cikk parametrikus generatív algoritmikus építészet design

A budapesti Bálna kulturális központ morfológiai elemzése


gyulailevi
Ez az írás az épület tömegének és héjszerkezetének koncepcionális döntéseit és formai kialakítását kísérli meg elemezni a saját szempontrendszerem alapján. Ez azt jelenti, hogy egyes kérdésekben következtetéseim eltérhetnek a tervezői szándéktól.

Rendelkezésre álló adatok alapján az épületet a teljes pontosság igénye nélkül újramodelleztem, és formai karakterisztikáját analizáltam.
A közraktárak fotótextúráját szabad felhasználásra R. György tette közzé.

A Projekt
A Bálna (korai nevén CET) a Közraktárak (a Monarchia idején használt raktározási épületek) revitalizációját és hasznosítását célzó projekt volt, mely 2009-ben kapott építései engedélyt. Az épület 2013-ban nyílt meg kis késéssel, tekintve a projektben kialakult minőségbeli kifogásokat és az abból származó jogi viták rendezését. Az épület tervezői Kas Oosterhuis és Lénárd Ilona.

Stratégia és Morfológia
Ahogyan az közismert, a tervezési analógia megtalálásában egy vízhez kapcsolódó kvázi metafora, a cethal játszott szerepet. Az épület vonalvezetése tagadhatatlanul követ egyfajta zoomorf (állatszerű) morfológiát. Lágy alkotói és az élek esése, az “orr” és “farokrész” kiképzése, a “hát” és az oldalsó felületek formálása mind erről árulkodnak. Ez a “zoomorf” karakter azonban megfelelően absztrahált és kiformált ahhoz, hogy elkerülje az épület egyfajta posztmodern gegbe fordulását. Ami viszont igazán értékessé és érdekessé teszi ezt az épületet, az a közraktárak karteziánus geometriai kialakításának koncepcióba illesztése olyan módon, hogy a héjszerkezet és a forma, avagy “bálnatest” formálása összhangot hozzon létre. Izgalmas vállalkozás egy klasszikus archetípus és egy nemeuklideszi, parametrikus* héjszerkezet összehangolása vagy ütköztetése (itt mindkét fogalom jelen van).
(*parametrikus – alapszintű formaalkotók (görbék, felületek, testek stb) megváltoztatásával másodlagos, harmadlagos szerkezetek és a felületkiosztás követik a módosításokat, így nem kell mindent újramodellezni. Ez a flexibilitás a tervezés során nagyon jól jön, hiszen a projekt könnyen optimalizálható, változtatható és felgyorsítja a munkát)
Már a kiindulásnál felmerül a kérdés a módszertani megközelítést tekintve. Három lehetséges út merül fel, mindhárom jól iterálható: LOFT Surfaces, BOX Modeling + SDS*, illetve a fentiek egyidejű, kevert használata.

LOFT
A loft surface egy parametrikus és generatív* eljárás mely 2 vagy több görbéből felületet hoz létre.
(*generatív valamilyen primitív, 2D-3D görbe, részecske stb. felhasználásával összetettebb geometriát hozunk létre, tehát "generálunk"; pl. az organikus létformák növekedése is generatív folyamat, hiszen a sejtosztódást és sejtelrendezkedést a DNS irányítja.)
Komplexebb, többször görbült felületeknél alkalmazunk egy ún. Network Surface eljárást is (ismert még NURBS patch-modelingként), ahol a loft keresztmetszetek mellett definiáljuk a felületi kontúrokat is. Ez az automatikus felületgenerálás tökéletesen alkalmas konceptmodellek retopologizálására és pontosítására – hiszen a konceptmodellből kinyerhetők az iniciális görbék – amely szükséges, mert felületi tesszaláció parametrizálásához valamilyen generatív algoritmussal elő kell állítani a felületeket, ha maga a polymesh nem elég a szerkezet kialakításához.

  • 1/A. ábra, alkotógörbék, felülnézet
  • 1/B. ábra, alkotógörbék
  • 2. ábra, LOFT-olt felület
    A vörössel kiemelt görbék közé generált és interpolált felület látható az ábrán

BOX modeling + SDS (Subdivision surface modeling)*
A koncepcionális formálás egyik legegyszerűbb eszköze. Egy alacsony poligonszámú modell kézzel való modellezésével és egy generatív algoritmus használatával organikus felületeket hozunk létre.
(*SDS vagy Subdivision surface modelling egyfajta smoothing, azaz "lágyító" algoritmus, melyet organikus formák 3D modellezéséhez használnak. Edwin Catmull és Tim Clark fejlesztette ki az 1980-as évek végén a Pixar és Disney számára. Építészeti felhasználása az 1990-es években jelent meg, és a 2000-es évektől terjedt el)

  • 3. ábra, alacsony poligonszámú háló
  • 4. ábra, alacsony poligonszámú SDS-sel
  • 5. ábra, A LOWPOLY háló és az SDS modell együtt
    A lágyító algoritmus működése jól megfigyelhető

A fentiek egyidejű, kevert használata
Természetesen a kettő kombinációja is előfordulhat, hiszen a jobb felületi topológia elérése érdekében a LOFT egy sokkal jobban parametrizálható és tesszalálható felület (hézagmentes négyszöges vagy háromszöges lefedés), viszont talán nehézkesebben használható a kezdeti fázisban a box modelingnél. (Magam is kombinációval oldottam meg a feladatot.)

Vélhetően a tervező egy oldalnézeti skiccből indulhatott ki, amelyben megkereste a zoomorf karakterisztikára leginkább jellemző görbéket majd ezeket a görbéket dgitalizálták, és box modellinggel közelítettek, vagy elsőre loftolták vagy netsurface-elték (erről a következő bekezdésekben).

  • 6. ábra, Lehetséges koncept skicc a bálna karakterisztikájának megfogalmazásához.
  • 7. ábra, A különböző felületek együtt ábrázolva
  • 8. ábra, A farokrész felületének kialakítása

Illeszkedés a közraktárakhoz
Rendkívül érdekes, ahogy a tervező igyekszik kerülni a direkt összemetsződéseket, mindenféle posztmodern vagy dekonstruktivista allűrtől mentesen igyekszik úgy elnavigálni a formát, hogy maradjon tere saját súlypontokat kreálni a koncepción belül (bejárati fejrész és hátoldali farokrész), mindezt az absztrahált zoomorf karakterisztika megtartásával. A nyeregtetőre rátakar ugyan (itt ütközik), de ez a kompromisszum bőven megtérül az interior látványában, bevilágításában és nagyvonalúságában.

Ilyen kompromisszum jelenik meg a fejnél lévő közraktárak rövid homlokzatánál, ahol az elmetsződést kerülendő a tervező inkább megtöri a meshflow-t (a formát alkotó vonalháló töréspont nélküli áramlása), mintsem, hogy sértse a közraktár rövid homlokzatait.

Erre a lépésre nyilván azért volt szükség, mert a két raktárépület közötti rész lefedésével és az új rész puszta párhuzamos előrehúzásával nem volt kialakítható egy akkora reprezentatív tér, amelyre ebben a fejlesztésben szükség van, így a fejrészt nagyobbra kellett venni, de úgy, hogy a maga szabályrendszerében konzekvensen érintetlenül hagyja a homlokzatokat. Rendkívül kifinomult, gyönyörködtető megoldás.

  • 9. ábra, A “kompromisszum”
    Jól kivehető a homlokzat vonalának felvétele az utolsó szegmensen, amivel az organikus formálás csatlakozik
  • 10. ábra, a farokrész illeszkedő kialakítása

Hátul a farokrésznél ugyan belemetsz, de a farokrész visszaugratott, és a bálnahát felső ívének kiélesítésével hasonul a magastetőhöz. Így a Rákóczi híd felé néző homlokzaton három gerinc (két szélen a közraktár épületek gerincei, középen pedig bálnáé) jelenik meg, ezzel kapcsolatot hoz létre az archetípussal. Ennek a kapcsolatkeresési szándéknak a leginkább jellegzetes bizonyítéka a harmadik épület homlokzatának a bálnán lévő héjszerkezet szerkezetével való zárása.
Összességében elmondható, hogy az épület mérnöki és épülettervezési csúcsteljesítmény egyben, ügyesen meghozott kompromisszumokkal úgy, hogy az alapkoncepció ne sérüljön, és a belső terek nagyvonalúsága is megmaradjon.

Az épület szerkezeti kialakításával egy következő cikkben foglalkozom.

A cikk az Academia.edu oldalon is elérhető.

Gyulai Levente építész, PhD hallgató (Soproni Egyetem)
Témavezető: Katona Vilmos PhD

A szerző legújabb cikkei:
A Zaha Hadid építésziroda Szervita téri projektjének morfológiai elemzése
Kvázi-parametrikus és biomorf formák megjelenése a Hello Wood Projekt faépítészetében 2.
Anyagválasztás és parametrikus struktúrák megjelenése a Hello Wood projekt faépítészetében 1.



Kérjük értékelje a cikket:    -2:   -1:   1:   2:      Összesen: 2 (1 szavazatból)


Hírlevél feliratkozás >>


Konferencianaptár

Tervlap
Archmaaik

Építési megoldások