Digital Shift, czyli jak rozwój nauki wpływa na architekturę.

Prawo Moore’a w pierwotnym jego znaczeniu odnosi się do zmiany ilości tranzystorów na cal kwadratowy w zamkniętych systemach, która podwaja się co roku. W szerszym rozumieniu odnosi się do wykładniczego rozwoju technologicznego, ten zaś bezpośrednio wpływa na nasze życie. Ray Kurzweil, futurolog i informatyk, w swojej książce „Singularity is Near” tłumaczy pojęcie (technologicznej) osobowości, czyli punktu w przyszłości, kiedy ludzkość nie będzie potrafić przewidywać własnej przyszłości. Sugeruje on, że około roku 2020 uda nam się zbudować komputer, który będzie zdolny policzyć, przetworzyć, opracować tyle informacji co człowiek. Co bardziej przerażające, choć pewnie tylko dla pokoleń przed millenialsami, w 2050 roku ma powstać komputer/maszyna, która ma moc obliczeniową wszystkich ludzi na świecie. Kurzweil wielokrotnie podkreśla, że rozwój musimy rozważać wykładniczo, bo tylko wtedy możemy stawiać jakieś tezy na temat przyszłości.

Jak w takim obliczu wygląda przyszłość architektury? Czy uczenie maszynowe (machine learning) i wykorzystanie sieci neuronowych pozwoli na projektowanie lepszej architektury? Czym będą zajmować się architekci? Tego jeszcze nie wiemy. Jasne jest jednak, że nasz zawód się zmienia. Zmienia się oczywiście dla większości. Niektórzy, jak Rizzi czy Zumthor będą mogli sobie pozwolić na wieloletnie studia- dziesiątki modeli, szkice, mock-upy. Dla większości z nas nowe narzędzia będą koniecznością. Dlatego warto je zrozumieć i zacząć używać. Technologia powstała przecież po to, by ułatwić nam życie.

Wydaje się, że pierwsza, skeumorfistyczna faza projektowania komputacyjnego mija. Do tej pory narzędzia cyfrowe służyły do zapisywaniu działań znanych ze świata rzeczywsitego. Przecież Autocad właściwie nie różni się niczym od deski kreślarskiej, tylko zdygitalizowanej. Ciągle uczymy się jak wykorzystać potencjał i umiejętności narzędzi cyfrowych. Może to nie jest do końca jasne- bo mimo wszystko poruszamy się w świecie dość abstrakcyjnym — linie, punkty, skale. Wystarczy wyobrazić sobie pierwsze samochody, które przypomniały karety bez konia.

Architektura i projektowanie zaczyna pełnymi garściami czerpać z badania w dziedzinach matematyki, fizyki czy biologii. Oznacza to z drugiej strony oddanie części kompetencji architekta- komputerowi i algorytmom. Wyznawcy architektury jako formy ratowania świata nie mogą sobie z tym poradzić. Można by nawet naiwnie pomyśleć, że to komputer za nas projektuje. Algorytmy ciągle definiowane są przez człowieka. Osoba tworząca lub wybierająca algorytm ma wpływ na ostateczny projekt.

Nie do końca poradziliśmy sobie jeszcze z całą systematyką i nazewnictwem wszystkich zjawisk. Patrik Schumacher twierdzi, że Parametryka to styl. Niektórzy osądzają go od czci i wiary. Mówią, że to tylko zestaw nowych narzędzi, żaden styl. Wydaje się, że w płynnej nowoczesności słowo styl i restrykcyjna nomenklatura jest niemożliwa.

Przede wszystkim mówimy o projektowaniu komputacyjnym i algorytmicznym, czyli takim, w którym używamy komputerów i procedur/instrukcji — algorytmów.

Projektowanie parametryczne to takie, które opiera się na zestawie stałych parametrów, określonych przez projektanta, oparte jest na procesach deterministycznych (analitycznych), czyli takich gdzie dla tego samego zestawu danych wejściowych otrzymamy takie samo rozwiązanie. Chyba najlepiej będzie można zrozumieć to na przykładzie. Załóżmy, że nasz budynek ma mieć od 7 do 12 pięter, a odległość pomiędzy piętrami waha się od 3.5 do 5.5. Ilość pięter i odległość to nasze zdefiniowane parametry. Na podstawie wariacji tych wartości otrzymujemy skończoną ilość rozwiązań. Mówi się jeszcze o projektowaniu: generatywnym czyli takim, gdzie mamy do czynienia z pewną losowością i generowaniem rozwiązań oraz emergentnym, czyli odtwarzającym procesy biologiczne, takie jak wzrost czy poruszanie się pszczół.

Wzrost zainteresowania projektowaniem komputacyjnym zawdzięczamy narzędziom. Proste i intuicyjne programy nie wymagają od użytkowników umiejętności kodowania.

Machine Learning to dziedzina nauki szerzej określanej jako Sztuczna Inteligencja, która opiera się na uczeniu się przez komputer. Wyróżnia się dwa główne sposoby uczenia się- uczenie nadzorowane (supervised learning) i uczenie nienadzorowane (usupervised learning). Pierwsze polega na dostarczeniu informacji np. wgrywamy katalog ze zdjęciami ucha i algorytm uczy się jak wygląda ucho, a potem spośród dowolnego zestawu zdjęć potrafi znaleźć zdjęcia ucha.

Drugi sposób polega na dostarczeniu pewniej ilości informacji, którą algorytm segreguje w klastry o pewnych cechach. Pewnie od początku nasuwa się Wam pytanie, co ma to wspólnego z projektowaniem?

Na Uniwersytecie Technicznym w Wiedniu zespół matematyków pod kierownictwem profesora Wimmera opracował algorytm, który uczy się rozłożenia mebli łazienkowych na podstawie kilku przykładów. Zapamiętuje on m.in. jakie są odległości pomiędzy zlewem a muszlą klozetową, gdzie jest lustro, w którą stronę otwierają się drzwi etc. Nauczony algorytm potrafi odtwarzać ustawienie dla pozostałych łazienek w całym budynku. To oczywiście tylko jeden z przykładów. Jaka może być nasza rola w takim procesie? Przede wszystkim definiowanie problemów. Musimy nauczyć się stawiać odpowiednie pytania. Narzędzia już mamy musimy je tylko odpowiednio wykorzystać.

Innym ważnym tematem jest optymalizacja. Pojęcie rzadko używane poprawie i w swoim pierwotnym znaczeniu. Rozwiązanie optymalne to takie, które jest jednym z najlepszych spełniających pewne kryteria. W procesach optymalizacyjnych wykorzystuje się głównie algorytmy probabilistyczne: ewolucyjne i inteligencji rozproszonej, oparte są one w pewnej mierze na losowości. Algorytmy ewolucyjne sposobem działania przypominają darwinowski proces ewolucji i naturalnej selekcji, mamy tu do czynienia z kolejnymi generacjami, rodzicami, chromosomami etc. Najlepsze rozwiązanie to jednostka, która w procesie ewolucji dziedziczyła cechy, które spełniały założone kryterium. Algorytmy inteligencji rozproszonej zaś, oparte są o zachowania zwierząt stadnych — ławic ryb czy stad ptaków. Zwierzęta takie poruszają się w ściśle określony sposób i to on jest naśladowany przez kod w celu osiągnięcia optymalnego rozwiązania.

Muszę jeszcze wspomnieć o metodach cyfrowej fabrykacji. Wyróżnia się trzy metody addytywną, substratywną i formatywną. Pierwsza często zwana jest drukowaniem 3D i polega na dodawaniu materiału do danego systemu, może być realizowana za pomocą wielu narzędzi, ale zawsze musi być jednak sterowana numerycznie — to jest warunek cyfrowej fabrykacji. Wykorzystuje się do niej najczęściej materiały termoplastyczne — plastik, metal czy kompozyty. Procesy substratywne polegają na odejmowaniu elementów z materiału — wycinaniu, frezowaniu, topieniu. To metoda zdecydowanie bardziej popularna i tańsza, często używana w meblarstwie. Fabrykacja formatywna zmienia kształt obiektu -wygina, rozciąga, wypycha — używana w procesach przemysłowych do produkcji zlewów ze stali nierdzewnej i karoserii bolidów. Każda z metod ma standardowe narzędzia, które używamy — drukarki 3D, frezarki CNC. Jednak wszystkie procesy mogą być przeprowadzane za pomocą coraz bardziej popularnych ramion robotycznych, które do tej pory wykorzystywane były w przemyśle samochodowym. Z efektami metod fabrykacji dobrze poznamy oglądając pawilony realizowane przez AA School of Architecture, CITA, ITKE, IaaC czy studentów Politechniki Łódzkiej czy Białostockiej. W Polsce do tej pory udało się nam (Architekturze Parametrycznej) zrealizować kilka projektów- instalacji, pawilonów. Tego lata będą kolejne.

Temat jest bardzo obszerny i pewnie w kolejnych postach będę go poszerzać i rozwijać, ciągle starając się nie przekraczać nieistniejącej granicy -architektura/technologia. Chciałbym więcej miejsca poświecić fabrykacji i optymalizacji, bo to tematy, nad którymi najwięcej pracuję.

[AK]
--
Adrian Krężlik, architekt, projektant komputacyjny, urbanista, założyciel grupy Architektura Parametryczna. Pracował dla Zaha Hadid Architects, FR-EE Fernando Romero, Rojkind Arquitectos, uczy w poznańskiej School of Form, prowadził liczne warsztaty badawacze dotyczące formotwórstwa, zastosowania robotów w architekturze, metod szybkiej fabrykacji, pisał m.in. dla Architektury i Biznes oraz Sztuki Architektury.
Backpacker i podróżnik, od 2007 roku prowadzi bloga niekoniecznie.blogspot.com

Biennale Architektury w Wenecji.

Biennale w Wenecji pod kuratelą Araveny bez zaskoczenia ma mieć wydźwięk prospołeczny, chce promować działania ekologiczne, mówić o krajach rozwijających się, wielkich migracjach — ze wsi do miast w Chinach, Indiach czy z terenów objętych suszą, wojną do Zachodniej Europy i Ameryki Północnej. Najważniejsza wystawa dotycząca architektury powinna wskazywać współczesne problemy i zadania, jakie stawiają przed sobą architekci, mówić o tym, co udało się osiągnąć przez ostatnie dwa lata. Powinna przede wszystkim nakreślać perspektywę na kolejne lata. Wystawie głównej w Ogrodach Biennale i Arsenale towarzyszy seria mniejszych, rozsianych po mieście wydarzeń. Mówi się, że na Biennale wypada pojechać. A czy warto? Każdy architekt na taką dużą i ważną wystawę patrzy z perspektywy własnych doświadczeń i zainteresowań. Ja z perspektywy architekta- backpackera, który zna kraje rozwijające się i wysoko uprzemysłowione, który mieszkał w slumsach Meksyku i projektował dla reżimowych klientów, a z drugiej popularyzatora użycia współczesnych technologii w projektowaniu architektonicznym.

Na wejściu w Arsenale, zaraz za księgarnią marzeń każdego architekta, czeka na pierwsza instalacja autorstwa Araveny. Do sufitu zawieszone zostały profile aluminiowe, które na poprzedniej wystawie były używane do montażu płyt kartonowo-gipsowych dla do potrzeb prezentacji. Tutaj stały się głównymi elementami instalacji, głosem w dyskusji, elementem recyclingu. Zastanawiam się jednak czy jeśli autor chciał pokazać, że materiał można użyć ponownie to czemu nie użył ich do tego, żeby zamontować płyty podczas tegorocznej instalacji? Zamiast tego szykuje nam downcycling, używa całkiem wartościowych materiałów-profili i płyt k-g do dekoracji. Jak mówi William MacDonough less bad is not good. Wystawa udowadnia, że ciągle nie rozumiemy recyclingu, że cykl cradle to grave jest powszechny. Zresztą kilka kroków dalej Christ & Gantenbein ze Szwajcarii bardzo trafnie piszą: Sustainable architecture is not just one that disappears peacefully ( recyclable), but one that stands the test of the time (durable) - Rozwój zrównoważony nie polega tylko na tym, żeby materiały krążyły w zamkniętym ciągu, ale żeby architektura była trwała.

Wydaje mi się, że część architektów, która brała udział w Biennale, nie do końca zrozumiała temat, być może nie mieli czasu na jego realizację.
Dobrze ilustruje to przypadek meksykański, Tatiana Bilbao, świetna architektka i Dellekamp, spore studio, które jednak głównie zajmuję się dość drogą i dobrą mieszkaniówką, potem Alejandro Hernández, czyli redaktor naczelny największego i najważniejszego czasopisma o architekturze w Ameryce Łacińskiej i Rozana Montiel, wenecka bywalczyni prezentują mało ciekawą, jałową i niezapamiętywalną pracę. A przecież Meksyk to kwintesencja wszystkich tematów wybranych przez Aravenę — problemy mieszkalnictwa socjalnego, imigranci i migracje, granice, śmieci czy ignorancja ochrony środowiska. Nie wiem czemu nie pojawił się choćby Marcos Betanzos, który na projektach zaangażowanych społecznie i ekologicznych zjadł zęby. Wystarczy wspomnieć projekt (B)ORDOS 100. Projekt zespołu meksykańskich architektów mówi o granicach rozlewającego się Miasta Meksyk, temat ważny, bo nikt de facto nie wie ile osób mieszka w mieście czy Zona Metropolitana Valle de México (Strefa Metropolitalna Doliny Meksyku), gdzie są jej granice, jak zahamować rozlewanie się miasta. Szacuje się z dokładnością 3-5 milionów. Rysowanie, tyczenie i wyznaczanie granic tego megalopolis było już zresztą podejmowane kiedyś przez Citambulos, ATEA i Fundację Archis w czasie warsztatów Fronteras invisibles (pero muy tangibles), a potem publikowane w magazynie Volume. Szkoda, że nikt na ich wyniki nie spojrzał.

Aravena do współpracy zaprosił też Hugona Kowalskiego, ten zaś Marcina Szczelinę z Archisnob. Poruszyli ważny temat, śmieci produkowanych przez konsumpcyjne społeczeństwo. Zresztą Kowalski już wcześniej, w 2011 roku, wygrał nagrodę Archiprix International za swój dyplom - „Porozmawiajmy o śmieciach”, którego promotorem był Robert Konieczny. Wnikliwy research w Bombaju zaowocował ważnym głosem w dyskusji. Ich refleksja została zauważona przez kilku krytyków i portali. Warto wspomnieć, że do tej pory nigdy wcześniej Polacy niezapraszani byli do wystawy głównej, chyba że coś przeoczyłem. Wszystko świetnie, ale czemu na wystawie są umyte śmieci z Polski? Nie dość, że przejechały szmat drogi, to są ładne i czyste. Przypomina mi się tu odrzucający film Beijing Besieged by Waste gdzie WANG Jiuliang zabiera nas na śmierdzące wysypiska śmieci Pekinu, by uświadomić nam, jak szybko niszczymy planetę. Elementem, na który pewnie zwróci uwagę wielu odwiedzających, jest możliwość uczestniczenia w projekcie i wyrzucenia swojej butelki. (Gdybyśmy jej jednak nie wyrzucili, w Pawilonie Węgierskim możemy znów uzupełnić ją wodą i nie dokładać kolejnej cegiełki do góry śmieci).
Polski pawilon, który jest gdzieś na samym końcu, po drugiej stronie kanału, obok Rumuńskiego, został niestety przemilczany w mediach. Bardzo interesująca propozycja estetyczna i mocno krytyczna. Dominika Janicka, Martyna Janicka i Michał Gdak mówią o warunkach pracy na budowie. Ciemną przestrzeń pawilonu wypełnia ciasny labirynt rusztowań z zawieszonymi na nich ekranami, gdzie możemy zobaczyć, jak powstaje architektura. W drugiej części, przypominającej mieszkanie pokazowe albo salon dewelopera, za pomocą infografik, możemy dowiedzieć się, w oparciu o dane statystyczne, ile osób doznaje obrażeń na budowie, ile osób pracuje ponad dwanaście godzin na dobę etc. Pozwala Nam to uświadomić sobie rangę problemu. Autorzy biorą na barki architektów odpowiedzialność za proces inwestycyjny. Pamiętamy dobrze co mówiła Zaha o skandalicznych warunkach pracy podczas inwestycji w Katarze. Z drugiej strony wiem, że architekt nie ma wpływu albo ma znikomy wpływ na warunki pracy przy dużych inwestycjach. Oczywiście ma wybór, zanim zacznie projektować obiekt w Chinach, Dubaju czy Azerbejdżanie, ale to całkowicie odrębny temat.

Australia spłatała figla i pokazuje, że ma trochę w nosie dyskurs współczesnej architektury, poprawność polityczną, za to zaprasza nas nad basen. Aileen Sage i Michelle Tabet zaprojektowali basen, w którym można się popluskać, usiąść na drewnianych ławkach i posłuchać opowieści. W rozdawanej gazetce zwracają uwagę jak ważnym elementem identyfikujących aussies jest właśnie basen. Wyjątkowo klarowna instalacja pomaga nam lepiej zrozumieć społeczeństwo antypodów — kulturę surferów, barbecue i wygodnego życia na końcu świata.

Kumbh Mela w Indiach to wyjątkowy przykład miasta tymczasowego, zbiorowiska, happeningu, które odbywa się w Indiach co 12 lat, mówi się, że jednego dnia może przebywać tam nawet 30 milionów (sic!) ludzi. Sama wystawa i książka jej towarzysząca pokazuje wnikliwe badanie dotyczące jego funkcjonalności, statystyki, dużo map i wykresów stara się wyjaśnić ten fenomen. W drugiej części wystawy poznajmy inne miasta tymczasowe jak Tepito w Meksyku czy to pojawiające się na Burning Man Festival. Temat zdecydowanie wymaga dalszego zgłebiania i czytania. Przypomniało mi się też Biennale w Rotterdamie w 2009 - Open City, które m.in. na wystawie The American Way of Living pokazywało różne koczownicze tryby zamieszkiwania i cytat z Remmenta: Housing is a verb.

Chyba nikt tak celnie i jasno nie zwrócił uwagi na sytuację mieszkaniową w krajach postkomunistycznych jak ANDBA: Andrei Serbescu, Adrian-Ioan Untaru, Bogdan Bradateanu. Znakomity rumuński projekt pokazuje jak, substandard mieszkaniowy stał się standardem w naszej części Europy. Jak deweloperzy upokarzają architektów i przyszłych mieszkańców. Tych pierwszych zmuszając do projektowania poniżej standardów, tych drugich proponując im niegodne warunki bytowe w ciasnych i niewygodnych mieszkaniach, które młode pokolenia będą spłacać całe swoje dorosłe życie. Dla dewelopera najczęściej liczy się jedynie zysk z metra kwadratowego. Temat niezwykle ważny również w Polsce. Projekt jest również interesujący plastycznie, duża, wykonana z jasnej tektury makieta pozwala nam zajrzeć do środka małych mieszkań, a przez z ich okna do miast. Brawo.

Po latach kryzysu w Hiszpanii powstało kilkanaście znakomitych pracowni, które nie mogąc budować, zaczęły zastanawiać się nad współczesną architekturą i jej celami - Izaskun Chinchinilla, FabLab Barcelona, Noumena, Cifuentes. Santiago Cirugeda z Sewilli w swojej pracy koncentruje się na działaniach w przestrzeni publicznej. Nielegalne, półlegalne i legalne akcje, performansy, instalacje, warsztaty mają aktywizować społeczność lokalną do działania na rzecz swojej dzielnicy czy ulicy. Szkoda, że jego praca znajduję się gdzieś na końcu Arsenału, łatwo ją przegapić, a szkoda, bo warto.

Warto zwrócić uwagę na propozycję tajską: Class 6.3, która pokazuje odbudowę szkół po trzęsieniu ziemi w Chiang Rai, gdy chodzimy po platformie wystawy, wprawiamy w drgania domy, nowo wybudowane szkoły pozostają w bez ruchu. Pewnie wejdziecie do Pawilonu Niemieckiego, ironicznie zachęca do tego napis: We charge your phone, i pewnie niektórzy rzeczywiście pójdą ładować swoje telefony. Wszyscy są mile widziani. W środku ważna wystawa o imigrantach i uchodźcach i o tym, jak znajdują nową ojczyznę. Zaraz obok Kanadyjczycy schowali swój pawilon by, zamiast niego umieścić w ziemi mapę świata a w jej centrum judasza przez którego widać całą ekspozycję. Duńczycy natomiast zaprosili do współpracy chyba wszystkie pracownie architektoniczne i urbanistyczne z kraju, aby zrobić wystawę (z) makiet.

Technologia została całkowicie przemilczana i pominięta, tak jakby Digital Shift się nie dział. Tylko dwie grupy podjęły ten temat. Z jednej strony znakomita instalacja Block Research Group z ETH Zurich, która przywiozła i zbudowała rozłożysty pawilon zbudowany z sześciobocznych wapiennych paneli niepołączonych żadnym spoiwem. Projekt wykorzystywał wszystko, co najbardziej aktualne w architekturze parametrycznej — algorytmy genetyczne, formotwórcze symulacje fizyki, a także metody szybkiej fabrykacji. Udowadnia również, że wnikliwa analiza właściwości materiału i sił działających w systemie konstrukcyjnym może zostać wykorzystana do osiągnięcia maksymalnej stabilności przy użyciu minimalnej ilości materiałów.
Drugi projekt, podobny estetycznie, choć wyraźnie oparty o mniejszą ilość badań, to lotnisko dla dronów Normana Fostera. Lekka, postottowska forma z cegieł świetnie pokazuje jak tradycyjne materiały możemy wykorzystać przy projektowaniu obiektów nieprostokreślnych.

O wszystkich pawilonach, wystawach nie da się napisać, bo jest jeszcze znakomita retrospektywa Rizziego, projekt muzeum Wang Shu, wciągający Pawilon Szwajcarski Kereza, kuriozalne Pawilony Rosyjski, Urugwaju, wystawy towarzyszące jak ta w Caffè La Serra, retrospektywa Zahy...
Na sam koniec nasuwa mi się pytanie: Czy warto jechać? Może lepiej sięgnąć po katalog wystawy, kupić książki wydane w ramach niektórych projektów? Przecież byłoby to bardziej ekologiczne, nasz carbon-footprint byłby niższy? A pieniądze moglibyśmy przelać na zbudowanie pięciu studni w Sudanie. Rzeczywiście, aby obejrzeć niektóre pawilony, potrzeba jest kilka godzin - koreański, skandynawski, włoski, amerykański (?) - wtedy tylko możemy dostatecznie zgłębić temat, inne  jak propozycję tajską, ETH trzeba zobaczyć na żywo. Z drugiej strony warto jechać i przejść wystawy, dowiedzięć się, o czym mówią z grubsza i znaleźć tematy, które są dla nas najbardziej interesujące. Warto przyjechać z pustą walizką na książki i czytać dalej. A i jeszcze ta Wenecja.

[AK]
--
Adrian Krężlik, architekt, projektant komputacyjny, urbanista, założyciel grupy Architektura Parametryczna. Pracował dla Zaha Hadid Architects, FR-EE Fernando Romero, Rojkind Arquitectos, uczy w poznańskiej School of Form, prowadził liczne warsztaty badawacze dotyczące formotwórstwa, zastosowania robotów w architekturze, metod szybkiej fabrykacji, pisał m.in. dla Architektury i Biznes oraz Sztuki Architektury.
Backpacker i podróżnik, od 2007 roku prowadzi bloga niekoniecznie.blogspot.com