CC BY
0УДК 551.521.3, 551.583 ТЕНДЕНЦИИ АРХИТЕКТУРЫ БУДУЩЕГО: ОТ ТРАДИЦИОННОГО
К СОВРЕМЕННОМУ
КЕНЖЕГАЛИЕВА БИБИГУЛЬ АМАНГЕЛЬДИЕВНА
Старший преподаватель кафедры «Архитектура и строительство», Западно - Казахстанский инновационно - технологический университет,
Г. Уральск, Казахстан
Аннотация: Архитектура - это постоянно развивающаяся и динамичная область искусства и науки проектирования конструкций и пространств, которая постоянно адаптируется к новым тенденциям дизайна, строительства и технологий. В настоящее время эта область развивается быстрее, чем когда-либо прежде. Частично эта эволюция происходит благодаря новым доступным технологиям и новому креативному подходу творческих умов, которые разрабатывают современные способы решения старых проблем. В процессе поиска и решения проблем в XXI веке, современные архитекторы находят инновационные способы интерпретации мира вокруг нас. В последние годы мы наблюдаем значительный сдвиг в архитектурных тенденциях с акцентом на устойчивое развитие, технологии и инновации. Концептуально традиционная архитектура, включающая экологический компонент и социокультурный элемент в основу пространственного дизайна, позволяет формировать функциональную и устойчивую среду обитания в соответствии с ресурсами окружающей среды, местными материальными возможностями, культурными потребностями и стилем производства.
Архитектура напрямую связана со многими научными областями и дисциплинами и влияет на другие области в контексте своей собственной практики. Поскольку технологии продолжают быстро развиваться, многие концепции и тенденции в архитектуре и дизайне продолжают меняться, трансформироваться и развиваться. Происходит процесс перехода к технологичным и умным зданиям и конструкциям. Традиционная среда обитания и строительная культура трансформируются в высокотехнологичные здания. Постоянное развитие технологий приносит с собой пространственные обновления.
В этой статье рассматриваются некоторые из наиболее интересных и перспективных архитектурных тенденций, которые будут актуальны в ближайшем будущем.
Ключевые слова: Архитектура, Современные тенденции дизайна, Искусственный интеллект, кинетическая архитектура, Строительные технологии
Введение. На протяжении всей истории человечества архитектура выступала как показатель уровня развития общества, отражая ценности, успехи и возможный упадок цивилизаций с течением времени. От монументальных сооружений до жилых домов и зданий, составляющих структуру города, можно многое узнать о людях, населявших их задолго до нашего времени [1]..
Традиционная архитектура - это динамичная концепция, которая менялась с годами, решая многие существующие жилищные проблемы в нашем обществе. Это способ строительства дома особым образом с использованием узнаваемых символов определенной уникальной культуры свойственной к определенной локации общества, нации. Традиционная архитектура - это структура, принятая в местном масштабе, сложившаяся в результате многовекового опыта, использующая символические ценности региона и культуры, к которой она принадлежит, и являющаяся культурой расселения, передаваемой из поколения в поколение [2,3]. Концептуально традиционная архитектура, включающая экологический компонент и социокультурный элемент в основу пространственного дизайна, позволяет формировать функциональную и устойчивую среду обитания в соответствии с ресурсами
окружающей среды, местными материальными возможностями, культурными потребностями и стилем производства. В традиционной строительной культуре существует определенная идентичность здания и использование местных строительных материалов и стилей, которые стали отдельным направлением в дизайне [4]. Если оценить развитие архитектуры, что эквивалентно истории человечества, на протяжении всего исторического процесса, то видно, что архитектура является той областью, где культурное наследие народов выражается наиболее конкретным образом. Однако это явление более остро воспринимается в традиционной строительной культуре, и теперь оно интерпретируется в более универсальном масштабе в современных архитектурных продуктах.
Новое поколение стремится к повышенному уровню комфорта в своих домах, а достичь таких стандартов можно только за счет использования современной техники, которая требует значительных первоначальных затрат и более высокого энергопотребления. Однако при грамотном и рациональном использовании традиционных решений можно значительно сократить потребности в энергии и использовать архитектурный стиль, достаточный для строительства более комфортного дома. Проектировщики зданий могут использовать современные материалы, инновационные методы строительства и технологии для повышения рентабельности и эффективности традиционных зданий [5]. Помимо этого, игнорирование архитектурного наследия и мудрости прошлого означает игнорирование неизбежной проблемы повышения энергоэффективности, необходимой нынешнему поколению.
История архитектурного дизайна, о которой говорили с древних времен, с ХХ века переместилась в другую точку. Современная архитектура стала популярной в конце XIX века после революции в технологиях, строительных материалах и инженерии, а также желания отказаться от традиционных архитектурных стилей и изобрести что-то новое и функциональное [6,7,8]. Железобетон заменил кирпич и камень в качестве основных строительных материалов. Механизация и интернационализация привели к отказу от традиционной архитектуры, а с внедрением новых строительных инструментов и оборудования сроки проектирования и строительства стали короче [9].
В эпоху, когда технологии интенсивно развиваются, многие концепции в архитектуре и дизайне продолжают меняться, трансформироваться и развиваться. Идет процесс перехода к технологичным и умным зданиям и сооружениям, тем самым традиционная среда обитания и строительная культура трансформируются в высокотехнологичные здания. Постоянное развитие технологий привносит пространственные обновления. Благодаря адаптивным и изменчивым технологиям эстетика пространства быстро меняется и трансформируется. Более технологичные влажные помещения (ванная, кухня и т. д.), изменение цветов и освещения пространства в зависимости от температуры и психологии, программирование света и тепла в соответствии с желаемым уровнем, объекты, использование экологически чистых и/или «умных» материалов, «умная» акустика, «умные» системы безопасности и футуристические приложения имеют решающее значение в современном архитектурном дизайне [10].
Проектирование зданий и помещений может быть реализовано с использованием самых передовых и современных систем и методов в технологическом, цифровом, электронном и нанотехнологическом плане. В процессе, когда почти каждая проблема решается с помощью машин и электроники, эти разработки также напрямую влияют на дизайн и архитектуру. В этом контексте современная архитектура продолжает свое развитие в соответствии с текущими тенденциями и альтернативами, чтобы создавать более качественные, удобные и спокойные пространства для людей в архитектурном дизайне.
В самом ближайшем будущем прогнозируется, что общественные мероприятия и общественные пространства, особенно на открытом воздухе, будут создаваться внутри зданий/сооружений с целостным подходом в рамках различных требований и потребностей общества и личности. Будут сложные алгоритмические данные, роботизированные и нанотехнологические подходы и выдающиеся архитектурные разработки. Путем новой интерпретации использования традиционных строительных материалов с использованием
современных технологий будут разработаны более прочные, легкие, многоразовые или трансформируемые строительные материалы [11].
2. Методы исследований. Основной материал исследования состоит из анализа письменной и визуальной литературы о будущих подходах к архитектурному проектированию. В этом контексте оценивались все виды исследований, статьи, письменные и визуальные данные. В исследовании использовался качественный метод исследования, также определяемый как «интерпретативное полевое исследование». Методы аналитического обзора литературы и научно-технической документации использовались с субъективно-интерпретативным подходом к исследуемому предмету. В этом смысле были оценены данные, касающиеся окружающей среды, архитектурного дизайна и связанных с ними технологий, а также данные, подчеркивающие способ восприятия явления, а результаты интерпретировались в соответствии с индивидуальным мнением, опытом и восприятием путем проведения содержательного и описательного анализа.
3. Результаты и обсуждения. Как глобальные, так и локальные изменения и трансформации, ввиду их взаимосвязи со всеми сферами жизни, требуют формирования соответствующей окружающей среды и архитектурного проектирования, предопределяющего социальные и жизненно важные проблемы будущего. В этом контексте основной целью строительной культуры будущего неизбежно станут технологии, новые концепции дизайна и футуристические перспективы.
Технологии и цифровизация в архитектурном проектировании требуют многофункционального подхода в соответствии с географическими особенностями, социальными условиями и требованиями района, где расположено здание. Для обеспечения энергоэффективности на самом высоком уровне будут реализованы концептуальные здания с использованием высокоэффективных современных строительных материалов и технологий, а также искусственного интеллекта, в которых энергопотребление здания будет осуществляться в контролируемом режиме работы [5]. Когда примеры проектов выходят на основной план, проектирование и строительство новой урбанистической культуры, экономик городов а также зданий и сооружений под землей, над землей, под водой и в воздухе будут интерпретироваться с футуристической точки зрения.
В процессе, когда традиционные космические проекты устаревают компьютерная архитектура, инновационные материалы и структурные системы, вертикальный дизайн, параметрический дизайн, кинетические структуры, мобильная архитектура, мегаструктуры и дизайн футуристических пространств формируют архитектуру будущего [12].
В архитектуре XXI века, помимо эффективного междисциплинарного сотрудничества, интеграция общественных и частных пространств, умные, адаптивные, многофункциональные, трансформируемые пространственные конструкции и адаптируемые открытые пространства получат широкое распространение и будут определять формирование жилой среды.
Искусственный интеллект (ИИ) и архитектурный дизайн. Принцип ИИ, который сочетает статистические методы с вычислениями, является новым подходом, который может улучшить недостатки параметрической архитектуры [13]. Использование ИИ, определяемого как «искусственная имитация аналогичного интеллекта путем анализа методов человеческого мышления и разумного поведения», в архитектурном проектировании вывело на новый уровень «умное проектирование зданий и пространств». В этом контексте разрабатываются различные подходы и могут меняться определенные параметры в зависимости от характеристик умных домов [14]. Применение «интеллектуальных» технологий позволяет реализовывать концепции «умного дома» и «умного города». За счет наличия всей информации об объекте в «облаке», управление и мониторинг различных параметров (энергопотребление, транспорт, освещение и др.) становится более удобным и эффективным [15]. Искусственный интеллект, соответственно, помогает градостроителям формировать адаптивную городскую среду, основанную на стратегиях и данных в режиме реального
времени [16]. Зданиям с помощью искусственного интеллекта можно придать разные функции; Экономичные, энергоэффективные здания проектируются, где управление оборудованием осуществляется из определенного центра, а условия комфорта и безопасности обеспечиваются системами автоматизации в соответствии с требованиями пользователя. Таким образом создаются конструкции и пространства, в которых все оборудование, такое как сигнализация, системы камер, кондиционирование воздуха, акустика и освещение, обеспечивается информационными системами. Кроме того, искусственный интеллект также используется в процессе проектирования зданий; Он направляет проектирование, анализируя все компоненты проекта при расположении здания на земле, его гармонизации с топографией, организации пространства и реализации функционального дизайна пространства. Искусственный интеллект обладает способностью оценивать, анализировать и анализировать данные, представленные ему при архитектурном проектировании, и, в частности, он освобождает проектировщика от «бремени рисования и представления» от начала проектирования до завершения процесса. На этом этапе система искусственного интеллекта, основанная на создании изображений из текста, требует, чтобы определения желаемых элементов и шаблонов в дизайне были введены в систему в виде текста. Руководство должно соответствовать ключевым словам, касающимся эстетического подхода, которого необходимо достичь при проектировании. На этом этапе уровень детализации ввода данных помогает искусственному интеллекту понять желаемые особенности архитектурного проекта и создать изображение, соответствующее этим критериям (рис. 1). Однако, следует отметить и важную проблему «умных городов»: в таких системах город рассматривается не как центр сообществ, а как территория, которой необходимо управлять [ 17]
Рисунок 1 - Дизайны, созданные Патриком Шумахером для ZHA с использованием
МЫ]оигпеу [18]
Кинетическая архитектура это гибкий архитектурный подход, основанный на теме изменчивости и трансформации. Это здания с динамическими технологиями строительства, которые реагируют на естественные переменные в окружающей среде, а не являются статичными [19,20]. В этом контексте здания проектируются как сложные системы, приспособленные к климатической и энергетической оптимизации [21]. (рис. 2).
Рисунок 2 - Кинетическая теплица - невероятная трансформация всего за четыре минуты (Heatherwick Studio, 2022 г. Западный Суссекс, Англия) [22]
Детали зданий могут применяться к конструкциям любых размеров и различаться по своим морфологическим и кинематическим свойствам [23]. Здесь речь идет о дизайне геометрии многофункционального механизма. Основная цель - формирование зданий, которые быстро реагируют на меняющиеся условия и потребности. С помощью технологических разработок можно добиться динамичных фасадов и движущихся поверхностей. Контроль тепла, солнца, света и тени также может быть достигнут с помощью кинетических фасадов. Его также можно использовать в эстетических и визуальных целях (рис. 3).
Рисунок 3 - Торговый киоск Harbour с инновационным фасадом - первая
кинетическая постройка в Гонконге (LAAB Architects, 2019 г. Гонконг, Китай) [22] В кинетических проектах зданий также используется и параметрическая архитектура. В дизайне кинетического фасада обычно используются пневматические конструкции, легкие конструкции, мембранные системы, плиты, системы на основе материалов. Эти алгоритмически сетевые структуры с возможностью адаптирования также включают в себя энергоэффективный дизайн [24]. В кинетическом структурировании, также определяемом как
«кибернетика», архитектурное проектирование осуществляется с использованием различной геометрии и математических мозаик. Кинетические структуры примечательны тем, что могут изменяться, развиваться, реагировать на различные условия и являются гибкими структурными системами пространства, которые можно трансформировать. Поскольку жизненный цикл требует, чтобы жилые помещения были динамичными, кинетические структуры также могут реагировать на изменение распорядка дня [25]. В этом смысле мобильность - это практический метод проектирования, отвечающий пространственным требованиям. С помощью алгоритмов, механики и электронных наук создаются пространства и здания, которые трансформируются с мобильностью, расположением и геометрией, изменяющиеся в соответствии с дизайном конструкций. Более того, приложения кинетической архитектуры применяются в рамках энергоэффективного проектирования, производства энергии и устойчивого развития.
Параметрическая архитектура и дизайн - это метод цифрового проектирования, который позволяет формировать форму и структуру путем объединения различной информации и переменных о проекте. Параметрическая архитектура использует геометрический язык программирования, который работает вместе с системой кодирования [26]. Помимо кодирования, он дает возможность визуально создавать параметрический дизайн, путем включения в процесс проектирования возможностей, которые обычно невозможны с помощью программного обеспечения для 3D-моделирования. С помощью этого метода достигается не проектирование здания, а форма, которая является результатом контролируемых переменных. Параметрическое проектирование, компьютерные технологии и воображение в совокупности ускоряют процесс проектирования [27]. Его вторая важная особенность заключается в том, что он приближает архитектурное производство и технологии к программированию и языку кода. Когда есть код формата, становится проще перерабатывать и создавать библиотеки для материалов и деталей.
Ограничением параметрической архитектуры является процесс строительства. Несмотря на гибкость и безграничность процесса проектирования, конечный результат сконструировать непросто (рис. 4).
Рисунок 4 - Международный медиа центр "Феникс" (BIAD UFO 2014 г. Пекин, Китай) [28] Параметрические конструкции, в которых используются более инновационные формы по сравнению с традиционным дизайном, имеют адаптируемую, персонализированную и настраиваемую структуру.
В дополнение к рассмотренным подходам экологичное регенеративное проектирование, гибкое проектирование пространства, использование инновационных строительных материалов, умные здания, человеко-ориентированное проектирование, передовые системы автоматизации зданий и мобильная архитектура всегда будут на повестке дня архитектуры будущего.
Заключение. Развитие технологий приводит к революционным изменениям в образе жизни, деловой среде и сферах коммуникации, а также способствует к превращению общества в цифровую цивилизацию. В настоящее время архитектура и строительная наука также вступили в процесс значительной трансформации с развитием информационных и компьютерных технологий. Если оценивать в глобальном масштабе, то основными фактами, оставившими свой след в XXI веке, являются рост числа стихийных бедствий; пандемии и интенсивная урбанизация. Поэтому проектирование устойчивых городов, устойчивых зданий и устойчивых пространств перед лицом этих событий и угроз является еще одним важным аспектом [29,30]. Наиболее оптимальным и быстрым решением в этом смысле являются современные технологии.
Использование искусственного интеллекта в архитектурном проектировании способствует повышению эффективности строительства, быстрому проведению некоторых анализов и сокращению процесса проектирования, этого будет недостаточно с точки зрения творческого мышления, однако здания должны отвечать потребностям, таким как принадлежность, комфорт, мир и спокойствие.
Будущее имеет много возможностей и вместе с тем немалое неопределенностей. Искусственный интеллект, технологические разработки, нанотехнологии, виртуальная жизнь, робототехнические разработки, мегаструктуры выводят человечество, среду обитания и архитектуру на качественно новую фазу развития. Однако вопрос состоит в том, является ли это явление положительным или отрицательным. Современные технологии должны эффективно использоваться в процессе проектирования и строительства, но определенно не должны использоваться для доминирования над природой. Для физического, психического и духовного здоровья общества архитектура и среда обитания должны быть свободны от искусственных и виртуальных подходов.
Архитектурные проекты будущего - это не только продукт компьютерного моделирования, инновационно-информационных технологий, искусственного интеллекта и алгоритмических расчетов, но и требующие от архитектора творческого интеллекта, чувств и эмпатии.
Архитектура будущего или будущее архитектуры, независимо от текущего состояния технологий, должно быть биофильным и основаны на природе. Не то, что преобразует ее, а то, что безубыточно интегрируется с природой и окружающей средой обитания.
ЛИТЕРАТУРА
1. Локотко А. Архитектура. Авангард, абсурд, фантастика. - Litres, 2022.
2. Аббад Ф. и др. Традиционная архитектура //Системные технологии. - 2018. - №. 1 (26). -С. 237-241.
3. Бембель И. О. О понятии «традиция» в архитектуре //Вестник Санкт-Петербургского университета. Искусствоведение. - 2014. - №. 1. - С. 164-172.
4. Кирьянов О. И. Традиционные интерьеры и архитектура в странах мира: принципиальные сходства и культурные различия //Language. Philology. Culture. - 2019. - Т. 9. - №. 1-2. - С. 28.
5. Куликов Д. А. Принципы организации ресурсосберегающего архитектурного пространства //Известия Казанского государственного архитектурно-строительного университета. -2011. - №. 1 (15). - С. 31-38.
6. Власов В. Г. Дизайн-архитектура и XXI век //Архитектон: известия вузов. - 2013. - №. 1.
7. Фремптон К. Современная архитектура Критич. взгляд на историю развития. - Стройиздат, 1990.
8. Садыков Н. И., Садыкова С. Н. К ПРОБЛЕМЕ" СОВРЕМЕННОСТЬ И ТРАДИЦИИ" В АРХИТЕКТУРЕ //Qazaqtany. - 2019. - №. 1. - С. 302-306.
9. Мелодинский Д. Л. Масштабность в современной архитектуре //Architecture and Modern Information Technologies. - 2012. - №. 4 (21). - С. 10.
10. Эллард К. Среда обитания: как архитектура влияет на наше поведение и самочувствие. -Альпина Паблишер, 2016.
11. Афанасьева О. К. Архитектура малоэтажных жилых домов с возобновляемыми источниками энергии //Москва. - 2009. - С. 149.
12. Бембель И. О. Мимесис как индикатор архитектурных суперстилей //Академический вестник УралНИИпроект РААСН. - 2021. - №. 3 (50). - С. 94-98.
13. Полежаев А. В. Применение искусственного интеллекта в архитектурном проектировании // МОЛОДЫЕ ИССЛЕДОВАТЕЛИ в ОТВЕТ на СОВРЕМЕННЫЕ ВЫЗОВЫ: Сборник статей Международной научно-практической конференции, Петрозаводск, 04 мая 2022 года. - Петрозаводск: Международный центр научного партнерства «Новая Наука» (ИП Ивановская И.И.), 2022. - С. 261-268.
14. B. Gülay Taççi And Ö. Akta§, "Yapay Zeka ve Mimarlik," YAPI , no.413, pp.130-135, 2016
15. Власова Е.Л. Искусственный интеллект в архитектурноградостроительном проектировании / Е.Л. Власова, М. Л. Власова, Н. В. Боровикова, Д. В. Карелин // Architecture and Modern Information Technologies. 2023. №4(65). С. 311-324.
16. Касьянов Н.В. Архитектура в контексте развития искусственного интеллекта // Современная архитектура мира. 2020. №10. С. 23-48.
17. Адам Гринфилд. Против умного города. Нью Йорк: Do projects, 2013. 147 с.
18. https://cih.ru/wp/bld
19. Якупова Л. А., Осокина В. А. Архитектура будущего: кинетическая архитектура. - 2018.
20. Богданова О. В., Лузина Ю. Л., Филатова Ю. Д. Кинетическая архитектура -архитектура движения //Тенденции развития науки и образования. - 2017. - №. 22-4. - С. 30-31.
21. Коркмаз К. К кинетической архитектуре // Эгейская архитектура. -2001. - № 37. С. 8-11.
22. https ://www.architime .ru/kinarch.htm
23. Хиценко Е. В., Рыбалкина В. И. Особенности формообразования в кинетической архитектуре //Творчество и современность. - 2020. - №. 1 (12). - С. 119-130.
24. Миронова Н. Е. ОСОБЕННОСТИ КИНЕТИЧЕСКОЙ АРХИТЕКТУРЫ //Международная научно-техническая конференция молодых ученых БГТУ им. ВГ Шухова, посвященная 300-летию Российской академии наук. - 2022. - С. 484-491.
25. Кашина И. В., Забейворота В., Симакова А. Исследование причин использования кинетической архитектуры в современном мегаполисе //Строительство и техногенная безопасность. - 2017. - №. 8 (60). - С. 15-21.
26. Есипова А. А., Аганова А. Ю., Комарова Н. Д. Параметрическая архитектура-ведущий стиль в архитектуре будущего //Минеральные Воды. - 2014.
27. Кравченко Г. М. и др. Применение информационного моделирования при исследовании уникальных объектов параметрической архитектуры //Инженерный вестник Дона. - 2019.
- №. 1 (52). - С. 128.
28. https://www.architime.ru/specarch/top_10_parametric_arch
29. Салмина О. Е., Быстрова Т. Ю. Принципы созданияустойчивой архитектуры //Академический вестник УралНИИпроект РААСН. - 2015. - №. 4. - С. 36-40.
30. Есаулов Г. В. Устойчивая архитектура-от принципов к стратегии развития //Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. - 2014. - №. 6 (47).
- С. 9-24.
