Architektura hromadné zakázkové výroby

eské vysoké uení technické v Praze Fakulta architektury

Diplomová práce

Architektura hromadné zakázkové výroby – navrhování pravidel

Jaroslav Hulín 2006 Vedoucí diplomové práce Ing. arch. Miloš Florián, Ph.D.

Obsah Shrnutí Abstract Pedmluva Teze Úvod Prmyslové technologie ve výstavb Dnešní možnosti Digitální technologie v procesu navrhování Informaní technologie v bžném život Digitální výroba Aditivní výroba Subtraktivní výroba 2D obrábní 3D obrábní Formativní výroba Paralelní výroba Hromadná zakázková výroba Hromadn zakázkov vyrábné domy a individualizovaný design Píklady využití hromadné individualizace v architektue Navrhování pravidel Digitáln vylepšená architektura Parametrický design a makra Generativní design E-motivní architektura Pípadová studie Diskuse Závr Slovník Seznam obrázk Reference

4 5 1 4 5 7 9 9 10 14 16 16 17 18 18 19 22 25 28 33 33 36 40 46 51 54 58 60 61 63

Shrnutí Cílem této práce je pipravit teoretický základ architektury chytrých staveb pro individuální bydlení. První ást se zabývá oblastí automatizované výroby na zakázku zasazené do širšího rámce post-industriální spolenosti. Srovnává standardizaci primitivní a standardizaci „chytrou“ a nabízí pehled technologií digitální výroby ve vztahu s procesem hromadné individualizace – zakázkové výroby. Tato relativn nová strategie hromadného vývoje, výroby a dodávky individualizovaného zboží i služeb pímo vybízí k pehodnocení nepíliš úspšné metody standardizace a prefabrikace z minulého století. Metodou hromadné individualizace lze tedy vyrábt jedinené výrobky. První ást je uzavena nkolika studiemi využití hromadné zakázkové výroby v architektue staveb pro bydlení. Otázku, jak pro tyto nové strategie navrhovat, rozebírá druhá ást této práce, která se vnuje digitálním technologiím v procesu navrhování. Na píkladech vlastních projekt jsou pedstaveny ti rzné zpsoby digitáln vylepšeného designu; parametrický design (1), generativní design (2) a e-motivní architektura (3). Není možné rozhodnout, který postup vede k lepší architektue, a tak jako je architektonická tvorba individuální, mlo by být i využití digitálních technologií v architektue obrazem osobního pístupu. Závry této práce jsou prezentovány v nástinu pípadové studie a v závrené diskusi.

Abstract The intention of this thesis is to set up a theoretical framework for an experimental architectural practice in the field of smart residential buildings. The first part of this work is concerned with customized fabrication presented alongside a background of post-industrial society. Differences between primitive and “smart” standardization are outlined, and an overview of digital technologies within mass customization process is provided. This relatively new strategy of design, production and delivery of goods or services invites rethinking of ponderous methods of standardization and prefabrication of the last century. Strategy of mass customization allows for fabrication of individualized products. The first part of the thesis concludes with several relevant examples on mass customization of residential buildings. The second part pursues the question of designing with these new strategies and focuses on digital design methods. Three different ways of digitally-sponsored designing are described on my own projects; parametric design (1), generative design (2) and e-motive architecture (3). It is hard to tell which method leads to a better architecture, and thus the use of digital technologies in architecture should be as individual as any personal tool or approach in architectural practice. Results of this work are described in an outline of a case study and in the final discussion.

Pedmluva Dvodem, pro jsem se rozhodl diplomovou práci psát a ne kreslit a modelovat, bylo osobní pesvdení, že jakákoli moje budoucí tvorba musí vycházet z aktuálních možností navrhování, realizace a užívání architektury. Standardní architektura hledá ešení na standardní problémy, hledá odpovdi; ta nestandardní zkoumá, experimentuje a hlavn hledá otázky. Je možné, že za pár let bude rutina nahrazena digitálními technologiemi a tžišt tvorby se penese na intuitivní strategická rozhodnutí. Vše ostatní odde poíta; bezchybn a skoro zadarmo. Cílem této práce není pedpovídat budoucnost, nicmén se podobným úvahám nevyhneme, chceme-li pemýšlet o architektue aktuáln. Dnešní stavby budou sloužit svému úelu pinejmenším nkolik desítek let. Jako mnoho nových vcí i digitální technologie polarizují spolenost na dv skupiny; první skupina je nadšen a bezmezn vítá a druhá z nich má panickou hrzu a nejradji by se vrátila k petroleji. Po dotení této práce bude zejmé, ke které skupin se pidává její autor. Není ale mým cílem vše digitalizovat, jak by se mohlo zdát, ale vždy se snažím pemýšlet, jak mi daná technologie pomže k tomu, aby mohla být architektura, kterou navrhuji, více fyzická, mén virtuální, skutenjší a ješt více smyslová. Vtšina lidských inností se bude v informaním vku i nadále rozvíjet; nebude už dležité znát na všechno odpovdi, ale klást správné otázky. Se vzrstajícím množstvím cest/možností budeme astji stát na kižovatce a ptát se, kudy se vydat. Na konci svého magisterského studia stojím na jedné z tchto kižovatek a rozhoduji se, kterou cestou jít. Toho zastavení bych chtl využít k hlubšímu zkoumání souasné teorie využití digitálních technologií v architektonické praxi. Informaní technologie s sebou pinášejí adu nových koncept, ešení a termín. Ovlivují naše chápání problém, které se zdály být již jasné.1 Jak asto jsme se bez informaních technologií mýlili! Jak asto jsme pouštli žilou v domnní, že tak zmírníme horeku! Digitální technologie nejsou samozejm všemocné, jen mohou architekturu a proces navrhování posunout o poádný kus dopedu. Tato diplomová práce bude zkoumat koncepty hromadné zakázkové výroby, digitální výroby a CAD/CAM technologií a navrhování pravidel na konceptech parametrického designu, generativního designu nebo e-motivní architektury. Tyto postupy budou zasazeny do rámce Informaní technologie mly výrazný vliv na rozvoj ady obor z oblastí matematiky a pírodních vd jako napíklad oblast genetiky a evoluce, bunných proces, poznávání nebo chaosu. V poslední dob ovlivují mimo architektury i adu humanitních obor, jako je napíklad sociologie nebo výtvarné umní.

1

Architektura hromadné zakázkové výroby

|1

architektury pro individuální bydlení z nkolika dvod. Jako první se nabízí srovnání s myšlenkami meziválené avantgardy, pro kterou byla oblast bydlení (spolen s možnostmi prmyslové výroby) jednou z klíových otázek. Druhým dvodem je hypotéza, že díky digitálním technologiím je možné využít prefabrikaci v oblasti bydlení zcela nov. Tetím dvodem je dlouhodob nízký vliv architekt na oblast architektury pro individuální bydlení nižších a stedních vrstev. S ekonomickým rstem naší spolenosti a se vzrstající propojeností globální spolenosti se architektm v tomto segmentu trhu nabízejí vtší a zajímavjší možnosti. Takto zamená, teoretická diplomová práce by nevznikla bez dvry a podpory vedoucího diplomové práce Miloše Floriána a bez koleg a pátel, kteí ovlivnili mj postoj k digitálním technologiím a architektue. Za to jim upímn dkuji. ást této práce byla vypracována v rámci ešení grantového projektu GAR 103/06/1802 „Experimentální metody v projektování“.

Jaroslav Hulín Praha prosinec 2006


|2

Velká epocha práv zaala.. Existuje nový duch. Prmysl, který všechno zaplavil jako eka, jež dospla ke svému cíli, nám pinesl nové nástroje pizpsobené této nové epoše, oživené novým duchem. … … Je teba zformovat stav ducha pro diferenciaci. Stav ducha pro stavbu diferencovaných dom. Stav ducha pro bydlení v diferencovaných domech. Stav ducha pro navrhování diferencovaných dom.2

2

Voln dle Le Corbusiera, Za novou architekturu. 1923.


|3

Teze „Tupé stroje industriální éry nám daly ekonomiku založenou na standardizaci, opakování a hromadné výrob. Chytré stroje poítaové éry nám nyní mohou pinést docela jinou ekonomiku, založenou na inteligentní adaptaci a automatizované personalizaci. Mžeme využít kemík a software v obrovském mítku k tomu, aby automatické dodávky nejrznjších informací byly „šité na míru“ a obsahovaly jenom to, co je v daném kontextu práv zapotebí, a nic víc.“ 3 William Mitchell, 1999 Stavby pro bydlení jsou jednou z nejvíce standardizovaných oblastí architektury, mají ustálenou typologii a požadavky klient se píliš neliší. Odchylky v uspoádání objem, ploch a otvor jsou v jednotlivých domech pro individuální bydlení dostaten malé. Zárove je tato oblast architektury druhov docela chudá, i když variant jednoho druhu bývá nespoet. Spekulativní návrhy ani spekulativní výstavba této vnitrodruhové variability nevyužívají, pesto zaujímají velmi podstatnou ást trhu. Digitální nástroje nám pinesly možnost navrhovat a produkovat diferencované série. Digitální zpsoby výroby zlevnily jedinenost. Mžeme si ji dnes dopát za cenu, která byla díve dosažitelná pouze díky sériovosti a opakování téhož. Mechanické opakování bylo nahrazeno elektronickou diferenciací. Tyto dva postupy ovšem nejsou v protikladu, diferenciace je pouze dalším logickým krokem vývoje a má šanci stát se charakteristickým rysem naší doby. Lze tedy využít digitální technologie a koncept diferenciace k pehodnocení role architekta v souasné spolenosti? Kde bude hlavní pínos informaních technologií pro architekturu individuálního bydlení? Tato práce bude sledovat a rozvíjet dv hypotézy: (1) Algoritmicky definované návrhy a hromadná zakázková výroba umožují architektm osobit tvoit a produkovat chytré domy, schopné ve všech smrech konkurovat tm sériovým. (2) Informaní technologie rozšiují tradiní metody a zpsoby navrhování, realizace a užívání staveb. Nejen! Mní teorii i praxi architektury a pinášejí s sebou revoluci. Velká epocha práv zaala… obr. 1 3

Mitchell, E-topia.

Lze využít digitální technologie k přehodnocení role architekta v oblasti spekulativních návrhů a spekulativní výstavby?


|4

Úvod Vda a technika pedkládají problémy, jejichž ešení vyžaduje pesnjší výzkum, díve než budeme umt formulovat konené závry. Nástrojem naší doby se stal stroj. On je píinou všech úink projevujících se v sociálním ádu. Musíme si osvojit nové materiály, procesy, znalosti o statice a dynamice, plánovacích technikách i nových spoleenských podmínkách. Stavby by se mly vyvíjet nepímo, jako výsledek multiplikace bunk a prvk, v souladu se zákony zprmyslnní. Tvoivé myšlení ovlivují modulární systémy koordinace, vdecké metody experimentu, zákony automatizace a zpesování. Vysoce složité problémy statiky a mechaniky vyžadují nejužší souinnost mezi prmyslem a odborníky organizovanými v ideálních mistrovských týmech. Lidské a estetické ideály dostanou novou hybnou sílu díky nekompromisní aplikaci soudobých znalostí a zdroj.4 Konrad Wachsmann, 1957 Jak dobe by si rozumla avantgarda vku stroj a avantgarda informaní doby – dnešní mladá generace! Neuplynulo ani celé století a vrátili jsme se na pomyslné vývojové spirále tém do stejné pozice, ze které vycházeli modernisté. Prmyslová revoluce je za námi. Nahradila ji revoluce informaní. Ta se dje jaksi za pochodu. Její cíl už ale není prmyslová výroba sériového zboží v tradicích fordismu a taylorismu. Stav ducha zformovaný pro sérii se pozvolna mní a tvaruje pro diferenciaci. Služby a zboží vyrábné na zakázku jsou dostupné takka komukoli. V ped-industriálních spolenostech byla pracovní síla v porovnání s cenou surovin velmi levná, a proto pevládaly výrobky zhotovené na zakázku, které si ale rozhodn nemohl dovolit každý. Díky levné pracovní síle a spoleenskému uspoádání byla ada inností a služeb v domácnosti úkolem poetného služebnictva. Úrove kvality života píslušník rzných spoleenských vrstev se znan lišila. Industriální spolenost se zamila na produkci zboží. Vtšina produkt zaala být jednoduše dostupná daleko širším vrstvám díky sériové výrob. innosti a služby v domácnosti mly pevzít automatické stroje. Plánování se stalo všudypítomným a jeho heslem byla jedno-kriteriální optimalizace vedoucí k jednostrann posuzované efektivit.5 4 5

Wachsmann, O stavní v naší dob. Více viz Bell, The coming of post-industrial society.


|5

Dvacáté století nám pineslo ohromný pokrok na poli vdy, techniky a umní. Významn se zmnilo uspoádání spolenosti a tradin chápané rodiny, která pestala být „základem státu“. Nauili jsme se používat poíta, telefonovat za chze a stahovat si zábavu z internetu. Domy nám ale zstaly docela stejné. Ti bohatší si mohou najmout architekta, který jim, pokud je i klient dostaten „odvážný“, nabídne ešení esteticky i technologicky srovnatelné s moderními vilami ticátých let dvacátého století.6 Model industriální spolenosti už ale pestal platit pro vtšinu ekonomicky vysplého svta. Posun tžišt z výrobk na služby charakterizuje post-industriální spolenost. Centrálním zbožím je informace, jejíž hodnota mže být daleko vyšší než hodnota vstupních energií a materiál. Tato skutenost se odráží v termínu „informaní spolenost“. Postavení jedince se hodnotí na základ jeho statusu, spoteby a vkusu. Základní jednotkou spolenosti se stala cílová skupina. Služby jsou ím dál více pizpsobovány uživatelm. Za úspchem elektronických obchod stojí fakt, že svým zákazníkm nabízejí odkazy a reklamu ušitou na míru.7 Reklama/informace, která najde svoji cílovou skupinu je mocnjší než parní stroj. Elektronická média jsou daleko „mkí“ než analogová. Umožují uživatelské úpravy na úrovni softwaru – peprogramování – a redukují fyzické objekty na informace. Digitální zvuk, digitální obraz, digitální knihy, hypertext, pole, promnné. Nedsme se ale toho; vždy i živé organismy jsou obrazem informace ukryté v genech! Až dosáhne hustota pixel molekulární úrovn, rozdíl mezi digitální fotografií a tou chemickou naprosto zmizí. Architektura obytných staveb ani zpsob bydlení zatím nenalezly cestu k chytrým technologiím. Jak uvádí Kent Larson: „Americký stavební prmysl produkuje variace stále stejných, nízkojakostních, standardních dom, jaké dlal v minulých padesáti letech. Zdá se, že nám nová výstavba pro bydlení dává každý rok mén muziky za více penz.“ 8 Po zásadní zmn tohoto stavu volá i Gregory Demchak: „V prbhu minulého století jsme byli svdky neuvitelných úspch na poli vdy, strojírenství a technologie, které zásadn zmnily zpsob, jakým žijeme, pracujeme a odpoíváme. Dm, na druhé stran, zstal sterilní a technologicky nevysplý produkt, který nesnese srovnání s ostatními oblastmi vdy a techniky. … Na rozdíl od souasné módy, u které se mní trendy každou sezónu, asto i ze dne na den, si domy uchovaly vrnost k dávno minulým stylm a falešnému obrazu venkovské pohody. Nastal as pro revoluci v bydlení.“ 9 Nástroje pro tuto revoluci máme k dispozici, umíme s nimi ale jako architekti dostaten zacházet? 6 Zajímavou výjimkou z technologicky nesmlé praxe se staly v devadesátých letech nízko-energetické stavby, kde se potkávaly znalosti expert z rzných oblastí stavebního prmyslu s cílem optimalizovat stavbu dle jediného kritéria – energetické náronosti. 7 Našli jste knížku, kterou si chcete koupit? Ostatní, kteí si tuto knihou koupili, kupovali také knihy … 8 Larson, The Home of the Future. 9 Demchak, Towards a Post-Industrial Architecture. s. 123.

obr. 2 Mapa Internetu v roce 2003.


|6

Cílem této práce není nabízet vizionáské pedstavy, ale pipravit teoretický základ pro experimentální praxi v oblasti chytrých staveb pro rodinné bydlení. Na otázky, které tato práce pinese, neexistují snadné odpovdi a rozhodn nám je neposkytne souasná praxe. Jaké jsou tedy ty nové možnosti, které nám pinášejí digitální technologie?

Prmyslové technologie ve výstavb Prmyslová výroba staveb 20. století pohbila sebe samu. Pedpoklady úspchu prmyslov vyrábných staveb pro bydlení, o kterých píše „pionýr moderní architektury a výstavby rané socialistické epochy“ prof. Karel Jan, se staly dvodem neúspchu tohoto typu staveb. Masová výroba (1) spolen se zkrácenou životností staveb (2) a progresivními lehkými materiály (3) nemohly povznést kulturu bydlení tak, jak by si tehdejší architekti páli.10 Prefabrikované, levné a krásné domy se staly píkladem pochybné architektury, odbyté konstrukce a špatných detail. Technologie a proces výroby mly na výslednou architekturu píliš velký vliv. Za podstatnou ást tohoto neúspchu ale mohlo spoleenské uspoádání a rigidita obích prmyslových podnik. Z dnešního pohledu (a z hlediska zamení této práce) je užitenjší zkoumat vývoj prefabrikace staveb v tržních spolenostech. Zájem meziválené avantgardy o tehdy nové a revoluní materiály, stavební metody, výrobní technologie na stran jedné a o nové a revoluní uspoádání spolenosti, které mlo pramenit i ze zpsobu bydlení, na stran druhé nakonec vyústil ve formalismus mezinárodního stylu. Tento zájem nicmén vnesl do architektury vdecké metody, výzkum a vývoj materiál a zdraznil její technickou stránku, která byla v období formálních styl penechána jiným profesím. Raný a hojn diskutovaný píklad zámru realizovat domy na zakázku díky prmyslové sériové výrob pedstavuje projekt „Packaged House“ vyvinutý ve tyicátých letech Walterem Gropiem a Konradem Wachsmannem, dvma špikovými odborníky své doby. Spolenost General Panel Corporation mla být parafrází tehdy již pln industrializované automobilové výroby.11 Továrnu, která mla vyrábt pes sto tisíc dom ron, jich ped jejím krachem opustilo necelých dv st. V rámci prefabrikovaného domu nebylo možné poskytnou uživatelm dostatenou variabilitu. Individuální úpravy by tehdy vnesly do sériové výroby a dodávky komplikace a zmatek znemožující navrhovat, vyrábt a hlavn dodávat individuáln modifikované domy. Díky možnostem pováleného prmyslu se naplno rozjela prmyslová výroba ve stavebnictví, která ped tím byla v rovin koncept a experimentálních projekt. Cílem industrializace se stala úspora lidské práce, zrychlení a hlavn zlevnní výstavby. S vtšími i menšími úspchy byly tyto myšlenky realizovány pevážn metodami panelové výstavby. Prefabrikované domy byly Jan, Prmyslová výroba staveb. Doslov Otakar Nový. s. 102. Tento píklad také citují napíkad Larson, Tapia, Duarte, A new Epoch nebo Demchak, Towards a Post-Industrial Architecture.

10 11

obr. 3 Konrad Wachsmann, prostorová příhradovina. 1958.


|7

zatíženy typickými nedostatky prmyslov vyrábného zboží; nemožností mnit produkci, nutností neustálé vyrábt a chybjícím mezilánkem inteligentní logistiky. Prmyslová výroba vedoucí k jednotvárnosti stále opakovala se strojovou pesností stejné chyby. Typizace a prmyslové technologie ve výstavb mly pinést snížení pracnosti, ceny i doby výstavby.12 Karel Jan píše v roce 1985: „Kapacita hromadné výroby se mže pohybovat ve statisících až v miliónech díl hrubé stavby, jejího obalu, a zejména vybavení, které bude složeno z ady ástí velmi rznorodé výroby. V každém pípad lze oekávat, že výroba na této úrovní bude organizována nad rámec státních celk, v mezinárodní dlb práce a bude krýt potebu byt, dalších užitných staveb v mezistátním rozsahu. Jen v tom pípad lze oekávat, že spolenost získá z prmyslové výroby staveb maximální ekonomický, spoleensko-politický a kulturní efekt.“ 13 Prmyslová výroba staveb mže pinášet ale také adu výhod, které si samozejm uvdomovali i tehdejší architekti. V roce 1962 na konferenci Housing from the factory v Londýn uvažoval Cleeve Barr následovn: „Každý typ prmyslov vyrábného systému nutn vyžaduje, myslím, uritou míru disciplíny v navrhování. Dobrého architektonického a ekonomického plánování v zájmu klienta lze dosáhnout jedin když architekt, výrobce systému a zhotovitel úzce spolupracují od zaátku procesu navrhování. … ím bude výroba standardizovanjší, tím musí být kvalita designu vyšší. Výsledkem standardizace a opakování musí být relativn více penz a dovedností vynaložených na návrh a efektivní výrobu.“ 14 Prefabrikace v druhé polovin dvacátého století s sebou pinesla adu nových ešení i množství problém. Síla a moc centrálního plánování a produktivita stavebního prmyslu byla ale daleko vtší než nástroje její kontroly. Architektura vycházela z omezených možností tehdejších stavebnicových systém. V duchu industriální doby byl sériov vyrábn jeden standardní prvek pro mnoho situací. Díky možnostem digitální výroby se dnes zaíná uplatovat koncept opaný; mnoho rzných – diferencovaných – prvk pro jednu situaci. Informaní vk kupodivu nepinesl silnjší stroje, ale chytejší zpsoby ízení. Nadešel tak as pehodnotit vztah architektury a práv dostupných technologií. Nadešel as zamyslet se nad architekturou prefabrikace a standardizace v souvislosti s chytrými technologiemi.

Grabmüllerová, Regenerace panelových sídliš. Ve svém lánku popisuje: „Po 2. svtové válce byl v eskoslovensku zpsob hromadné bytové výstavby realizován v rámci tzv. zprmyslnného stavebnictví, a to až do „hokých konc“ budování nesmírn drahých, energeticky nároných, esteticky fádních a emesln odbytých panelových dom, s unifikovanými dispozicemi urenými rozpony panel. V usnesení bývalého ÚV KS z bezna 1959 lze najít úkol „vyešit bytový problém do roku 1970, tj. zajistit každé rodin pimený byt“. Splnní tohoto „všenárodního“ úkolu znamenalo v pedstavách tehdejších politik hromadnou výstavbu 1,2 mil. nových byt, piemž v Praze mlo být uvedeného cíle dosaženo již v roce 1965.“ 13 Jan, Prmyslová výroba staveb. 14 Barr, The problem stated. 12

obr. 4 Walter Gropius, projekt variabilních domků z betonových dílců. 1923.


|8

Dnešní možnosti Architekti se mohli pouit z rizik, které s sebou metoda prefabrikované výstavby pináší. Prefabrikace konstrukcí i celých dom, i když v daleko komornjším mítku, je stále aktuální téma. Prmyslová výroba staveb se uplatuje tam, kde její výhody peváží nad nevýhodami; kde jsou nízké náklady a rychlost výstavby rozhodující – provizorní (1), sociální (2), mobilní (3) nebo pechodné (4) bydlení. V tchto oblastech výstavby získává na popularit modulární výstavba.15 Koncepty nomádství zdrazují mobilní rovinu obydlí, které se zaíná podobat na všech úrovních automobilu. Pijet a odjet. Standardní jednotky bývají vyrobeny jako kompaktní celek ocelové konstrukce, obvodového plášt i vnitního vybavení. Jejich prostorové maximum je dáno dopravními omezeními. Digitální technologie výroby, o kterých bude e v kapitole „Digitální výroba“, jsou v porovnání s tradiním prmyslem velmi štíhlé a chytré. Dostávají se tak velmi snadno i do rozvojových oblastí tetího svta.16 Prefabrikace za použití dnešních „chytrých“ technologií se jeví jako velmi schdná cesta v oblastech, které ješt nemají vybudovanou infrastrukturu a kde je doprava dat daleko jednodušší než doprava materiálu. Typické stavební konstrukce a detaily jsou navrženy pro málo pesné postupy a nástroje. Není úelné tyto techniky imitovat na digitáln ízených strojích, jejichž nepesnosti jsou ve stavebnictví skuten zanedbatelné. Jak poznamenává Larry Sass: „Dokud zde bude runí výroba a montáž a spolupráce založená na papírové dokumentaci, nebude znamenat pesnost stroj žádný znatelný pínos.“ 17 Digitální technologie výroby, spolen s digitálními metodami navrhování, znamenají zásadní posun v roli prmyslových technologií ve výstavb. Digitáln ízené stroje umožují prmyslovou výrobu bez tradin chápaného prmyslu. Tento posun v post-industriální produkci samozejm pináší i nové strategie pro oblast navrhování. Tato zmna paradigmatu vytváí nový formální slovník oblých tvar plynule reagujících na mnící se místní poteby. Není to ale tento nový formalismus, který nás bude zajímat, ale fakt, že je díky digitální výrob možné vyrábt diferencované prvky, navrhovat parametricky a plynule v návrhu reagovat na mnící se podnty reálného svta.

Digitální technologie v procesu navrhování Architekti informaního vku vcelku rychle a spokojen, více i mén úspšn, adoptovali digitální technologie do svých zabhlých proces navrhování. První generace softwaru a hardwaru spolehliv nahradila rýsovací prkna a pauzovací papír. První generace virtuálních trojrozmrných model dobe posloužila k poízení (virtuálních) fotografií nebo skic. Mluvím o Krátký pehled nkolika projekt modulární výstavby dneška uvádí Herzán, SpaceBox. Podobná situace vedla tým projektu One Laptop per Child k vývoji osobního penosného poítae pro chudé oblasti. Více na http://www.laptop.org/. 17 Sass, Synthesis of design production with integrated digital fabrication. 15 16

obr. 5 SpaceBox. Eindhoven. 2005.


|9

generaci digitálních technologiích devadesátých let, jejichž uživatelé mohli s klidnou duší penechat kódování expertm a vnovat se na blikajících obrazovkách pímé manipulaci s objekty B-kivek a blob sítí. Tradiní architektura kladla draz na formální podobu celku i jednotlivých element. Množství iterací mezi jednotlivými fázemi procesu navrhování bylo znan omezené. Každá zmna vyžadovala novou formální definici tvaru. Poítae umožnily definovat formu na základ pravidel a vazeb; množství možných iterací je podmínno pouze výpoetní kapacitou a naší schopností rozhodovat se. Mezi mnoha dvody, pro dnes zaínají architekti nacházet užitek v programování a krásu v kódu, jist bude pokrok v digitální výrob (1), píklon estetiky k tvarm odvozeným z pírodních proces (2), iterativní charakter procesu navrhování (3) a v neposlední ad také píchod nové post-industriální generace (4), která se nespokojí se standardem masové výroby.18 Digitální technologie nám umožují navrhovat, realizovat a užívat architekturu tak jako nikdy. Objekty ztrácejí na dležitosti a orientujeme se na parametricky definované vazby mezi nimi. Tžišt práce se mže pesunout z provádní drobných zmn na definování pravidel, kterými mohou být tyto zmny ízeny. Digitální technologie vstupují do všech fází procesu navrhování. Míra jejich využití záleží na individuálních preferencích každého architekta nebo architektky. Navrhování pravidel je velmi intuitivní innost, kde rozhodujeme o výsledku bez možnosti pímé kontroly jako napíklad pi skicování. Digitální technologie vyžadují osobní a intuitivní pístup. Zaujat a na základ osobní zkušenosti budou jednotlivé metody popsány v kapitole „Navrhování pravidel“.19

Informaní technologie v bžném život Nové digitální technologie nalézají odbyt velmi rychle; od urité úrovn, potu uživatel, se stávají všudypítomné. Mobilní telefony ani internet by byly zbytené, kdyby je nevyužívali také ostatní lidé. Pro úspšnost nové technologie je dležité její rozšíení a kompatibilita. Vynález stolní tiskárny byl pinejmenším stejným pínosem jako vynález knihtisku. S jistou nadsázkou lze íci, že stolní tiskárna je první bžn dostupná CNC technologie výroby na našem stole. Profesionální tiskaská technologie už není záležitostí pouze profesionál; vytisknout knihu mže dnes kdokoli kdykoli a kdekoli. Mkké digitální technologie si na úrovni softwaru pizpsobujeme podle vlastních požadavk. Všudypítomná digitální technologie slouží jako

Blíže a z první ruky popisuje McCullough, 20 Years of Scripted Space Kas Oosterhuis srovnává intuici vrcholových sportovc a architekt: „Špikový designér se také rozhoduje ve zlomku sekundy. Dobrý design je vrcholový sport. A my jsme pesvdeni, že tuto dovednost lze trénovat. Intuici lze trénovat. Je to emancipaní osvobozující proces. Mli bychom sami sob dovolit tento pímý pístup k projektové databázi.“ Oosterhuis, Architektura roje. 18 19

obr. 6 Individuální návrh a digitální výroba v místě. Instant House.


| 10

inkubátor pro adu nových koncept, které lze pozdji uplatnit i na úrovni hardwaru a fyzického svta. Paradigmata virtuálního svta mní i svt fyzický. Masová média jako televize nebo rozhlas ustupují personalizovanjším formám zábavy. Dležité zdroje informací nabízejí zprávy pes RSS kanál nebo data pro podcasting. Na internetových konfigurátorech sestav si mžeme vybrat a nechat složit vlastní automobil, poíta nebo dokonce boty.20 A stejn dobe, jako se tyto služby zamují na individuální preference uživatel, tak se i architektura bude vyvíjet tímto smrem. Dnešní digitální technologie pestává být centralizovaná. Na nejrznjších projektech mže zárove pracovat mnoho tvrc; systémy hledání mimozemské civilizace nebo simulace zmn poasí využívají volnou kapacitu milión osobních poíta po celém svt.21 Kreativní potenciál sítí propojených lidí je využíván ve strategii „crowdsourcing“ založené na evoluním hodnocení nejvhodnjší varianty a jejím dalším rozpracování. Jednotlivé nápady tvoí populaci možných ešení. Uživatel je tak nejen cílem, ale i zpsobem inovace. Digitální technologie má dopad na takka všechny lidské innosti. Její vliv na spolenost, kulturu a život ve mst dokumentuje ve své knize E-topia William Mitchell.22 Definuje zde pt bod shrnujících základní principy nových, štíhlých, zelených mst: (1) (2) (3) (4) (5)

Dematerializace Demobilizace Hromadná personalizace Inteligentní provoz Mkká transformace

Na tchto pti bodech popisuje tendence a strategie, které se objevily s píchodem informaních technologií. Jejich charakteristika nám poskytne rámec pro další úvahy o roli digitálních technologií v architektue. (1) Fyzická zaízení jsou nahrazována tmi virtuálními. Velké bankovní domy jsou nahrazovány elektronickými bankami a z architektonických kanceláí zmizela rozmrná rýsovací prkna. (2) Tradiních hmotná informaní média jsou nahrazována telekomunikacemi. S nástupem elektronických databází odpadá nutnost dojíždt do centrálních knihoven, které se transformují z uzavených skladiš informací k mnohem otevenjším víceúelovým zaízením.

Napíklad NikeID. http://nikeid.nike.com/. Napíklad SETI@home, http://setiathome.berkeley.edu/. 22 Mitchell, E-topia. 20 21

obr. 7 TIME‘s Person of the Year for 2006 is you.


| 11

(3) Personalizované noviny, elektronicky distribuované a vytištné na domácí tiskárn, profilované dle vašich individuálních zájm, šikovn zapadají do koncept dematerializace a demobilizace. Jsou píkladem hromadn vyrábného zboží/služeb „ušitého na míru“. (4) Primitivní inteligence osvtlení kontrolovaného senzory pomáhá optimalizovat spotebu elektrické energie a eskalátory se nauily stát, když po nich nikdo práv nejede. To je ale pouze první nesmlý krok k opravdu inteligentním provozm. Dynamicky definované parametry a zptné vazby našich staveb budou reagovat na aktuální požadavky a optimalizovat spotebu energie (a své chování) tak, jak se dje ve všech živých systémech. (5) Zmny v uspoádání mst, které pinesou strategie dematerializace, demobilizace, hromadné personalizace a inteligentního provozu patrn nebudou ani zdaleka tak drastické jako pinesla prmyslová revoluce. Jak íká Mitchell: „Telekomunikaní infrastruktura je mnohem ohleduplnjší a fyzické dsledky jejího rozvoje jsou mén dramatické a lze ji zavést takka neviditeln.“ 23

obr. 8 23

Mitchell, E-topia.

Za posledních deset let se výkon počítačů více než zdesetinásobil. Roste ale s tímto vývojem i kvalita architektury?


| 12

Digitální výroba 1

2

3

4

1

2 3

4


| 13 14

Digitální výroba Rapidní vývoj digitálních technologií s sebou pináší nové, rychlejší a levnjší CAD/CAM technologie dostupné pro akademii i praxi.1 Tyto technologie vstupují do oblasti architektury ve dvou úrovních; (1) digitální výroba model a prototyp a (2) digitální výroba finálních prvk. Pokud zajistíme kompatibilitu výmny dat mezi jednotlivými úrovnmi, „digitální výroba umožní (jako spojení designu, výroby a výpoetní techniky) fyzickou výrobu myšlenek za pomoci poíta a stroj, které v budoucnu zmní proces navrhování na papíru na navrhování s fyzickými objekty.“ 2 Výhoda použití digitálních technologií výroby ve fázi navrhování je v získávání znalostí o konstrukci a zpsobu realizace návrhu. Tyto znalosti mohou být využity jako omezení vstupující do generativního procesu navrhování. CAD/CAM metody byly pevzaty z lodního, automobilového nebo leteckého prmyslu, kde se již díve upustilo od mezikroku vypracování dokumentace, která je pi úplné automatizaci zpracování dat zbytená a komplikovala by realizaní proces. Dodavatel a projektant nemají mezi sebou takovou bariéru, a proto mohly vzniknout metody pln využívající digitální model pro vývoj, simulace, zpracování konstrukce i koordinaci a stavbu hotového díla.3 Automatizace designu a automatizace výroby vede k navrhování systém produkujících nekonené množství variant a ke splývání designér a výrobc díky spoleným technologiím. Tato situace podporuje optovné sjednocení procesu navrhování a procesu výroby. Branko Kolarevic si všímá: „Digitální architektura zásadn mní proces navrhování a realizace staveb. Díky sjednocení návrhu, analýzy, výroby a montáže staveb kolem digitálních technologií mají architekti, inženýi a stavitelé možnost pehodnotit roli „mistra stavitele“ a znovu sjednotit dnes oddlené disciplíny architektury, projekce a stavitelství do relativn bezešvého digitálního podniku, a tak peklenout tu propast mezi navrhováním a výrobou, která se otevela, když zaali designéi dlat výkresy.“ 4 ada CAD/CAM technik umožnila znan zjednodušenou výrobu model, prototyp i hotových výrobk. Tyto výhody se uplatnily hlavn v oblasti spotebního prmyslu, kde je velikost výrobk nepomrn menší ke stavebním dílm a kde se výrobky produkují ve velkých sériích. Digitální 1 CAD/CAM je již dnes bžn používaná zkratka pro Computer Aided Design / Computer Aided Manufacturing. Strategie a postupy v procesu navrhování využívající CAD/CAM metod jsou možné díky poítaov ízeným (CNC) strojm. Technologie CAD/CAM, vyvinuté pvodn pro automobilový, letecký a lodní prmysl, nalezly své uplatnní v architektue volných forem. 2 Sass, Rapid Prototyping Techniques for Building Program Study. 3 Více Kolarevic, Architecture in the Digital Age, nebo Kvan, Kolarevic, Rapid prototyping and its application in architectural design. V eštin Kolarevic, Digitální praxe. 4 Kolarevic, Designing and Manufacturing Architecture in the Digital Age.

obr. 9 Dvojrozměrné řezání v praxi - laser 2 mm a acetylen 16 mm.


| 14

technologie umožnily podstatn rychlejší výrobu prototyp, jejich hodnocení, pevod dat z fyzického modelu do virtuálního, optimalizaci poítaových model a následnou výrobu dalších prototyp. Tato metoda se obecn nazývá „Rapid prototyping“ (RP). Prototypy zhotovené RP metodou nevyžadují výrobu nákladné formy, což je jedna z jejích hlavních výhod. V architektue je situace ale ponkud jiná. Rapid prototyping zde není píliš pesný termín, protože se zatím (díky omezeným možnostem technologie RP) nejedná o výrobu prototyp. Maximální velikosti prvk se pohybují v ádech decimetr. Možnosti použití RP model pi pípadných simulacích jsou omezené. Náklady na provoz, materiál i poízení technologií RP jsou v porovnání s ostatními návrhovými metodami o dost vyšší. Jejich použitelnost v praxi i ve výuce architektury ve fázi navrhování a ovování základních prostorových vztah ponkud vázne na jejich cen. Rychlost výroby skromného modelu zatím také není píliš „rapidní“. Z tchto dvod se experimentuje s využitím jiných progresivních technologií v architektonické praxi a hlavn na školách architektury.5 Jak ale ukazuje intenzivní vývoj v oblasti digitálních technologií, je pouze otázkou asu, kdy se jejich cena piblíží koncovým uživatelm. Výrobní procesy, které využívají metody RP pro realizaci hotových výrobk, získaly oznaení „Rapid Manufacturing“. Zamníme-li napíklad polyamidový prášek za práškový kov, lze takto vyrábt jinak obtížn zhotovitelné kovové díly. Pokud se tato technologie dostaten piblíží koncovým uživatelm, dojde k revoluci. Design generovaný pedem definovaným procesem bude možno upravovat na úrovni kódu.6 Neil Gershenfeld uvažuje o souasných možnostech digitální výroby: „Dnešní nejmodernjší továrny využívají digitální poítae k manipulaci s analogovým materiálem; pi digitální výrob vstupuje inteligence pímo do procesu sestavování, a nabízí tak naprosto stejné výhody pro výrobu jako digitalizace komunikace a výpoetních technik. Nedokonalé stroje budou schopné vyrobit nesmírn komplexní a dokonalé ásti. … Skutený úinek digitální komunikace a výpoetní techniky byl v kontrole informací, kterou najednou mli obyejní lidé; digitální výroba stejn tak poskytne lidem kontrolu nad jejich fyzickým prostedím díky možnosti jej individuáln a osobit naprogramovat.“ 7 Metody digitáln podporovaného navrhování, parametrického designu a diferenciace bývají asto spojovány s architekturou volných tvar. I když jsou techniky CAD/CAM samozejm použitelné i pro tradiní, libovoln formáln omezenou architekturu, jejich výhody se naplno ukazují teprve pi realizaci volných tvar. Rozhodn ale není cílem této práce zkoumat nový forma5 Dritsas & Kashyap, Scripted Mockups. Sass, Rapid Prototyping Techniques for Building Program Study. Sass & Shea & Powell, Design Production. Kvan, Kolarevic, Rapid prototyping and its application in architectural design. 6 Technologie „Rapid Manufacturing“ podmiují rozšíení dalšího revoluního konceptu – „Personal Fabrication“. Lze oekávat, že tyto technologie pinesou zmnu v roli designu, autorství a inovace v post-industriální spolenosti. 7 Gershenfeld, Fab. s. 241.

obr. 10 Tepelné tvarování plexiskla na CNC obrobených formách.

obr. 11 Pětiosé obrábění.


| 15

lismus oblých forem. Zkoumání vztahu digitálního [navrhování, výroby, užívání] staveb na architekturu pinese nový pohled na mnící se paradigma architektury 21. století. Z hlediska architektury, designu a metod navrhování je podstatné, jak dané zpsoby výroby, dopravy, realizace a užívání staveb ovlivují svojí zptnou vazbou výsledný design i proces navrhování. Jak tyto technologie mní tradiní možnosti navrhování a realizace staveb a jak mohou virtuální data a píkazy formovat reálné objekty.

Aditivní výroba Aditivní metoda výroby je jedna z nejmladších a z nejvíce rozvíjejících se metod, které nalézají uplatnní v procesu navrhování, protože umožuje pímý peklad virtuálního prostorového modelu do fyzického trojrozmrného objektu. Zárove je ale nejvíce abstraktní, protože krom zkoumání formy nenabízí další paralely s realizovanou stavbou. Tato metoda je zatím používána v architektue pouze na úrovni finálních model, i když se také zkoumají možnosti využití této metody v praxi.8 Všechny techniky aditivní výroby architektonických model jsou založeny na podobném principu; poítaový model je nejprve virtuáln rozezán na velmi tenké vrstvy, které jsou poté postupn nanášeny z práškového materiálu na ty pedchozí. Jednotlivé technologie se liší zpsobem tmelení tohoto prášku. Nkteré zpsoby vyžadují stavbu podprné konstrukce, ale hlavní otázkou zstávají rozmrová, toleranní a cenová omezení.9 Z hlediska navrhování nemají jejich rozdíly na architekturu tém žádný vliv. Je zajímavé uvdomit si podobu jednotlivých technik s druhy stolních tiskáren – stejn jako v oblasti tiskáren je i zde nejnadjnjší technologie SLS, která je nejpesnjší, je schopna vyrobit komplikovanjší tvary a stejné zaízení umožuje pecházet od prototyp z polyamidu do oblasti velmi kvalitních hotových výrobk z kovu nebo z pružné (!) gumy. I když aditivní technologie mohou „vytisknout“ skoro libovolný tvar, jejich nákladnost a rozmrová omezení zatím pekáží širšímu uplatnní v každodenním procesu navrhování a výuce architektury.

Subtraktivní výroba Tato kategorie digitální výroby je z dnešního pohledu navrhování a realizace staveb mnohem zajímavjší než aditivní výroba. Od zaátku devadesátých let se používaly techniky subtraktivní

8 Jeden z nejvíce citovaných experiment je práce prof. Knoshnevise, který využívá RP techniky v mítku reálných staveb. Jedná se o postupné, poítaem ízené nanášení tenkých vrstev betonu, tak jako se dje pi 3D tisku. Knoshnevis, Automated Construction by Contour Crafting. 9 Hlavní techniky aditivní výroby lze dlit na: [1] Stereolithografii (SLA), [2] Fused Deposition Modelling (FDM), [3] 3D tisk (3DP) a [4] Selective Laser Sintering (SLS), která je z hlediska možných materiál, pesnosti a možnosti výroby komplexních geometrií a funkních mechanizm zatím nejvýhodnjší. Znanou nevýhodu ovšem pedstavují náklady a rozmrová omezení. Podrobnjší komentá napíklad Kutálek, Výroba model technologií rapid prototyping.

obr. 12 Schéma metody „Rapid Prototyping“.

obr. 13 Modely vyrobené technikou SLS a FDM.


| 16

výroby pi realizaci tvarov složitých nebo jinak nestandardních staveb.10 Relativní provozní, geometrická i materiálová jednoduchost dlá z tchto metod velmi užitené zpsoby výroby jak model, tak i rozmrných konstrukních element. Metody subtraktivní výroby je dobré pro další úvahy rozdlit na dvojrozmrné a trojrozmrné.

2D obrábní Dvojrozmrná subtraktivní výroba je termín pro ezání deskových materiál za pomoci ezacího nástroje, jehož pohyb je poítaov ízen po souadnicích x a y. Touto metodou se s výhodou zpracovává jakýkoli plošný deskový materiál. Volbu konkrétní technologie ovlivuje požadovaný rozmr desky a vhodný ezací nástroj daný zamýšleným materiálem. Dostupných technologií existuje celá ada; od relativn levných stolních ezák a mén výkonných laser po rozmrná prmyslová zaízení o rozmrech vtší místnosti. Cílem této práce není pedložit kompletní analýzu možných technologií pro dvojrozmrné ezání, následující výet by ml spíše ilustrovat smr úvah o technologických možnostech a jejich vlivu na proces navrhování. Pro oblast architektury jsou tolerance a pesnost všech metod více než dostatené. istota ezu, která se pi jednotlivých metodách liší, mže být napíklad pro interiérové prvky rozhodující. Hlavní techniky dvojrozmrného obrábní lze dlit podle použitého nástroje a výkonu na: Laserové ezání Stroje rzných výkon ežou materiály schopné pijímat svtelnou energii. Pro oblast architektonických model se hodí menší stolní lasery využívající oxid uhliitý, které jsou schopny ezat lepenku, devo nebo plexisklo – tedy materiály, které se bžn používají pro pracovní modely. Tyto stolní lasery dovedou ezat materiály do tlouš ky v ádech milimetr. Výkonnjší lasery se využívají pro ezání kov a silnjších materiál. Jelikož je ezaný materiál vlastn spalován, ez bývá opálený a zernalý. Laserové technologie jsou velmi pesné a relativn isté. Lze oekávat podobný vývoj jako v oblasti stolních tiskáren, kde jsou dnes laserové tiskárny bžn dostupné i domácím uživatelm. 2D frézování – tvarové obrábní Zaízení odebírá materiál pohybem rotaní frézy, jejíž tlouš ka se pohybuje v ádech milimetr; nedají se tedy zanedbat tvarová omezení vyplývající z velikosti nástroje, napíklad polomr vnitních roh. Z hlediska variability použitých materiál a provozních náklad a rozmrových omezení se jedná o velmi vhodnou metodu jak pro oblast architektonických model, tak i prototyp.11 obr. 14 Proces řezání na CNC stroji. 10 11

Napíklad ve stavbách Franka Gehryho. Více Glymph, Evolution of the Digital Design Process. Sass, Synthesis of design production with integrated digital fabrication.

obr. 15 Model v měřítku 1:12 a prototyp projektu „Instant House“.


| 17

ezání vodní tryskou, plazmovým obloukem, acetylenem, elektromagnetickými výboji Tyto technologie se uplatují hlavn v prmyslové výrob (ocelových) konstrukcí. Jednotlivé technologie se liší možným druhem materiálu a jeho maximální tlouš kou. Pro úvahy nad využitelností metod 2D obrábní je dležité pochopit geometrickou vlastnost plechu, papíru a dalších „ohebných“ deskových materiál – svinutelnost. Tyto prvky lze bez dodatených deformací a boulení relativn snadno ohnout do tvar, které jsou zptn rozvinutelné, jako napíklad válec nebo kužel. Pokud tedy pracujeme již v procesu navrhování s konceptem rozvinutelnosti, lze realizovat výslednou stavbu za pomoci 2D obrábní a ohýbání, což je daleko výhodnjší než jiné trojrozmrné tvarování.

3D obrábní Trojrozmrná subtraktivní výroba zahrnuje prostorové CNC obrábní. Trojosé frézky vycházejí z principu 2D obrábní, ke kterému je pidána možnost pohybu ve tetím smru. I na relativn jednoduchých trojosých CNC frézkách je zpsob, jaký ídící kód vede nástroje, velmi dležitý.12 Ptiosé frézky umožují pesnjší obrábní daleko komplexnjších tvar. Tato výhoda je vykoupena znan vyššími poizovacími náklady stroje, které se odrážejí v nákladech na jednotlivé prvky. Jejich ovládání již není intuitivní a zatím vyžaduje odbornou obsluhu. Pro vtšinu poteb navrhování a realizace staveb se ale podaí daný problém optimalizovat pro trojosé frézky. Trojrozmrná subtraktivní výroba se uplatuje i v oblasti stavebních konstrukcí pevážn pro výrobu forem, používají se snadno opracovatelné materiály, jako je napíklad polystyren.13

Formativní výroba Digitální výroba využívající formativní postupy zpracovává prefabrikované prvky, jako napíklad profilované válcované nosníky, trubky nebo plechy. Pi ohýbání a tvarování se do tchto element vnášejí nové síly, které mohou hrát dležitou roli v posuzování konstrukce a omezují maximální polomry kivosti prvk pi ohýbání. Techniky formativní výroby mají zatím znaná omezení; dostupné stroje dovedou ohýbat prvky pouze v jedné rovin a rozkládají kivky na oblouky kružnic. obr. 16 12 Originální zpsob digitálního trojrozmrného obrábní dokumentuje Mike Silver na prototypu zaízení umožující prostorové ezání bloku polystyrenu odporovým drátem. Díky CNC ízenému pohybu dvou ramen, mezi kterými je napnut odporový drát, lze z taveného materiálu „oezat“ výsledný tvar. Tento tvar je nutno optimalizovat na pímkové plochy a zajistit jeho vyrobitelnost. Komplexn pojatý experiment ukazuje na vztah designu a prostedk výroby. Omezené možnosti výroby vstupující do samého zaátku procesu navrhování a výsledný tvar je jimi „in-formován“. Silver, Towards a Programming Culture in the Design Arts. 13 Tato metoda byla použita napíklad na výrobu panel v konstrukci Zollhof Towers v D sseldorfu, [F. Gehry, 2000] nebo na výrobu dvojit zakivených panel plexiskla v projektu pavilonu BMW “Bubble” [Bernhard Franken, 1999].

Zajímavý experiment, který se zabývá využitím 2D řezání v architektuře na úrovní modelů a zároveň na úrovni prototypů, představuje Larry Sass v projektu „Instant House“. Stejná data zde slouží jak pro výrobu architektonického modelu v měřítku 1:12, tak pro realizace prototypu v měřítku 1:1. Idea projektu těží z výhody 2D řezání, které lze bez velkých obtíží na rozdíl RP metody uplatnit v různých měřítcích. Tento způsob navrhování otevírá možnost zhotovit modely, které lépe reflektují funkci, konstrukci a chování výsledné stavby.


| 18

Paralelní výroba Pedešlé zpsoby digitální výroby využívaly k obrábní nebo formování vždy pouze jeden nástroj. Chytré materiály, digitáln vyrábné a diferencované na úrovni mikro a nano metr, vyžadují adekvátn chytrý zpsob výroby a montáže. S postupným pechodem na paralelní architekturu našich poíta se dá oekávat podobný vývoj i v oblasti digitální výroby. Paralelní výroba je rychlá, umožuje práci v jemnjším mítku a inteligentní zpsob sestavy vyrobených element. V podobném duchu uvažuje i Kent Larson: „Kontrolovaná a precizní výroba integrovaných ástí umožní novým materiálm, jako jsou zdokonalené polymery, kompozitní materiály nebo speciální kovy, nalézt cestu do konstrukcí dom.“ 14 Miloš Florián tuto úvahu dále rozšiuje: „Není daleko doba, kdy budou v takto projektovaných strukturách ve vtší míe zakomponovány takzvané inteligentní systémy, které jsou doposud používány jako high-tech materiály v robotice nebo leteckém prmyslu. Chytré systémy mají schopnost reagovat na mnící se požadavky jako na teplotu, tlak, elektrické pole a mnící se mechanické vlastnosti jako je poloha, tvar, tuhost. Již dnes jsou z robotiky známy slitiny s tvarovou pamtí a piezoelektricky aktivované materiály, které pi zavedení elektrického naptí reagují roztažením, smrštním, a jsou podobné svalovým strukturám z polymerových gel.“ 15 Pokud se podaí zohlednit technologie digitální výroby pi navrhování, lze tvoit chytejší a komplexnjší architekturu. Tchto výhod si všímá i Branko Kolarevic: „Znalost výrobních možností a dostupnost uritého digitáln ízeného vybavení umožuje architektm navrhovat podle konkrétních možností takových zaízení. Dsledkem je skutenost, že jsou architekti daleko bezprostednji zapojeni do výrobních proces, protože vytváejí informace, které zpracovatelé pevedou pímo na ídící data, podle nichž pracují výrobní stroje.“ 16 Koncepty diferencované digitální výroby a individuální výroby nám ukazují cestu budoucího vývoje, který smuje k decentralizaci produkce a využití potenciálu, který nám nabízejí digitální technologie. Jak shrnuje Larry Sass vztah architektury a digitální výroby – je teba vytvoit „generativní systémy, které staví geometrii založenou na kompatibilit se zaízeními pro digitální výrobu. … Cílem je vytvoit nástroje pro navrhování, které budou založeny na hlubokém porozumní a praktické úvaze o nových materiálech, generativním modelování a strojích.“ 17

14

obr. 17

15

Počítačově řízené prostorové řezání bloku polystyrenu drátem.

Larson, The Home of the Future. Florián, Architektura mní formu. Inteligentní systém obsahující funkní subsystémy, které registrují, zpracovávají a pevádjí signál i informaci definuje Florián jako „Mikrosystém“. Mikrosystémy v sob zahrnují ti základní funkce; (1) mení a snímání informací o okolním prostedí zajiš ují mikrosenzory, (2) psobení na okolní prostedí je realizováno prostednictvím mikroaktuátor, (3) funkci inteligentního zpracování informací a ízení mikroaktuátor zajiš ují obvody zpracování signál. 16 Kolarevic, Digitální praxe. 17 Sass, Synthesis of design production with integrated digital fabrication.

obr. 18 Kombinovanou praxi architektury a stavební výroby představuje několik domů od Williama Massieho. Pro jejich realizaci využíval vlastní CNC technologie, což mu umožnovalo navrhovat velmi komplexní tvary. Na obrázku lze vidět digitálně vyfrézované formy, které slouží jako originální bednění.


| 19

Postup CAD/CAM výroby ocelového modelu konstrukce v měřítku 1:40.

obr. 19


| 20

Hromadná zakázková výroba 1

Catherine Slessor, 1997.

2

3

1 2

3


| 21 22

Hromadná zakázková výroba „Pontí, že je dnes jedinenost stejn ekonomická a jednoduchá jako opakování, bourá zjednodušující pedpoklady modernismu a nabízí nové, post-industriální paradigma založené na vtších kreativních možnostech spíše elektronických než mechanických nástroj.“ 1 Catherine Slessor, 1997. Digitální nástroje nám pinesly možnost navrhovat a produkovat diferencované série. Digitální zpsoby výroby zlevnily jedinenost. Mžeme si ji dnes dopát za cenu, která byla díve dosažitelná pouze díky sériovosti. Mechanické opakování bylo nahrazeno elektronickou diferenciací. Tyto dva postupy ovšem nejsou v protikladu, diferenciace je pouze dalším logickým krokem vývoje a má šanci stát se charakteristickým rysem naší doby. Tžišt post-industriální spolenosti se vyvíjí smrem k personalizovaným službám a individualizovaným výrobkm. Flexibilita výrobních linek vytlauje nedostatky standardní prmyslové výroby – plýtvání, nutnost neustálé produkce nebo enormní náklady na jakoukoli zmnu. Decentralizace výrobních prostedk z velkých závod do menších lokálních dílen a garáží mní podobu hromadné výroby. Chytré prmyslové a marketingové technologie, zamené na koncového uživatele a podporující diferenciaci produkt, opouštjí hromadnou produkci a pecházejí na hromadnou individualizaci, oznaovanou v anglitin jako „mass customization“. Hromadná individualizace – zakázková výroba – je termín pro relativn mladý zpsob výroby, který se po lodním, automobilovém a leteckém prmyslu zaíná uplatovat také v architektue.2 Nejvhodnjším eským ekvivalentem termínu „mass customization“ se zdá být „hromadná individualizace“ nebo „hromadná zakázková výroba“.3 Již samotným pekladem je tento termín, jehož definice se v souasnosti v rzných disciplínách teprve hledají, ásten definován. Slessor, Atlantic Star. Tento posun komentuje Branko Kolarevic: „Nejrznjší pedmty, auta, letadla a lod jsou navrženy, vyvinuty, analyzovány a testovány v digitálním prostedí a poté vyrábny digitáln ízenými technologiemi. Jedním z nejznámjších píklad je Boeing 777 – „první stoprocentn digitáln navržené letadlo“. Velký díl inovace a zmn pramení z digitálních a výrobních proces založených na CAD/CAM technologiích a z materiál navržených a široce využívaných v automobilovém prmyslu. Dopad tchto inovativních technologií na jmenovaná odvtví byl zásadní – došlo ke kompletní revizi navrhování a výroby.“ Kolarevic, Digitální praxe. Letadla Boeing jsou vyrábna v typových „rodinách“, které mají spolené výrobní kapacity, náhradní díly, školení i licence. 3 Jeden z prvních peklad termínu „mass customization“ ve spojení s architekturou se objevil v eské verzi knihy E-topia. Tam však Jana Tichá použila, z hlediska této práce, mén vhodný termín „hromadná personalizace“, který naznauje nutnost existence osoby, pro kterou je produkt „personalizován“. Termín „customization“ má navíc v anglitin jiný význam než „personalization“. Mitchell, E-topia, s. 147. Vhodný a možný peklad pro obecné použití je „hromadná individualizace“ Oosterhuis, Architektura roje II. Peklad Jana Tichá. 1 2

obr. 20 Třída Boeing 777 a 767.


| 22

Koncept hromadné individualizace byl poprvé popsán v osmdesátých letech; od té doby byl postupn rozpracováván, aby lépe reflektoval poteby jednotlivých prmyslových odvtví.4 Pro obecné použití lze definovat koncept „mass customization“ jako hromadnou výrobu jedinen individualizovaného zboží nebo služeb. Výroba zboží se v tradin chápaném stavebnictví a architektonické praxi znan liší od výroby služeb. Hromadná individualizace služeb by se dala pirovnat k automatizovanému navrhování pro mnoho rzných klient. Hromadná zakázková výroba zboží je oblast poítaem ízené produkce diferencovaných konstrukních prvk pro jediného klienta – zadavatele. Rozlišování mezi termíny „hromadná individualizace“ a „hromadná zakázková výroba“ není pro jejich vymezení a chápání zase tak zásadní, ale pomže nuancovat rozdíl mezi diferenciací služeb a diferenciací výroby. Dležitá je schopnost stroj a výpoetní technologie hromadn produkovat individualizované zboží nebo služby stejn levn jako výrobky standardní. K tomu je zapotebí využít všech chytrých digitálních technologií a automatizovat návrh, produkci a dodávku zboží.

Hromadná zakázková výroba

Hromadná individualizace

Dostaten univerzální a ucelenou definici, která vymezí rámec pro další úvahy, uvádí Frank Piller: „Hromadná individualizace je proces navrhování, na kterém se podílí koncový uživatel. Výsledné zboží a služby splují poteby každého jednotlivého uživatele s ohledem na vlastnosti a omezení daného produktu. Všechny operace se odehrávají v dané množin všech možných ešení. Cena hromadn zakázkov vyrábného produktu se drží na úrovní srovnatelné se zbožím, které je vyrábno sériov.“ 5 Hromadná zakázková výroba je potom proces výroby, který umožuje flexibilitu a diferenciaci. Výsledné výrobky jsou hromadn vyrábny dle nestandardních požadavk za cenu srovnatelnou se sériov vyrábnými.

architekt/inženýr

zákazník

generativní engine

požadavek

množina požadavků

generativní engine

První generace hromadné individualizace byla orientována na proto-interaktivní webová rozhraní, kde si uživatel volil z více i mén omezené nabídky odlišných prvk, a sestavoval tak svj personalizovaný produkt. Spíše než o individualizaci šlo pouze o personalizaci nabídky z výbru standardních produkt.6 Tato první generace chytré výroby/služeb pipravila metodiku

CAD/CAM

4 Tento koncept poprvé uvedl Stan Davis ve své knížce Future perfect v roce 1987. Dále byl rozpracován napíklad Josephem Pinem v díle Mass Customization - The New Frontier in Business Competition. Individualizací digitálního zboží se zabývá nedávná práce Base Reuse, pehledn vymezující význam personalizovaných služeb na internetu. Reus, Customization and personalization in the Internet economy. 5 Piller, Glossary. 6 Personalizace, na rozdíl od individualizace, je strategie dodávky zboží/služeb, která díky porovnávání informací o zákaznících a informací o produktech nabízí zákazníkm možnost výbru z pedem daných prvk. Personalizace je pedevším technika inteligentního filtrování obsahu on-line aplikací, kde si uživatelé vybírají preferované standardní produkty nebo jejich sestavy. I když personalizace využívá digitálních technologií, napodobuje spíše jakéhosi asistenta a rádce pi výbru. Piller, Glossary.

individuální výrobky

individuální výrobek

obr. 21


| 23

automatické výmny dat mezi jednotlivými výrobními složkami až po dodávku konkrétním zákazníkm. Koncept prmyslové hromadné zakázkové výroby s sebou pináší rovnž adu omezení; výroba je centralizovaná a vývoj dokonalejších výrobk je zúžen na malou skupinu placených odborník. V oblasti spotebního zboží je v ad pípad výhodnjší mít bezprostední možnost upravit nebo vyvinout výrobek dle individuálních preferencí. Nedávno se proto objevil, díky dostupné digitální technologii, koncept individuální výroby – „personal fabrication“. Není dvod domnívat se, že by kdokoli zvládl vytvoit design jakéhokoli složitjšího produktu od základu bez znalostí a dovedností profesionálního designéra. Vývoj ale postupuje daleko pomaleji; po desítkách nepatrných úprav je z pvodního výrobku naprosto nová vc. Výrobci fotoaparát vtšinou nevycházejí levákm píliš vstíc; výroba opaných forem by byla píliš nákladná. Pro by napíklad nebylo možné koupit pouze digitalizovaný design výrobku, upravit ho, použít píkaz „zrcadli“ a nechat si vyrobit v nejbližší CAD/CAM díln fotoaparát pímo pro sebe, ušitý na míru automatizovanou technikou designu a výroby? Podobné úvahy a absence dostupných CAD/CAM dílen vedla k vývoji konceptu „Fab lab“. Název znamená výrobní laborato (v originále „a lab for fabrication“) nebo jednodušeji pohádkovou laborato („fabulous laboratory“). „Jsme na prahu digitální revoluce ve výrob,“ íká Gershenfeld. „Dívjší revoluce v digitalizaci komunikace a výpoetních technik umožnily, aby zaízení vyrobená z nespolehlivých ástí vysílala a provádla výpoty; digitalizace výroby umožní, aby byly perfektní makroskopické objekty vyrábny z mén dokonalých mikroskopických komponent díky kompenzaci jejich chyb pi jejich sestavování.7 Pístroje, které tvoí základ fab labu, jsou laserový ezák (1), gravírovací ezák (2), trojosá frézka (3) a nástroje na programování mikroadi (4). Toto ale není konená sestava - zaízení by podle zámru mla být nahrazována a doplována stroji vyrobenými ve fab labu, tak aby nakonec byl celý fab lab schopný sebe-reprodukce. Jeho uživateli by se mli stát lidé z nejširších skupin, zázemí i míst z celého svta.8 Digitální – programovatelná – technologie CAD/CAM dílen nabízí paralelu distribuce a vývoje produkt pod veejnou licencí s oteveným zdrojem.9 Tento pístup by mohl pinést alternativu ke standardním, globáln distribuovaným produktm vetn architektury. Gershenfeld, Fab, s. 10. V pilotním projektu z roku 2002 se testoval provoz v Indii, Kostarice, severním Norsku, centru Bostonu a Ghan. V oblasti architektury navazuje na myšlenky fab labu experimentální projekt individualizované architektury pro dosud zanedbávané oblasti „Instant House“. Sass, Synthesis of design production with integrated digital fabrication. 9 Pod „General Public License“ je šíena vtšina volného softwaru, vetn operaních systém. „Open Source“ programy umožují uživatelm zasahovat do jejich kódu a mnit je a vyvíjet dle vlastních preferencí. Takový vývoj využívá potenciál horizontáln ízených (bottom-up) strategií. 7 8

obr. 22 NikeID představuje strategii pro on-line personalizaci obuvi. Po výběru typu a velikosti si zákazník osmkrát volí většinou z deseti barevných variant jednotlivých prvků boty. V posledním kroku specifikuje nápis, který bude na část boty vypálen.


| 24

Hromadn zakázkov vyrábné domy a individualizovaný design V oblasti architektury a stavebnictví se mžeme setkávat již od devadesátých let s uplatnním digitální výroby ve form hromadné výroby diferenciovaných element, jak dokládá Kolarevic: „Možnost hromadn vyrábt jedinené, znan diferencované stavební elementy se stejnou lehkostí jako ty standardní umožnila vstup „hromadné zakázkové výroby“ do navrhování a výroby staveb. (Pro CNC frézku je stejn tak složité vyrobit tisíc jedinených prvk, jako stejný poet prvk shodných.) Hromadná zakázková výroba, post-fordovské paradigma ekonomiky jednadvacátého století, byla definována Josephem Pinem jako hromadná výroba individuáln pizpsobeného zboží a služeb, která tímto nabízí znanou rznorodost bez vzrstajících náklad.“ 10 Dsledky této zmny paradigmatu jsou pro souasnou digitální avantgardu zásadní. Kas Oosterhuis si všímá zmny vlivu technologie výroby na architekturu, když komentuje modernismus a práci Miese van der Rohe: „Tato oproštná spartánská architektonická e dobe komunikovala s principy hromadné výroby ocelových a betonových komponent. Nyní jsme vstoupili do éry hromadné individualizace a to vyžaduje docela nový pístup k navrhování. Digitální technologie, Nestandardní architektura a File to Factory (F2F) principy numericky kontrolované hromadné individualizace spolu pirozen souvisejí.“ 11 Parametrická diferenciace bude pro picházející generaci architekt stejnou samozejmostí, jakou bylo opakování téhož pro generaci druhé poloviny dvacátého století. Hromadná individualizace a zakázková výroba s sebou pinášejí také ale nové obchodní možnosti a nové strategie vývoje produkt, na které se velmi rychle snaží reagovat zábavní a spotební prmysl. Architektura a stavebnictví individuálního bydlení jsou polarizovány do dvou oblastí – špikové a vtšinou nákladné a té prmrné, levnjší, standardizované, spekulativní, do které asto architekti ani nezasahují. Hromadn individualizované – zakázkov vyrábné – domy by mohly zaujmout kompromisní místo mezi architekturou vysoce individualizovanou a tou spekulativní standardizovanou. Hromadn zakázkov vyrábné domy pro individuální bydlení budou erpat z výhod prefabrikace bez nevýhod, které s sebou pinesla standardizace a sériová velkovýroba. Kolarevic uvažuje ve stejném duchu: „V estetice modernismu byl dm považován za výrobek, redukovaný díky inženýrskému pístupu na pouze nezbytné prvky. Hromadná výroba mla pinést to nejlepší co nejširší ásti trhu, aby už nebyl design pouze záležitostí elity. Na zaátku 21. století cíl zstává stejný, akoli proces je obrácený. Tovární výroba už neznamená obr. 23 10 11

Kolarevic, Digital Production. Oosterhuis, Architektura roje II.

„Head over Heels“ je první koncept boty kompletně vyráběné metodou Rapid Prototyping (pouze s dodatečnou povrchovou úpravou). Tento projekt posouvá hranice hromadné individualizace směrem k individuální výrobě. Je to příklad přechodu k technikám Rapip Manufacturing.


| 25

hromadnou výrobu stejných standardních prvk pro rzné úely, typu jedna velikost pro všechny.“ 12 Variace individuálních ešení je možná díky zmn definujících parametr uvnit origináln navržených generativních systém. Soubor pravidel a postup uruje povahu navrženého systému; výsledkem je autorsky definovaná originální série – skupina ešení stejného druhu. Zmna parametr nebo generativního procesu vede bu k dalším lenm stejného druhu nebo, pokud je dostaten veliká, k druhu zcela novému. Jak dále uvádí Cristiano Ceccato: „Základní hromadná individualizace je dosažena modifikací definujících parametr uvnit navrženého systému. Základní design je založen na topologii, která se v prbhu procesu individualizace nemní. V tomto smyslu zde není žádný „pvodní“ design, ale spíše mnoho variací charakterizovaných jejich individuálními, jedinenými hodnotami parametr. … Topologická struktura a množina derivát všech možných parametrických hodnot definují „rodinu návrhu“; role architekt prodlává posun paradigmatu od mistr emeslník individuálního designu k mistrm programátorm systém/návrh.“ 13 Zmna topologie v rámci pedem definovaného generativního procesu vyžaduje velmi komplexní systém založený bu na rozsáhlých definicích okrajových podmínek nebo na vysplých generativních pístupech. V obou pípadech pináší výrazné komplikace pro navržený generativní systém. Realitu amerického stavebnictví vystihuje Kent Larson: „Automatizované nástroje pro navrhování mohou architektm dovolit hrát dležitou roli pro navrhování dom nejen pro ty pohádkov bohaté. … Pro hromadnou zakázkovou výrobu dom jsou klíové ti prvky: 1) výchozí aplikace shromažující preference a požadavky jednotlivých uživatel – takzvaný „Preference Engine“, 2) výpoetní nástroje využívající profilu z tohoto Preference Enginu a informace z dané lokality pro vygenerování na míru ušitého designu, 3) výrobní systém pro výrobu a montáž konstrukních prvk.“ 14 Z pedešlých úvah vyplývá, že strategie hromadné individualizace a zakázkové výroby je nezbytn komplexní pístup k automatizovanému získávání, tídní a využívání informací, ke generování individualizovaného návrhu a hlavn konstrukce, k její výrob, dodávce a montáži. Díky dostupným digitálním technologiím je dnes možné takto komplexní strategie realizovat. Navržená pravidla této automatizace formují výslednou kompozici. Díky CNC ízeným výrobním procesm, které umožují produkci nestandardních prvk pímo z digitálních dat, se do architektury dostalo nové pojetí sériovosti, tedy diferenciace a lokální variace. Každý prvek mže být hromadn vyrábn na zakázku, pokaždé trochu jiný, tak aby mohl lépe reagovat na lišící se lokální poteby v konstrukci budov, jako je napíklad nerovnoKolarevic, Digital Production. Ceccato, Simondetti, Burry, Mass-Customization in Design Using Evolutionary and Parametric Methods. 14 Larson, Tapia, Duarte, A New Epoch. 12 13

obr. 24 Bernhard Franken. Hromadně zakázkově vyrobené lamely. 2003.


| 26

mrné zatížení nebo rzná poteba osvtlení a oslunní. Není nutné, aby byl každý element jiný, ale tato možnost pináší naprosto nové paradigma do procesu navrhování. Integrace digitálních technologií do všech fází návrhu a realizace stavby tyto fáze zptn sjednocuje, jak uvádí Tuba Kocaturk: „Rozdíl mezi dneškem a minulostí spoívá v tom, že nov vzniklé vazby mezi procesem (zpsobem, metodou a sousledností výroby) a formou vyžadují integraci technologie bhem všech etap návrhu. Výroba a navrhování už nemohou být umístny na dvou opaných koncích. Architektura a technologie už nejsou oddleny, ale jsou nedílnou souástí jak kritického myšlení, tak ešení problém.“ 15 Automatizace navrhování – parametrické systémy hromadné individualizace – zpístupní profesionální služby designér velmi širokému okruhu zákazník. Pokud se podaí alespo ásten rozvinout strategii „Open Source“ architektury, lze oekávat vznik ady derivací úspšných návrh, jejich další, uživatelsky motivovaný, vývoj a vznik mnoha nových úrovní spolupráce architekta/profesionála s klienty. Tvrí potenciál masy lidí, nedávno objevený a definovaný jako „crowdsourcing“, by mohl spolen s decentralizací produkce obohatit dnešní architektonickou praxi.16 Dnes tedy není problém vyrobit nestandardní stavbu; dokonce za cenu odpovídající té standardní. Jak ale navrhovat pravidla a systémy, podle kterých by byly návrh stavby a její konstrukce generovány?

Kocaturk, Digitalismus. Architekti zatím nevyužívají tohoto ohromného tvrího potenciálu. Prodávají zapeetný hardware, který velmi tžko snese uživatelské úpravy. Díky nástrojm chytrých CAD/CAM dílen by bylo možné realizovat celou adu nápad a modifikací. 15 16


| 27

Píklady využití hromadné individualizace v architektue House_n „Mladá dvojice zaíná svoji cestu za novým domem na jedné v mnoha internetových aplikací, ve kterých za pomoci hry navrhují a vybírají z nabízených variant. Systém zaíná chápat jejich požadavky a navrhuje nkolik ešení pro další hodnocení, které je podntem pro další generované návrhy.“ Takto zaíná scéná výbru a návrhu domu v roce 2015, který pedstavila výzkumná skupina House_n vedená Kentem Larsonem ped pti lety.17 Rámec, do kterého je zasazen výzkum projektu House_n, tvoí (1) „Preference Engine“ – webová aplikace, která zastupuje dialog architekta s klientem a zjiš uje preference budoucích uživatel; (2) „Design Engine“ – generativní nástroj, který produkuje varianty podle strategií a tvar definovaných designérem a nabízí uživatelm kvalitní vizualizace, na jejichž základ se mohou rozhodovat a mnit své pvodní preference. Projekt výrazn zohleduje situaci na americkém stavebním trhu. Takto vytvoené návrhy by mly být realizovány CAD/CAM metodami a mly by využívat flexibilní modulární systém definovaný otevenými standardy, podobn jako poítaové komponenty.18 Tradin chápaná kostra domu je naplnna levnými senzory a médii, které monitorují své uživatele. Podle Larsona mohou tyto chytré domy usnadnit život picházející silné generaci amerických senior. Koncept projektu House_n je definován z mnoha rzných pohled, které jsou samostatn zajímavé, ale dle mého názoru se nedaí tyto pohledy sjednotit do uceleného rámce i strategie. Tžišt projektu je openo o preference uživatel pro generování návrh a jejich výbr. Larson dvod této volby nijak nedokládá a lze pochybovat o úspšnosti takto založené strategie, do které vstupuje intuice designéra/profesionála pouze pi návrhu „Design Enginu“. Výrazný zájem o inteligentní a interaktivní elektronické technologie ve fázi užívání staveb rozmluje koncept do dalších úrovní, pináší ale nový, zajímavý pohled na využití digitálních technologií v oblasti ambulantní pée o seniory. Projekt House_n je zatím v rané fázi, ve které zkoumá inteligentní technologie v oblasti užívání staveb.

17 House_n je výzkumná skupina na Massachusetts Institute of Technology, která zkoumá, jak mohou nové technologie, materiály a strategie navrhování pomoci pi tvorb dynamické, vyvíjející se architektury, která reaguje na komplexitu života.Larson, The Home of the Future. Nebo MIT House_n. 18 Více napíklad Demchak, Towards a Post-Industrial Architecture.

obr. 25 House_n.


| 28

Malagueira Houses V sedmdesátých letech minulého století vyvinul portugalský architekt Alvaro Siza Vieira systém zamený na zvyšování podílu uživatel na designu hromadn vyrábných dom. Pomocí pedem navržených pravidel bylo generováno pes ticet dispozin odlišných dom. Cílem bylo zalenit pání uživatel do procesu navrhování. Potenciál tohoto systému nebyl ale naplno využit kvli tehdejším omezeným možnostem navrhování a výroby.19 Díky práci José Duarta byla pravidla definovaná Sizou pevedena do generativního systému využívajícího tvarovou gramatiku.20 Tento na výpoetní technice založený nástroj umožuje zkoumání a hodnocení všech potenciálním možných ešení odvozených z pedem daných pravidel. Koneným cílem je podle Duarteho návrh a výroba hromadn individualizovaných vysoce kvalitních dom za pijatelnou cenu, kde kvalitou je rozumno naplnní poteb uživatel.21 Celý systém je složen z interaktivního programu generujícího možná ešení, z technologie „rapid prototyping“ a technik virtuální reality pro vizualizaci tchto ešení. Duarte popisuje celý proces následovn: „Programem na Webu vede uživatele otázkami, na které by se normáln architekt v ptal pi prvním setkání, jako napíklad profil len rodiny, jejich zvyky, místností, jaké si pejí, a náklady, které si mohou dovolit. Po ukonení interview program generuje zadání nebo dispoziní podklady, tak aby vyhovovaly platným regulacím. Uživatel poté mže zmnit pvodní požadavky a program aktualizuje zadání. Po vypracování zadání program generuje ešení, které vyhovuje požadavkm. Uživatel provede hodnocení a mže se vrátit zpt a libovolnou fázi pepracovat. Jakmile je návrh hotov, mže být automaticky odeslán požadavek do výroby. Tato objednávka bude obsahovat seznam všech prvk i digitální data, která mže výrobce vyžít pro CNC výrobu. Poté jsou všechny ásti dopraveny na místo a sestaveny.“ 22 Takto popsaný proces orientovaný na interakci klient s webovým rozhraním pináší pouze omezené možnosti personalizovat výsledný návrh a neposkytuje uživatelm ani architektm žádnou zptnou vazbu, ze které by bylo patrné, zda byly jejich pedpoklady správné.

Larson, Tapia, Duarte, A New Epoch. „Shape grammar“ je zpsob generování formy, se kterým experimentovali už ped ticeti lety George Stiny a James Gips. Princip tvarové gramatiky je inspirován bžným jazykem. Z množiny základních tvar jsou podle nkolika pravidel skládány nové tvary/významy. Síla tohoto konceptu/algoritmu se naplno projevila až za použití výpoetních technologií. Dle mého názoru jde o zajímavou oblast generativních technik, která vyžaduje dsledné analytické a formální chápání procesu navrhování, což znesnaduje její využití v praxi a posouvá ji (zatím) do velmi akademické roviny. Více napíklad Emdanat, Solving Form-Making Problems Using Shape Algebras and Constraint Satisfaction. 21 Duarte, A discursive grammar for customizing mass housing. 22 Ibid. 19 20

obr. 26 Evoluce různých typů domů řízená tvarovou gramatikou.


| 29

Instant Shelter – Cabin House Projekt „Instant House“, krátce popsaný také v kapitole Digitální výroba, se orientuje na fázi návrhu konstrukce a výroby staveb. Pípadová studie pedstavuje generativní nástroj využívající tvarovou gramatiku pro odvození konstrukce devné rámové stavby z CAD/CAM vyrobených rovinných prvk.23 Instant House je deskový systém levného bydlení dodávaný v plochém balení.24 Takto pipravená konstrukce, po vzoru smontuj-si-sám, je ihned pipravena k montáži. Forma projektu vychází z jednoduchého hranolu diferencovaného podle lokální klimatických a kulturních požadavk. Tvarovou gramatikou odvozený systém konstrukce využívá omezený poet spojovacích prvk/metod. Díky velmi pesné CAD/CAM technologii je možné spojit vtšinu prvk pouhým tením. Jednotlivé prvky jsou vyrábny dvojrozmrným obrábním bžn dostupných devo-vláknitých desek. Larry Sass v nkolika láncích hodnotí rozdíl mezi tradiními standardními konstrukními prvky a tmi zakázkov vyrobenými na CNC strojích a shrnuje: „Mlo by být vytvoeno pímé a okamžité spojení mezi generativním designem a systémem výroby a hodnocení. Koncový uživatel se mže tohoto procesu úastnit aniž by se tím zvýšila pvodní cena. Pi realizaci individualizované výstavby lze využít generativní systém, který automatizuje interakci mezi uživatelem, designérem a výrobou. Tento systém by neml pouze rozšiovat možnosti kosmetických úprav, ale umožovat konstrukní a prostorovou variaci.“ 25 Experimenty s digitální produkcí variabilní konstrukce, které Sass prezentuje, potvrzují význam digitální výroby pro realizaci diferencovaných hromadn individualizovaných návrh.

Sass, Wood Frame Grammar. Sass, Synthesis of design production with integrated digital fabrication. 25 Sass, Botha. The Instant House. 23 24

obr. 27 Variace projektu „Instant House“.


| 30

Variomatic (S)culpture – Variomatic (L)andscape Projekt Variomatic vznikl v roce 1999 jako studie alternativních zpsob návrhu zástavby rodinných dom. Kas Oosterhuis v tomto projektu pedstavuje jednu z prvních strategií automatizované individualizace staveb pro rodinné bydlení: „Myšlenkou projektu je spoluautorství klient na designu jejich dom. Nedefinují pouze konenou podobu kivek (fasád nebo stech) ale také, podle jejich pání, celkové rozmry domu, umístní kuchyn nebo umístní sluneních kolektor. Mohou si také vybrat z mnoha materiál a barev pro konené úpravy povrch: rákos, devo, kov, kachliky, PVC … Díky efektivní komunikaci mezi kupujícím a architektem, mezi architektem a stavitelem, a moderním konstrukním metodám je možné postavit Variomatic velice rychle pi zachování konceptu domu. Tím že se uživatelé stávají spolu-designéry, je tém nemožné mít identické domy – Variomatic nabízí konkrétní styling místo prodeje architektonické klišé.“ 26 Tento projekt je píkladem velmi istého parametrického modelu, který díky nkolika „volným“ promnným nabízí pes webové rozhraní volbu mezi menším i vtším objemem, potem místností nebo barvou fasády. Tato webová aplikace by byla spojena pímo s technologiemi digitální výroby. Variomatic je ale také koncept zástavby rodinných dom. V takovém pípad mže být parametricky omezená variabilita zárukou jednotného formálního psobení dom a zárove výrazem jedinenosti dané rznými požadavky budoucích soused. Generativní nástroj pro návrh regulaního plánu definuje polohu dom, ty jsou poté individualizovány. Pozdji tuto strategii Oosterhuis komentuje: „Když vložíme do herního pole 100 rodinných dom, budou se uritým zpsobem shlukovat, udržovat uritou vzdálenost od sebe navzájem podle zvláštního algoritmu, jejich distribuce se ídí jednoduchými pravidly. Pi rozhodování, kam se umístit, se ohlížejí pouze na své bezprostední sousedy. Jejich chování je otevený systém: pokud se chování jiných hrá zmní, zareagují na tyto nové parametry, které vstoupily do jejich systému. Všichni hrái tak sledují jednoduchá pravidla a jsou v interakci se všemi ostatními hrái, opt v rámci oteveného systému pravidel.“ 27 Algoritmicky definovaný regulaní plán by mohl vycházel z požadavk budoucích klient a nacházet mezi nimi kompromisy. Takto projektovaná zástavba by odrážela komunitu svých budoucích obyvatel. Strategie projektu Variomatic nenabízí výraznou možnost individualizace, a tak je pro ni rozhraní webové aplikace dostaten vhodné. Spíše než o opravdovou hromadnou individualizaci staveb jde o personalizaci výbru z diferencovaných variant parametrického modelu. 26 27

Oosterhuis, 2002 Variomatic NL. Oosterhuis, Architektura roje II.

obr. 28 Variomatic (S)culpture.


| 31

Navrhování pravidel

1

2

3

1

2 3


| 32 33

Navrhování pravidel Digitáln vylepšená architektura Možnosti výpoetních technologií mní tradiní metody a nástroje architekt. Scénáe vytváené „run“ byly definovány políko po políku, jedno po druhém. Dodatené úpravy nebo zmny tohoto scénáe byly možné, ale velmi komplikované, nákladné a zdlouhavé. Podoba každého prvku, i standardního, byla definována individuáln. Jakákoli zmna tohoto prvku znamenala zdlouhavé zmny celého návrhu. Proces navrhování je ale na postupných zmnách a úpravách založen, a práv v tomto ohledu se jako první zaala ukazovat síla digitálního modelu. Ta se ovšem naplno projevila až s algoritmickou automatizací tchto zmn. Rutinní práce, které je v procesu navrhování vždy dostatek, je nahrazována vlastními algoritmickými nástroji. To je ovšem pouze první krok do oblasti digitáln vylepšeného navrhování a architektury.1 Bžn používané standardní CAD nástroje v souasné praxi jsou postupn pizpsobovány referenní a generativní podstat procesu navrhování. Kopie objekt se vztahují k originálu, a je tedy možné jednou úpravou mnit všechny reference. Vtšina standardních CAD nástroj nabízí ovšem víc; v lépe i he intuitivn ovládaném textovém prostedí lze algoritmicky definovat vazby a hodnoty parametr jednotlivých virtuálních prvk. I když nemusí architekti znát žádný z bžných programovacích jazyk, s posunem tžišt jejich práce smrem k definování vazeb, referencí a závislostí se bude navrhování pibližovat vývoji softwaru a programování. Poítaové programování, podle Ceccata, mže být chápáno jako „proces navrhování a jako ídící mechanismus. Spíše než vyrábní hotových objekt, architekti zaínají chápat svoji roli jako roli „nástrojá“; vyvíjejí algoritmické procesy, které zaleují omezení a zámry do programování softwaru/proces.“ 2 Definice vazeb mezi objekty je dležitjší než definice jejich formy. Digitální technologie tedy pestávají být nástroje, které architekti používají pro vizulazaci a zhmotnní jednotlivých fází procesu navrhování (jako tužka a papír nebo lepenkový model). Digitální technologie se stávají nástroji, za jejichž pomoci se navrhování pímo dje. Nejsou pipraveny vývojái softwaru, ale jsou definovány architekty, a tak se v nich objevuje tvrí rukopis. Jsou to nástroje mentální roviny designu umožující definovat pravidla hry a rozehrát ji.3

1 Stejn jako se schopnost psaní všemi deseti prsty neodráží v kvalit napsaného díla, neodráží se ani schopnost ovládat CAD aplikace ve kvalit výsledné architektury. Hodnota pínosu digitálních technologií v navrhování pramení z možnosti automatizovat standardní úkoly. Tato automatizace je podmínkou pro optimalizaci a generativní nástroje v procesu navrhování. 2 Ceccato, From Emergence of Form to the Forming of Logic. 3 Úvahu o digitálních nástrojích dále ve své práci rozpracovává Dritsas, Design Operators.

fn BuildMesh BArr Bname latt = ( --BArr is [h][w][1]..1 for point3 ..2 for color --insert a new array with one more column: --if latt is true then trusses are built vertarr = #() facearr = #() indexarr = #() facecount = 0 vertIDarr = #() vertIDarr_list = #() --build vert arr: ind = 1 for i = 1 to BArr.count do ( ind_temparr = #() for y = 1 to BArr[i].count do ( append vertarr BArr[i][y][1] append vertIDarr_list BArr[i][y][2] append ind_temparr ind ind += 1 )--eoy append indexarr ind_temparr )--eoiloop --build face arr: for i = 1 to indexarr.count - 1 do ( numcol = indexarr[i].count for y = 1 to numcol do (--border conditions: if y == numcol then y_pls = 1 else y_pls = y+1 P1 P2 P3 P4

= = = =

indexarr[i][y] indexarr[i][y_pls] indexarr[i+1][y] indexarr[i+1][y_pls]

obr. 29 Podoba části uživatelského skriptu. Definice referenčních proměnných a cyklicky opakované příkazy.


| 33

Stavní a architektura mají od nynjška podle Kase Oosterhuise dva aspekty: „na jedné stran vytváejí fyzické prostedí, na druhé stran navrhují chování, pravidla hry, stav mysli budov a prostedí, pímo propojených s fyzickými místy. Obvykle tomu íkáme rozšíená realita. Navrhování v naší bžné realit i rozšíené realit siln spoléhá na parametrický základ. Pokud se nestaví parametricky, nelze s parametry hrát, nelze do nich zasahovat, nelze komunikovat s 3D modelem a projektovou databází ani v procesu navrhování, ani v prbhu životního cyklu prostedí. Práce s parametrickými modely vytváí prostor pro komunikaci mezi úastníky procesu výstavby, prostor pro jejich diskusi o vlastnostech navrhovaného prostedí. Otevírá proces navrhování také možné a smysluplné interakci s klienty a uživateli.“ 4 Díky uživatelským úpravám digitálních nástroj a programování a skriptování byla zrealizována již ada významných staveb. V souasné dob se objevilo nkolik softwarových ešení využívajících koncept parametrického designu, která byla vyvinuta pímo pro architekty.5 Tento pokrok podporuje celou adu nových možností pro kreativní strategie založené na miniaturizaci (1), všudypítomnosti (2), interaktivit v reálném ase (3), sítích (4), virtualit a digitalizaci (5), databázích (6) a programovatelnosti, automatizaci a algoritmizaci (7). Každá z tchto nových skuteností pináší významný podnt pro inovaci v architektue a stavebnictví. Podle Williama Mitchella vyžaduje CAD/CAM proces navrhování a realizace staveb ti typy intelektuální investice: „Zaprvé, musíte investovat do tvorby kódu, který vymezí oblast designu pro další zkoumání. Tento kód mže být jednoduchý nebo komplexní, investice, kterou reprezentuje, mže být vysoká nebo nízká, a mže vám poskytnout obrovskou svobodu nebo adu omezení. Zadruhé, musíte investovat do odvození digitálního modelu z tohoto kódu. Tento proces mže vyžadovat kontrolu nkolika nebo celé ady parametr, s nízkou nebo vysokou mírou komplexity návrhu. Zatetí, musíte investovat do vývoje návrhu pro konkrétní CAD/CAM výrobní zaízení – do pekladu digitálního modelu do sekvence instrukcí pro toto zaízení. Když konen sestavíte potebnou sekvenci instrukcí, odmnou je jejich vykonání vysokou rychlostí – a asto tak lze dosáhnout výsledku, který by nebyl možný jakoukoli jinou cestou.“ 6 Draz, který je kladen v digitáln vylepšené architektue na proces navrhování, vyplývá z nadazenosti tohoto procesu nad formou, která je pouze jednou z možných variant výsledk tohoto procesu. Algoritmizace, automatizace a digitalizace „mkkých“ informaních technologií umožuje architekturu programovat. „Programování se v tomto kontextu netýká rozmísování prostorových funkcí v tradiním smyslu,“ jak dodává Ceccato: „ale zásadního posunu paradigmatu, ve kterém místo tvorby jediného ešení mže designér vytvoit systémy, které mohou generovat nespoetné množství variant ešení z pravidel a mechanism, které odpovídají daným podmínkám a zámrm. … Neznamená to ale doslova, že se architekt stane 4

obr. 30

5

Vlastní nástroj pro analýzu tepelných zisků v průběhu měnící se denní a roční doby.

Kas Oosterhuis, Architektura roje. V Architektura v informaním vku, Tichá (ed.) Napíklad “Digital ProjectTM” od firmy Gehry Technologies nebo “Generative Components” od firmy Bentley Systems. 6 Mitchell, Design Worlds and Fabrication Machines.


| 34

programátorem ve smyslu tvorby poítaového kódu, akoli jsou dnes nkteí architekti schopni vytváet si vlastní poítaové nástroje. Programování v tomto smyslu znamená tvorbu algoritmického procesu, který umožuje generování ešení zahrnující zámr designéra. Jinými slovy, paradigma zamené na výsledek je nahrazeno paradigmatem zameným na proces, ve kterém jsou výsledky nevyhnutelným výstupem tohoto procesu, a kde skutená síla leží nikoli v produktu, ale v systému, který jej vytváí. Zmnou nebo ízením a optimalizací tohoto procesu mže být vyvíjený produkt soustavn vylepšován, rozvtvován nebo zaostován podle specifických okolností. Toto objevující se paradigma se díky využití výpoetních technologií a metod stává realitou.“ 7 Jednotlivé kroky v procesu navrhování lze díky digitálním technologiím opakovat s jinými vstupy tak dlouho, než je designér s výsledkem spokojen. Díky opakování a automatizované produkci stále nových a nových variant se tak proces navrhování zaíná podobat šlechtní daleko více než tradinímu komponování. V oblasti digitáln vylepšeného designu ídí intuice a zkušenosti „mistr šlechtitel“ pedem vytvoený generativní proces. Tak jako krajinotvorné procesy formují vzhled krajiny, tak i architekturotvorné procesy samozejm ovlivují výslednou formu návrhu. Pokud lze njaký proces definovat algoritmicky, je možné jej využít v digitáln vylepšeném navrhování. Budou stejní architekti generativní procesy vytváet i ídit? Jaký je ale vztah procesu navrhování a výsledné formy? Digitáln vylepšená architektura, výroba i realizace staveb velmi úzce souvisí s architekturou volných forem, která je dvodem rychlého vývoje v oblasti digitálních technologií ve stavebnictví a která je zárove dsledkem digitálního navrhování a výroby. Proces definovaný parametricky a využívající lokální diferenciace prvk velmi asto smuje k plynulé form. Zmny parametr jsou ízeny spojitými funkcemi a odráží se ve spojitých tvarech. Ve druhém extrémním pípad, sochaským zpsobem definovaná forma lze realizovat pouze díky nejmodernjším výpoetním technologiím a post-racionalizaci.8 Návrh generativního procesu má stejn osobní charakter jako formální návrh jakéhokoli objektu. Navrhování pravidel digitáln vylepšené architektury budu tedy hodnotit z vlastní zkušenosti na tech vlastních projektech. Vztah generativních proces a výsledné formy bude popsán na konceptu parametrického designu (1), generativního designu (2) a emotivní architektury (3). Automatizujme rutinu! Hledejme zpsoby, jak obohatit proces navrhování! Tato diplomová práce má 545 odstavc, 16579 slov a 107466 znak bez mezer. Chtl by to nkdo pepoítat run? obr. 31 Smithsonian Institute Courtyard Enclosure.

obr. 32 7 8

Ceccato, Master [Planner | Programmer | Builder]. Napíklad metoda navrhování vyvinutá Gehryho týmem. Glymph, Evolution of the Digital Design Process.

Hessing Cockpit. Tvar a geometrie jednotilvých prvků jsou kompletně generovány uživatelským programem – skriptem.


| 35

Parametrický design a makra Parametrický design je založen na vztazích mezi prvky, na odkazech a na možnosti pracovat s promnnými hodnotami. Pro vtšinu situací lze k takovéto práci využít jednoduché programovací nástroje. Síla této automatizace se nejlépe ukáže pi práci s nestandardními objekty a prvky, které lze za pomoci parametrických vazeb jednotn definovat. Parametrické nástroje usnadují diferenciaci navrhovaných prvk do té míry, že se ztrácí rozdíl mezi kopírováním identických nebo parametricky závislých referencí.9 Parametrický design podle Branka Kolarevie: „pedstavuje velmi silný koncept architektonické formy definované škálou možností, v procesu navrhování nahrazuje konstanty promnnými, singularitu multiplicitou. Díky parametrice mže designér vytvoit nekonen mnoho podobných objekt, geometrický výstup pedem definovaných rozmrových, referenních a funkních závislostí. Každá instance je z možných ešení vytvoena piazením konkrétní hodnoty vstupním promnným. V parametrickém designu jsou místo tvaru návrhu ureny jeho konkrétní parametry.“ 10 Kompletní proces navrhování, na kterém byly využity parametrické vazby a uživatelsky definované výpoetní nástroje, bude ilustrován na školním projektu muzea architektury.11 Jako výchozí bod pro uplatnní výpoetních postup se v tomto projektu stal tvar vymodelovaný pomocí animaního softwaru podobnou technikou, kterou propagoval v devadesátých letech teoretik digitálních technologií Greg Lynn. Tento tvar je založen na parametrické diferenciaci devadesáti rám, jejichž topologie se nemní ani pi znaných tvarových zmnách vyplývajících z jejich pozice. Každý rám pedstavuje jedinenou lokální referenní soustavu, ke které jsou vztaženy všechny ostatní stavební prvky. Pro automatizaci práce s devadesáti rámy a tém pti tisíci body jsou od zaátku využívány uživatelsky psané rutinní píkazy/programy. Bez tchto nástroj by nebylo možné tradiními metodami navrhovat a hlavn kontrolovat výsledné množství odlišných prvk a dat. Jednotlivé fáze navrhování byly ešeny skripty, které definovaly patiné ásti konstrukce. Podailo se tak získat docela rychlý a pitom naprosto pesný nástroj, který generuje konstrukci na základ vstupních parametr. Všechny prvky tohoto projektu, z nichž každé dva se navzájem liší, jsou pesn ureny a z poítaového modelu lze vygenerovat data pro jejich výrobu. Tato data zcela nahrazují výkresovou dokumentaci, které se tak stává druhoadou, ne-li zbytenou. 9 V porovnání s oblastí matematiky by tradiní design odpovídal napíklad výrazu 2 + 2; parametrický výraz by pak odpovídal obecnjšímu a + b. 10 Kolarevic, Digital Morphogenesis. 11 Brno Centre of Modern Architecture. Jaroslav Hulín v atelieru Miloše Floriána. FA VUT. 2004 a 2005.

obr. 33 Parametricky diferencované řídící rámy.


| 36

Díky relativn jednoduchým, uživatelsky vytvoeným skriptm lze v ádech sekund vygenerovat vzory pro 2D obrábní píných rám, podélných i diagonálních prut nebo tabulí skla. Každý prvek je pitom oznaený a jeho rozmry a umístní mžeme snadno katalogizovat. Správa informací a databází byla jednou z klíových oblastí tohoto parametrického návrhu. Do jednotlivých algoritm, kterými je celá konstrukce definována, vstupuje ada promnných, jako jsou napíklad rozmry nebo poet jednotlivých prvk. Pokud jsou skripty, které definují tvar a umístní konstrukních prvk, napsány dostaten obecn, lze mnit vstupní parametry, a tím i výsledek. V relativn krátké dob je tedy možné vygenerovat neomezené množství variant, na jejichž základ se mže designér spolen s lidmi, kteí do celého procesu vstupují, rozhodovat a v reálném ase mnit model tak, aby vyhovoval všem zúastnným stranám. Parametricky definovaný model podmiuje kolaborativní zpsob navrhování.12 Parametrický návrh/model je pro variabilitu hromadn zakázkov vyrábných dom naprosto nezbytný; zmna vstupních dat však mže vtšinou ovlivnit pouze rozmry nebo povrchové úpravy domu.13 Dostaten komplexní parametrický model by ale mohl dobe fungovat jako obecn definovaná regulace jednotné, ale diferencované zástavby. Srozumitelnost a pímá závislost formy na vstupních parametrech umožuje zalenní dodatených nástroj pro návrh konstrukce a zaízení, optimalizaci, analýzu vnitního prostení nebo také nástroj pro výpoet ceny, vizualizace, pro výrobu modelu nebo konstrukce. Parametrický návrh je otevený systém vzájemných závislostí, který v sob mže integrovat jednotlivé stavební profese. Spolen s digitálními technologiemi výroby tak lze tyto parametrické nástroje využít pro iterativní metody navrhování a optimalizace. Hodnocení a vývoj nových variant zstává pln v kompetenci designér – automatický je pouze „peklad“ vstupních parametr do tvaru/návrhu architektonického modelu nebo celé konstrukce. Post-racionalizace je ústední strategie parametrického navrhování; vnitní ád a uspoádání jsou vždy pedem dány. Výpoetní technologie mohou ovšem nabídnout daleko více.

12 13

Více Hulín, Centrum moderní architektury v Brn. Napíklad v projektu Variomatic Kase Oosterhuise.

obr. 34 Změna jednoho parametru .


| 37

obr. 35 Parametrický model.


| 38

obr. 36 Skriptem organizovaný parametrický návrh (1-6). Původní tvar (7). Optimalizace zastínění (8). Návrh konstrukce (9).


| 39

Generativní design Poznání, vda i architektura založené na zákonech setrvanosti, zrychlení nebo akce a reakce úspšn popisovaly dívjší znan lokální realitu. Deterministický a mechanický svt, poznatelný analýzou jeho ástí, má ale s globální a relativní realitou pramálo spoleného. Náš svt je nelineární. Podstata nelineárních systém se nedá odvodit ze soutu podstat jeho jednotlivých ástí. Jediný zpsob, jak tuto skrytou, vnitní podstatu objevit, je tyto nelineární systémy spustit, nechat reagovat, simulovat. A práv schopnost poíta simulovat a vykonávat procesy založené na miliónech iterací a opakování pidala k tradiním analytickým vdeckým metodám také ty syntetické. Na rozdíl od lineárních systém, které mají vtšinou jeden rovnovážný stav, nelineární systémy mají obvykle více rovnovážných stav. Existují v nich asto místa, kde se smr jejich vývoje rozvtvuje a také místa pechod z jednoho stabilního smru do druhého. Stabilita a setrvanost nelineárních systém vtšinou nedovoluje, aby se drobné odchylky nahromadily, proto se mže zdát, že mají nkteré dynamické systémy lineární vlastnosti.14 Nelineární systémy mají schopnost vychýlit se z rovnováhy a znovu ji nalézt – balancovat. Tento dynamický „neklid“ se podobá vývoji návrhu v procesu navrhování, který zdaleka není lineární. Chaotické zmny podmiují schopnost nelineární systém generovat a nabízet stále nové a originální alternativy. Ceccato dodává: „Vývoj digitáln vylepšeného navrhování logicky smuje k pekonávání souasných technologických paradigmat a ke strukturalismu algoritm hledajících formu. Souasné nástroje jsou zameny bu na generování geometrie komplexních forem nebo na optimalizaci z hlediska chování materiálu i z hlediska skladby prvk. Výzva bude ležet v pechodu za pedem danou strukturu vyplývající z postaty programování, ze vztah mezi objekty a jejich hierarchiemi, použitými pro popis topologií pedem daných tvar.“ 15 Strukturované topologie a typologie forem, které se objevují z nestrukturovaných informací, formují jasnou a organizovanou logiku. Toto formování vnitní logiky se bžn oznauje jako emergence a sebe-organizace.16 Nelineární systémy mohou být usmrovány vnitními nebo vnjšími silami a zptnou vazbou. Tuto zptnou vazbu zajiš uje algoritmus, který automaticky posuzuje aktuální stav systému a smuje ho k uritému ideálnímu stavu, jehož forma nemusí být pedem známá. Posuzovat lze vnjší chování systému nebo vnitní vztahy mezi jednotlivými složkami. V prvním pípad je daný systém návrhu a hodnocení podobný pirozenému výbru a evoluci; ve druhém pípad se O nelineárních systémech pehledn pojednává Saunders, Nonlinearity. Ceccato, From Emergence of Form to the Forming of Logic. 16 Více v Hensel, Menges, Weinstock, Emergence nebo Techniques and Technologies in Morphogenetic Design 14 15

obr. 37 Tvar formovaný vnitřními i vnějšími procesy.


| 40

využívá pirozené vlastnosti nelineární systém – sebe-organizace – k nalezení výsledného stavu nebo formy. Kolarevic hodnotí dvody úspchu aplikace nelineárních systém v procesu navrhování: „Je to pesn ta schopnost „nalézt formu“ díky dynamickým, vysoce nelineárním, nedeterministickým systémm organizace, která dává digitálním technologiím zásadní, generativní schopnosti. Nelineární systémy se nepedvídateln mní, piemž neustále produkují nové, neekané výsledky. Jejich chování v ase nemže být vysvtleno pes porozumní ástem tvoících tyto systémy, protože jejich fungování je definováno komplexní sítí závislostí a vazeb. Navíc jakékoli pidání i ubrání informace v nelineárních systémech mže dramaticky ovlivnit jejich chování – jinými slovy, kvantitativn malá zmna mže vést k disproporn vtší zmn kvalitativní. Je to práv tato pirozená vlastnost „prahového“ chování, která dává nelinearit povahu emergentního chování a nekonený potenciál zmny.“ 17 Systémy „pesné neuritosti“ generují logiku a výsledky, které nebyly a nemohly být jejich tvrcem dokonale pedvídány. Toto pekvapení je souástí generativního procesu navrhování, který simuluje podstatu nelineárního svta, je ízen demokraticky a vtšinou nejde stoprocentn, mechanicky kontrolovat. Lze ho pedpovídat pouze jeho spuštním. Proces navrhování se zde podobá spíše šlechtní nebo proezávání strom, ve kterém jsou tyto živé systémy formovány pouze vnjšími silami a vnitními zákonitostmi. Role architekta, tradin chápána jako komponování pedem daných prvk, se tak mní na roli „tvrce“ systému a jeho následnému ízení. Výhoda takového pístupu je získaná vnitní logika vyplývající z podstaty materiálu, okolních vliv nebo dalších komplexních kritérií.18 Není tedy pekvapivé, že se poítaem simulovaná evoluce stala jednou z hlavních metod generativního designu. Experimenty ve virtuálním svt umožnily simulovat evoluci na mnoha generacích za zlomek normálního asu. Poznatky z tchto experiment pinesly nový pohled na pirozenou evoluci, jak hodnotí napíklad Peter Bentley: „Pirozená evoluce je samozejm originální a nejlepší systém evoluního navrhování. Jednotlivé návrhy (organismy) byly v pírod vyvíjeny milióny let. V živém svt vítzí biologické návrhy, které daleko pedí ty lidské ve smyslu komplexity, výkonu a efektivity. Od tém dokonalého hydrodynamického tvaru žraloka po nezvyklou molekulární strukturu viru, každý živý organismus je ohromný úspch vyvinutého designu.“ 19

Kolarevic, Digital Morphogenesis. Systémy, se kterými se experimentuje v oblasti výpoetn vylepšeného navrhování, jsou napíklad bunné automaty, Lindenmayerovy systémy, neuronové sít nebo systémy založené na inteligentních agentech, evoluních teoriích a genetice. Vtšinou poskytují dostaten dobré ešení problém o mnoha neznámých, které by nebylo možné odvodit lineárn. 19 Bentley, Evolutionary Design by Computers. s. 2. 17 18

obr. 38 Generativní růst tvaru.


| 41

Pirozené formativní procesy vycházejí z vnitní logiky materiálu. Generativní design by ml reagovat na vnitní, geometrické, výrobní i realizaní vlastnosti materiálových systém. Tyto polymorfní systémy, reagující na vnitní i vnjší poteby, jsou podmínny spolupsobením tvaru, struktury i materiálu. Jak pokrauje Michael Hensel s Achimem Mengesem: „V pirozen vyvinutých tvarech spolu formativní a materializaní procesy vždy neoddliteln souvisí. Architektura je naopak charakteristická upednostováním formy ped základní materiálovou logikou. Materiály jsou CNC obrábny do nejroztodivnjších tvar pouze proto, že to souasné stroje umožují, bez ohledu na pirozené morfologické vlastnosti a chování použitých materiál a materiálových systém. Prostedky materializace, výroby a realizace jsou zptn hledány (Poté co je navržen tvar budovy a její konstrukní a osový systém popisující standardní i nestandardní elementy.) a definovány, jako shora-dol navržená materiálová ešení. Takto vyvinuté návrhy jsou vyrábny s nejvyšším vynaložením energie bez žádného vtšího zisku z hlediska chování dané budovy.“ 20 Inteligenci rstu inspirovaného pírodními procesy, které na základ odlišnosti prostedí formují z geneticky identických zárodk odlišné jedince, jsme využili v konceptuálním projektu mrakodrapu, vycházejícího ze vztahu stavby a jejího pedem neuritého okolí.21 Navržený systém od základu generoval, v závislosti na mnícím se prostedí, tvar a podobu mrakodrapu. Tvar mrakodrapu pirstal podobn, jako pirstá kmen nebo vtve stromu. V místech, kde psobí vnjší síly pozitivn, je rst lepší a pírstky vtší. Tento proces byl simulován systémem založeným na bunných automatech a principu podobnému He života.22 Tento zpsob navrhování pro pedem neznámé lokality mže být využit pro podmínnou definici hromadn individualizovaných návrh. Tvar i design objekt vygenerovaných pro rzná vstupní data se liší v rámci spoleného druhu. Jednoduchý generativní proces založený na bunném rstu nedovolí, aby se nekontrolované bujení rozšíilo, a tak zabrauje kolapsu systému. Jednotlivé varianty tohoto procesu se liší, ale pouze v rámci pravidel, která byla designéry stanovena. Generativní výpoetní nástroje umožují postihnout komplexitu nelineárních systém a reagovat na ni ešením optimalizovaným z mnoha hledisek. Takto definované procesy jsou ovšem nekonené; s mnícími se podmínkami se mní i podoba celého systému. Kdy je ale vhodná doba tento virtuální proces zastavit a zrealizovat? Je to vbec nutné?

Hensel, Menges, Morpho-Ecologies. City of Skyscraper Competition, Ljubljana 2005. Jaroslav Hulín a Stefan Krakhofer. 22 “Game of life” je bunný automat definovaný nkolika základními pravidly, ze kterých vzniká pekvapiv komplexní chování. 20 21

obr. 39 Princip generování tvaru.


| 42

obr. 40


| 43

obr. 41


| 44

obr. 42


| 45

E-motivní architektura Projekty pohyblivých dom zatím vždy psobily spíše úsmvn; kráející msta a toící se obí vže zstaly pouze na papíe. Není ale teba uvažovat o pohybu jenom jako o transportu celého objektu z místa na místo. Rostliny reagují na množství podnt z vnjšího okolí i z vnitního systému – na denní svtlo, na teplotu, na relativní vlhkost – a pozvolna a podvdom rostou a pohybují se. Dnešní stavby, i ty naprosto bžné, se pohybují velmi podobným zpsobem; reagují na denní svtlo a slunení svit, spouštjí žaluzie, otevírají okna i dvee a lidé doslova teou architekturou jako míza stromem. Kapitola o pohyblivé, e-motivní architektue by tedy v tomto svtle nemla vyznít jako utopický manifest architektury budoucnosti.23 Možnost architektury reagovat na své okolí a uživatele v reálném ase a mnit se je podmínna digitáln simulovaným navrhování a digitáln ízeným chováním budovy. Pro takto ízený provoz je inteligence bžných elektronických zaízení dnešní doby více než dostatená. Koordinace pohybu automobil na frekventovaných kižovatkách pináší zvýšení bezpenosti i zvtšení jejich kapacity a provozní úspory. Chyte ízený pohyb v architektue vyplývající z podstaty daného systému také pináší znané provozní výhody. Reakce na své okolí i na mnící se vnitní provoz by mla být u komplexních systém samozejmá a automatická. Z hlediska architektury je možnost reakce a pohybu zásadní i z jiného pohledu. Generativním procesem definovaná forma a její chování by mly odpovídat mnícím se hodnotám vstupujícím do tohoto procesu. Pokud se tak dje pouze ve virtuální rovin a v poítaových modelech, dostává se návrh, který pružn na tyto zmny reaguje, do rozporu s jeho zmraženou realitou. Proces, který ídí generativní návrh, mže ídit i chování postavené budovy. Možnost reakce na mnící se data výrazn posouvá tradiní chápání architektury jako nemnného, mrtvého objektu a umní. I relativn jednoduchý e-motivní systém dokáže výrazn ovlivnit chování budovy. V návrhu pohyblivé fasády, která mže reagovat na mnící se poteby osvtlení a ochrany proti oslunní, se mohou inteligentn ízené prvky vnjší konstrukce fasády rozevírat i stahovat, a poskytnout tak vnitnímu prostoru dodatenou ochranu proti vtru i chladu.24 Vedlejším, i když velmi výrazným efektem je zmna podoby budovy, která reaguje na vnjší podmínky. Tento systém mže ovšem reagovat také na vnitní podmínky – poet návštvník nebo práv se odehrávající 23 Termín „E-motivní“ architektura uvedl do teorie Kas Oosterhuis ve své inauguraní ei ped pti lety. Souvisí s jeho konceptem architektonického hypertla, který v širším smyslu vyjaduje kolaborativní, transaktivní a interaktivní „architekturu roje“. Oosterhuis, Architektura roje, Architektura roje II: 24 Národní knihovna Praha. Soutž 2006. Jaroslav Hulín a Petr Vank.

obr. 43 Pohyblivá fasáda.


| 46

akce – a „ježit se“ podle zámru architekt nebo managementu budovy. Díky tomu mže nová, výrazná budova okamžit reagovat na mnící se charakter okolního msta a stát se ukazatelem i agentem aktuálních nálad. Adaptabilní systém, který by mohl být základem pro hromadn zakázkov vyrábné doby, by umožnil mnit formu i chování budovy podle aktuálních požadavk a preferencí klient. Nedodávala by se individualizovaná kostra, ale individualizovaný software. Uživatelské úpravy a zmny za provozu by byly daleko jednodušší. Systém hromadné individualizace, daný dnešními možnostmi, by byl nahrazen možností programovat hardware. Možnosti e-motivní architektury nejsou ješt ani zdaleka prozkoumány, mohou ale pinést výrazný posun paradigmatu digitáln vylepšené praxe architektury. Pro navrhování e-motivní architektury je nezbytné umt vytváet parametrické modely, generativní procesy a pravidla, kterými jsou konkrétní návrhy mnny. Takto nestandardní praxe s sebou pináší adu nových úhl pohledu inspirovaných souasným prolínáním digitálních technologií do všech oblastí vdy i spolenosti.

obr. 44


| 47

obr. 45 Možnosti změny konfigurace fasády.


| 48

prosinec

červen

březen

10:06

11:48

13:30

15:12

obr. 46


| 49

Pípadová studie Diskuze Závr


| 51 50

Pípadová studie Jednoduchost výroby diferencovaných konstrukních prvk stojí tváí v tvá obtížnosti navrhování komplexních parametrických i generativních model. Tato obtížnost spoívá v pechodu z architektury orientované na kompozici smrem k architektue orientované na proces. Jak by tedy ml být strukturován návrh/proces hromadn zakázkov vyrábných dom? První možností je vytvoení systému diferencované zástavby. Jednotlivé domy jsou navrhovány svými budoucími uživateli v rámci parametr a mezí urených architektem. Klienti mohou volit mezi jednotlivými rozmrovými, kompoziními nebo materiálovými variantami. Architekt tedy navrhne jeden parametrický model „uzavený“ v pedem daných mezích, z nhož budou na základ preferencí klient odvozovány individualizované instance. Z tohoto parametrického modelu mohou být generována data jak pro digitální výrobu nestandardních prvk, tak dokonce bžná výkresová dokumentace. Topologicky shodná kostra nabízí možnost volby základních rozmr, materiál nebo kompozice samonosné individualizované fasády. Tento systém tedy dovoluje využít automatizaci v celém prbhu navrhování i realizace staveb; není to ale nezbytný pedpoklad – tato koncepce dovoluje plynule navázat na souasnou stavební praxi a postupn experimentovat. Parametricky generované návrhy lze realizovat tradiním zpsobem za bžnou cenu. Skutená výhoda návrhu a realizace podobných, ale diferencovaných staveb se projeví až s plynulou automatizací celého procesu. Virtuální model sousedství nebo ulice, ve kterém je každý dm individualizován podle svých budoucích obyvatel ješt ped zahájením realizace, mže podpoit vznik nových forem participace a kolaborativního designu. I v omezeném rozsahu volitelných parametr se projeví kolektivní kreativní potenciál. Jednotlivé dívjší volby se mohou stát inspirací pro nové uživatelské návrhy a poskytnout zptnou vazbu pro další úpravy ídícího parametrického modelu. Úspch takového systému zástavby je podmínn spojením individualizace s personalizací – sjednocením nástroje parametrického designu a digitální výroby s inteligentními systémy výbru a volby. Personalizace pomáhá pi výbru z pehršle standardních produkt, ale mže také pomoci pi hodnocení a výbru variant produkt hromadn individualizovaných. To znamená, že z hlediska klient budou dležitjší nástroje usnadující výbr a rozhodování, než nástroje umožující další a další volitelné zmny parametr. Náklady na výstavbu takto individualizovaných dom jsou nepímo úmrné míe automatizace, která dovoluje hromadn vyrábt, prefabrikovat, realizovat a dodávat podobné, ale navzájem odlišné stavby.

obr. 47 Parametricky definovaný plán výstavby. Jednotlivé návrhy jsou ovšem originální.


| 51

Druhou možnost, jak strukturovat návrh/proces hromadn zakázkov vyrábných dom, pedstavuje nástroj usnadující navrhování rodinných dom pro jedinené, pedem neznámé lokality a situace. Takový nástroj by potom mohl zlevnit jak náklady na projektovou fázi, tak náklady na realizaci. Domy by si byly sice typov podobné, ale daleko více diferencované než v prvním pípad tak, aby odpovídaly znan odlišným požadavkm místa i investor. Takto pojatý individualizovaný nástroj pro navrhování vyžaduje (1) intuitivní práci architekta zahrnující syntézu zadání a vnjších vliv a (2) dostaten robustní generativní nástroj postupn nabízející varianty, jejichž výbrem dochází ke „šlechtní“ návrhu. Tento generativní nástroj by ml vycházet z pedem daných konstrukních a materiálových omezení tak, aby nebyla navrhována pouze forma, ale kompletní ešení. Realizace individuáln vygenerovaného návrhu je nutn závislá na automatických nástrojích výroby a dodávky. Prefabrikace by v tomto pípad byla nezbytná. Tento originální generativní nástroj je souástí „rukopisu“ architekta/designéra a vyvíjí se s každou novou zakázkou na základ zkušeností s pedchozími projekty. Jist je výhodné do takového generativního systému integrovat co nejvíce pomocných nástroj pro analýzu a návrh konstrukce nebo vnitního prostedí. I když je každý návrh originální, díky tmto nástrojm nepedstavuje výrazné zvýšení náklad v porovnání se standardními domy. Interakce klient s parametrickým návrhem je zde v porovnání s prvním pípadem daleko omezenjší a je zastoupena intuitivní syntézou jejich požadavk, kterou provádí architekt. Výhoda takového systému spoívá v možnosti provádt nkteré kroky v procesu navrhování „run“ – napíklad hodnocení nabízených, generovaných variant by probíhalo individuáln a na základ designérovy zkušenosti. Pesto by bylo navrhování rychlejší a snadnjší než pi tradiním individuálním zpsobu. Celý systém vychází z prefabrikace, která umožuje práci s inteligentními systémy a materiály. Adaptabilita takto hromadn individualizovaných dom by mohla být ve srovnání s první možností nepomrn vyšší. Nabízí se založení tohoto systému na vývoji nosného inteligentního plášt, který je na interiéru docela nezávislý. Jednotlivé poteby a funkce potom mohou zajiš ovat individualizované zaizovací moduly. V podobné duchu pemýšlí i Bernard Tschumi: „Budovy se ve své nejjednodušší form skládají z vektor a z pláš. Zpsob, jakým lovk vstupuje do budovy a pohybuje se v ní, tvoí vektory. To, co chrání ped deštm, chladem, horkem, hlukem a zlodji, tvoí pláš. Vektory aktivují; plášt definují. … Souasné technologie umožnily vznik nových druh pláš. Jak artikulují vylouení nebo zahrnutí? Je vnjší obal skutený a hmotný? Mže být virtuální a nehmotný? Tvoí jej jediná vrstva nebo je složený z nkolika na sebe nevrstvených membrán? Jak se na pohled statické plášt vztahují obr. 48 Greg Lynn. Embryologic House. 1998. Parametrický návrh.


| 52

k dynamice pohybu, k vektorm uvnit?“ 1 Odpovdi na tyto otázky by pomohly definovat originální generativní nástroj usnadující hromadn individualizované návrhy a realizaci staveb. Prefabrikace inteligentních pláš bude smovat k originálním e-motivním systémm kombinujícím individualizaci s adaptabilitou. Výsledkem takového pístupu, jak uvažuje Florián: „pak mže být idea konstrukního systému založeného na inteligentn reagujících komponentech vyjadujících pohyb. … Flexibilita v tomto pípad podporuje volbu jakéhokoli mítka modulace – od makro pes mikro až po nano – a tím vytvoení jakéhokoli tvaru – hranatého i plynoucího. Souasn je možný velice rznorodý výbr materiál pro jednotlivé prvky systému jak z hlediska tvar, vlastností, tak i barevnosti.“ 2 V první variant systému hromadné individualizace návrh staveb byl položen draz na preference klient a na možnost využití podobného systému v souasné stavební praxi vycházející z oddlených fází navrhování a realizace, založené na tradiní dokumentaci a provádní staveb. Výhoda tohoto systému spoívá v postupném získávání konkurenní výhody, kterou poskytuje možnost individualizace a personalizace standardního parametrického návrhu. Ve druhém pípad byl navržen systém, který klade draz na osobní zkušenosti a schopnost intuitivní syntézy konkrétního architekta. Do znané míry odlišné návrhy vycházejí z generativního systému zohledujícího konstrukní a materiálová omezení. Prefabrikace je v tomto pípad nezbytná a dovoluje založit návrh na inteligentním plášti. Výhodou tohoto systému je vtší míra jedinenosti daná konkrétním zadáním a situací a vtší míra adaptability vycházející z inteligentního, e-motivního prefabrikovaného systému.

1 2

Tschumi, Vektory a plášt. V Architektura v informaním vku, Tichá (ed.) Florián, Architektura mní formu.


| 53

Diskuse „Architektura si mže uchovat životaschopnost jedin neustálým tázáním po vlastní definici, vynalézáním nových podob sebe sama, pekonáváním dosaženého. Informaní technologie nabízejí pomoc, inspiraci, ale samy tuto práci neudlají. Architekti musí udržovat svj obor naživu: když ne jako jedno ze svobodných umní, tak jako svobodnou profesi, a to není v dnešním standardizovaném svt málo.“ 1 Jana Tichá, 2006 Algoritmicky definované návrhy a hromadná zakázková výroba umožují architektm osobit tvoit a produkovat chytré domy, schopné ve všech smrech konkurovat tm sériovým. Informaní technologie rozšiují tradiní metody a zpsoby navrhování, realizace a užívání staveb. Nejen! Mní teorii i praxi architektury a pinášejí s sebou revoluci. Velká epocha práv zaala…Opravdu? Díky technologickým možnostem dnešní stavební praxe lze integrovat rozdlené umlecké i inženýrské profese vstupující do navrhování a do realizace staveb.2 Digitální navrhování ani digitální výroba nemohou pinést bez digitální realizace úplný posun paradigmatu. Ten nastane teprve tehdy, až se podaí zautomatizovat také realizaci i provoz staveb. Pro bezešvou digitální praxi je nezbytné, aby se poítaem ízené stroje dostaly z továren na staveništ a ze staveniš do budov. Skutená hodnota digitální výroby se projeví až s využitím stroj schopných pracovat v dostaten malém mítku, které by pomohlo lépe diferencovat strukturu chytrých materiál a konstrukních prvk flexibiln reagujícíh na lokální zmny. Teprve potom se mže zcela projevit zmna paradigmatu, kterou pinášejí digitální nástroje designu a výroby. Kas Oosterhuis vyzývá k trénování intuice architekta obklopeného „moudrými idioty“ a dodává: „Celý proces interakce, komunikace a kolaborativního designu je parametrická hra. Návrhái navrhují pravidla hry a na konci projektu si hru zahrají. Navrhují návrh. Parametrická hra architektury je ve vnímání hrá seriózní zábavou. Návrhem je vzorec, hraní hry znamená nastavování parametr. Hrái si zaínají uvdomovat, že pokud propojíte 3D model architektonického návrhu s databázemi, není podstatou architektury již náhodná volba toho, jak by prostedí mlo vypadat, ale ve skutenosti je to množina možných architektonických schémat, která jsou všechna stejn platná i stejn krásná.“ 3

Tichá, Architektura v informaním vku Jak uvádí napíklad Kolarevic. Architecture in the digital age. Více také v kapitole Digitální výroba. s. 14. 3 Kas Oosterhuis, Architektura roje. V Architektura v informaním vku, Tichá (ed.) 1 2

obr. 49


| 54

Tuto myšlenku Oosterhuis zakonuje úvahou o pímé demokracii umožnné interaktivním parametrickým modelem, k nmuž má pístup každý, kdo se podílí na navrhování. Podle popsaného scénáe vytváejí architekti parametrický model – hru, která je pozdji hrána spolen s odborníky i laiky. Oblasti vrcholového sportu by více odpovídala strategie, kde by skupina tvrc vyvinula parametrický model, který by poté hrál jediný architekt/designér, tak jako jediný jezdec ídí závodní automobil. Zmnu paradigmatu, kterou vyvolává pronikání digitálních technologií do stále vtšího potu oblastí života, vdy, umní, architektury, komentuje ada teoreticky i prakticky založených architekt.4 Nader Tehrani napíklad píše: „Širším cílem semestru je zkoumat a vyvinout nkolik „systém“, vycházejících nejen ze souasných standard stavebního prmyslu, ale také z nových zpsob montáže na pozadí kompatibilních, flexibilních a adaptivních stavebních prvk, na jejichž bázi mohou architekti i klienti uvažovat o individuálních ešeních.“ 5 Cíle této i ostatních prací v oblasti hromadné zakázkové výroby dom pro individuální bydlení jsou velmi podobné; rozdílná je volba vhodných strategií. Hromadn zakázkov vyrábné domy patrn nezaplaví veškerý trh. Uplatní se nejlépe tam, kde je nezbytná rychlost a flexibilita pi zachování relativn vysoké kvality, protože dnes neexistuje uspokojivé ešení, jak v omezeném ase dodat individuáln navržený a vyrobený dm. Jak ale varuje Gregory Demchak, pokud tento post-industriální nástroj bude sloužit pouze k rozšíení formálního slovníku rodinných dom, je tato strategie odsouzena ke stejnému nezdaru, jaký potkal prefabrikované domy minulého století. Nové strategie by mly vyplývat z možností volby, z hromadné zakázkové výroby, adaptability a z nástroj pro optimalizaci v duchu udržitelného rozvoje.6 ada projekt hromadné individualizace rodinných dom je naprosto podízena preferencím jejich budoucích uživatel.7 Stabilita tchto preferencí mže být ovšem velmi zrádný pedpoklad. Píliš tsný, na míru ušitý dm se mže velice brzy stát nepohodlný. Není také zejmé, zda by klienti preferovali nástroje k navrhování nebo spíše nástroje pro rozhodování. Vdí, co chtjí? Architekti potebují nástroje k navrhování, klienti k rozhodování. Proto je i pípadová studie hromadn zakázkov vyrábných dom vedena dvma smry. Hodnocení a zptná vazba od uživatel hromadn zakázkov vyrábných dom by se mohly stát významným zdrojem inovace a dalšího vývoje pvodní nebo nové typové ady. Spíše než webové nástroje pro design vlastního domu by se tedy mly objevit webové nástroje pro jeho hodnocení. Dostaten voln a flexibiln definovaný parametrický návrh umožní otevenou (uživatelskou) Více v kapitole Píklady využití hromadné individualizace v architektue. s. 28-31. Tehrani, Lunit 2006. 6 Demchak: Towards a Post-Industrial Architecture. 7 Napíklad House_n. Podrobn McLeish, A Platform for Consumer Driven Participative Design…. 4 5

obr. 50 Parametrický model návrhu Dom-ino.


| 55

inovaci.8. Spolupráce laik, uživatel a profesionál by znamenala nový zpsob procesu navrhování, který by se podobal strategiím vývoje poítaových program s oteveným zdrojem. Naplno by se mohl využít potenciál globální vesnice a další uživatelé by mohli tžit z již vyvinutých modifikací jednoho parametrického návrhu, náklady na návrh a realizaci by se zmenšovaly, a kvalitní architektura by tak mohla více než konkurovat spekulativním projektm a stavbám. Hromadnou individualizaci v architektue nelze zkoumat bez pemýšlení o její formální a umlecké stránce. Existují hromadn individualizovaná umlecká díla? V jaké rovin? Veškeré interaktivní instalace jsou už svojí podstatou hromadn individualizované. Obsahují pedem definovaná pravidla chování, která ovládají tyto vtšinou multimediální instalace. Hromadn individualizované umní se odehrává v mkkém svt elektroniky. Strategie navrhování hromadn individualizovaných dom mohou postupovat pinejmenším dvma smry. Ten první se podobá navrhování a výrob automobilu, kde designér zohleduje spíše obecný vkus než lokální podmínky konkrétní silnice. Draz je na adaptabilitu. Ten druhý je podobný spíše detailnímu návrhu regulaního plánu diferencované zástavby. Lokální podmínky jsou naprosto zásadní a urují konkrétní podobu každého objektu. Takové navrhování vychází z možností lokální diferenciace a rozšiuje tradiní nástroje architektonické tvorby. Vliv místa zde není oslaben, ale naopak posílen, jak pemýšlí i Bill Mitchell: „Místo bude mít ovšem poád svou sílu a moc. Bude docházet k oslabení tradiních místních imperativ a my budeme tíhnout k lokalitám, které nabízejí urité kulturní i pírodní atrakce nebo píjemné klima – jedinené kvality, které nemžete jednoduše pivést po drát – a také osobní vztahy, o které nám jde nejvíc.“ 9 Protiváhu ke strategiím navrhování vedoucím k domm ušitým pesn na míru by mohly poskytovat schopnosti dom adaptovat se na poteby uživatel i schopnosti uživatel adaptovat se na jejich domy. Není tedy místo hromadné individualizace vhodnjší navrhovat a realizovat domy, které jsou více adaptabilní, které by bylo možno jednoduše mnit v prbhu jejich užívání? Universalita a specializace stojí na opaných stranách škály úspšných strategií vývoje živoich, výrobk i staveb. Ve specifických podmínkách vždy s rezervou vítzí specializované druhy, které ale velmi rychle prohrají, budou-li se tyto podmínky asto mnit. Optimalizace výpoetními metodami, kterou je relativn snadné implementovat do digitálního procesu navrhování, pináší úspory na materiálu a na jeho doprav a zkracuje dobu trvání stavby. Parametrický design a CAD/CAM výroba zmenšuje nároky na pomocné profese ve stavebnictví a zvyšuje nároky na designéry a konstruktéry. Tžišt se posouvá od surovin k 8 9

“Open (User) Innovation“. Jde o alternativní model procesu inovace založenou na oteveném zdroji. Piller, Glossary. Mitchell, E-topia.

obr. 51 Parametrický model návrhu Dom-ino.


| 56

informacím pesn v duchu naší doby. Tato informaní ekologie je umožnna parametrickým designem, který úzce souvisí s optimalizací a CAD/CAM výrobou. Jinými slovy, inteligence pímo souvisí s ekologií. Pokud se díky inteligentnímu systému podaí ušetit více energie, než stálo jeho poízení, potom je ekonomický. A pi dodržování pravidel kontrolujících zneiš ování životního prostedí bude energeticky šetrnjší, ekonomický systém také celkov šetrnjší k celému životnímu prostedí. S konceptem digitální ekologie souvisí i digitální recyklace, o které Gershenfeld píše: „Stejn dobe jako se dají kosteky LEGA roztídit zpátky do svých pihrádek, nebo jako bakterie v hromad kompostu mohou rozložit organický odpad na molekuly, ze kterých se skládal, mže být i proces digitální výroby oboustranný, s nástrojem, který staví i který rozebírá. Odpad je analogový koncept, založený na pedpokladu, že zpsob výroby je odlišný od samotného výrobu. Konstrukce digitálních materiál mže obsahovat informaci potebnou k jejich dekonstrukci.“ 10 Digitální technologie nejen rozšíily naše souasné možnosti, pinesly dokonce zcela nové. Nic ale nenasvduje tomu, že by tyto technologie najednou nahradily souasné nástroje. Nejdíve vyplní mezery a zjednoduší tradiní postupy. Místo snížení spoteby kanceláského papíru a produkce tištných dokument, jak se s digitalizací kanceláské techniky pedpovídalo, je dnes editace, správa a tisk dokument jednodušší než kdykoli pedtím a tiskne se a spotebovává podstatn více papíru. Podobnou situaci lze ekat v procesu navrhování, kde bude vývoj nových variant a výroba model díky nových technologiím daleko jednodušší. Nové vdní disciplíny vznikají díky prolínání tradiních oblastí vdy a kultury. ada z nich pímo ovlivuje architekturu, která stejn jako jiné umlecké disciplíny, hledá v tchto nových oborech inspiraci pro vlastní definici, pro vynalézání nových podob sebe sama, pro pekonávání dosaženého.

10

Gershenfeld, Fab. s. 243.


| 57

Závr Charakter post-industriální spolenosti vychází z digitálních technologiích a jejich vlivu na tém všechny oblasti vdy, kultury a spolenosti samotné. Poítae pinesly mimo jiné miniaturizaci (1), všudypítomnost (2), interaktivitu v reálném ase (3), sít (4), virtualitu a digitalizaci (5), databáze (6) a programovatelnost, automatizaci a algoritmizaci (7). Tradiní metody prefabrikace a prmyslové výroby staveb vycházely z omezených možností a nástroj prmyslové doby, a proto byly relativn neúspšné. Dnešní technologie nám dovolují pehodnotit pvodní strategie prmyslové výroby staveb a využít výhod, které prefabrikace pináší bez nevýhod standardizace. Digitální technologie výroby jsou založeny na poítaem ízené automatizaci. Nejsou výrazn dražší a možné vyšší náklady jsou vyváženy úsporou materiálu nebo pesností, kterou tyto technologie nabízejí. Spojení digitálního návrhu a digitální výroby definuje novou podobu architektonické praxe, která se vrací zpátky smrem k „mistrm stavitelm“, jak uvádí Branko Kolarevic: „Díky digitálním technologiím mohou být procesy popisu, navrhování a stavní mnohem pímoaejší a komplexnjší, nebo veškeré informace lze získat, vymovat a využívat mnohem snáze a rychleji. Krátce eeno: s digitálními technologiemi je informace návrhu informací výroby. Toto digitáln podmínné sbližování zobrazovacích a výrobních proces pedstavuje nejvýznamnjší píležitost pro transformaci architektury jako profese, a tím i celého stavebnictví.“ 1 Technologické možnosti a oblast využití poítaem ízených stroj se rychle vyvíjejí – zaízení pro výrobu prototyp (rapid prototyping) jsou postupn využívána k produkci konených výrobk (rapid manufacturing). Chytré dílny, které integrují nkolik CNC stroj, decentralizují produkci a pinášejí nové zpsoby návrhu i výroby jedinených vcí. Díky jejich pesnosti lze v architektue uplatnit koncepty vyvinuté pro automobilový, lodní nebo letecký prmysl. Se vzrstající cenou lidské práce a materiálu budou digitální technologie výroby využívány nejen pi realizaci nestandardní architektury volných tvar. Oblek od krejího i rodinný dm navržený architektem na míru je dnes docela luxusní zboží. Díky automatizaci v navrhování, ve výrob a v užívání staveb se mohou design i emeslo piblížit dnešním stedním vrstvám. Hromadná zakázková výroba integruje digitální navrhování i digitální výrobu za úelem prefabrikace individualizovaných výrobk nebo služeb. Tato strategie je zkoumána na architektue dom pro individuální bydlení, ve které by mla hromadná zakázková

1

Kolarevic, Digitální praxe.


| 58

výroba, podle hypotézy, umožovat architektm osobit tvoit a produkovat chytré domy, schopné ve všech smrech konkurovat tm sériovým. Pro navrhování hromadn zakázkov vyrábných dom je poteba nalézt vhodné metody, které by nebyly založené na jednorázové formální kompozici. Metody digitáln vylepšeného navrhování byly zkoumány na tech konkrétních píkladech. Parametrický design pináší nové pojetí opakování a série na základ algoritmické diferenciace – tvorba je založena na manipulaci promnných hodnot a jejich vztah. Generativní design klade draz na nelineární systémy a procesy, na jejichž základ je výsledný návrh definován – tvorba je založena na definici emergentních a sebe-organizujících systém. Struná kapitola o e-motivní architektue naznauje smr dalšího vývoje digitáln vylepšeného navrhování, realizace a užívání staveb. Ve dvou hypotetických nártech automatizovaných systém navrhování a realizace hromadn individualizovaných dom byly využity techniky parametrického i generativního designu. Vtší míru adaptability budov mže pinést oblast inteligentních systém a e-motivní architektury. Spíše než na formální stránce je založen vývoj takového systému na definici parametrického modelu nebo/a generativního procesu. Jinými slovy, architektura hromadné zakázkové výroby nevyžaduje definici konkrétní formy, ale návrh scénáe nebo procesu – navrhování pravidel. V obou pípadech by tyto systémy kombinovaly výhody standardizovaných staveb s výhodami individualizovaného, jedineného designu. Díky digitálním technologiím je možné integrovat návrh a výrobu do jednoho automatizovaného procesu. Diferenciace konstrukních prvk umožuje realizovat nestandardní architekturu volných forem; diferenciace celých návrh umožuje hromadn navrhovat a vyrábt individualizované domy. Velká epocha práv zaala.


| 59

Slovník blob mesh bottom-up B-spline crowdsourcing customization diferenciace

digital fabrication kolaborativní design mass customization personal fabrication personalizace podcasting rapid manufacturing rapid prototyping RSS kanál skript

top-down topologie

user manufacturing

vypoítaný virtuální objekt napodobující chování kapalin. proces ízení vycházejí zdola nahoru, napíklad zpsob organizace velího úlu. vypoítaná kivka mezi danými uzly podle pesn definovaného matematického modelu. strategie využití kreativního potenciálu sítí nebo místn propojených jedinc. individualizace. vývojové rozrznní. Z anglického „different/ciation“. [Deleuze]. Diferenciaci v architektue hodnotí napíklad Rocker, Versioning. digitální výroba. technologie výroby využívající poítaem ízených stroj. metoda designu založená na spolupráci skupiny odborník i laik v reálné ase. hromadná individualizace. individuální výroba. je umožnna dostupností stolních CNC zaízení automatizovaný výbr ze standardních produkt. distribuce digitálního zvuku, vtšinou zpráv, pes www do osobních pehráva. technologie výroby odvozená z technologie Rapid Prototyping, vtšinou využívá laserové tavení kovu nebo jiného práškového materiálu. technologie výroby trojrozmrných model využívající poítaem ízené tmelení práškového materiálu po jednotlivých vrstvách. formát dat urených jako rychlé zprávy, které se dle poteby automaticky stahují. jednoduchý poítaový program v uživatelském jazyce, který nevyžaduje kompilaci do binárního kódu a pro jehož interpretaci slouží program na nižší úrovni. hierarchický proces ízení jdoucí shora dol, standardní zpsob ízení a navrhování. tvarová vlastnost objektu, která s pi základních transformacích nemní. Topologicky shodné objekty mají napíklad stejný poet vrchol, stejn rozmístné hrany mezi nimi nebo stejný poet otvor. individuální výroba.


| 60

Seznam obrázk íslo

Název

Zdroj

1. 2.

Spekulativní projekty Mapa Internetu v roce 2003. Opte.

3.

18. 19. 20. 21. 22. 23.

Prostorová píhradovina. Konrad Wachsmann 1958. Projekt variabilních domk z betonových dílc. Walter Gropius. 1923. SpaceBox. Eindhoven. Mart de Jong. 2005. Schéma projektu Instant House. Larry Sass. 2005. TIME‘s Person of the Year for 2006. Moorv zákon. Dvojrozmrné ezání Tepelné tvarování plexiskla. Ptiosé obrábní. Schéma metody „Rapid Prototyping“. Modely vyrobené technikou SLS a FDM. Proces ezání na CNC stroji. Model v mítku 1:12 a prototyp projektu „Instant House“. Data pro dvojrozmrné ezání. Carbon-fibre chandelier studio project, Pratt Institute School of Architecture. Digitáln vyfrézované formy. Postup CAD/CAM výroby ocelového modelu. Tída Boeing 777 a 767. Hromadná individualizace/zakázková výroba. NikeID. 'Head over Heels' Laser Sintered Shoe

Jednotlivé pohledy na www.vybersidum.cz http://bitcast-a.bitgravity.com/blyon/opte/maps/ /static/1105841711.LGL.2D.4000x4000.png http://www.columbia.edu/cu/gsapp/BT/BSI/ /SPACEFRAME/img0014.jpg Stavba 5/2000

24. 25. 26. 27. 28. 29. 30.

Hromadn zakázkov vyrobené lamely. House_n Malagueira Houses. Jose P. Duarte. 2006. Instant House. Variomatic (S)culpture. Kas Oosterhuis. 1999. Skript. Vlastní nástroj pro analýzu tepelných zisk.

4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17.

http://www.spacebox.info Sass, Botha. The Instant House. http://www.time.com www.research.philips.com/ JH Bernhard Franken. BMW IAA Bubble. 1999. Laura Pedrick. http://graphics10.nytimes.com/ R.A. Buswell. Automation in Construction 16. Marek Ržika, Lukáš Svoboda. JH Digital Design Fabrication Group. http://ddf.mit.edu/projects/CABIN/ Digital Design Fabrication Group. Architectural Design 04/2006. William Massie. Architectural Design. 1/2005. JH http://www.boeing.com JH http://www.nike.com Marc van der Zande - TNO Science and Industry http://mass-customization.blogs.com Bernhard Franken. Take Off. http://www.metropolismag.com Larson, Tapia, Duarte. A New Epoch. Sass, Botha, The Instant House. http://www.oosterhuis.nl JH. JH.


| 61

31.

Smithsonian Institute Courtyard Enclosure.

32. 33. 34. 35. 36.

Hessing Cockpit. ONL. 2005. Parametricky diferencované ídící rámy. Parametrický model. Parametrický model. Skriptem organizovaný tvar. Pvodní tvar. Optimalizace zastínní. Návrh konstrukce. Tvar formovaný vnitními i vnjšími procesy. Generativní rst tvaru. Princip generování tvaru. Generované pdorysy. Schéma. Vnitrodruhová variace. Pohyblivá fasáda – zákres. Pohyblivá fasáda – schéma. Možnosti zmny konfigurace fasády. Analýza oslunní v rznou denní a roní dobu. Parametricky definovaný plán výstavby. Embryologic House. Greg Lynn.1998. Parametrický návrh. Pohyblivá fasáda – model. Parametrický model projektu Dom-ino. Parametrický model projektu Dom-ino.

37. 38. 39. 40. 41. 42. 43. 44. 45. 46. 47. 48. 49. 50. 51.

Hugh Whitehead, Brady Peters and Francis Aish, SMG, Foster and Partners. ONL [Oosterhuis_Lénárd] JH. JH. JH. JH. JH. JH. JH. JH. JH. JH. JH. JH. JH. JH. Master plan Sjoerd Soeters. Amsterdam, Java. Archis 1998/11. JH. JH. JH.


| 62

Reference MCLEISH, Thomas J. A Platform for Consumer Driven Participative Design of Open (Source) Buildings [s.l.], 2003. 117 s. Massachusetts Institute of Technology. Vedoucí diplomové práce Kent Larson. BARR, Cleeve A. W. The problem stated. In Housing from the factory. 1st edition. London: Cement and Concrete Association, 1962. s. 1-7. BELL, Daniel. The coming of post-industrial society: A venture in social forecasting. New York: Basic Books, 1973. 507 s. BENTLEY, Peter (ed.). Evolutionary Design by Computers. [s.l.]: Morgan Kaufmann, 1999. 446 s. ISBN 1-55860605-X. CECCATO, Cristiano, SIMONDETTI, Alvise, BURRY, Mark C. Mass-Customization in Design Using Evolutionary and Parametric Methods. In Eternity, Infinity and Virtuality in Architecture. Washington D.C.: [s.n.], 2000. s. 239244. CECCATO, Cristiano. From Emergence of Form to the Forming of Logic. In Connecting: Crossroads of Digital Discourse. Indianapolis (Indiana): [s.n.], 2003. s. 254-255. ISBN 1-880250-12-8. CECCATO, Cristiano. Integration: Master [Planner | Programmer | Builder]. In International Conference on Generative Art. [s.l.]: [s.n.], 2001. 11 s. CORBUSIER, Le. Za novou architekturu. Pavel Halík. 1. vyd. Praha: Rezek, 2004. 236 s. ISBN 80-86027-23-6. DEMCHAK, Gregory L. Towards a Post-Industrial Architecture: Design and Construction of Houses for the Information Age. [s.l.], 2000. 141 s. Massachusetts Institute of Technology. Vedoucí diplomové práce William J. Mitchell. Dostupný z WWW: . DRITSAS, Stylianos, KASHYAP, Sameer. Scripted Mockups: Bridging Digital and Physical Through Computation. In CAADRIA 2005: Proceedings of the 10th International Conference on Computer Aided Architectural Design Research in Asia. New Delhi (India): [s.n.], 2005. s. 351-357. Dostupný z WWW: <www.dritsas.net>. ISBN 897141-648-3. DRITSAS, Stylianos. Design Operators. [s.l.], 2004. 61 s. Massachusetts Institute of Technology. Vedoucí diplomové práce William L. Porter. DUARTE, Jose P. A discursive grammar for customizing mass housing: the case of Siza's houses at Malagueira. Automation in Construction. 2005, vol. 14, is. 2, s. 265-275. EMDANAT, Samir, VAKALO, Emmanuel G., WILLIAM, Birmingham. Solving Form-Making Problems Using Shape Algebras and Constraint Satisfaction. In Architectural Computing from Turing to 2000. Liverpool (UK): [s.n.], 1999. s. 620-625. ISBN 0-9523687-5-7. FLORIÁN, Miloš. Architektura mní formu. Era21. 2003, . 5, s. 51-54. FLORIÁN, Miloš. Reflexivní architektura & nanotechnologie. Era21. 2005, . 4, s. 65-68. GERSHENFELD, Neil. Fab: the coming revolution on your desktop: from personal computers to personal fabrication. New York: Basic Books, 2005. 278 s. ISBN 0-465-02745-8. GLYMPH, Jim. Evolution of the Digital Design Process. In KOLAREVIC, Branko. Architecture in the digital age: design and manufacturing. New York: Spon Press, 2003. s. 102-120. ISBN 0415278201. GRABMÜLLEROVÁ, Daniela. Regenerace panelových sídliš . Stavba. 2002, ro. 9, . 4, s. 62. HENSEL, Michael, MENGES, Achim, WEINSTOCK, Michael. Emergence: Morphogenetic Design Strategies. [s.l.]: Academy Press, 2004. 128 s. Architectural Design. Volume 74 (2004); sv. 3. ISBN 0470866888. HENSEL, Michael, MENGES, Achim, WEINSTOCK, Michael. Techniques and Technologies in Morphogenetic


| 63

Design. [s.l.]: John Wiley & Sons, 2006. 128 s. Architectural Design. Volume 76 (2006); sv. 2. ISBN 040470015292. HENSEL, Michael, MENGES, Achim. Morpho-Ecologies: Towards heterogeneous space in architectural design. 1st edition. London: AA, 2006. 376 s. ISBN 1-902902-53-X. HERZÁN, Dominik. Spacebox: Další variance na Unimobuku. Earchitekt.cz [online]. 2006 [cit. 2006-12-20]. Dostupný z WWW: . HULÍN, Jaroslav. Centrum moderní architektury v Brn. Era21. 2005, ro. 5, . 4, s. 38. JAN, Karel. Prmyslová výroba staveb: Budoucnost stavebnictví a architektury. 1. vyd. Praha: SNTL, 1985. 152 s. KAPLAN, Andreas M., HAENLEIN, Michael. Toward a Parsimonious Definition of Traditional and Electronic Mass Customization. Journal of Product Innovation Management. 2006, vol. 23, is. 2, s. 168-182. KHOSHNEVIS, Behrokh. Automated Construction by Contour Crafting [online]. 2004 [cit. 2006-12-05]. Dostupný z WWW: . KOCATURK, Tuba. Digitalismus: od praxe k teorii. Era21. 2005, . 4, s. 54-55. KOLAREVIC, Branko (edit.). Architecture in the digital age: design and manufacturing. 1st edition. New York: Spon Press, 2003. 320 s. ISBN 0415278201. KOLAREVIC, Branko. Architecture in the digital age: design and manufacturing. Branko Kolarevic. New York: Spon Press, 2003. ISBN 0415278201. Digital Morphogenesis, s. 12-28. KOLAREVIC, Branko. Architecture in the digital age: design and manufacturing. Branko Kolarevic. New York: Spon Press, 2003. ISBN 0415278201. Digital Production, s. 31-54. KOLAREVIC, Branko. Designing and Manufacturing Architecture in the Digital Age. In Architectural Information Management: 19th eCAADe Conference Proceedings. 1st edition. Helsinki (Finland): [s.n.], 2001. s. 117-123. ISBN 0-9523687-8-1. KOLAREVIC, Branko. Digitální praxe: od digitálního k materiálnímu. Era21. 2005, . 4, s. 50-53. KUTÁLEK, Michal. Výroba model technologií rapid prototyping. Era21. 2005, . 4, s. 71-72. KVAN, Thomas, KOLAREVIC, Branko. Rapid prototyping and its application in architectural design. Automation in Construction. 2002, vol. 11, no. 2, s. 277-278. LARSON, Kent, TAPIA, Mark A., DUARTE, Jose PInto. A New Epoch: Automated Design Tools for the Mass Customization of Housing. Architecture and Urbanism. 2001, no. 366, s. 116-123. Dostupný z WWW: . LARSON, Kent. The Home of the Future. Architecture and Urbanism. 2000, no. 361, s. 60-65. Dostupný z WWW: . MCCULLOUGH, Malcolm. 20 Years of Scripted Space. Architectural Design. 2006, vol. 76, is. 4, s. 12-15. ISBN 0-470-02585-9. MIT House_n [online]. 2006 [cit. 2006-12-22]. Dostupný z WWW: . MITCHELL, William J. Design Worlds and Fabrication Machines. In BRANKO, Kolarevic. Architecture in the digital age: design and manufacturing. 1st edition. New York: Spon Press, 2003. s. 74-79. ISBN 0415278201. MITCHELL, William J. E-topia: život ve mst trochu jinak. Jana Tichá. Praha: Zlatý ez, 2004. 183 s. ISBN 80-902810-3-6. OOSTERHUIS, Kas. 2002 Variomatic NL [online]. 2002 [cit. 2007-01-06]. Dostupný z WWW: . OOSTERHUIS, Kas. Architektura roje II. Zlatý ez. 2006, . 28, s. 36-45. Peklad Jana Tichá. OOSTERHUIS, Kas. Architektura roje. In TICHÁ, Jana (ed.). Architektura v informaním vku. 1. vyd. Praha: Zlatý ez, 2006. s. 83-92. ISBN 80-902810-8-7.


| 64

PILLER, Frank. Glossary: Mass Customization, Open Innovation, Personalization and Customer Integration [online]. 2005 [cit. 2006-12-12]. Dostupný z WWW: . REUS, Bas. Customization and personalization in the Internet economy. [s.l.], 2006. 127 s. University of Amsterdam. Vedoucí diplomové práce Dr. Onno Truijens. ROCKER, Ingeborg. Versioning: Evolving Architectures - Dissolving Identities. Architectural Design. 2002, vol. 72, is. 5, s. 10-17. ISBN 0-470-84569-4. SASS, Lawrence, BOTHA, Marcel. THE INSTANT HOUSE: Design and digital fabrication of housing for developing environments. In CAADRIA 2006: Proceedings of the 11th International Conference on Computer Aided Architectural Design Research in Asia. Kumamoto (Japan): [s.n.], 2006. s. 209-216. SASS, Lawrence, SHEA, Kristina, POWELL, Michael. Design Production: Constructing Freeform Designs with Rapid Prototyping. In Digital Design: The Quest for New Paradigms. Lisbon (Portugal): 23nd eCAADe Conference Proceedings, 2005. s. 261-268. ISBN 0-954118. SASS, Lawrence. Rapid Prototyping Techniques for Building Program Study. In CAADRIA 2004. Seoul (Korea): [s.n.], 2004. s. 655-670. ISBN 89-7141-648-3. SASS, Lawrence. Synthesis of design production with integrated digital fabrication. Automation in Construction. 2006, no. In Press, s. xx. Available online 24 August 2006. SASS, Lawrence. Wood Frame Grammar. In Computer Aided Architectural Design Futures 2005. Vienna (Austria): [s.n.], 2005. s. 383-392. ISBN ISBN 1-4020-3. SAUNDERS, Peter T. Nonlinearity: What it is and why it matters. In DI CRISTINA, Giuseppa. Architecture and Science. [s.l.]: John Wiley & Sons, 2001. s. 224. ISBN 978-0-471-497. SILVER, Mike. Towards a Programming Culture in the Design Arts. Architectural Design. 2006, vol. 76, no. 4, s. 5-11. SLESSOR, Catherine. Atlantic Star. Architectural Review. 1997, vol. 102, no. 12, s. 30-42. TEHRANI, Nader. LUNIT 2006 [online]. 2006 [cit. 2006-12-22]. Dostupný z WWW: . TICHÁ, Jana. Architektura v informaním vku. Jana Tichá. 1. vyd. Praha: Zlatý ez, 2006. 129 s. ISBN 80-902810-8-7. WACHSMANN, Konrad. O stavní v naší dob. Stavba. 2003, . 5, s. 70-71. Peklad Rostislav Švácha.


| 65

Architektura hromadné zakázkové výroby

Recommend Documents