Засади формування просторової структури громадських будівель засобами параметричного моделювання

Abstract

Дослідження розкриває методику параметричне проектування, засноване на алгоритмічних і обчислювальних методах, пропонує архітекторам безпрецедентний контроль і гнучкість у формуванні архітектурних об’єктів та середовища. У вступі надано загальну характеристику: обґрунтовано актуальність теми дослідження, її зв'язок із науковими програмами; визначено мету, завдання, методи, межі, предмет та об’єкт дослідження; висвітлено наукову новизну і практичне значення отриманих результатів та впровадження наукового дослідження. У першому розділі «Сучасні тенденції та практичний досвід застосування методів параметричного моделювання» опрацьовано теоретичну базу дослідження, та вивчено досвід проєктування. Проаналізовано наукові роботи, що охоплюють загальнотеоретичні проблеми формування ідеї використання параметричного методу в архітектурі. У другому розділі «Методи параметричного моделювання» удосконалено систематизацію та значущість використання AD в проектній практиці архітекторами. Варто відзначити, що AD виявляється більш ефективною та виразною парадигмою з точки зору моделювання складних дизайнів. Її здатність до автоматизації процесів та використання математичних концепцій дозволяє швидко та ефективно створювати складні геометричні структури, що може бути важко або неможливо зробити в CAD або BIM. Також AD виявляється більш гнучкою в роботі з рекурсивними та випадковими елементами дизайну. Можливість автоматизованого застосування випадковості та рекурсії дозволяє створювати більш складні та непередбачувані дизайнерські рішення, що є важко досяжним у CAD або BIM. У третьому розділі «Використання AD в формуванні IT комплексу.» сформульовано принципи архітектурно-планувальної організації та надано пропозиції щодо покращення процесу формування містобудівної схеми. Це дослідження приділило особливу увагу AD, нещодавній, але недостатньо використовуваній парадигмі представлення, що походить від математичного мислення. Ми досліджували та оцінювали AD як метод представлення, визначаючи його сильні та слабкі сторони порівняно з двома переважаючими засобами цифрового архітектурного представлення – CAD та BIM. Ми проаналізували роль математичного мислення протягом історії методів репрезентації в архітектурі, а також вплив, який технологічна еволюція та освіта можуть мати на вибір архітекторами щодо своїх робочих інструментів. Незважаючи на поточну боротьбу, AD було визнано придатним методом представлення для практики та більш адекватним, ніж конкуруючі методи, у представленні нетрадиційних дизайнерських рішень. Внутрішня абстрактна природа AD значно сприяє її гнучкості, дозволяючи AD представляти не просто дизайн, а скоріше простір дизайну. Очевидно, що переваги використання цієї розширеної області представлення є достатньо важливими, щоб рекомендувати, як це зараз робиться з парадигмами CAD або BIM, студентам архітектури слід навчати AD, щоб він перестав бути методом віддаленого представлення. Parametric design, based on algorithmic and computational methods, offers architects unprecedented control and flexibility in shaping the architectural environment. Introduction: The introduction provides a general overview: it substantiates the relevance of the research topic and its connection with scientific programs; defines the goal, objectives, methods, scope, subject, and object of the study; highlights the scientific novelty and practical significance of the obtained results and the implementation of the scientific research. Chapter 1: "Modern Trends and Practical Experience in Applying Parametric Modeling Methods" addresses the theoretical foundation of the research and examines the experience in design. It analyzes scientific works covering general theoretical issues of forming the idea of using the parametric method in architecture. Chapter 2: "Methods of Parametric Modeling" improves the systematization and significance of using Algorithmic Design (AD) in the design practice of architects. It is noteworthy that AD proves to be a more effective and expressive paradigm in terms of modeling complex designs. Its ability to automate processes and use mathematical concepts allows for the quick and efficient creation of complex geometric structures, which may be difficult or impossible to achieve with CAD or BIM. Additionally, AD is more flexible in working with recursive and random design elements. The ability to automate the application of randomness and recursion allows for the creation of more complex and unpredictable design solutions, which are hard to achieve with CAD or BIM. Chapter 3: "Using AD in the Formation of an IT Complex" formulates principles of architectural and planning organization and provides suggestions for improving the process of forming urban planning schemes. This research pays special attention to AD, a recent yet underutilized paradigm of representation originating from mathematical thinking. We explored and evaluated AD as a method of representation, identifying its strengths and weaknesses compared to the two dominant means of digital architectural representation – CAD and BIM. We analyzed the role of mathematical thinking throughout the history of representation methods in architecture, as well as the impact that technological evolution and education may have on architects' choice of their working tools. Despite the current struggle, AD has been recognized as a suitable method of representation for practice and more adequate than competing methods in representing unconventional design solutions. The intrinsic abstract nature of AD greatly contributes to its flexibility, allowing AD to represent not just the design but rather the space of design. It is evident that the advantages of using this extended area of representation are significant enough to recommend, as is currently done with CAD or BIM paradigms, that architecture students be taught AD so that it ceases to be a remote method of representation.