Нечеловеческая архитектура: как украинец проектирует фантастические здания с помощью алгоритмов

Башня для тренировки сердца, криволинейные небоскребы на Троещине, адаптивный павильон Украины для EXPO — проекты, созданные украинским архитектором Дмитрием Аранчием. Сегодня он управляет собственной студией и популяризирует параметрическую архитектуру — направление, в котором программирование и творчество неотделимы друг от друга.

«Из электронного “карандаша” в руках зодчего компьютер превращается практически в соавтора проекта», — увлеченно рассказывает Дмитрий о своем главном профессиональном интересе. Изучать параметрическую архитектуру он начал более 10 лет назад, когда о ней знали лишь профильные специалисты. Сегодня Аранчий — её главный популяризатор. В 2013 году он организовал первый фестиваль параметрической архитектуры и дизайна Generation. Помимо лекций и преподавания в КНУСА, архитектор успевает заниматься бизнесом. Dmytro Aranchii Architects — одна из немногих украинских студий, специализирующихся на вычислительной архитектуре.

Что это такое

Параметрическую архитектуру называют по-разному: вычислительная, алгоритмическая, генеративная, дигитальная, но суть от этого не меняется. Архитектор создает систему алгоритмов, затем вводит в нее переменные параметры. Компьютер обрабатывает эти данные и на их основе разрабатывает модель будущего объекта. Машина не только производит сложные расчёты, недоступные человеку, но и участвует в создании формы. Чтобы внести изменения в проект (например, адаптировать его под новую местность), архитектору достаточно поменять параметры.

У параметрических зданий особая геометрия. Они не стремятся вверх как небоскребы, а «растекаются» по поверхности, образуя формы, подобные природным. «Я пытаюсь передать эмоции, которые испытывает человек, оказавшийся в дикой природе, в незнакомом, неисследованном месте», — говорила «королева» вычислительной архитектуры Заха Хадид о своих проектах.

Созданию формы предшествует глубокий анализ внешней среды, процессов внутри объекта и поведения людей. Так здание становится живым организмом, в котором всё взаимосвязано и нет ничего лишнего.

Метод находит свое применение не только в архитектуре. С помощью алгоритмов можно создавать что угодно: мосты, мебель, медицинские импланты, ювелирные украшения, шрифты. Компании Airbus генеративный дизайн помог уменьшить вес самолета.

Алгоритмы на службе искусства

Впечатляющий пример алгоритмического подхода — Гамбургская филармония, проект стоимостью 789 миллионов евро. Знаменитым здание стало не только из-за бюджета, который за 11 лет стройки вырос в 10 раз. За стеклянным фасадом в виде волн — метафорой воды и звука — скрывается уникальное содержание. Акустика — главная ценность любого концертного зала, и в Эльбской филармонии она выдающаяся.

Для ее создания к делу привлекли акустического инженера Ясухису Тойоту. Инженер предложил использовать принцип, о котором знали еще много веков назад. Каждая неровность поглощает и отражает звук по-своему, но вместе они создают его сбалансированное распределение по всему помещению.

Дизайнер Бенджамин Корен использовал эти данные в качестве параметров. Все остальное сделал алгоритм, создавший 10 тысяч панелей из гипсового волокна. На поверхности каждой — уникальные по своей форме ячейки, напоминающие морские ракушки. Вместе панели образуют гигантский пазл, создающий идеальную акустику.

«Проекты, подобные Эльбской филармонии, могут появиться и у нас, — говорит Аранчий. — Когда Патрик Шумахер (главный теоретик вычислительной архитектуры, коллега и близкий друг Захи Хадид, возглавивший Zaha Hadid Architects после ее смерти в 2016 году — прим. ред.) приезжал в Украину, мы обсуждали такую возможность и вопрос по-прежнему открыт».

Программист-архитектор

Дмитрий Аранчий начал заниматься архитектурой на третьем курсе КПИ, учась на факультете информатики и вычислительной техники. Шел 2005 год, профессия программиста уже тогда считалась престижной — перспективы были самыми радужными. Но Дмитрий сомневался в правильности своего выбора. «В программировании мне не хватало вдохновения. Я стал задумываться о более творческой специальности», — вспоминает он. Выбирая между режиссурой, промышленным дизайном и архитектурой, Аранчий в итоге остановился на последней и поступил в университет строительства и архитектуры (КНУСА).

Совмещать учебу на двух специальностях было сложно, и вскоре программирование отошло на второй план. Аранчий полностью погрузился в архитектуру. На втором курсе КНУСА он выиграл российский конкурс «Дом из чистого дерева», получив за первое место приз — $3500.

В тот период Дмитрий всерьез увлекся вычислительной архитектурой, которая тогда только набирала обороты. Информации о ней было крайне мало, и магистерская работа Аранчия на тему алгоритмов в архитектуре стала едва ли не первой научной работой в Украине на эту тему. Позже она трансформировалась в книгу «Алгоритмические методы архитектурного формоообразования».

Получив дипломы программиста и архитектора, Дмитрий решил продолжить учёбу. Большая часть знаний о параметрической архитектуре сконцентрирована в Лондоне, в одной из лучших архитектурных школ мира — Архитектурной Ассоциации (АА). В 2013 году Аранчий поступил на курс Design Research Laboratory. 16 месяцев обучения обошлись ему в 28 тысяч фунтов стерлингов (около $50 000 по курсу того времени).

В Ассоциации Аранчий столкнулся с форматом обучения, сильно отличающимся от преподавания в украинских ВУЗах. Учебный процесс шёл в режиме нон-стоп, с редкими выходными. Возвращаясь с занятий после 10 вечера, дома Дмитрий снова садился за работу над проектом.

Учеба в АА была максимально приближена к реальным рабочим условиям. Аудитории походили скорее на студии, нежели на привычные украинцу лектории. Студенты работали в небольших командах из 3-4 человек, их общение строилось на взаимообмене информацией и командной работе.

Проект noMad, над которым Аранчий работал вместе с сокурсниками — попытка применить модульную робототехнику в архитектуре. Студенты создали роботов, способных перемещаться и общаться между собой с помощью искусственного интеллекта. При необходимости они собираются как конструктор в единое целое, образуя любую форму: от предметов интерьера до целых зданий.

Так выглядит финальная презентация проекта noMad:

После успешной защиты проекта Аранчий вернулся в Украину. «Мысли остаться, конечно же, были, — признается Дмитрий. — Но я понимал, что не готов быть там “одним из”. Я нужен здесь: стране и людям, желающим что-то изменить. Кроме того, я не мог бросить студию».

Параметризм по-украински

К моменту возвращения Дмитрия из Лондона студия работала уже 8 лет. Основным направлением был интерьерный дизайн с применением всё тех же алгоритмических методов. Заказов хватало, но Аранчий хотел заниматься чем-то более масштабным. Так в его портфолио начали появляться проекты для крупных брендов.

Клиенты приходили в основном за счет сарафанного радио. Заказчик, для которого Аранчий создал частный интерьер, порекомендовал архитектора руководству «Форы». Студия взялась за создание дизайна центрального офиса компании. И хотя до реализации тогда дело не дошло, проект получил второе дыхание и сейчас находится в стадии разработки.

В 2016 году команда Аранчия создала «Знаковий Гай», культурный и развлекательный центр площадью 6 000 кв. м. на крыше жилого комплекса на улице Мечникова. Кроме ресторана, амфитеатра, искусственного пруда, спортивных и смотровых площадок, здесь предусмотрена зона интерактива. «Умные» фонтаны могут расступаться перед человеком, светополоса — менять цвет в зависимости от количества людей, а интерактивные проекции — взаимодействовать с посетителями. Запуск «Знакового Гая» запланирован на конец 2018 года.

В силу разных причин некоторые проекты Аранчия остаются нереализованными. Например, «КардиоБашня», одна из работ конкурса UNIT.City по переосмыслению дизайна дымовой трубы на территории бывшего мотозавода. В основе идеи — метод тренировки сердца Николая Амосова, ходьба по лестнице с постепенным увеличением нагрузки. У башни 6 уровней, на которых расположены кафе, амфитеатр, площадка для настольного тенниса, сад, смотровая терраса, а на самой вершине – панорамная площадка.

«Коммуникополис» — утопический проект 2010 года по реконструкции Троещины. Изогнутые башни высотой 90 и 144 метра построены в соответствии с пропорциями золотого сечения. Части зданий пересекаются на уровне средних этажей, которые, по мнению архитектора, могут выполнять социальную функцию первых этажей.

Сплочение общества, основанное на взаимном уважение к истории и памяти, — цель «Музея Майдана», созданного в 2014-2015 гг. Это место не давит трагизмом, а заставляет задуматься над подвигом украинского народа. Площадь, музейный сквер и экспозиция образуют единое пространство для людей.

90% заказчиков студии — из Украины, а проекты расписаны на год вперед. «У нас наконец-то начали понимать, что параметрическая архитектура — это не вычурный дизайн, а метод, нацеленный на практичные вещи», — говорит Аранчий. Одной из основных проблем киевской архитектуры он считает самих архитекторов: «В своем большинстве это люди, которым не хватает знаний, опыта или творческого запала. Когда они перестанут идти против собственных убеждений и работать по указке, у нас будет другой город».