je to možnost kontroly nad výrobním procesem, možnosti s objektem manipulovat dle libovolného přání a studovat jeho chování a na základě těchto poznatků jej dále optimalizovat a zároveň nepopřít jeho přirozenou vlastnost – sebeorganizaci. Ve výsledku to umožní lepší chování geometrie jako celku při vykonávání určitých funkcí – například zatížení. Tyto postupy pak nabízejí možnost implementovat určité procesy analýzy od samého začátku navrhování, při navrhování konstrukce je to například metoda konečných prvků. Žádné z těchto postupů nejsou vzdáleny běžné praxi, stěny Agbar Tower v Barceloně (Atelier Jean Nouvel) jsou dokladem masivního použití tohoto postupu. Digitální EvoluceVe druhé polovině přednášky Achim Menges doložil na několika příkladech myšlenky, které rozvíjel na začátku. Nové postupy, které zkoumá se skupinou Emergent Technologies and Design, se dají shrnout termínem „morphogenetic design“, což je praxe pohybující se na rozmezí oblastí evolučního programování (evolutionary computation), umělého života a možností CAD/CAM výroby.Přehodnocení procesu navrhování, ke kterému prof. Menges vybízí, by se mělo opírat o důkladné pochopení materiálů, konstrukcí a způsobu jejich realizace. Není k tomu třeba „raketových“ technologií, jelikož standardní nástroje a materiály stále nabízejí mnoho nových možností pramenících z jejich vnitřní logiky a způsobu sestavování.www.achimmenges.netLinky: Techniques and Technologies in Morphogenetic Design, AD 02/0http://eu.wiley.com/WileyCDA/WileyTitle/productCd-0470015292.htmlhttp://www.achimmenges.net/http://www.postagriculture.org/http://www.evolutionary-strategies.org/http://www.aaschool.ac.uk/http://www.aaschool.ac.uk/etPavel Hladík, Jaroslav Hulínw w w . d i g i a r c h . c z Pořádají: e-architekt.cz, Fakulta architektury ČVUT v PrazeVe spolupráci: Velvyslanectví Nizozemského království, Česká komora architektů, Nadace české architekturyHlavní partneři: ArchiCAD, Autodesk, Copy General, HP invent, Hacker modelPartneři: Nemetschek, VELUXProjekt podpořili: NC Computers, PROSTORMediální partneři: Computer Design, Era 21, KONSTRUKCE, Radio1Internetoví partneři: AVC, STUDENT