Thesis by Kristīne Baltā

RĪGAS TEHNISKĀ UNIVERSITĀTE ARHITEKTŪRAS UN PILSĒTPLĀNOŠANAS FAKULTĀTE ARHITEKTŪRAS UN PILSĒTBŪVNIECĪBAS KATEDRA

BAKALAURA DARBS

PARAMETRISKĀ PROJEKTĒŠANA DAUDZSTĀVU DZĪVOJAMO ĒKU FASĀŽU ARHITEKTŪRĀ

Studente

Kristīne Baltā

Bakalaura darba vadītājs

Lekt., Dr.arch. Arne Riekstiņš

Katedras vadītājs

Prof., Dr.arch. Jānis Briņķis

2014./2015. m.g. Reģ. Nr.

SATURA RĀDĪTĀJS

ANOTĀCIJA .............................................................................................................................. 3 ABSTRACT ............................................................................................................................... 4 RESUMEN ................................................................................................................................. 5 IEVADS ..................................................................................................................................... 7 1. PARAMETRISKĀS PROJEKTĒŠANAS PAMATNOSTĀDNES ....................................... 10 1.1. Parametriskās projektēšanas pirmsākumi un attīstības virzieni .................................... 12 1.2. Parametriskās projektēšanas digitālie instrumenti ........................................................ 18 2. FASĀŽU PROJEKTĒŠANAS PRINCIPI ............................................................................ 22 2.1. Fasādes loma dzīvojamās ēkās .................................................................................... 23 2.2. Parametriski projektētu daudzstāvu dzīvojamo ēku fasādes pasaulē............................. 25 3. PARAMETRISKAS FASĀDES DEFINĪCIJAS MODELĒŠANA AR GRASSHOPPER ..... 45 SECINĀJUMI .......................................................................................................................... 55 IZMANTOTIE INFORMĀCIJAS AVOTI ................................................................................ 57 PIELIKUMI .............................................................................................................................. 64

ANOTĀCIJA Rīgas Tehniskās universitātes Arhitektūras un Pilsētplānošanas fakultātes 4. kursa studentes Kristīnes Baltās bakalaura darbs ir „Parametriskā projektēšana daudzstāvu dzīvojamo ēku fasāžu arhitektūrā”. Teorētisko izpēti papildina bakalaura darba ietvaros modelētais parametriskas fasādes risinājums vienai no iepriekšējā studiju projekta dzīvojamās apbūves ēkām Pasaules Expo 2017 izstādes teritorijā, Astanā, Kazahstānā. Parametriska projektēšana ir loģiska un racionāla projektēšanas metode, kas ļauj rast ātrus un efektīvus risinājumus, kur ģeometrija izteikta matemātiskās definīcijās un algoritmos, paverot plašas iespējams sarežģītas, daudzveidīgas arhitektūras izteiksmes formu radīšanai. Bakalaura darba mērķis ir izpētīt, cik radoši un daudzveidīgi līdz šim risinātas daudzstāvu dzīvojamo ēku fasādes, izmantojot parametrisko projektēšanu, ne tikai ēkas estētiski bagātinot, bet arī dodot nozīmīgu funkcionālu pienesumu, kas citādi būtu grūti vai neiespējami sasniedzams. Noteikt parametriskas arhitektūras ieguldījumu ilgtspējīgas dzīvojamo ēku fasāžu arhitektūras attīstībā. 1.nodaļā tiek pētīti parametriskās projektēšanas pirmsākumi un tās attīstība pasaules mērogā, kā arī nozīmīgākie digitālie instrumenti, kas kā parametriskas programmatūras pamatā lietotas pasaules arhitektūras grandiozāko un izsmalcinātāko celtņu modelēšanā un projektēšanā. 2.nodaļā ir aprakstīta fasādes loma dzīvojamās ēkās, kā arī analizēti parametriski projektētu daudzstāvu dzīvojamo ēku fasāžu piemēri pasaulē. Ekspresīva ēkas ārējā tēla radīšanai, apkopotās ēkas izceļas arhitektu atjautību, jaunāko tehnoloģiju un inovatīvu materiālu lietojumu. 3.nodaļa tiek veltīta parametriskas fasādes definīcijas modelēšanai ar Grasshopper. Nodaļā tiek secīgi aprakstīta autores darba gaita, veicot ekrānšāviņus, kur attēlots modeli veidojošo elementu savstarpējais algoritms. Nodaļā sniegts fasādes attīstības priekšlikums uz iepriekšējā studiju projekta risinātas dzīvojamās ēkas fasādes bāzes. Darba rezultātā tiek secināts, ka parametriskā arhitektūra ir tās attīstības stadijā. Daudzu mainīgu faktoru un tehnoloģiskās evolūcijas rezultātā, tā ir potenciāla arhitektūras pamatnozare. No mānīga stereotipa tā ir kļuvusi par spēcīgu ieroci arhitekta rokās. Daudzstāvu dzīvojamo ēku fasādes attīstījušās par estētiski kvalitatīvu un funkcionālu parametriskās arhitektūras ražojumu. Atslēgas vārdi: parametriska projektēšana, Grasshopper, dzīvojamās ēkas, fasāde, ilgstpējība, tehnoloģijas, inovācijas. Darbs rakstīts latviešu valodā, tā apjoms ir 64 lappuses, ieskaitot 46 attēlus. Darbam ir 3 pielikumi un izmantoti 63 informācijas avoti. 3

ABSTRACT „Parametric Design in Architecture of Multi-Story Residential Building Facades” is the Bachelor Thesis by Kristīne Baltā, 4th year student of Riga Technical University, the Faculty of Architecture and Urban Planning. The study project „Residential Building Development” in Astana, Kazakhstan, territory of world Expo 2017 with a parametric façade model definition made in Grasshopper are both added to the academic research. Parametric design is a logical and rational approach of designing which provides effective solutions, where its geometry being defined by mathematical definitions and algorithms. It has the capacity to create sophisticated architectural compositions of various combinations. The aim of this bachelor thesis: to explore the creative and diverse parametric approaches used in contemporary architecture to design facades of Multi-Story residential buildings not only aesthetically, but also functionally, in a way that otherwise would be hard or impossible to accomplish; define the contribution of parametric design for development of sustainable architecture of multi-story residential building facades. Chapter 1 explores the emergence of parametric design and its development, as well as describes the digital parametric tools, that are commonly being used to design the most sophisticated and impressive structures in the World’s architecture. The 2nd chapter outlines the facade’s role in residential buildings, as well as analyses examples of parametrically designed facades of multi-story residential buildings. Selected objects feature exquisite approaches by using innovative materials to design their expressive exterior. The 3d chapter is devoted to create a definition of a facade model in Grasshopper. This chapter gives chronological description of the process, capturing screenshots, which give a visual explanation how its components are being organized in an algorithm. It ends up with a proposal of the residential building facade development, based on the previous study project. Parametric design in the field of architecture is in progress. Influenced by many changing factors and the evolution of science, it is potentially a major field in architecture future. From a stereotype it has emerged as powerful weapon in hands of the architect. Multi-story residential building facade has evolved into aesthetically rich and functional product of parametric design. Key words: parametric design, Grasshopper, residential buildings, parametrical facade, sustainability, technology, innovation. The thesis is written in Latvian, it consists of 64 pages, including 46 pictures. It has 3 annexes and 63 sources of information. 4

RESUMEN "Diseño paramétrico en arquitectura de fachadas en edificios residenciales de varios pisos" es la Tesis de Fin de Grado escrita por Kristine Balta, estudiante de 4° curso de la Universidad Técnica de Riga, Facultad de Arquitectura y Urbanismo. El proyecto de estudio "Desarrollo de un Edificio Residencial" en el territorio de la Expo mundial 2017 en Astana, Kazajstán, y una determinación del modelo de una fachada paramétrica en Grasshopper, se adjunta a la investigación teórica. El Diseño paramétrico es un enfoque racional de diseño que ofrece soluciones eficaces, donde su geometría se define por las definiciones y algoritmos matemáticos. Es capaz de crear composiciones arquitectónicas sofisticadas de combinaciones varias. El objetivo de esta tesis de fin de grado es en primer lugar, explorar los diversos enfoques paramétricos creativos utilizados en la arquitectura contemporánea para diseñar fachadas en edificaciones residenciales de varios pisos, no sólo a nivel estético, sino también a nivel funcional, de forma que de otro modo sería difícil o imposible de lograr; en segundo lugar, definir la contribución del diseño paramétrico en el desarrollo de la arquitectura sostenible de fachadas de edificios residenciales de varios pisos. El capítulo 1 explora el surgimiento de diseño paramétrico y su desarrollo, y describe las herramientas paramétricas digitales, que comúnmente se utilizan para diseñar las estructuras más sofisticadas y impresionantes de la arquitectura a nivel mundial. El segundo capítulo describe el papel que juegan las fachadas en los edificios residenciales, así como analiza ejemplos de fachadas de diseño paramétrico en edificios residenciales de varios pisos. Los objetos seleccionados cuentan con enfoques exquisitos por el uso de materiales innovadores para diseñar un exterior expresivo. El tercer capítulo está dedicado a crear una definición de un modelo de fachada en Grasshopper. El capítulo ofrece la descripción cronológica del proceso, con captura de pantallas, que dan una explicación visual de cómo se organizan sus componentes en un algoritmo. El capítulo termina con una propuesta de desarrollo de fachada de un edificio residencial sobre la base de la construcción del proyecto de estudio previo. El diseño paramétrico en el campo de la arquitectura está en curso de desarrollo. Influenciado por muchos factores cambiantes y la evolución de la ciencia, es potencialmente el principal campo de futuro. Siendo en un principio un estereotipo, se ha convertido en una poderosa arma

en manos del arquitecto. Las fachadas de edificios residenciales de varios pisos han evolucionado hacia convertirse en un producto estético rico y funcional del diseño paramétrico. Palabras clave: diseño paramétrico, Grasshopper, edificios residenciales, fachada paramétrica, sostenibilidad, tecnología, innovación. La tesis está escrita en letón, consta de 64 páginas, incluyendo 46 fotografías. Cuenta con 3 anexos y 63 fuentes de información.

IEVADS Tēmas aktualitāte Parametriskā projektēšana jau vairākas desmitgades pasaulē tiek lietota kā racionāls un efektīvs projektēšanas paņēmiens. Praksē tam ir radītas digitālas arhitektiem izstrādātas programmas, kas atvieglo darba procesu un ģenerē efektīvus risinājumus gan pilsētvides projektēšanā, gan mazāka mēroga komplicētu ideju izstrādāšanā. Jo īpaši efektīvi parametriskos rīkus iespējams lietot ēku fasāžu arhitektūrā. Arhitektam saskaroties un rēķinoties ar visiem dotajiem vides un novietnes faktoriem, normatīvajām prasībām un budžeta ierobežojumiem, iespējas mākslinieciski un kreatīvi izpausties ir niecīgas. Taču parametriskā projektēšana ir veids, kas paver jaunus apvāršņus un sākotnēji neinteresants gadījums var tikt estētiski atrisināts. Parametriskā modelēšana ne tikai dod iespēju radīt jaunas arhitektūras formas, bet arī ļauj automātiski ģenerēt lielu daudzumu alternatīvu dizaina risinājumu [5, 2]. Pasaules populācija arvien pieaug un dzīve “atraujas no zemes”. Daudzstāvu dzīvojamo ēku projektēšana ir aktuāla nozare. Vadoties pēc “Europe’s Building Under Mycroscope” („Eiropas ēka zem mikroskopa”) 2010. gadā veiktā pētījuma, platība, ko aizņem tikai dzīvojamā apbūve Eiropā, ir 75 %, no kuras, savukārt, 36 % platības veido daudzstāvu dzīvojamās ēkas, un 39 %, kas ir lielākā daļa – privātmājas [44]. Var konstatēt, ka daudzstāvu dzīvojamās ēkas būtiski ietekmē kopējo pilsētvides tēlu. Pieaugošās populācijas dēļ ir jānodrošina mājoklis pieaugošam cilvēku skaitam. Tieši pilsētu intensīvās būvniecības dēļ, nepārdomāti projekti var radīt vienveidīgu un neinteresantu vidi. Baltijas valstīs to īpaši veicina no PSRS laikiem saglabājušās daudzstāvu dzīvojamās ēkas, kas Latvijā citviet rada īpaši emocionāli nomākošu gaisotni. Kopš 80. gadu nogales līdz 90. gadu sākumam pievērsta palielināta akadēmiska uzmanība vides veidošanas jautājumiem, lai optimizētu, radot risinājumus, kas reaģētu atbilstoši (angļu val. - responsive) klimata izmaiņām. Globālās sasilšanas dēļ, ilgtspējības jautājums pēdējās dekādes laikā ir būtiski ietekmējis fasādes kompozīciju [18]. Daudzstāvu dzīvokļu ēkās tai ir arhitetektoniski un estētiski principiāla nozīme. Tomēr daži arhitekti pievērš uzmanību tikai tās estētiskajiem aspektiem, ignorējot fasādes potenciālu ēkai līdzdarboties ar vidi [16]. Izmantojot modernās arhitektūras zinātnes atklājumus, šobrīd pieejamās inovatīvās tehnoloģijas un būvniecības materiālus, kā arī arhitektiem veidotos parametriskos rīkus, fasāde, kas ir ēkas ārējā

kārta (no angļu val. – envelope), no agrākajos laikos ierastās vienkāršas norobežojošās struktūras var kļūt par interaktīvu, videi draudzīgu ēkas komponenti [1, 43]. Ilgtspējības jautājumiem pēdējos gados viennozīmīgi ir pievērsa pastiprināta uzmanība. Arhitektam lietojot šobrīd pieejamās tehnoloģijas, cilvēka mājoklis, šajā gadījumā tieši daudzstāvu dzīvojamā ēka var kļūt par funkcionāli un estētiski kvalitatīvu pilsētvidi veidojošu arhitektūru. Līdzšinējais tēmas izpētes līmenis Pasaulē šobrīd ir pietiekami daudz publikāciju par pētījuma priekšmetu, bet Baltijas zonā nozari ietekmējošu pētījumu nav. Teorētiskus pētījumus digitālajā arhitektūrā veikuši Gregs Lins (Greh Lynn) [10, 30], Saskija Sasena (Saskia Sassen) [14], bet Latvijā mūsdienu digitālās sistēmas analizējis Arne Riekstiņš [13]. Bendžamins Aranda un Kriss Lašs (Benjamin Aranda, Chris Lasch) aprasktīja savā projektā lietotās skriptinga procedūras grāmatā „Tooling” [8]. Mūsdienās tiek rīkotas publiskas uzstāšanās un debates, kur tiek apspriesti arhitektūrā notiekošie procesi, kā arī pozitīvās un negatīvās tendences, kas saistītas ar straujo digitālās arhitektūras attīstību. Piemēram, 2013. gada novembrī ASV notika konference [58], kur divu dienu garumā ilga debates „The Politics of Parametricism” („Parametrisma Politika”) starp Reinholdu Martinu (Reinhold Martin), Kolumbijas universitātes profesoru, un Patriku Šūmaheru (Patrik Schumacher), Zahas Hadidas biroja pārstāvis (Zaha Hadid Architects) - viens no parametriskās, digitālās arhitektūras avangardiem. Neskaitot P. Šūmaheru [62], savas idejas apkopojuši arī citi arhitekti, kā piemēram, Antons Pikons (Antoine Picon) apraksta arhitektūras materiālus [10]. Ir veiktas arī padziļinātas analīzes par dažādām parametriskām fasāžu sistēmām. Arhitektu pētījumi ir publicēti dažādos nozarei veltītos žurnālos. To starpā, Sambits Data un Maikls Hobs (Sambit Datta; Michael Hobbs) [15], Veronika Garsia – Hansena (Veroncia Garcia - Hansen) [59], Mona Sendi (Mona Sendi) [16], Ajla Aksamija (Ajla Aksamija) [17]. Savukārt, tuvāk darba tēmai tuvinās Jučena Šarona Sanga un Jingji Tsenga (Yuchen Sharon Sung and Yingjui Tseng) [18]. Līdzšinējais parametriskās projektēšanas attīstība un tās lietošana daudzstāvu dzīvojamo ēku fasāžu arhitektūrā pētīts maz, jo tā ir nozare, kas vēl turpina attīstīties. Līdzšinējie teorētiskie pētījumi un vēsturiskās analīzes vairums iedziļinās digitālajā arhitektūrā un parametriskajā projektēšanā, tipoloģiski nenošķirot dzīvojamās ēkas vai fasāžu arhitektūru. Ir sistematizēti fasāžu veidi, analizēti digitālie instrumenti un aprakstīta parametriskās projektēšanas attīstība. Pētījuma gaitā izmantoti daudz informācijas avotu, pamatā nebalstoties ne uz vienu no nosauktajiem. 8

Pētījuma priekšmets Pētījuma priekšmets ir parametriskā projektēšana daudzstāvu dzīvojamo ēku fasāžu arhitektūrā. Šajā pētījumā parametriskā projektēšana tiek attiecināta uz „fasāžu arhitektūru”, kas sevī ietver fasādes projektēšanu, t. i., funkcionālu, estētisku ēkas ārējā tēla veidošanu. Tēma tiek pētīta globālā mērogā, jo Latvijā parametriskās projektēšanas nozare līdz šim nav bijusi pieprasīta. Mūsdienas pieejamie „digitālie instrumenti,” tos definējot kā digitālās arhitektūras projektēšanas programmatūras, dod iespēju arhitektiem fasādes projektēt parametriski, paātrinot darba procesu un radot neskaitāmas dizaina variācijas. Pētījuma mērķis Pētījuma mērķis ir izpētīt cik radoši un daudzveidīgi līdz šim risinātas daudzstāvu dzīvojamo ēku fasādes, izmantojot parametrisko projektēšanu, ne tikai ēkas estētiski bagātinot, bet arī dodot nozīmīgu funkcionālu pienesumu, kas citādi būtu grūti vai neiespējami sasniedzams; Noteikt parametriskas arhitektūras ieguldījumu ilgtspējīgas dzīvojamo ēku fasāžu arhitektūras attīstībā. Veicamie uzdevumi:  Definēt parametrisko projektēšanu;  izpētīt parametriskās projektēšanas piemērus daudzstāvu dzīvojamo ēku fasāžu arhitektūrā globālā mērogā;  konstatēt, kādi fasāžu projektēšanas principi izmantoti arhitektūrā;  secināt, kur pasaulē parametriskā projektēšana tiek plašāk izmantota un kas to nosaka. Izpētes metodes:  Literatūras avotu informācijas izpēte, apskatot līdzšinējos vēsturiskos sasniegumus;  parametriskās projektēšanas vēsturisko publikāciju, kā arī līdzšinējo iestrādņu referatīvi salīdzinoša analīze, tās ieguldījuma apzināšana;  parametriski projektētu piemēru analīze;  praktiska modelēšana - eksperiments, piemērojot šo metodi darbībā. Pētījuma zinātniskā novitāte Darba zinātniskā novitāte ir parametriskas arhitektūras ieguldījuma apkopojums un daudzstāvu dzīvojamo ēku fasāžu projektēšanu ietekmējošo faktoru sistematizācija latviešu valodā. Darba ietvaros tiek veidots daudzstāvu dzīvojamo ēku fasāžu risinājumu pārskats parametriskajā arhitektūrā, kā arī salīdzināts ar tradicionālajiem projektēšanas paņēmieniem. 9

PARAMETRISKĀS PROJEKTĒŠANAS PAMATNOSTĀDNES Prasība, pēc kuras katra loga platībai fasādē ir jāatbilst 1/8 daļai no attiecīgās telpas platības, būtu vienkārši izpildāma. Taču nākamajā dienā, iespējams, šī attiecība ir 1/7, kas ir galvenā neērtība un laika nelietderīga patērēšana, projektējot dzīvojamās ēkas [57]. Šobrīd pieejamās parametriskās programmas dod arhitektam vajadzīgos rīkus, lai to racionāli atrisinātu. TERMINOLOĢIJAS JAUTĀJUMI

Parametric Design (angļu val.) latviskais tulkojums ir parametriskā projektēšana, taču, lai definētu parametrisko projektēšanu, tiek apskatīts atsevišķi vārdu parametrisks un dizains definējumus. Parametrisks ir atvasināts no vārda “parametrs”, kas savukārt ir cēlies no grieķu vārda para (palīgs vai papildus), un metron (mērīt) [9]. Matemātikā parametri ir definēti, kā “konstantes, kas ietilpst vienādojuma funkcijā. Piemēram, uzdodot lineāru funkciju y = ax + b, tiek izmantoti divi parametri – lineārā locekļa koeficients a un brīvais loceklis b. Tāpat arī ģeometriskajiem pārveidojumiem ir parametri, kas tos nosaka. Tikai šiem parametriem ir ģeometriska jēga [45].” Matemātiski noteikts aplis a var tikt uzdots ar diviem vienādojumiem. Kur viens no tiem ir parametrs, leņķis B, un otrs - konstante, t. i., rādiuss r: x = r cos; y = r sinB. Tomēr ja r ir parametrs, eksistē potenciāls kopums ar apļiem, kam ir atšķirīgi rādiusi. Citās vārdnīcās parametrs tiek definēts kā „nosacījums, kas kontrolē kādas lietas darbību vai būtību [56].” Oksfordas vārdnīcā tas tiek raksturots, kā „a (izmērāms) raksturlielums vai pastāvīgs elementa faktors [9].” Vārds dizains atsevišķi tiek skaidrots, kā priekšmetu un vides mākslinieciskā projektēšana. [40] Bet arhitektūrā - kā koncepts, kas fokusējas uz struktūras vai sistēmas detaļām, elementiem un tās vieno loģiskā un funkcionālā veselumā. Balstoties uz īpašu pieeju, pie dotajiem nosacījumiem vai ierobežojumiem, sasniedzot izvirzīto mērķi [40]. Rīgas Tehniskās universitātes lektora un praktizējoša arhitekta Arnes Riekstiņa promocijas darbā “Digitālās sistēmas mūsdienu arhitektūrā” parametrisisms (Parametric Architecture) tiek definēts, kā „arhitektūras veidošanas metode, kurā projektējot tiek izteiktas kompleksas attiecības starp ģeometriskiem objektiem, kuru rezultātā tiek radītas harmoniskas proporcionālas sistēmas. 10

Šāda pieeja tiek izmantota lidmašīnu projektēšanā un progresīvajā inženierijā, kur vairākas vienlaicīgas izmaiņas projektā var tikt izlabotas, iepriekš uzstādot attiecības starp objektiem. Faktiski vesela virkne noteikumu tiek uzbūvēti sistēmā, kuru iespējams neierobežoti paplašināt un kur nepastāv praktiski nekādu ierobežojumu [12, 259].” Secinu, ka parametriskā projektēšana būtu definējama nedaudz citādi katrā nozarē, kur tiek lietoti paramateriskie paņēmieni. Bet, meklējot tā būtību, izriet kopīgi jēdzieni un sinonīmi, piemēram, ģeneratīvs, datorizēts, digitāls, asociatīvs, algoritmisks. Parametrs sākts lietot matemātikā, savukārt dizains tiek saistīts ar mākslu. Savienojot šos divus elementus kopā, parametriskā projektēšana uztverama daudz sarežģītāk kā vienkārši datora pielietošanu rasēšanas dēļa vietā vai kartona vietā, izmantojot digitālo modeli. Tā ir loģiska un racionāla projektēšanas metode, kas ļauj ātri un efektīvi attīstīt un radīt risinājumus, kur ģeometrija izteikta matemātiskās definīcijās un algoritmos. Tā ir virkne ar mainīgajiem, kurus salīdzinoši īsā laika sprīdī iespējams mainīt jebkurā projekta stadijā.

1.1.

Parametriskās projektēšanas pirmsākumi un attīstības virzieni

Arhitektūras vēstures profesors A. Pikons reiz teicis: „Jo īpaši arhitektūrā, kas ir atkarīga no ekonomiskajiem un sociāli kulturāliem faktoriem, tehnoloģijas tikai retos gadījumos ir vienīgais vilcējspēks. Izmaiņas, ko mēs redzam šodien - tām ir daudz garāka un komplicētāka vēsture kā vienkārši tradicionālās projektēšanas aizstāšana ar digitāliem paņēmieniem.” Digitālo tehnoloģiju aizsākumi daudzās sfērās meklējami 19. un 20. gs. mijā [3, 7]. Parametriskā projektēšana nav svešs jēdziens arhitektiem. No senajām piramīdām līdz pat mūsdienu iestādēm, ēkas tika projektētas un celtas dažādu mainīgu faktoru kontekstā. Starp tiem dominēja klimatiskie apstākļi, tehnoloģijas, funkcionalitāte, arhitektoniskais tēls, vides konteksts, kultūra un esošā atmosfēra. Dators neizgudroja parametrisko projektēšanu, ne arī izmainīja arhitektūru vai profesiju; tas ļāvis arhitektiem projektēt un konstruēt inovatīvas ēkas ar noteiktākiem kvalitatīviem un kvantitatīviem apstākļiem [57]. Līdz ar Bostonas Arhitektūras centra rīkoto konferenci 1964. gadā jau bija skaidri zināms, ka elektroniskajai ērai būs dramatiska ietekme ēku projektēšanā. UCLA students Rafaels Roigs (Raphael Roig) savā nepublicētajā maģistra darbā to paredzēja, “The Continuous World of Frederick J. Kiesler” („Frederika J. Kislera nebeidzamā pasaule”) apgalvojot, ka „Tas ir tikai laika jautājums līdz datortehnoloģijas būs spējīgas padarīt reāli konstruējamas pēc savas būtības komplicētas formas, kas līdzīgas „Kiesler’s multiple-warped surfaces” („Kislera daudzslāņu virsmas”). J. Kislers un citi mākslinieki un arhitekti, ieskaitot Antonio Gaudi (Antonio Gaudi), Ēriku Mendelsonu (Eric Mendelson), Freju Oto (Frei Oto), Kijorini Kikutaki (Kiyorini Kikutake), ar atšķirīgu tehnisko meistarību iecerēja un modelēja komplicētas struktūras un formas. Taču tikai 80. gados arhitekti sāka pielietot parametrisko projektēšanu. Uzlabojumi kvazi - zinātniskajā jomā, kas pētīja augu un dzīvnieku morfoloģiju veicināja inovāciju ieviešanu, pielietojot atjautību tektoniskajos principos [57]. Daba jau no pirmsākumiem ir attīstījusies niansēti sarežģītās formās, ko arhitekti un dizaineri ir pielietojuši, lai strukturētu ēku un urbānas sistēmas. Luiss Sulivans (Louis Sullivan), Mis van der Roe (Mies van der Rohe), Lazlo Mohelijs-Nagijs (Lazlo Moholy-Nagy), Sers Patriks Gedess (Sir Patrick Geddes) un citi ietekmējās no Gothes (Goethe) apcerējuma „Metamorphosis of Plants,” 1790. gadā, E.S. Rasela (E.S. Russell) darba „Form and Function” 1916. gadā („Forma un funkcija”) un R.H. Fransa (R.H. Francé) apcerējuma „Plants as Inventors, ” 1920. gadā („Augi kā radītāji”). Morfoloģijas zinātne pierima 20. gs vidū. Līdz ar J. Kislera plūstošajām formām, radās uzskats, ka šādas izvērstas un komplicētas organiskas struktūras ir pārāk grūti 12

izmērīt kā arī uzrasēt. Bet laika posmā starp Benoita Mandelbrota (Benoit Mandelbrota) pētījuma (“Fraktālā dabas ģeometrija”) un Kristofera Džona Falkonera (Christopher John Falconer) publicētā darba 1990. gadā „Improvments in Fractal Theroy” (“Uzlabojumi fraktālajā teorijā”), dators izvirzījās kā instruments, lai stimulētu morfoloģisko formu radīšanu - morfoģenēze. Koraļļi, sūkļi un cita vienkārša jūras radība, kā arī augu valsts, attīstoties atbilstoši limitētiem, izmērāmiem kritērijiem - gaisma, okeāna straume, barības vielas, var tikt analizēta un rekonstruēta datorizēti, izmantojot parametriskās projektēšanas modeļus. Lietojot līdzīgas morfoloģiskas simulācijas arhitektūrā, 80. gadu beigās līdz 90. gadu vidum, aizsāka izmantot datoru līdztekus programmatūru attīstībai aeronautikā un „Moving Picture Industry” („Animācijas industrija”), lai animētu formu (no angļu val. - animate form) [57]. Losandželosas arhitekts Gregs Lins (Greg Lynn), izmantojot datorprogrammu, radīja savu bēdīgi slaveno blobisma arhitektūru. Viņš izstrādāja „Blobwall” („Bloba siena”), kas sākotnēji tika projektēta G. Lina privātmājai (attēls 1.1.). Tā sastāv no moduļiem un ir veidota no bezsvara „šūniņu” (no angļu val. – honeycomb) materiāla. Tā ir brīvstāvoša struktūra, kam ir piešķirtas interjera/eksterjera īpašības [28].

Att. 1.1. Bloba siena, G. Lins, 2005.

Att. 1.2. Ierievis, G. Lins, 1999.

G. Lina 1999. gadā izdotajā grāmatā „Animate Form” („Formas animēšana”) tika pētīta vēsture un izveidotas vadlīnijas arhitektūrai, kurā izmantotas sistēmas un kodi. Ierievis dēļ savas vienkāršības un kodolīgas parametriskās ietilpības, izrādījās visatbilstošākais. Tas varēja tikt grūsts, vilkts, stiepts un citādi manipulēts atbilstoši dotajiem datiem, veidojot līkni (attēls 1.2.), kas no vairākiem vektoriem turpinās, pieņemot vidējo vērtību [57]. Līdzko arhitekti pieprasīja pielāgot viņu estētisko uztveri kvalitātei un sajūtām, kas raksturīgas šiem topošajiem, datorizētajiem tēliem un formām, radās tādas konceptuālās idejas, kā „Skaists pret dīvainu” („Beauty Vs the Grotesque”). Mozaikālas, aplikatīvas sistēmas drīz kļuva par pamatu, sarežģītu, organisku formu konstruēšanā. Arhitektūras lekcijās sāka dominēt teorētiski lasījumi par estētiski komplementāriem ornamentiem, dekoriem un eleganci [5]. Raksts pretēji ornamentiem bija mazāk "bīstams" atribūts, ko arhitekti pielieto jau gadsimtiem ilgi. Tas vienmēr ir iemiesojis sakārtotību, vai nu tā būtu bioloģija, ģeometrija vai mākslas vēsture. Raksts ir uzticams, to veido ritmiski atkārtojumi. Tie nekad nav uzskatīti par vienkāršu dekorāciju vai izrotājumu. Bieži vien tie ir pat daļa no ēkas struktūras [4, 6]. Piemēram, postmodernisma laika centrālā Sietlas bibliotēka (attēls 1.3.). Tai piemīt savdabīgs raksts, kurš lietots ne tikai kā ornaments, bet arī kā funkcionāls elements. Virsma ir veidota piesātinātā, slodzi nesošā kristālrežģa rakstā.

Att. 1.3. Sietlas bibliotēka, arh. Rem Koolhaas, Joshua Prince-Ramus, 2004.

Att. 1.4. Gugenheima muzejs, Spānija, Bilbao, arh. Frenks Gerijs, 1997.

Konstruktīvā līmenī Gehry and Partners un Morphosis pēdējo 20 gadu laikā sevi ir pierādījuši kā galveno vilcējspēku ēku inovācijās visā Amerikas Savienoto valstu rietumu krastā. Investējot CAD/CAM tehnoloģijās, kopš 1989. gada. F. Gerijs pierādīja, ka arhitekti var pārņemt vadību ne tikai konceptuāli, bet arī konstruktīvi - tehnoloģisku risinājumu izstrādē, un to detalizācijā. Līdz 2002. gadam Gehry and Partners dibināja kompāniju Gehry Technologies. Tās izpētes un tehnoloģiju komanda nodevās sfēras uzlabojumu izstrādei un radīja tādus pārsteidzošus objektus kā Gugenheima muzejs Bilbao (Guggenheim Museum) (attēls 1.4.) un Volta Disneja koncertzāle Kalifornijā. Šīs ēkas demonstrē, cik labi viņu paņēmieni var tikt pielietoti. Toms Mains (Thom Mayne) un viņa komanda Morphosis, ceļot jauno Caltrans District 7 Headquarters (Galvenā pārvaldes ēka) Losandželosā 2004. gadā, pierādīja arhitektu inovatīvās spējas, būvējot ēkas vēl finansiāli efektīvāk un strādājot tieši ar ražotājiem. „Fare tornis” (Phare Tower) bija līdz tam laikam vissarežģītāk projektētā ēka, pielietojot parametriskus projektēšanas tehnoloģijas un ražošanas procesu (attēls 1.5.) [5].

Att. 1.5. Fare tornis makets, Morphosis, 2004.

Ātrums kādā ir attīstījusies arhitekta profesija tieši parametriskā līmenī, ir fenomenāls. Taču ne visi ir aizrauti ar datorizētu projektēšanu un parametriskajās sistēmās nesaskata potenciālu. Tajā pašā konferencē BAC, 1965. gadā Kristofers Aleksandrs (Christopher Alexander), kā arī UC Barkley, Lielbritānijas universitātes, profesors brīdināja, ka arhitekti var „Neatgriezeniski izkropļot dizaina būtību, projektēšanas procesu pārvēršot datora manipulācijās.” Grāmatā „From Conrol to Design” („No kontroles pie dizaina”), autore saka: „Parametrisisms ir summējoša estētika, kas izveidojusies, izrietot no mantotā amerikāņu formālisma, ideoloģijas, kas kopš tā laika ir izmainījusies no sākotnēji nozīmīgas funkcionālistu kritikas par optimistiski noskaņotu, pat lētticīgu dogmu („tam tā ir jābūt, jo to prasa ģeometrija” vai „to radīja programma”) [7, 6].” Taču profesors neatzina tik kompleksas vides vai arhitektūras problēmas, kuru risināšanai būtu nepieciešams izmantot datoru. Bija arī bažas par to, ka arhitekti „pārcentīsies” savos projektos, lai tikai varētu izmantot savu jaudīgo datoru potenciālu. Tomēr, veidojot arhitektūras formas un iegūstot risinājumus kompleksām problēmām, dators nespēja konkurēt ar cilvēka intuīciju. Matemātiskās un parametriskās algoritmiskās procedūras visbiežāk ir izrādījušās pārlieku stīvas, lai produktīvi saistītu sarežģītos kultūras, sociālos, ekonomiskos un politiskos projektus, ar ko mūsdienās arhitektiem nākas saskarties. Projektējot ēkas un plānojot pilsētas, parametrisko instrumentu pielietošana var šķist vizuāli iespaidīga, bet lielākā daļa šo risinājumu mēdz ietvert pārāk daudz aklu pieņēmumu, lai spētu niansēti atbilst reālās dzīves situācijai [5]. Daudzi mūsdienu dizaineri, kas pēdējo 10 līdz 15 gadu laikā pievērsušies parametriskajai projektēšanai, tam piekristu. Šobrīd, pretēji 80./90. gadu situācijai, arhitektūrā nepieciešams kas vairāk kā estētiska eksperimentēšana. Arhitektūras nozare ir tik lielā mērā novājināta un neskaidra, ka tā vairs nesniedz spēcīgu armatūru, kam pretoties vai līdzdarboties. Bez tālredzīgas sistēmas un apātiskas tiekšanās pēc formas, tā kļūst bezjēdzīgs ārējā čaula. Tā vietā arhitektūrai drīzāk vajadzētu funkcionēt, nevis vienkārši eksistēt kā formai; strukturāli, ilgtspējīgi, ekonomiski, kontekstuāli u. c. jomās [7, 6-7]. Parametriskā arhitektūra pēdējās dekādēs ir uzņēmusi strauju attīstību, un tiek radīti aizvien vairāk inovatīvu risinājumu, ko veicina paši arhitekti. Šis vēsturiskais process ritēja pakāpeniski atkāpjoties no ierastajiem paņēmieniem un uzdrošinoties radīt līdz tam tikai dabā redzētus veidolus, bieži vien formai dominējot pār funkcionalitāti. Pateicoties atsevišķu arhitektu, dizaineru un teorētiķu grupu lielajam ieguldījumam, attīstījās digitālā vide. Parametriskā arhitektūra guva popularitāti visur pasaulē, un tika arvien vairāk pielietota, gan maza mēroga būvēs, gan komplicētos pilsētvides projektos. Taču parametriskā dizaina aizsākumos kā arī 16

mūsdienās, profesionāļu vidū, pastāv viedokļu dažādība. Vieni uzskata, ka parametriskais dizains ir arhitektūras nākotne, tomēr citi to uzskata par draudu arhitekta profesijai. Eksistē arī uzskats, ka arhitektūrai vairs nav noteikta kodola, ka līdzšinējie centieni ir bijuši vairāk kā vizuāli eksperimenti, mazāk domājot par arhitektūras nozīmi un funkcionalitāti.

1.2.

Parametriskās projektēšanas digitālie instrumenti

Arhitekta spēja aktīvi ģenerēt radošas idejas vienmēr paliks centrālais aspekts arhitektūras disciplīnā. Šobrīd, pateicoties lielajam skaitam CAD (Computer Aided Design) un citu programmatūru paketēm, arhitektiem pieejamās iespējas projekta izstrādē ir lielākas nekā jebkad agrāk. Straujā „gudrās” modelēšanas programmatūru izplatība ir devusi iespēju gan arhitektiem, gan studentiem projektēt un būvēt projektus, kas ar tradicionālajām metodēm būtu ļoti sarežģīti izdarāms. Jo īpaši, jaunu, digitālu modelēšanas programmatūru parādīšanās, kas ļauj arhitektam radīt un eksperimentēt ar parametriskām, sarežģītām formām, paverot jaunas iespējas holistisku konstrukciju un detalizētu elementu ražošanā [3]. Dziļākas izpratnes iegūšanai, zemāk uzskaitītas šobrīd nozarē jaudīgākās parametriski funkcionējošas programmatūras un to papildinājumi, kuras lietotas pasaules grandiozāko arhitektūras celtņu modelēšanā un projektēšanā.

AUTODESK REVIT ARCHITETURE

Revit ir Autodesk Inc. arhitektiem paredzēta projektēšanas programmatūra, kas balstīta uz ēku informācijas modelēšanas principu. Revit galvenās iespējas ir parametriska trīsdimensiju modelēšana, saglabājot arī standarta divdimensiju rasēšanas funkcijas [25]. Revit autori skaidro, ka Revit, atbilstoši modelī veiktajām izmaiņām, „spēj nekavējoties „revitēt” (angļu val. - revise instantly) visus plānus, fasādes, griezumus, specifikācijas, izmērus un citus elementus. [38]” A. Riekstiņš savā promocijas darbā „Digitālās sistēmas mūsdienu arhitektūrā” apraksta: „Eksplikācijas un rasējumi ir vienmēr savstarpēji sinhroni koordinēti. Revit nodrošina darbu komandā, jo projekta datubāze var tikt koplietota starp vairākiem lietotājiem vienlaikus. Ir arī daži modelēšanas ierobežojumi – Revit neļauj lietotājam izmainīt kāda objekta individuālos poligonus. Pieredzējis lietotājs spēj izveidot objektus reālistiski un precīzi, kā arī importēt modeļus no citām modelēšanas programmatūrām. Tādējādi tiek nodrošināts, ka objektu ģeneratīvās komponentes var tikt kontrolētas parametriski. [13, 40]”

MAYA

Maya ir kompānijas Autodesk trīsdimensiju grafikas programmatūra. Maya tiek izmantota, lai radītu trīsdimensiju objektus un animācijas kino, televīzijai, datorspēlēm un arhitektūrai. Arhitekts Matias del Kampo (Matias del Campo) ir teicis, ka „Maya ir sarežģītas arhitektūras standarta instruments. [12, 65]” Darbs Maya notiek virtuālajās darba vidēs – scēnās, kas var tikt 18

saglabātas daudzos dažādos failu formātos. Visi objekta elementi ir balstīti uz savstarpējiem uzstādījumiem – mezgliem (angļu val. – node) [24]. Katrs uzstādījums var tikt mainīts vai individualizēts, tos savienojot ar citiem uzstādījumiem, piemēram, ar tekstūrām, apgaismojumu, izmēriem un citiem savstarpējiem parametriskiem uzstādījumiem. Tā kā Maya ir pilnībā parametriska programmatūra, pārveidojumus iespējams animēt [13, 52].

RHINOCEROS

Rhinoceros ir ļoti populāra, neatkarīga, komerciāla, uz NURBS (angļu val. – non-uniform rational b-splines – plaši lietots apzīmējums datorgrafikas nozarē) balstīta trīsdimensiju modelēšanas programmatūra, kuru veidojusi kompānija Robert McNeel & Associates. Šo programmatūru plaši izmanto daudzās sfērās. Rhinoceros programmatūrai pieejami daudzi papildinājumi, piemēram, vizualizācijās [13, 53]. Rhinoceros ir iecienīts tā iemesla pēc, ka šai programmatūrai ir ļoti daudzveidīgas lietojuma iespējas, starpdisciplināra funkcionalitāte, ātras apgūšanas iespējas, relatīvi zema cena, kā arī plašās konvertēšanas iespējas (importēt un eksportēt), veiksmīgi iekļaujoties sarežģītu projektu darba plūsmās no un uz citām programmatūras platformām [61]. Rhinoceros ir aprīkots ar modelēšanas funkcijām, lai radītu, koriģētu, analizētu, dokumentētu, vizualizētu, animētu un arī konvertētu NURBS līknes, virsmas un ģeometriskus objektus, bez ierobežojumiem to detalizācijā vai mērogā [52]. Papildus, ar Rhinoceros55 iespējams sagatavot divdimensiju rasējumus, kā arī saplacināt vai iegūt izklājumus 3D formām, lai tās izgrieztu ar datorizētās ražošanas lāzera, frēzēšanas, plazmas vai ūdens strūklas iekārtām [55].

GRASSHOPPER

Grasshopper ir paredzēts projektētājiem, kas vēlas atklāt (angļu val. - explore) jaunas formas ar ģeneratīvā dizaina algoritmu palīdzību. Tas ir grafisks algoritmu redaktors, kas ir cieši savienots ar Rhinoceros trīsdimensiju modelēšanas programmatūras instrumentiem. Grasshopper nav nepieciešamas priekšzināšanas programmēšanā vai skriptingā, tā kā tas ir ar Rhinoscript, un tas ļauj projektētājiem izveidot pavisam vienkāršus vai neaptveramus formu ģeneratorus. Grasshopper ir procedurālas projektēšanas instruments, kurā konkrētas procedūras vai darbības tiek strukturētas savstarpēji vizuālā veidā [13, 57]. Šajā programmatūras papildinājumā darbs notiek savienojot dažādus objektus ar funkcijām, kas no tiem izmanto vektoru, virsmas, matricas un citu informāciju, lai, savienojumā ar dažādiem 19

parametriem, veidotu atvasinātas ģeometriskas darbības, kas iegūtas ar izejošo datu pārrēķinu vai matemātiskām formulām. Grasshopper, tāpat kā daudzi citi uz Rhinoceros bāzes veidoti programmatūras papildinājumi, var izsaukt komandas vai darbības no cita programmatūras papildinājuma vai pat no citas programmatūras, piemēram, funkcijas no Rhinoscript, datus no Microsoft Excel vai citiem ievades instrumentiem. Grasshopper ir ļoti pateicīgs instruments, lai eksperimentētu ar ģeneratīvām projektēšanas metodēm un radītu jauna veida risinājumus, kā atvieglot inovatīvu ideju realizāciju – pārneses procesu no virtuāla objekta par reālu. Vienlaikus Grasshopper kalpo arī par jaunu formu sintezēšanas platformu, kur ar plašām parametru kalibrēšanas iespējām var radīt gan konkrēti izprojektētus, gan arī iepriekš neparedzētus rezultātus. Grasshopper ir viens no potenciāli spēcīgākajiem jaunās paaudzes digitālajiem instrumentiem, kuru regulāri paplašina ar jaunu funkcionalitāti un lietotāju pašu veidotiem papildinājumiem [13, 73-74]. Bakalaura darba trešā nodaļa veltīta šīs teorijas pabaudīšanai eksperimentālā veidā.

PIRMĀS NODAĻAS SECINĀJUMI

Tieši pēdējo desmit gadu laikā ir notikusi milzīga pievēršanās parametriskajiem instrumentiem, kas izskaidrojama ar šo programmatūru funkcionalitātes uzlabošanos arhitektūras projektēšanai. Turklāt šī funkcionalitāte padara iespējamu tādu ideju realizāciju, par kurām ir teoretizēts un daudz pētīts gandrīz piecdesmit gadus. Tai pašā laikā parametriskā modelēšana no A. Gaudi matemātiska trika ir kļuvusi plaši pielietota ikdienā [38]. Kamēr matemātikā parametric izsakāms kā vairāku neatkarīgu parametru skaidra funkcija, arhitektūrā tas ir papildināts ar utilitāru dogmu, lai izpētītu modeļa sniegtās iespējas. Šī izpēte tiek sekmēta gan mainot modeļa parametrus, gan modelī ietverošās attiecības. Šobrīd parametriskās projektēšanas iespējas nav kaut kas ekskluzīvs. Iestrādnes nākotnei tam jau ir realizētas, papildus funkcionalitātē, interaktivitātē un ilgtspējības aspektu pienesumā arhitektūrā. Analizējot parametriskās projektēšanas attīstības procesu un arhitektūras projektēšanā biežāk izmantotās programmatūras, tiek konstatēts, ka šo procesu sekmēja digitālās vides attīstība un arhitektu radošā pieeja un iniciatīva. Pie lietotākajiem parametriskajiem rīkiem nosaucami Revit, Maya, Rhinocerus, ģeneratīvas projektēšanas instruments – Grashopper, taču šobrīd pieejamo programmatūru klāstu papildina arī daudzi citi rīki, kas nodrošina parametrisku kontroli CATIA/Gehry Technologies Digital Project un SolidWork, Inventor, u. c. Piedāvājumu klāsts ir plašs, un katrs projektētājs var atrast savām spējām, mērķiem un finansēm atbilstošāko programmatūru.

2. FASĀŽU PROJEKTĒŠANAS PRINCIPI Tipiskas dzīvojamās ēkas parasti neizceļas ar savu formu. Tās galvenais arhitektūru veidojošais elements ir fasāde. Tai kvalitāti piešķir ar lietotajiem materiāliem, ailu, balkonu un citu elementu harmonisku un proporcionālu kompozicionālu izvietojumu. Veiksmīgi un pārdomāti piemēri apkopoti un analizēti 2.2. apakšnodaļā. No plašā daudzstāvu dzīvojamo ēku klāsta tiek aprakstīti ar parametriskiem rīkiem risinātas ēkas. Pētījumā aprakstīti projekti, kur fasādes veidotas ar dažādiem paņēmieniem, kur tās ir organiski savienotas ar ēku, un veido arhitektoniski papildinošu estētisku arhitektūru. Projekti ir atlasīti no ASV, Eiropas un Austrālijas. Izvēlētas valstis, kas ir ekonomiski spēcīgas un kur zinātne un arhitektūra ir augstā līmenī. Apskatītie projekti izceļas ar kādu no zemāk uzskaitītajiem faktoriem. Piemēros var skaidri nolasīt nestandarta projektēšanas risinājumu esamību un parametriskas modelēšanas lietošanu, kur citādi attiecīgās ēkas vizuālais tēls būtu grūti sasniedzams:  Ģeometriski komplicētas fasādes;  Biomorfiskas, organiskas vai citas stipri konceptuālu detaļu pazīmes;  Savdabīgu, inovatīvu materiālu izmantošana fasādēs, ilgtspējīgi risinājumi;  Ritmiski, vizuāli dinamiski fasāžu veidojošie elementi, fasādi veidojošs raksts.

2.1.

Fasādes loma dzīvojamās ēkās

Ēkas fasādei ir divas nozīmīgas lomas. Pirmā ir iepazīstināšana ar ēkas identitāti un tās kontekstu, kur ir jādomā par fasādes estētisko pusi. Tā ir ne tikai kā pašas ēkas identitāte, bet arī kopējā pilsētvides tēla veidotāja. Fasādei vajadzētu ne tikai būt konsekventai iekš sava konteksta, bet arī urbānā mērogā. Pilsētas tēls lielā mērā ir tieši ēku fasāžu varā, kas varētu tikt uzskatītas kā arhitektūras un pilsētplānošanas krustpunkts, kas nosaka ēas fasādes primāru vērtību starp visiem citiem elementiem. Pilsētām ir liela vizuāla ietekme pār tās iedzīvotājiem. To ņemot vērā, fasāde kā ēkas „seja” pilsētvidē var radīt arī emocionāli graujošu un nevēlamu ietekmi uz cilvēkiem. Otra fasādes loma ir funkcionēt kā ēkas iekšējās un ārējās vides starpniekam. Ir svarīgi izvēlēties atbilstošu fasādes sistēmu, kas, ne tikai dotu vizuālu pienesumu pilsētas kontekstā, bet arī sniegtu komfortu ēkas lietotājiem un samazinātu ēkas kopējās enerģijas patēriņu [16, 2]. Prasmīgi projektēta fasāde pasargā ēkas iekšējo vidi no vēja, mitruma un lietus. Funkcionāli tai jāievada ēkā gaisma un gaiss. Tā ir jāizolē termiski kā arī jānodrošina privātā telpa un drošība. Ilgtspējīga fasāde dod papildus pienesumu. Tā uztver un uzkrāj karstumu, novirza gaismu vajadzīgajā virzienā, kontrolē gaisa cirkulāciju un rada alternatīvu enerģiju. Nereti tāda fasāde izmaksā vairāk, bet, ja tā uzlabo enerģijas zuduma un ieguvuma starpību, samazina apkures iekārtas izmēru, likvidē vajadzību pēc perimetrālas apkures un samazina gāzes rēķinus, papildus fasādes izmaksas šādi var tikt līdzsvarotas [1, 61]. Mūsdienās dominē ilgtspējīgas arhitektūras principi, kur ļoti būtiski ir izveidot saiti starp ēku un tās fasādi. Šie principi paredz efektīvu resursu izmantošanu un enerģijas taupīšanu, kas klimatisku apsvērumu dēļ šobrīd ir aktuāli. Fasādes arhitektūru veido neskaitāmas komponentes, no kurām vizuāli dominē logailas, balkoni, terases, ēnojuma sistēmas, konstruktīvi elementi, kā arī apdares materiāli. Ja dienas gaisma tiek uzskatīta kā obligāta prasība, tad logi ir nepieciešamība. Logi ir attīstījušies no vienkāršiem atvērumiem līdz īpašām stilistikas komponentēm, sākot no romānikas stila pusloka arku logiem līdz barokam, kur tie tika bagātīgi dekorēti un detalizēti. Eiropas kultūras reģionos, kas atrodas ziemeļos no Alpu kalniem, logi parādās kā spēcīgi arhitektoniski elementi. Gluži pretēja klimata iemītniekiem, piemēram, Vidusjūras reģionā, ikdiena lielākoties tika pavadīta iekštelpās. Cilvēki bija atkarīgi no dienas gaismas, jo mākslīgais apgaismojums bija salīdzinoši dārgs un labu telpas izgaismojumu diennakts tumšajās stundās vairums vietējo iedzīvotāju nevarēja atļauties [5, 176]. Īpašnieki un dzīvokļi īrnieki zināmu estētisko kvalitāšu dēļ vēl joprojām ir iecienījuši pilna stāva stikla sienas, tāpēc arī stikloto fasāžu ēkām ir augstākas īres cenas un iemītnieku skaits tajās 23

ir lielāks. Arī ASV Green Building Council’s Leadership in Energy and Environmental Design (LEED) programma mudina domāt vairāk par ēku izsauļojumu. Dabiskā apgaismojuma izmantošana samazina elektrības patēriņu un rada veselīgāku darba vidi. Pieaugot popularitātei, ir pieprasījums pēc labākiem projekta risinājumiem atspulga novēršanai. Viens no ASV profesionāļiem M. Patersons saka: „Neskatoties uz karkasa ēku un vieglu materiālu parādīšanos, tradicionālās mūra sienas ir turpinājušas dominēt gadu desmitiem. Tagad notiekošās izmaiņas ir veicinājušas inovatīvu risinājumu meklējumus fasāžu industrijā. [29]” Autors min dažas būtiskas fasāžu tendences, starp tām tiek pieskaitot ēku ģeometriskās formas izmaiņas. Parametriskie instrumenti, Grashopper un Rhino, paredzams, ka turpinās veidot ģeometriski kompleksas ēku fasādes. Zemestrīces, tornado un katastrofas, ko nereti izraisa cilvēki, izvirza drošības prasības pirmajā vietā. Un fasādes, kas ir izturīgākas, daudzos reģionos izkonkurē jaunos, „acij tīkamākos” dizainus. Kā materiāls, stikls turpina dominēt vitālu iemeslu dēļ (caurredzamība, izsauļojums). Lai gan tam raksturīga zema triecienizturība, akustiskās īpašības un termoizolācijas spējas, arhitekti bez tā neiztiek [29]. Prognozes stikla izmantošanai nākotnē ir pozitīvas. Šīs tendences neizpaliek arī daudzstāvu dzīvojamo ēku fasāžu arhitektūrā. Mājoklis ir visbūtiskākā un smalkākā arhitektūras vienība. Tas ir patvērums, kas pasargā no nevēlamiem klimatiskajiem un laika apstākļiem, aizsardzība pret naidīgiem spēkiem un utilitāra vide, kas projektēta ar nolūku izpildīt cilvēka ikdienas darbības [6, 217]. Atkārtojot vienu un to pašu vai ar nelielu modifikāciju izplānotu dzīvojamo vienību jeb mājokli, ēkas funkcija vienkārši „nolasās” tās fasādē. Dzīvojamās vienības pēc kāda noteikta principa tiek strukturētas daudzstāvu blokā - dzīvojamā ēkā, kas savukārt parasti grupējas dzīvojamos rajonos, šī iemesla dēļ kļūstot par vieno no galvenajām pilsētvides arhitektūras veidojošiem elementiem.

2.2.

Parametriski projektētu daudzstāvu dzīvojamo ēku fasādes pasaulē

Šajā apakšnodaļā atlasīti un secīgi izkārtoti piemēri no ASV, Eiropas un Austrālijas. Dzīvojamās ēkas izvēlētas dažādos mērogos, bet visi piemēri izceļas ar kādu no nodaļas sākumā aprakstītajām īpašībām. DZĪVOJAMĀ ĒKA ŅUJORKĀ

Att. 2.1. Mulberry dzīvokļu ēka, Ņujorka, ASV, SHoP architects; arh. Federico Negro, 2008.

Fasādē risināta ritmiski raksta (angļu val. – pattern) veidā (attēls 2.1.). Arhitekti skaidro kā tikuši pie beigu varianta: „Tā iemesla dēļ, ka fasādei vajadzēja iedarboties uz vairākiem faktoriem, gan projektēšanas laikā, gan celtniecībā, bija būtiski modernas modelēšanas programmatūras lietojums; Fasādes dizainā tika izmantots Digital Project – uz CATIA bāzes izveidota arhitektiem paredzēta 3D programmatūra (attēls 2.2.). Parametriski paņēmieni spēja dot risinājumu kompleksas ģeometrijas un digitāli fabricētu komponenšu modelēšanā. [22]” Ēka ir izkārtota 13 līmeņos ar penthouse augšējā stāvā. Publiskā zona izvietota zemes un pagraba līmenī. Kopumā ēkā ir 9 dzīvokļi un tipiskais stāvs aizņem 185 m2 lielu platību [39]. 25

Att. 2.2. Trīsdimensiju modelis Digital Project (CATIA) vidē.

Att. 2.3. Fasādes ķieģeļu raksts, skatā no lejas.

Projekta ideja bija, burtiski interpretēt klasiskā ornamentu kodu. „Uz katriem 9,2 m2 mēs spējām norobežoties ar 10 % intervāliem, šādi maksimizējot projekta platību, vienlaicīgi samazinot, līdz minimumam kopējo norobežojuma dziļumu. Tālākā procesā tika ņemtas vērā materiāla īpašībās, kā arī izstrādes ierobežojumi, un izkristalizējās mūsdienu interpretācija ķieģeļu detalizācijā (attēls 2.3.). Pielāgojot standarta saliekamo ķieģeļa paneļu sistēmu, mēs bijām spējīgi sasniegt maksimālu efektu ar minimālām izmaksām. Ēka tika ietīta tekstūras kārtā, kontrastējot vienkārši veidotajam iekšējam kodolam, [26]” skaidro projekta autori Archdaily. 26

111. AVĒNIJAS DAUDZSTĀVU DZĪVOJAMĀ ĒKA ŅUJORKĀ

Ņujorkā 2010. gadā uzcelta dzīvokļu augstceltne, ko projektējis franču arhitekts Džins Novels (Jean Nouvel). Katra piekārtās fasādes stikla pakete sagriezta atšķirīgā leņķī. Šādu sarežģītu kompozīciju var sasniegt tikai ar parametriskajām programmām. Konceptuālā ideja bija radīt iluzoras nokrāsas, kas, atkarībā no saules pozīcijas, fasādē atšķiras katrā dienas daļā, (attēls 2.4.). Ēka ir risināta un ekspluatēta tehniski sarežģīti. 23 stāvus augstajam tornim piekārta tērauda aizkaru fasāde, kas sastāv no 1650 atšķirīgiem logu rāmjiem (attēls 2.5.). Dž. Nouvels raksturo ēku kā „vizuālu ierīci” („vision machine”), kur katrs leņķis un konstruktīvā detaļa veidota, lai radītu vizuālu saviļņojumu [21].

Att. 2.4 100 11th Avenue, Ņujorka, ASV, arh. Jean Nouvel, 2010.

Att. 2.5. Paneļu ekspluatācija.

Ēka ir inovatīva un iekļauta ASV „Green Building Council’s LEED” sistēmā. Ēkā ierīkota dabiskā ventilācija, kā arī otrreizēji pārstrādājami un zemas oglekļa emisijas materiāli, kas rada veselīgāku vidi gan ēkas, gan tās ieskautās vides kontekstā [20]. „Ēka izskatās skaisti, bet arhitekts ir pārspīlējis, jo īpaši, katru logu novietojot citā līmenī. Kas par laika un naudas izšķērdību! Ir pietiekoši daudz ēku, kur sasniegts tas pats efekts, neizmantojot tik radikālus risinājumus, [21]” pauž sabiedrība. Lai gan ēka ir estētiski piesātināta un nevienu garāmgājēju neatstāj emocionāli vienaldzīgu, cilvēku viedokļi mēdz būt arī negatīvi noskaņoti. Bet tehnoloģisku panākumu šīs ēka fasāde ir nozīmīgs parametriskās arhitektūras ražojums. „AQUA” TORNIS ČIKĀGĀ

Aqua tornis ieskauts starp citiem slaveniem Čikāgas debesskrāpjiem, aizņemot Millēnijuma parka ziemeļrietumu daļu (attēls 2.6.). Arhitektu studijas Gang ideja bija, izmantojot balkonus, fasādē attēlot kalnu motīvu. Veidojot atšķirīgās formas un izmēru balkonus, caur blakusesošo ēku radītajām spraugām, veroties ap ēkas stūriem iespējams izbaudīt skaistas pilsētas ainavas.

Att. 2.6. Aqua tornis, Čikāga, ASV, arh. studija Gang, 2011.

Dienvidu fasādes augšējās kontūras nodrošina papildus noēnojumu vasarā, savukārt fasādes „ielejas” (angļu val. – „valleys”) - labu izsauļojumu torņa iekštelpām. Atkarībā no orientācijas un balkonu dziļuma, arhitekti fasādēs lietoja dažāda veida stiklus. Lai nodrošinātu noēnojumu, rietumu fasādes stiklojums ir atstarojošs tajās vietās, kur nav izvietoti balkoni. Kopumā lietoti 28

seši dažādi stikla veidi - skaidrs, tonēts, atstarojošs, spandreļu (angļu val. - spandrel), caurspīdīgs, un porains - atkarībā no orientācijas un aiz stikla esošo iekštelpu funkcijas. Papildus fasāde nodrošina vēja radīto slodžu izkliedēšanu, tik lielā mērā, ka vairs nebija nepieciešamība ierīkot debesskrāpju celtniecībā bieži lietoto atsvara sistēmu [35].

Att. 2.7. Balkonus veidojošie pārseguma plātņu izvirzījumi.

90 % dzīvokļu ir nodrošināts savs balkons, pietam, tie ir konstrukcijas sastāvdaļa – uz vietas ielietu atšķirīgu grīdas plātņu pagarinājumi (attēls 2.7.). Katra cementa plātne ir pārklāta ar īpašu mitrumu atgrūdošu materiālu, kas arī ievada atstarotu dienas gaismu iekštelpās. Atšķirībā no lielākās daļas līdz šim projektēto daudzstāvu ēku, kur balkoni kļūst par neizmantotu, veco mantu noliktavu, Gang studijas mērķis bija šo tradīciju lauzt, to panākot ar plašāku balkonu veidošanu nekā ierasts [35]. Aqua debesskrāpis ir pārdomāts līdz sīkākajai detaļai. Pat grīdu veidojošās plātnes piešķir ēkai tās uzkrītošo identitāti.

Att. 2.8. Aqua tornis, ēkas vertikālā viļņojuma radīšana Rhino vidē, izmantojot Grasshopper.

Šis unikālais projekts ieintriģējis daudz dizaineru, un interneta vietnēs publicēti neskaitāmi 3D modeļa veidošanas apraksti (attēls 2.8.). Sarežģītas ģeometrijas debesskrāpi projektējis arī F. Gērijs (attēls 2.9.). Šī un citas dzīvojamās augstceltnes ASV lielajās metropolēs ir izplatīta parādība. 29

Att. 2.9. Dzīvojamā debesskrāpja fasādes detalizācija, arh. F. Gērijs, 2011.

SKULPTURĀLS DZĪVOKĻU KOMPLEKSS BERLĪNĒ

Dekoratīvs, funkcionāls un vizuāli interesants projekts (attēls 2.10.). Fasādēs lietotas lāzergrieztas alumīnija lamellas (latīņu val. - lamella – materiāls, platei līdzīga struktūra, parasti grupveida), kas nosedz ēkai piekārto stikloto fasādi. „Mēs mēģinājām radīt kaut ko tikpat bagātu, kā Jūgendstils (vācu Art Deco kustība), bet modernā interpretācijā,” saka Hans Šnaiders (Hans Schneider), projekta galvenais arhitekts. Arhitekti pieturējās pie alumīnija lentās tītas stiklotas fasādes risinājuma. Ēkas forma tika pētīta ar maketa palīdzību, bet lielākā daļa projektēšanas darbu tika pabeigti Rhinoceros vidē. Tekstūru veidojošās alumīnija caurules sākotnēji „bija

Att. 2.10. Daudzdzīvokļu ēka, Berlīne, Vācija, arh. studija Mayer H. Architect, 2012.

nedaudz biezākas, ar citādu formu”, bet tika pielāgotas tā, lai kopējās materiālu izmaksas būtu zemākas (attēls 2.11.). Arhitekti (J. Mayer H. Architects) skaidro: „Sākotnēji tās ir vienkāršas caurules, kas pēc tam tiek izgrieztas cita no citas atšķirīgās formās, radot trīsdimensinālu efektu.” Papildus ēkas estētiskajai kvalitātei „šīs lamellas aizsargā iekštelpas, tās neaizsedzot.” Pretskatā tā ir caurspīdīga, taču alumīnija asmeņiem pārklājoties, no dažādiem rakursiem tiek panākta atšķirīga caurredzamība. Arhitektu mērķis bija radīt „gaišu” ēku, vienlaicīgi to „aizsargājot” un to konceptuālu ainavu iekļau pilsētvidē. Šī ideja novērojama ēkas iekšpagalmā, kur metāla lentas izvijās, veidojot balkonus, kas novērojams arī no iekštelpām. „Stāvos nav stūrainu istabu, viss ir veidots organiskās formās,” saka Šnaiders [51]. Neskatoties uz ilgajām diskusijām par materiālu izvēli, krāsu un formu, lamellas, atsaucoties uz dabu un Berlīnes vēsturi, noslēgumā izcīnīja savu eksistenci. Dzīvokļu īrniekiem ir nodrošināta gan dienas gaisma, gan nepieciešamā intimitāte.

Att. 2.11. Alumīnija lamellas, skats no balkona

BENT DZĪVOJAMĀ MĀJA AMSTERDAMĀ

Nīderlandes dizainers Kriss Keibels (Criss Kabel) šo dzīvojamo māju Amsterdamā ietina perforētos sešstūros, kas kā auduma palags uztver saules starus (attēls 2.12.). K. Keibela un arhitektu biroja Abink X de Haas sadarbība radīja 100 m2 platībā ietilpstošu, inovatīvu projektu, kam ir nepārprotama saikne ar Amsterdamas „Sarkano gaismu kvartālu” (The Red Lights District). „Šajā rajonā 16. un 17. gadsimtā nodarbojās ar vilnas un drēbju krāsošanu. Te plauka tekstila industrija, pietam vienā no Rembranta (Rembrandt Harmenszoon van Rijn – Nīderlandes gleznotājs) gleznām ir attēloti šeit strādājošie,” dizainers skaidro žurnālam Dezeen [27]. 31

Att. 2.12. Bent house dzīvojamā ēka, Amsterdama, Nīderlande, Chris Kabel, arh. studija Abbink de Haas, 2012.

Att. 2.13. Perforētu sešstūrainu elementu fasādi veidojošs „palags”.

Kā materiāls, izmantotas perforēta alumīnija loksnes. Tajās iestrādātais raksts izstrādāts tā, ka to formas var brīvi liekties (angļu val. - bent). Virsma „ķer” saules gaismu, kad tās ir saliektas uz augšu, bet – noēno, kad saliektas uz leju. Šādā veidā uz ēkas var veidot sarežģītu grafiku, lietojot ar grūdienu perforētos paneļus (angļu val. - punch perforated panels) un iztiekot bez salīdzinoši dārgās lāzergriešanas metodes. Elementu saliekšanās pārveido ēnu par tinti (attēls 2.13.) [63]. Lai gan šī nelielā 185 m2 dzīvojamā ēka ir tikai 3 stāvus augsta, te lietotā tehnoloģija ir nozīmīgs un atjautīgs risinājums, kas vienlīdz efektīvi var tikt pielietots arī augstākās celtnēs. Arī ēkas forma ir tradicionāli vienkārša, akcentu panākot tieši ar fasādi. 32

DZĪVOJAMAIS NAMS „SAPPHIRE” VĀCIJĀ

Daniela Lībeskinda (Daniel Liebeskin) jaunā dzīvokļu ēka Berlīnē, Chausseestrasse rajonā, plānota pabeigt 2015. gadā (attēls 2.14.). 73 dzīvokļu vienības un pirmajā stāvā izvietotā publiskā zona tiks ieskauta D. Lībeskindam raksturīgajā lauzītajā, metāliskajā stilā [36].

2.14. Dzīvojamis nams Chausseestrasse 43, Berlīne, Vācija, arh. D. Liebeskind, pašlaik būvniecības stadijā.

Fasādi paredzēts apšūt ar inovatīvām, trīsdimensionālām keramikas flīzēm, ko arhitekts izstrādājis sadarbībā ar Itālijas kompāniju Casalgrande Padana. Kā vēsta interneta arhitektūras žurnāls Dezeen: „Ģeometriskie keramikas paneļi ne tikai rada ekspresīvu metālisku rakstu, bet ir arī pārsteidzoši ilgtspējīgi, attīrot ne tikai vidi, bet arī paši sevi. (attēls 2.15.). 150 m2 flīžu var attīrīt tikpat daudz gaisa kā futbola laukuma izmēra koka lapotne [37].

Att. 2.15. Ēkas fasādes raksts, keramikas flīzes, vizualizācijās

Praktizējot dinamiskas formas, D. Lībeskinds ir viens no spilgtākajiem arhitektiem. Lai gan viedokļi par viņa arhitektūras racionalitāti dalās, tomēr, ir jāatzīst, ka viņa studija ir viena no vadošajam birojiem pasaulē, kas intensīvi izstrādā un lieto inovatīvas tehnoloģijas. „ELIZA APARTMENTS” ĒKA SIDNEJĀ

Šis nams tika atzīts par labāko daudzstāvu dzīvojamo ēku Austrālijā (attēls 2.16.).Ēkā ietilpst 19 dzīvokļu vienības, no kurām vairums ir četristabu dzīvokļi un viens penthause (pa ēkas trīs augšējiem stāviem). Stratēģiskā dizaina arhitekts Tonijs Ouvens (Tony Owen) to sauc par „šķidro arhitektūru” (angļu val. - „liquid architecture”). Profilu variācijas veidojas atbilstoši dažādajiem dzīvokļu plānojumiem, dabas ainavām un saules piekļuvei katrā līmenī [32].

Att. 2.16. Eliza apartments ēka, Sidneja, Austrālija, arh. studija Tony Owen Partners, 2014.

17 stāvus augstais bloks ir 20. gadsimta arhitektūras un parametrisma kombinācija. Projekta „atslēga” ir tā plūstošā fasāde, izmantots Maya un Rhinoceros skriptings. Pēc T. Ouvena teiktā, tas bija būtiski, jo katram stāvam bija atšķirīgs plānojums, un CAD-CAM tehnoloģija viņa komandai deva iespēju tiešā veidā pārsūtīt informāciju ražotājam, kur rūpnīcā pēc tam varēja tikt pielieta lāzergriešanas ierīce. Ģeometrijas iegūšanā tika izmantota arī F. Gerija Digital Studio 34

programmatūra. „Iepriekš šādai fasādei būtu pārmērīgas izmaksas, bet izmantojot šo tehnoloģiju, kompleksais risinājums ir saprātīgās cenās un reāli konstruktīvi risināms,” saka T. Ouvens [32]. Torņveida fasāde ir klāta ar lāzergrieztiem trīsstūrveida tērauda paneļiem. Tie tika pārklāti ar īpašu segkārtu (angļu val. – powder - coated panels) un balstīti ar sarežģītu cauruļveida tērauda konstrukciju. Arhitektiem tomēr nācās saskarties ar grūtībām, jo šāda tehnoloģija Sidnejā tika izmantota pirmo reizi. „Mēs uzprojektējām fasādi, kas sastāvēja no komplicētām trīs virzienu līknēm (attēls 2.17.). Mums vajadzēja izdomāt, kā to uzcelt izmantojot tēraudu, kas lokās tikai vienā plaknē,” atceras T. Ouvens. „Vēl viens izaicinājums bija atrast efektīvu risinājumu virsmai, kas maina virzienu katrā līmenī. Visbeidzot mums izdevās atrast tādu ģeometriju, lai fasādē veidotos ritms, [32]” min arhitekts. Var saskatīt līdzīgu organisku formu valodas lietojumu kā to iesāka A. Gaudi. Taču šeit tiek lietoti digitāli palīglīdzekļi un fasādes ekspresija sasniegta mazāk kā vienas dekādes laikā. Pēc A. Gaudi nāves, Sagrada Familia bazilika vēl joprojām ir būvniecības procesā, taču, lai izmantotu mūsdienu materiālus, tā tiek vēlreiz detalizēti modelēta ar digitāliem, parametriskiem instrumentiem.

Att. 2.17. Paneļu vijums ap ēku, skatā no lejas.

„VIVIDA DORMS” STUDENTU VIESNĪCA HAVTORNĀ

Dinamiskā Vivida dorms ēka Havtornā izceļas ar savu piekārto metālisko fasādi, kas, vienlaicīgi vizuāli pārsteidzot, studentu viesnīcai nodrošina arī augstu termoizolācijas kvalitāti (attēls 2.18.). No attiecīgās novietnes paveras lieliski skati, un šī ārējā kārta (angļu val. - skin) ēkai sniedz tās novietnē trūkstošo noēnojumu. Rote Lovmans (Rothe Lowman) to risināja kā pilsētvides mākslas projektu, kas novērtēts ar augstāko pakāpi energoefektivitātē. Papildus dienas 35

gaismas pārpilnībai, un metāla fasādes radītajam noēnojumam, kas no atšķirīgiem skatupunktiem ēkai piešķir dažādas personības, tās mehāniskie logi nodrošina labu dabīgo ventilāciju. Visām istabām ir vieni izmēri, un nakts laikā tās tiek izgaismotas ar energoefektīvu apgaismojuma tehnoloģiju, kas samazina projekta kopējās oglekļa emisijas daudzumu [48]. Neierastii novietnes apstākļi arhitektiem dod iespējas radoši izpausties. Periodiskajā izdevumā „International Journal of Engineering and Technology” publicēts pētījums „Dzīvojamo augstceltņu fasāžu arhitektūras parametriskie modeļi” („Parametric Models of Facade Designs of High - Rise Residential Buildings”), kurā tā apraksta šīs (attēls 2.19.) un citu ēku fasāžu parametriskus modeļus ar Rhinoceros un Grasshopper.

Att. 2.18. Vivida dorm, Havtorna, Austrālija, arh. Rothe Lowman, 2011.

Att. 2.19. Vivida ēkas fasādes modelis Grasshopper vidē.

BRISBENAS DZĪVOJAMĀ ĒKA AUSTRĀLIJĀ

2011. gadā uzcelta atraktīva daudzstāvu dzīvojamā ēka, kuras fasāde, atsaucoties uz Brisbenā bieži sastopamo Mismosa koku audzi, risināta parametriskā rakstā, (attēls 2.20.). Praktiski fasāde nodrošina termālo komfortu un intimitāti istabām, kuru skats vērsts uz Bredfildas šoseju. Bet simboliski tā piešķir ēkai unikālu identitāti, kas to „pieāķē” piekrastes daļai. Ēkas forma veidota atbildoši valdošajiem vējiem un blakus esošajai Brisbenas upei [50].

Att. 2.20. Brisbenas dzīvojamā ēka, Rietumu fasāde, arh. Jackson Teece, foto - Sharrin Rees, 2011.

Plānā asimetriskā ēka veidota 15 stāvos, tajos izvietojot 12 dzīvokļus, vienu trīsstāvu villu un divstāvu penthouse. Plānam nav raksturīgs neviens 90 grādu leņķis un tās 400 t smagais rietumu fasādes cementa ekrāns (angļu val. - screen) ir kā skulpturāli dramatisks orientieris pilsētas noslogotajā satiksmē [19]. Austrālijas subtropu pilsētas luksuss apartamenti 2011. gadā ieguva vairākas Austrālijas arhitektūras balvas. Stiklojums pamatā ir ar zemu tonējošo koeficientu un ar dubulto stikla paketi, nodrošinot labāku akustisko kvalitāti. Visa ziemeļu un rietumu fasāde ir pasargāta no vēlas pēcpusdienas saules, izmantojot konsolētas noēnojuma sistēmas. Savukārt dabiskā ventilācija tiek veicināta, nodrošinot automatizētu kontroles sistēmu. Ar kinētiskām stikla žalūzijām, balkoni ir pasargāti no nelabvēlīgiem laikapstākļiem un ārsienās ir iestrādātā izolācija sniedz patīkamu termisko komfortu [50]. Tāpat kā iepriekšējā piemērā, tā arī šeit arhitektam ir jārisina ēkas potenciāls pārkaršanas jautājums. 37

„EQ TOWER” AUGSTCELTNE MELNBURNĀ

EQ Tower pašlaik ir būvniecības procesā. Projekta arhitekts Elenbergs Freizers (Elenberg Fraser) to izstrādāja 2013. gadā, un 2014. gada februārī tam tika dota būvniecības atļauja. Plānots izveidot 633 dzīvokļus. Ēka sastāvēs no 63 stāviem un sasniegs 202.7 m augstumu [43].

Att. 2.21. EQ Tower, Melnburna, Austrālija, arh. Elenberg Fraser, pašlaik būvniecības stadijā.

Projektēšanā izmantoti parametriski rīki un skriptings. Virkne sīku aspektu sevī ietver tādus kritērijus, kā esošās ainavas, ērtība, izsauļojums, mijiedarbība ar vēju un svārstības. Problēmas tika analizētas ar Ecotect programmatūras (Autodesk Ecotect Analysis - ilgtspējīgas ēkas projektēšanas analīzes programmatūra, kas ir rīks ilgtspējīgas būvniecības projektu radīšanai no visaptverošas koncepcijas līdz detaļām) palīdzību un vēlāk risinātas komandā. Rezultātā Eq ēka ieguva unikālu smilšu pulksteņa formu, kas izstiepjas uz augšu līdz sasniedz savu dimantveida virsotni. “Mēs esam pārliecināti, ka ņemot vērā novietnē valdošos vējus un saules ietekmi, šāda ēkas forma sniegs optimālus rezultātus. [49]” Elenberga Freizera projekta vadītājs Igors Kebels (Igor Kebel) apgalvoja, ka šī ir viena no atjautīgākajām kompozīcijām Austrālijā: „Projekts pielāgots vēja un dabiskās gaismas vektoriem, bet fasādes specifiskie fasādes leņķi un tās parametriskais raksts paver optimālus skatus uz blakus esošo līci un tuvējo apkārtni.” Projekta 38

autori ir priecīgi ar iespēju izmantot kādu no jaunākās paaudzes tehnoloģijām (high-tech) ēkas būvniecībā. Daniels Šluters (Daniel Schlüter) skaidro, ka šī tehnoloģija nodrošinās vienmērīgāku temperatūras sadalījumu, kas savukārt samazinās lietotāju kopējās dzīvokļa enerģijas izmaksas.

Att. 2.22. Debesskrāpja fasāde skatā uz augšu.

No atšķirīgiem rakursiem un dažādos dienas laikos pārklājums starp dubultā stiklojuma paneļiem rada saules gaismas un apkārtējās vides atspīdumu (attēls 2.22.). Tādā veidā ēkai tiek piešķirts tās nokrāsu maiņa virzienā vertikāli uz augšu. Gala rezultātā vērojams dinamisks, mainīgs efekts, kas atkarīgs no cilvēka atrašanās punkta - ielas līmenī vai no tālienes. Savukārt ēkas korpusu veido trīs atsevišķi segmenti - mazstāvu, pārejošā un daudzstāvu daļa (raksturīgs masu dalījums debesskrāpjos) [46].

OTRĀS NODAĻAS SECINĀJUMI

Analizējot uzskaitītos projektus, secinu, ka dominē divi galvenie principi, par ko tiek domāts projektējot daudzstāvu dzīvojamo ēku fasādes. Atkarībā no klimatiskajiem apstākļiem, tiek vairāk vai mazāk risināta noēnošanas problēma un, izejot no ilgtspējīgas vides veidošanas principiem, izvēlēti atbilstoši materiāli. Piemēram, Austrālijā apskatīto fasāžu parametriski veidotie raksti dod vajadzīgo noēnojumu, un lietotie materiāli ar savām īpašībām un izstrādes tehnoloģiju to padara par vizuāli izteiksmīgu un emocionāli patīkamu pilsētas struktūru. Uzsvars uz to likts arī citās ēkās Austrālijā, piemēram ar ritmiski izvietotām koka žalūzijām, kā tas jautrā veidā risināts šajā daudzfunkcionālajā ēkā Kanberrā (attēls 2.23.).

Att. 2.23. New action Nishi projekts, lielākā koka fasāde, Kanberra, Austrālija, 2012.

Līdzīgi kā Havtornā, ar parametriskiem, noēnojumu veidojošiem elementiem, bet kinētiski savu projektu risina arī Enrike Dantass Konrado (Henrique Dantas Conrado). Viņa projekts „Spalvu noēnojums – parametriska fasāde” („Feather Shade - Parametric Facade”) apskatāms Youtube interneta vietnē [34]. Raugoties uz ēku mērogiem, to augstums ir krietni lielāks ASV un Austrālijā, kur dominē augstceltnes. Tur tādi maza mēroga objekti, kā Vācijā nebūs bieža parādība. Secinu, ka augstceltnēm parametriskā projektēšana ir izmantota plašākā, pat strukturālā mērogā. Bet zemākas apbūves projektos, kā tas parādās Amsterdamas Bent ēkā, parametrisisms lietots ēkas fasādes detalizācijā, un nekādā veidā neietekmē tās iekšējo struktūru vai kopējo masu. ASV aizsākās parametriskā arhitektūra un tā parādās gandrīz visās jaunbūvēs, tai pašā laikā Eiropā arhitekti praktizē mazstāvu dzīvojamo ēku fasāžu parametrisku detalizēšanu. 40

ANALĪZES SALĪDZINOŠĀ TABULA

Tabula 1.

Augstceltnēs dominē piekārtās fasādes ar vērienīgiem stiklotiem laukumiem. Tās lielākoties tiek veidotas no iepriekš rūpnīcās izgatavotiem paneļiem, nevis montētas uz vietas. Materiāli ir vieglas struktūras un to izstrādē nereti lietoti jaunākie zinātnes atklājumi, kas projektam piešķir nesalīdzināmu pārākumu pār tradicionālajiem paņēmieniem. Fasādes risinot parametriski, iespējams, atrast vispiemērotāko materiālu un pilnvērtīgi izmantot tā tehniskās īpašības, kā tas ir panākts Eliza apartmetns ēkā Sidnejā vai Mulberry ēkā Ņujorkā. Lai gan tādu materiālu kā ķieģeli ir ierasts redzēt tradicionālajā arhitektūrā, to tāpat kā citus stereotipiski vienkāršus būvniecības materiālus var parametriski modelēt un saistīt konstrukcijās. Arhitektam mūsdienas ir pieejamas vajadzīgās tehnoloģijas, lai līdzīgas idejas, kādas kādreiz tradicionāli projektēja Anotnio Gaudi, tagad modelētu digitāli un atbilstoši visiem ilgtspējīgas arhitektūras principiem realizētu dzīvē. Tā kā vadošie, lielākie arhitektu biroji strādā uz Grasshopper, bakalaura darba ietvaros ir loģiski turpināt veikt pētniecisko daļu, praktiski izmēģinot Grasshopper darbībā, uz sava bakalaura darba projekta fasādes bāzes. Lai gan tam ir akadēmiska pieeja, parametriskajā arhitektūrā tikai eksperimentējot var nonākt līdz jauniem risinājumiem.

3. PARAMETRISKAS FASĀDES DEFINĪCIJAS MODELĒŠANA AR GRASSHOPPER Lai līdz galam izprastu parametriskās projektēšanas īpatnības un sniegtās priekšrocības, tas ir jāpārbauda praktiski. Tā nolūkā pētījuma 3. nodaļa tiek veltīta vienas bakalaura projekta dzīvojamās ēkas (Pielikums 1.,3.) dienvidu fasādes atkārtotai projektēšanai. Šajā nodaļā tiek secīgi aprakstīta autores darba gaita, dokumentējot ekrānšāviņus no trīsdimensiju modelēšanas programmatūras. Esošais projekta plāns netiek modificēts, fasādes modelēšanā tiek izmantota Rhinoceros programmatūra un tās papildinājums (angļu val. – plug-in) Grasshopper. Trīsdimensiju modelēšanai nepieciešamas labas tēlotājas ģeometrijas zināšanas par trīsdimensiju telpu, koordinātām un vektoriem. Tieši šīs funkcijas ir iestrādātas Grasshopper un ar to palīdzību tās iespējams atvasināt un piemērot parametriskajai arhitektūrai.

Att. 3.1. Projektējamā dzīvojamās ēkas daļa, sākotnējais fasādes risinājums.

Izvirzīti uzdevumi, pēc kuriem vadoties, tiek modelēta fasāde Rhino vidē ar Grasshopper iespējām: 1. Izveidot slodzi nesošu karkasu, kas tiks piesaistīts ēkas kopējai struktūrai. 2. Vadoties pēc iepriekš zīmētām skicēm, izvirzīt parametrus un apzināti modelēt parametrisku fasādes rakstu (angļu val. – pattern). 45

3. Dot fasādes attīstības priekšlikumu.

DARBA GAITA

Fasādes karkasa izveide 1. Ekrāna vertikālais dalījums. Ekrāns (sarkanā krāsā) tiks shematiski balstīts „krustiņu” vietās uz tām pašām būvasīm, kas iet cauri ēkas nesošajām kolonnām.

Att. 3.2. Karkasa nesošo kolonnu novietojuma shēma.

Tiek izveidotas kolonnas, un ar array komandu tiek iestatīts kolonnu solis. (var tikt mainīts, projekta izmaiņu gadījumā). Kolonnas pamats ir kvadrāts, ar platumu un garumu 200 mm. Savukārt kolonnu augstums ir nemainīgs - tikpat augsts kā projektējamā ēka. Kolonnas tiek vilktas ar komandu extrude V vektora virzienā (attēls 3.3.). 2.

Ekrāna horizontālais sadalījums

Ar X simbolu Grasshopper vidē tiek attēlotas punkta koordinātas, kas šajā gadījumā tiek atliktas uz fasādes pirmā stāva grīdas līmenī (+1.400 m). Fasāde turpmāk tiek modelēta tikai ar Grasshopper rīku palīdzību. Tālāk tiek veidots fasādes horizontālais dalījums, izmantojot horizontālas sijas. Lai to veiktu, ir jāzina fasādes platums, ko ar distance rīku, atliekot punktus Rhino vidē, var ātri noteikt (attēls 3.5.).

Att. 3.3. Kolonnu izveide.

Att. 3.4. Punkta atlikšana YZ koordinātu sistēmā.

Taču mainot fasādes platumu, mainīsies arī siju garums. Šajā gadījumā tas paliek nemainīgs. No iepriekš noteiktās atskaites punkta koordinātas X, ar move komandas palīdzību tiek izveidota pirmā karkasa sija (attēls 3.6.).

Att. 3.5. Karkasa platuma noteikšana.

Att. 3.6. Pirmās sijas izveide.

Lai pārvietotu iegūto siju pa Z ass vektoru uz augšu, ir jālieto move komanda un jāpiešķir augstums. Grashopper rīks Number slider ir parocīgs turpmākajās darbībās. Ar tā palīdzību var mainīt skaitliskās vērtības attiecīgajam parametram. Secīgi tas ir nākamās sijas attālums Height 1 attiecībā pret iepriekš izveidoto siju. Visi Number slider turpmāk tiks izvietoti vienā vietā, lai būtu ērtāk orientēties, kad algoritms kļūs sarežģītāks .

Att. 3.7. Algoritms savstarpēju atkarīgu siju izveidei.

Iepriekšējais solis tiek atkārtots 3 reizes un atliktas savstarpēji atkarīgas sijas, kuru attiecību var mainīt ar Number slider rīka palīdzību. Beigu sija nedrīkst pārsniegt fasādes augstumu. Vadoties pēc šī faktora, ir racionāli jānonāk pie atbilstošas definīcijas. Šī sija tiks izveidota nobeigumā.

Att. 3.8. Siju atlikšana.

Statņu izveide. Turpmāk, iegūtais karkass ir jāsadala mazākās vertikālās daļās (vadoties pēc skices). Lai

izveidotu statņus jeb kolonnas, kas seko noteiktai trajektorijai, Grashopper parasti tiek noteikta līkne (curve), kas var tikt sadalīta (divide) vai nu vienādos attālumos vai pēc segmentu skaita (ja tas ir noteikts). Autores projektā, statņi ir vajadzīgi ar vienādu soli, bet to skaitam nav nozīme. Lai izveidotu taisnu līniju, ģeometriski ir jānosaka divi punkti – sākumpunkts Xo un galapunkts X1. Tiek atlikta Xo koordināta plaknē XY, taču līnijas galapunktu ērti noteikt ar pārvietojuma rīku move. Piešķirot vajadzīgo distanci un vektora virzienu , tiek ģenerēta līnija.

Att. 3.9. Trajektorijas izveide, komanda curve.

Pirmā statņu rinda tiek izveidota, izmantojot rīkus divide length (atliek statņu koordinātas X1, X2.. Xn uz izvēlētās līnijas) un rectangle (statņa dimensijas), bet paši statņi tiek vilkti uz augšu pa asi Z tieši tādā pašā augstumā kāds ir pirmo divu siju savstarpējais attālums (var arī brīvi izvēlēties attālumu). Šī statņu rinda turpmāk saukta par pirmo rindu (attēls 3.10.). Otrā līnija ar komandu offset arī tiek atlikta height 1 attālumā. Otrā statņu rinda tiek veidota tāpat, bet kā trajektorija tiek izvēlēta jauniegūtā līnija. Definīcijā ievietotais Number slider ļauj ļoti ātri mainīt soli. Lai veidotos interesantāks raksts, 2. rinda tiek veidota ar atkāpi no pirmās kolonnas. To arī šoreiz ērti veikt, pārvietojot (move) visus devide length iegūtos punktus pa factor X lielu attālumu. Kā redzams attēlā zemāk, izveidotie statņi ir tikpat augsti, kā siju savstarpējais attālums. 49

Att. 3.10. Pirmās tatņu rindas izveide.

Att. 3.11. Otrās statņu rindas izveide.

Atkārtojot divus iepriekšējos soļus, tiek izveidotas vēl divas statņu rindas. Bet pēdējā rinda, tāpat kā augstākās sijas pozīcija ir atkarīga no ēkas augstuma. Vēlreiz lietojot komandu offset, tiek atlikta jaunā līnija 5, kas būs saistīta arī ar pēdējo siju 5. Grasshopper programmatūrā ar rīku distance iespējams izmērīt attālumu starp diviem punktiem. Tātad, ja ir zināms beidzamās sijas punkta koordināta un fasādes kopējais augstums, ir iespējams noteikt maksimālo offset distanci sijai, kā arī statņu augstumu height 5. Tā kā ēkas augstums ir nemainīgs, Rhino vidē tiek novilkta Z ass virzienā vērsta līnija (ar tādām pašām x un y koordinātām kā visu offset līniju sākumpunktu koordinātas), sākot no ēkas pamatnes līdz virsotnei. Šī līnija ir kā izejas objekts nākošajai komandai curve (viens no Grasshopper ģeometrijas rīkiem). Tālāk tiek noteikti šīs līnijas galapunkti S, E un garums length (tiks izmantots vēlāk). Tātad pēdējās 5. rindas augstums ir attālums starp ēkas augstuma iegūto punktu E (tiek piešķirts beigu koordinātei B) un pēdējās atliktās līnijas sākumpunktu S( tiek piešķirts sākuma koordinātei A). Šādi tiek iegūta distance height 5 starp A un B, ļauj izveidot arī beidzamo siju.

Att. 3.12. Pēdējās rindas algortimts.

Att. 3.13. Number slider, ar kuriem var mainīt horizontālo karkasa dalījumu.

Fasādes raksta izveide. Programmā var ērti mainīt redzamības iestatījumus. Turpmākajos soļos ērtāk ir deaktivizēt visus karkasa veidojošos elementus. Fasādes pamatvirsma plane tiek modelēta plaknē ZX, izejot no iepriekš izveidoto līniju – fasādes platuma un augstuma - garumiem. Iegūto virsmu vajadzīgs sadalīt segmentos jeb laukumos. Tā nolūkā tiek izmantota komanda subsrf, kas pēc ievadītā rindu un ailu skaita sadala doto virsmu identiskās daļās. Tiek izvēlētas 6 rindas un 5 ailas, jo dotajā virsmā iekļaujas 6 pilni stāvi.

Att. 3.14. Virsmas sadalīšana.

Tālāk seko sarežģītākais definīcijas algoritms. Ir jāģenerē dažāds laukumu aizpildījums raksts. Ar iepriekšējo soli ir iegūti 30 identiski laukumi. Pēc kombinatorikas teorijas ir iespējams kombinēt cilvēkam neaptveramu variantu skaitu. Arī aizpildīto laukumu skaits var atšķirties sākot no 1 līdz 30. Šī mērķa sasniegšanai Grashopper ar komandu series katrai plaknei tiek piešķirts numurs no 1 līdz 30. Komanda jitter sajauc šos numurus nejaušā secībā, tādējādi izveidojot tik izkārtojuma (angļu val. - layout) variantus, cik ir nepieciešams. Katram ģenerētajam izkārtojuma variantam tiek piešķirts savs numurs, ko var izvēlēties, pārbīdot Number Slider (shuffle layout).

Att. 3.15. Jitter komanda.

Lai attēlotu iegūto paneļu kombināciju V, izmantoju komandu item. Ar šo rīku no saraksta V aizvelkot saiti uz L, var izvēlēties specifiskas vērtības i. Šīs vērtības savukārt, var līdzīgi ģenerēt ar series, taču šajā gadījumā izmantoju number slider, iestatot vajadzīgo plakņu skaitu C. Šīs plaknes turpmāk saukšu par paneļiem. Izvēlēti paneļi tagad var tikt attēloti vēlreiz lietojot komandu item, jo izvēlētie paneļi ir jāatlasa no sākotnēji izveidotajām 30 plaknēm. Kā L vērtība šoreiz ir plaknes un kā i – iepriekš iegūtie paneļi i.

Att. 3.16. Iegūtā paneļu kombinācija.

Veicot šādas darbības ar komandām jitter, item, kā arī randomize, var turpināt eksperimentēt ar šo algoritmu. Taču šo rakstu attīstu tālāk, izmantojot komandu difference. Šī komanda ļauj izvēlēties vienu no divām kombinācijām – vai nu tie ir paneļi, kas tiek izvēlēti, vai tie, kas paliek neizvēlēti. Attēlā zemāk parādītas iegūtās kombinācijas, zaļā krāsā iekrāsoti izvēlētie paneļi. 52

Att. 3.17. Iegūtā paneļu kombinācija

Noslēgumā, apvienojot karkasa izveidoto kombināciju, ar fasādes paneļu aizpildījumu, iespējams izvēlēties vizuāli un funkcionāli labāko variantu. Eksperimentējot ar siju attālumiem un paneļu kombinācijām iegūtais modelis attēlots zemāk. Šādi (attēls 3.18.) izskatās kopējā ēkas fasāde, ar priekšā novietoto karkasa fasādi. Zaļajā tonī iekrāsotie logi, kā redzams ir daļēji nosegti ar karkasa paneļiem. Tagad var variēt, gan ar karkasa statņu izkārtojumu, gan ar paneļu skaitu un to izkārtojuma kombinācijām, atrodot visatbilstošāko variantu projektējamās ēkas logu un balkonu izvietojumam (variācijas skatīt Pielikumā 3).

Att. 3.18. Parametriskas fasādes raksts - viens no iespējamiem variantiem, tās avietojums ar ēku.

Viens no iespējamiem paneļu pamatmateriāliem varētu būt ķieģelis. Tos manuāli pamīšus kārtojot (tam var izveidot arī definīciju), Rhinoceros modelēta paneļu piesaiste karkasā, kā tas tika plānots bakalaura darbā projektā (Pielikums 3). Pēc tāda paša principa to var darīt arī jaunizveidotajā karkasā, bet variējot ar paneļu izmēriem un tos izvietojot atbilstoši izvēlētajai kombinācijai. Pilnu Grasshopper modeļa definīciju skatīt Pielikumā 2. 53

TREŠĀS NODAĻAS SECINĀJUMI

Darba procesā, apgūstot Grasshopper, tika konstatēts, ka ekrāna fasāde ir vajadzīga. Ne tikai, lai noēnotu uz dienvidiem vērsto fasādi, bet arī, lai sniegtu intimitāti ēkas lietotājiem. Šajā gadījumā, tā pati konceptuālā ideja tiek risināta ar citu piegājienu, t. i., parametriski. Šoreiz karkass nes kopējo ēkas slodzi un tiek balstīts tikai tur, kur tas ir funkcionāli nepieciešams. Darba gaitā papildus modelēšani 3D vidē, tradicionāli tika arī skicēts. Tika meklētas komponentes, ar ko risināt projektu, ģenerējot idejas līdz brīdim, kad parādījās kāds parametrs, uz kā bāzes varēja attīstīt projektu. Darba gaitā secinu, ka vienai idejai ir iespējamas daudz variāciju. Cilvēks pats nav spējīgs ģenerēt neskaitāmus variantus, tāpēc parametriskie rīki ir lietderīgi, dodot iespēju jebkurā projektēšanas stadijā, ātri atgriezties pāris soļus atpakaļ. Taču, ņemot vērā autores šī brīža ne tik plašās zināšanas darbā ar Grasshopper un Rhinoceros programmu, iegūtā fasāde ģenerēta, izmantojot tikai nelielu daļu no programmas patiesā potenciāla. Izveidotais algoritms ir vienkāršs, bet to ir iespējams attīstīt un manipulēt ar tā ģeometriju citos līdzīga tipa projektos, kur ēkas plānojums ir identisks visos stāvos. Grasshopper modelī, vienu un to pašu rezultātu var sasniegt ar vairākiem paņēmieniem. Veidojot algoritmu, nereti gadās vienu un to pašu darbību veikt citādi, taču, kad ir atrasta racionāla parametru savstarpēja sasaiste, visu algoritmu var konsekventi sakārtot un padarīt vieglāk nolasāmu un saprotamu citiem lietotājiem. Intensīvi modelējot, rodas dziļāka izpratne un, loģiski domājot, pie tā paša vai pat sarežģītāka rezultāta var nonākt daudz racionālāk. Tikai eksperimentējot ar šo un līdzīgām programmatūrām, lietotājs var radīt interesantas idejas un attīstīt uz papīra skicēto vīziju.

SECINĀJUMI

Parametriskās projektēšanas attīstību sekmēja digitālās vides progress un arhitektu radošā

iniciatīva. Ja arhitektūra, ko nozares pionieri, masveidā radīja iepriekšējā gadsimta otrajā pusē, bija apātiska tiekšanās pēc formas un bezjēdzīgas ārējās čaulas, tad tagad tiek rasti risinājumi ar funkcionālu un racionālu pieeju. Arhitektam mūsdienās ir pieejamas vajadzīgās tehnoloģijas, lai līdzīgas idejas, kādas projektējis Anotnio Gaudi, tagad modelētu digitāli un atbilstoši visiem ilgtspējīgas arhitektūras principiem realizētu dzīvē. 2.

Parametriskā projektēšana paver jaunas iespējas arhitektūrā, to padarot pielāgojamu

atšķirīgiem novietnes un klimatiskajiem apstākļiem. Mūsdienās dominē ilgtspējīgas arhitektūras principi, kur ļoti būtiski ir izveidot saiti starp ēku un tās fasādi. 3.

Dzīvojamās ēkās fasāde ir ne tikai kā pašas ēkas identitāte, bet arī kopējā pilsētvides tēla

veidotāja. Fasādes arhitektūru veido neskaitāmas komponentes, no kurām vizuāli dominē logailas un apdares materiāli. Fasādes risinot parametriski, iespējams, atrast vispiemērotāko materiālu un pilnvērtīgi izmantot tā tehniskās īpašības. Lai gan tādu materiālu kā ķieģeli ir ierasts redzēt tradicionālajā arhitektūrā, to tāpat kā citus stereotipiski vienkāršus būvniecības materiālus var parametriski modelēt un saistīt sarežģītās konstrukcijās vai rūpnieciski iestrādāt paneļos. 4.

Eiropa krietni atpaliek no pārējās pasaules parametriskās projektēšanas jomā, iespējams, tieši

mazās populācijas un mērenā klimata dēļ. Attiecīgi dzīvojamo ēku fasāžu arhitektūra pārsvarā tiek projektēta tradicionāli, ar izņēmumiem Rietumeiropā, kur arhitekti ir pazīstami ar jaunajām tehnoloģijām un nebaidās eksperimentēt savos projektos. ASV un Austrālija ir blīvākas apbūves valstis, un metāliski, vijīgi dzīvojamie debesskrāpji tur ir bieži sastopama arhitektūras forma. Tiek konstatēta zināma sāncensība, kura valsts vai arhitekts pirmais atklās jaunu tehnoloģiju vai uzcels augstāku dzīvojamo struktūru. 5.

Maza mēroga objektos – parametriskā projektēšana lielākoties izmantota tikai dekoratīvā

līmenī, bet pielietojot visnotaļ atjautīgas materiālu kombinācijas. Stāvu skaitam augot – tiek parametriski veidota ēku forma, masu attiecības, pat kopējais apjoms. 6.

Salīdzinot ar tradicionālo projektēšanu, kur modelis tiek veidots pamatoti, t. i., apzināti

veicot vajadzīgās modifikācijas, Grasshopper dod priekšrocības, jo intensīvi modelējot, rodas dziļāka izpratne un, pie tā paša vai pat sarežģītāka rezultāta var nonākt daudz racionālāk. Tikai eksperimentējot ar šo un līdzīgām programmatūrām, lietotājs var radīt interesantas idejas un attīstīt un realizēt savu uz papīra skicēto vīziju. 55

IZMANTOTIE INFORMĀCIJAS AVOTI PUBLICĒTIE DARBI:

Brophy, V., Lewis, J. O. A Green Vitruvius - Principles And Practice of Sustainable Architectural Design. Dublin: Earthscan, 2011. 145 p.

David, R. Rhinoscript 101 for Rhinoceros 4.0. Miami: Robert McNeel & Associates, 2004. 114 p.

Dunn, N. Digital Fabrication in Architecture. Lancaster: Laurence King Publishing, 2012. 192 p.

Glasner, B. Patterns 2 : Design, Art and Architecture. Berlin: Birkhäuser Architecture, 2008. 335 p. ISBN 978-3-7643-8644-3

Hammann, R. E. Creative Engeneering, Architecture and Technology. Berlin: Dom Publishers, 2013. 352 p.

McCarter, R., Pallasmaa, J. Understanding Architecture. New York: Phaidon, 2012. 447 p.

Meredith, M. From Control to Design : Parametric/Algorithmic Architecture. Barcelona: ACTAR, 2007. 239 p.

Neufert, P., E. Architect's Data. 3rd ed. Oxford: Wiley-Blackwell, 2000. 648 p., s. l. ISBN 0-632-05771-8

Oxford English Referance Dictionary. 2nd ed. Oksford: Oxford University Press, 2002. 1792 p.

10. Picon, A. Architectural and The Virtual : Towards a New Materiality. Constructing a New Agenda : Architectural Theory 1993-2009 [A. Krista Sykes, ed.]. New York: Princeton Architectural Press, 2004, p. 270-289. 11. Puglisi, L. P. New Directiones in Contemporary Architecture : Evolutions and Revolutions in Building Design Since 1988. Chichester: John Wiley & Sons Ltd, 2008. 240 p. 12. Riekstiņš, A. Arquitectura Aberrante. Madona: Hybrid Space publishing, 2008. 151 p. 13. Riekstiņš, A. Digitālās sistēmas mūsdienu arhitektūrā. Rīags tehniskā universitāte. Arhitektūras un pilsētplānošanas fakultāte. Rīga: RTU, 2011. 296 lpp. 14. Sassen, Saskia. Scale and Span in a Global Digital World. Constructing a New Agenda : Architectural Theory 1993-2009. [A. Krista Sykes, ed.]. New York : Princeton Architectural Press, 2004, p. 178-187.

PERIODISKIE IZDEVUMI:

15. Datta, S., Hobbs, M. B. Responsive Façades: Parametric Control of Moveable Tilings. Pertanika Journals. Science & Technology, 2013, No 2(21), p. 611-624. 16. Sendi, M. The Effect of Technology to Integrate Aesthetic Desire of Contemporary Architecture with Environmental Principles in Façade Design. International Scientific Journal of Architecture and Engineering, London: Adeo Media LLP, 2014, Vol. 2, p. 23-45. 17. Snapp, T. Re-Skinning : Performance-Based Design and Fabrication of Building Facade Components: Design Computing. Perkins+Will Research, january 2012, Vol. 04.01(1)., p. 15-28. 18. Sung, Y. S., Tseng, Y. Parametric Models of Facade Designs of High-Rise Residential Buildings. International Journal of Engineering and Technology, Jejawi: International Research Publication House, april 2015, Vol 8(4), p. 241-248. INTERNETA MATERIĀLI:

19. 1 Scott St Apartments [Online]. Jackson Teece [Cited 22.05.2015.]. http://www.jacksonteece.com/projects/1-scott-st-apartments 20. 100 11th Avenue [Online]. Diviarse, 2007 [Cited 22.05.2015.]. http://divisare.com/projects/16876-100-11th-Avenue 21. 100 11th Avenue by Jean Nouvel [Online]. Dezeen Magazine, 28 may 2010 [Cited 22.05.2015.]. http://www.dezeen.com/2010/05/28/100-11th-avenue-by-jean-nouvel-3/ 22. 290 Mulberry Condominiums [Online]. OpenBuildings [Cited 22.04.2015.]. http://openbuildings.com/buildings/290-mulberry-condominiums-profile-41937# 23. Autodesk Ecotect Analysis [Tiešsaiste]. Infoera [Skatīts 05.05.2015.]. http://www.infoera.lv/programmatura/autodesk/arhitektura/autodesk-ecotect-analysis-2 24. Autodesk Maya [Online]. Wikipedia [Cited 18.05.2015.]. http://en.wikipedia.org/wiki/Autodesk_Maya 25. Autodesk Revit [Online]. Wikipedia [Cited 01.04.2015.]. http://en.wikipedia.org/wiki/Autodesk_Revit 26. Basulto, D. In Progress: 290 Mulberry / SHoP Architects [Online]. Archdaily, 2008 [Cited 28.04.2015.]. http://www.archdaily.com/9028/in-progress-290-mulberry-shop-architects/ 27. Bent by Chris Kabel with Abbink X de Haas [Online]. Dezeen Magazine, 13 november 2012 [Cited 11.05.2015.]. http://www.dezeen.com/2012/11/13/bent-perforated-facade-by-chris58

kabel/?utm_source%3Dfeedburner%26utm_medium%3Dfeed%26utm_campaign%3DFeed %253A%2Bdezeen%2B%2528Dezeenfeed%2529%26utm_content%3DGoogle%2BReader 28. BlobWall [Online]. ArchiParlance, 3 december 2007 [Cited 15.12.2014.]. https://archiparlance.wordpress.com/category/isms/blobism/ 29. Buildings Get a Facelift: Architectural Faรงade Trends [Online]. Sapphire Aluminium, 2013 [Cited 30.04.2015.]. http://www.sapphirealuminium.com.au/index.php?task=news&num=36 30. Ceborski, J. Introduction: Parametric design [Onlin]. Rethinking Architecture, 2010 [Cited 26.03.2015.]. http://www.rethinking-architecture.com/introduction-parametric-design,354/ 31. Chen, J. Parametric Design of Aqua Tower, Chicago, IT. From Junfei Chen [Online]. Blogspot, 2014 [Cited 23.05.2015.]. http://chenjunfei0707.blogspot.com/ 32. Chua, G. 3D Modelling and Scripting Used to Mould Faรงade of Sydney Building by Tony Owen Partners [Online]. Architeture and Design, 2014 [Cited 29.04.2015.]. http://www.architectureanddesign.com.au/news/3d-modelling-and-scripting-used-to-mouldfa-ade-of 33. Computational Analysis [Online]. Burohappold Engeneering [Cited 22.04.2015.]. http://www.burohappold.com/think-again/specialisms/computational-analysis/ 34. Conrado, H. D. Feather Shade - Parametric Facade [Online]. Youtube, 14 june 2013. [Cited 31.03.2015.]. https://www.youtube.com/watch?v=qqurCxwsP80 35. Crosbie, M. J. Ripple Effect [Online]. Architecture Week, 2011 [Cited 22.05.2015.]. http://www.architectureweek.com/2011/0105/design_1-1.html 36. Daniel Libeskind's Air-Purifying Apartment Block [Online]. Phaidon [Cited 06.05.2015.]. http://de.phaidon.com/agenda/architecture/articles/2013/december/11/daniel-libeskinds-airpurifying-apartment-block/ 37. Daniel Liebeskind Designs Metallic Apartment Block for Berlin [Online]. Dezeen Magazine, 6 december 2013 [Cited 11.05.2015.]. http://www.dezeen.com/2013/12/06/daniel-libeskindmetallic-apartment-block-berlin/ 38. Davis, D. A History of Parametric [Online]. DanielDavis, 2013 [Cited 17.04.2015.]. http://www.danieldavis.com/a-history-of-parametric/ 39. Delgado, L. Housing Acclimates to Waves of the Future [Online]. eOculus [Cited 28.04.2015.]. http://www.main.aiany.org/eOCULUS/newsletter/page/2/?s=penthouses 40. Design [Online]. Business Dictionary [Cited 26.03.2015.]. http://www.businessdictionary.com/definition/design.html 59

41. Digital Project [Online]. Wikipedia [Cited 18.05.2015.]. http://en.wikipedia.org/wiki/Digital_Project 42. Dizains [Tiešsaiste]. Letonika [Skatīts 11.12.2014.]. http://www.dzm.lu.lv/mat/IT/M_11/default.aspx@tabid=17&id=920.html 43. Eq. Tower [Online]. Wikipedia [Cited 05.05.2015.]. http://en.wikipedia.org/wiki/Eq._Tower 44. Europe’s Building Under The Microscope. [Online] Institute BE [Cited 26.03.2015.]. http://www.institutebe.com/InstituteBE/media/Library/Resources/Existing%20Building%20 Retrofits/Europes-Buildings-Under-the-Microscope-BPIE.pdf 45. Galveno ģeometrisko pārveidojumu definīcijas [Tiešsaiste]. Latvijas Universitāte [Skatīts 26.03.2015.]. http://www.dzm.lu.lv/mat/IT/M_11/default.aspx@tabid=17&id=920.html 46. Johnson, N. New High-Tech Melbourne Tower Designed by Elenberg Fraser Using Sophisticated Parametric Tools [Online]. Architeture and Design, 2015 [Cited 05.05.2015.]. http://www.architectureanddesign.com.au/news/new-high-tech-melbourne-tower-designedby-elenberg 47. Keith, K. Okino Ships Revised. 3dm Rhinoceros, OpenNURBS v5 [Online]. Okino [Cited 01.04.2015.]. http://www.architectureweek.com/2011/0105/design_1-1.html 48. Laylin, T. Vivida Dorms: A Dynamic Australian Building Wrapped in a Gorgeous Metallic Skin [Online]. Inhabitat, 26 december 2011 [Cited 22.05.2015.]. http://inhabitat.com/vividadorms-a-dynamic-australian-building-wrapped-in-a-gorgeous-metallic-skin/ 49. Lomholt, I. EQ. Tower in Melbourne [Online]. E-Arhitect, 2015 [Cited 05.05.2015.]. http://www.e-architect.co.uk/melbourne/eq-tower-melbourne 50. McManus, D. Scott Street Apartments Brisbane [Online]. E-Arhitect, 11 january 2015 [Cited 23.05.2015.]. http://www.e-architect.co.uk/brisbane/scott-street-apartments 51. Miller, A. B. Aluminium Organic by J. Mayer H. Architects [Online]. The Architects Newspaper, 4 jone 2014 [Cited 11.05.2015.]. http://blog.archpaper.com/2014/06/aluminumorganic-by-j-mayer-h-architects/#more-85896 52. Modeling Tools for Designers: Rhinoceros NURBS Modeling for Windows [Online]. Rhinoceros [Cited 01.04.2015.]. http://www.rhino3d.com/ 53. New York by Gehry [Online]. Dezeen Magazine, 12 july 2012 [Cited 22.05.2015.]. http://www.dezeen.com/2011/07/12/new-york-by-gehry/ 54. NewActon Nishi [Online]. ARUP [Cited 22.05.2015.]. http://www.arup.com/Projects/NewActon_Nishi.aspx 60

55. OpenNURBS Initiative [Online]. Rhinoceros [Cited: 01.04.2015.]. http://www.opennurbs.org/ 56. Parameter [Online]. Merriam-Webster Dictionary [Cited 12.03.2015.]. https://vimeo.com/81905917 57. Parametric Design: A Brief Histor [Online]. AIACC, 2012 [Cited 26.03.2015.]. http://www.aiacc.org/2012/06/25/parametric-design-a-brief-history/ 58. Poole, M. The Politics of Parametricism (Part 1 of 4) - Reinhold Martin & Patrik Schumacher [Online]. Vimeo, 13-15 november 2013 [Cited 15.05.2015.]. https://vimeo.com/81905917 59. Ramizadeh, S. D., Garcia-Hansen, V., Drogemuller R., Isoardi, G. Parametric Modelling for the Efficient Design of Daylight Strategies with Complex Geometries [Online]. ePrints, 2013 [Cited 20.05.2015.]. http://eprints.qut.edu.au/64562/ 60. Ronfini, A. Architecture. Manhatten Residential [Online]. Aronfini [Cited 15.12.2014.]. http://www.aronfini.com/625w57-street/ 61. Rotermanni kvartal [Online]. Rottermann City [Cited 01.04.2015.]. http://www.rotermannikvartal.ee/index2.html 62. Schumacher, P. AD Architectural Design - Digital Cities [Online]. Patrick Schumaher, London, 2009 [Cited 15.05.2015.]. http://www.patrikschumacher.com/Texts/Parametricism%20%20A%20New%20Global%20Style%20for%20Architecture%20and%20Urban%20Design. html 63. Singhal, S. Bent in Amsterdam, The Netherlands by Studio Chris Kabel [Online]. Aeccafe, 2012 [Cited 11.05.2015.]. http://www10.aeccafe.com/blogs/arch-showcase/2012/11/30/bentin-amsterdam-the-netherlands-by-studio-chris-kabel/ ATTÄ&#x2019;LU SARAKSTS:

Att. 1.1. BlobWall [Online]. GLform, 2005 [Cited 22.04.2015.]. http://www.glform.com/environments/blobwall/ Att. 1.2. Parametric Design: a Brief History [Online]. AIACC, 2012 [Cited 26.03.2015.]. http://www.aiacc.org/2012/06/25/parametric-design-a-brief-history/

Att. 1.3. Sharon, P. C. Library book sale will do volume business [Online]. The Seattle Times, 21 april 2007 [Cited 22.04.2015.]. http://www.seattletimes.com/seattle-news/library-book-salewill-do-volume-business/ Att. 1.4. Tom, W. Gugenheim Museum Bilbao [Online]. Tawmnation, december 2011 [Cited 05.06.2015.]. http://tawmnation.com/2012/01/07/guggenheim-museum-bilbao-spain-december2011/guggenheim-museum-bilbao/ Att. 1.5. Mayne, T. A&D Architectural Model, Morphosis [Online]. Moma, 2004 [Cited 05.06.2015.]. http://www.moma.org/collection/object.php?object_id=139377 Att. 2.1. Houston and Mulberry Street [Online]. Brian Rose, 2004 [Cited 10.04.2015.]. http://www.brianrose.com/blog/2009/03/new-yorkmorning-walk/ Att. 2.2. Basulto, D. In Progress: 290 Mulberry / SHoP Architects [Online]. Archdaily, 19 november 2008 [Cited 28.04.2015.]. http://www.archdaily.com/9028/in-progress-290-mulberryshop-architects/ Att. 2.3. 290 Mulberry Condominiums [Online]. OpenBuildings [Cited 22.04.2015.]. http://openbuildings.com/buildings/290-mulberry-condominiums-profile-41937# Att. 2.4. Miller, A. B. Aluminium Organic by J. Mayer H. Architects [Online]. The Architects Newspaper, 23 april 2010 [Cited 11.05.2015.]. http://blog.archpaper.com/2014/06/aluminumorganic-by-j-mayer-h-architects/#more-85896 Att. 2.5. Real Estate for Sale [Online]. Curbed, 23 april 2010 [Cited 16.05.2015.]. http://blog.archpaper.com/2014/06/aluminum-organic-by-j-mayer-h-architects/#more-85896 Att. 2.6. Miller, A. B. Aqua Tower : A Vertical Topography Shaped by the Forces of the City [Online]. Studio Gang Architects, 2010 [Cited 11.05.2015.]. http://studiogang.net/work/2004/aqua-tower Att. 2.7. Gregory, D. Nature, Machines, and Robotics, Oh My! [Online]. Eod, 10 october 2010 [Cited 04.05.2015.]. http://eod.houseplans.com/category/cabins/page/2/ Att. 2.8. Chen, J. Parametric Design of Aqua Tower, Chicago, IT. From Junfei Chen [Online]. Blogspot, 3 december 2014 [Cited 23.05.2015.]. http://chenjunfei0707.blogspot.com/ Att. 2.9. New York by Gehry [Online]. Dezeen Magazine, 12 july 2012 [Cited 22.05.2015.]. http://www.dezeen.com/2011/07/12/new-york-by-gehry/

Att. 2.10., 11. Miller, A. B. Aluminium Organic by J. Mayer H. Architects [Online]. The Architects Newspaper, 4 jone 2014 [Cited 11.05.2015.]. http://blog.archpaper.com/2014/06/aluminum-organic-by-j-mayer-h-architects/#more-85896 Att. 2.12., 13. Singhal, S. Bent in Amsterdam, The Netherlands by Studio Chris Kabel [Online]. Aeccafe, 2012 [Cited 11.05.2015.]. http://www10.aeccafe.com/blogs/archshowcase/2012/11/30/bent-in-amsterdam-the-netherlands-by-studio-chris-kabel/ Att. 2.14., 15. Daniel Liebeskind Designs Metallic Apartment Block for Berlin [Online]. Dezeen Magazine, 6 december 2013 [Cited 11.05.2015.]. http://www.dezeen.com/2013/12/06/daniellibeskind-metallic-apartment-block-berlin/ Att. 2.16., 17. Lomholt, I. Eliza Apartments in Sydney [Online]. E-Architect, april 2014 [Cited 29.04.2015.]. http://www.e-architect.co.uk/sydney/eliza-apartments-in-sydney Att. 2.18. Laylin, T. Vivida Dorms : A Dynamic Australian Building Wrapped in a Gorgeous Metallic Skin [Online]. Inhabitat, 26 december 2011 [Cited 22.05.2015.]. http://inhabitat.com/vivida-dorms-a-dynamic-australian-building-wrapped-in-a-gorgeousmetallic-skin/ Att. 2.19. Sung, Y. S., Tseng, Y. Parametric Models of Facade Designs of High-Rise Residential Buildings. International Journal of Engineering and Technology, Jejawi: International Research Publication House, april 2015, Vol 8(4), p. 241-248. Att. 2.20. Scott Street Apartments [Online]. HabitusLiving, april 2014 [Cited 28.05.2015.]. http://www.habitusliving.com/projects/deka-for-scott-street-appartments Att. 2.21. EQ Tower [Online]. ABC, may 2012 [Cited 28.05.2015.]. http://www.abc.net.au/news/2014-04-30/eqtowerjpg/5421726 Att. 2.22. Johnson, N. New High-Tech Melbourne Tower Designed by Elenberg Fraser Using Sophisticated Parametric Tools [Online]. Architeture and Design, 2015 [Cited 28.05.2015.]. http://www.architectureanddesign.com.au/news/new-high-tech-melbourne-tower-designed-byelenberg Att. 2.23. NewActon Nishi [Online]. ARUP [Cited 22.05.2015.]. http://www.arup.com/Projects/NewActon_Nishi.aspx

PIELIKUMI

Pielikums 1 – Dzīvojamās apbūves risinājuma priekšlikums, dzīvojamo ēku projekts Pasaules Expo 2017 izstādes teritorijā, Astanā, Kazahstānā

Pielikums 2 – Parametriskās fasādes definīcija Grashopper

Pielikums 3 – Bakalaura projekta papildinājums, dzīvojamās ēkas dienvidu fasādes attīstības priekšlikums