Research: Simulácia chovania emergentných štruktúr

Príspevok z 2. doktorandského workshopu na FA ČVUT, Kabinet modelového projektování  MOLAB 15116.
Simulácia chovania emergentných štruktúr: poster.

ANOTÁCIA 

Jedným zo spôsobov simulácie emergentného chovania komplexného systému - za ktorý považujeme i mestskú urbanistickú štruktúru - je metóda agentovo-orientovaného modelovania. V architektúre a urbanizme touto metódou  je možné simulovať chovanie a vývoj štruktúr pri tzv. bottom-up stratégiách vývoja prostredia s využitím pokročilých skriptových techník. 

Príspevok prezentuje dielčí výskum v oblasti  overovania procesov priestorovej a sociálnej interakcie „agentov“ podľa logiky definovaných vnútorných pravidiel v simulačnom modeli vybraného územia. Jedná sa o vývoj alebo rozvoj súčasnej existujúcej urbanistickej štruktúry. Príspevok sa zaoberá hlavne technologickou stránkou problému - spôsob zobrazovania simulácie v grafickom rozhraní pomocou pokročilých skriptových techník v jazyku Processing. Prezentuje východiskové existujúce možnosti zobrazenia týchto priestorvých interakcií a metódy, ktoré boli vyvinuté pre generovanie a simuláciu samoorganizovaných štruktúr - tzv. simulácia správania roja agentov (Swarm and steering behavior, ďalej hlavne použitie open-source knižnice Plethora). Výskum má ambíciu tieto metódy ďalej doplňovať a obohacovať a viac konkretizovať pre použitie v urbanistickej a architektonickej tvorbe s cieľom porovnať jeho účinnosť s klasickým procedurálnym generatívnym modelovaním.

Ukážky videá - simulácie:
https://vimeo.com/49755170
http://vimeo.com/49755963

Clustering agentov na základe definovanej vzdialenosti pri parametri separácie. Podmienkovou vetou je definovaný parameter Distance, kedy sa majú agenti navzájom spájať a vytvárať zhluk. Geometria vzniká na základe týchto prepojení. Agenti sa pohybujú v priestore na základe pravidiel SWARM BEHAVIOR.Východiskový zdroj kódu pre objektové triedy agentov je prevzatý zo skriptových knižníc Kokkugia research (Roland Snooks, Robert Stuart Smith, 2011). Upravené kódy láskavo poskytol on-line Dimitrie Stefanescu ako Swarm behaviors Workshop materiál.

Analýza dostupových vzdialeností z rôznych miest v modeli. Agenti pohybujúci sa smerom k cieľu (atraktoru) definujú presnú polohu ešte akceptovateľnej vzdialenosti zmenou vykresľovanej geometrie zo štvroca na kruh. V mieste premeny geometrie tak potom môže vzniknúť hľadaná a žiadaná funkcia, ktorá je dostupnejšia ako pôvodný cieľ.

Doplnenie objemov v súčasnej štruktúre mimo existujúcu zástavbu v závislosti na počte agentov, možné zmeny hustôt zástavby resp. iných funkčných využití. Geomteria môže byť doplňovaná i na základe vzdialenostných požiadaviek. V skripte je možnosť kontroly veľkostí proprocií doplňovanej zástavby vzhľadom k vybranému miestu v modeli, v tomto prípade k bodu WorldCenter (0,0,0).

Ivrea urbanistický workshop UPWARD TORINO Urban project workshop and responsible design

V máji 2012 sa uskutočnil v Turíne urbanistický  workshop na tému zadefinovania nového centra mesta Ivrea v spolupráci s univerzitou Politecnico di Torino . Project team : Buš Peter, Ruggiero Marco, Veluda Liviu, Szebeni Ádám Gábor, Kalli Ulviye Nergis,  Beata Polyak, Agnes Majoros. 
stránka workshopu: 
http://areeweb.polito.it/didattica/UPWARD/index.htm
Výsledky workshopu prinášame v nasledujúcej prezentácii:

Parametrická veža Hýlačka-Větrovy

Navrhovaná stavba rozhledny Hýlačka je situována na místě původní dřevěné rozhledny. Svou půdorysnou figurou je orientována rovnoběžně s tvarem parcely 751, kterou svým objemem plně využívá a zároveň částečně zasahuje i do parcely 752. Důvodem takého umístění byly nároky na proporci věže a konstrukční řešení a místo je taktéž pamatováno jako místo pro rozhlednu a zároveň je to nejvyšší místo lokality. Urbanistický vztah k okolí je zachován jako u původní rozhledny.

Stavba tak nově definuje místo pro vyhlídku a svým řešením se stáva signifikantním znakem v krajině. Navržené soudobé technicistní dílo jako signifikantní znak ve Větrovech se stává již znakem 21. století a zárověn plně respektuje přírodní charakter prostředí a okolí – takřka s ním splývá. Svým principem odkazuje a hledá inspiraci ve znaku věže pro těžbu stříbra, které se v četných okolitých oblastech tady v minulosti těžilo. Zároveň ctí rotační princip a siluetu hmoty původní rozhledny a reinterpretuje ji již současným architektonickým jazykem. Objem rozhledny má za cíl působit na návštěvníka momentem kontinuálně měnícího se architektonického prostoru jak ve vnímání exteriéru při přibližování se ke stavbě tak vevnitř věže při stopání nahoru. Návštěvník tak při lehce rotujícím tělese rozhledny zažívá momenty překvapení zvenku i zevnitř.

Hmota rozhledny je kompaktní, základna se zázemím je její nedílnou součástí. Jediným vystupujícím prvkem je konstrukce exteriérového schodiště, které slouží k bezkolíznímu provozu rozhledny i mimo otevírací dobu prodejny suvenýrů a informačního pultu ve kryté základně. Věž je dělená do více úrovní – přízemí se zázemím a výstavním prostorem a třemi úrovněmi cestou nahoru na vyhlídku. Samotná nejvyšší vyhlídka je uzavřený zastřešený a prosklenný prostor. Vrchol věže tvoří technologická příprava se stožárem pro umístění telekomunikačních zařízení. 

Prostorová příhradová konstrukce rozhledny je navržena z jednotlivých prvků tvořených lepeným nebo rostlým dřevem v prvcích o průřezech cca 200x200 mm, které budou navzájem spojeny do prostorové konstrukce oválního půdorysu. Půdorysný tvar rozhledny se po výšce mění a to tak, že ze široké základny se zůžuje ve 2/3 výšky a mírně rotuje. Toto řešení pomocí prostorové příhradoviny zajišťuje dostatečnou tuhost celé konstrukce, čímž je zabráněno nadměrnému vychýlení konstrukce a lze zabránit i kminátní konstrukce vlivem větru. Proti vodorovným silám bude konstrukce ztužena vodorovnými prvky táhel ve třech na sobě nezávislých výškových úrovních. V každé z těchto úrovní bude pomocí několika táhel zajištěno propojení obvodových prvků přes střed celé věžové konstrukce. Jako komunikační prostora slouží vnitřní vřetenové schodiště umístěné uvnitř příhradové konstrukce. Toto schodiště bude vyneseno vlastní nosnou konstrukcí, která se bude skládat ze schodnice a centrálního sloupu. Jako materiál pro schodišťovou konstrukci bude použita ocel.

Hlavní konstrukce věže bude v dílčích částech vyplněna tahokovovou výplní z důvodu částečné ochrany proti povětrnostním vlivům.