Чтение онлайн

«Проектировать – это творить, создавать что-то новое. Инженерное проектирование – это непрерывный процесс, в котором научная и техническая информация используется для новой системы, нового устройства или процесса, приносящего обществу определенную пользу. Умение проектировать – это одновременно и наука и искусство» [40].

Качественная и востребованная эволюция в архитектурно-строительном проектировании это результат работы во множестве сопряженных с архитектурой направлениях. И прогресс, как правило, возможен только на стыке достигнутых решений сразу нескольких научных вопросов. Среда архитектурного творчества уникальна именно тем, что имеет основой абсолютно разные, иногда конфронтирующие научные направления – это и социология, философия, эргономика, технология строительного производства, геонауки и т.д. Такое положение, полностью отвечая законам диалектики, рождает непрерывный процесс поиска, результатом которого становится создание множества архитектурных направлений. Однако не каждое из них сможет стать основой для реализации идеи и получить практическое применение, потому как для продуктивной работы творческой мысли важно верное сочетание результатов прикладных исследований наряду с чистым творчеством, основанным на существующей парадигме в архитектуре.

Фундаментальные исследования как в естественных, так и в гуманитарных науках становятся толчком в развитии теории архитектурного творчества. Это самый первый этап развития, далее ряд архитектурных нововведений появляется только после реализованных достижений наук прикладного характера, поэтому можно назвать архитектурное творчество движимым научными разработками. В то же время не следует упускать, что именно на первом этапе при развитии теории архитектуры появляются задачи и определяются направления развития прикладных дисциплин, таким образом, и само архитектурное творчество является движущим научную мысль. Такой возвратно-поступательный характер обращения делает архитектуру неотъемлемой частью во всех видах научной деятельности. Особенно ярко такое взаимодействие наблюдается в области строительных материалов и инженерных систем. Экстремальные условия архитектурной среды диктуют необходимость расширения выбора применяемых строительных материалов, например скачок в развитии теплотехнических свойств определенного класса материалов и расширение характеристик светопрозрачных элементов уже явились результатом дефицита свободного пространства как условия развития архитектурной мысли. Основной предпосылкой явилась именно потребность в новых архитектурных элементах. Возможность же, безусловно, была обеспечена фундаментальными физико-химическими исследованиями. Стремление архитектурной среды к свободным пространствам, не ограниченным рамками строительных модулей, ставит задачу перед строительной механикой и сопротивлением материалов отодвинуть грань материалоемкости и повысить эффективность расчетной схемы, обнажая скрытые возможности применяемых ранее принципов моделирования. И именно эти науки ставят граничные условия для конструктивной части архитектуры. Отдельным классом в этом вопросе стоит экология как цель сразу всех вышеперечисленных наук как прикладного, так и фундаментального характера. Именно из-за практической необходимости, из-за поставленных условий в современности это направление собирает результаты и побуждает развитие, зачастую даже в ущерб трудоемкости и экономике, нарушая тем самым основные законы естественного развития технологий.

Высокое качество архитектурного творчества может быть достигнуто путем сбора, анализа и переработки возможностей, открываемых научными направлениями. Метод морфологического анализа в данном случае – основа выбранного исследования и рассматривается с позиций праксеологии.

«Праксеологический подход к проектной деятельности заключается в том, что проектирование рассматривается как подготовка действия или продукта, т. е. как подготовительное действие, представляющее собой осмысливание того, что подготавливается. Таким образом, проектирование является информационной подготовкой некоторого изменения.

Теория изменений как часть процесса проектирования, так же как и теория познания по отношению к познавательной деятельности, ставит своей целью формулирование критериев целесообразности изменений. Эта задача может быть выполнена путем проведения исследований и обобщения этих результатов в виде общих закономерностей» [4].

На основании сказанного, можно сделать вывод: из всех методологических концепций системотехническая наиболее близка к «естественному» человеческому мышлению. Системный подход объединяет естественнонаучный метод, основанный на эксперименте, формальном выводе и количественной оценке, с умозрительным методом, опирающимся на образное восприятие окружающего мира и качественный синтез.

Данная методология не является отправной точкой, а составляет постоянный, сопутствующий всей работе над архитектурным замыслом, процесс.

Архитектурная мысль всегда направлена на решение конкретной задачи в условиях конкретной среды, что делает принимаемые решения индивидуальными, но, анализируя наиболее выдающиеся результаты в данной области, можно сделать вывод, что любое, верно примененное индивидуальное решение, как синтез научных достижений и художественных потребностей, становится в той или иной степени массовым, расширяя возможности в архитектурно-художественном творчестве.

«Проект – это ограниченное во времени целенаправленное изменение отдельной системы с установленными требованиями к качеству результатов, возможными рамками расхода средств и ресурсов и специфической организацией» [33].

Рефлексия – постоянный анализ целей, задач, процесса, результатов.

Таким образом, мы рассмотрели основные философские, психологические и системотехнические понятия, необходимые для дальнейшего изложения. Чтобы архитектурно-проектная деятельность была осмысленна и организована, необходимо представлять критерии научного знания, которые мы попробуем изложить в следующем параграфе.

Архитектура – явление очень сложное, связанное многими нитями с обществом, экономикой и культурой. Двусторонность природы зодчества, в котором веками переплеталось материальное и художественное, породила не только трудности познания архитектуры, но и возможности многосторонних подходов к ней. С одной стороны, современная архитектура невозможна без сложных инженерных расчетов, рациональных прочных структур, определяющих архитектурную форму, или синтезированных с ней. С другой стороны, расчеты и конструкции сами по себе являются техническими условиями возникновения архитектуры и ее возможного обогащения.

Исследования инженеров-проектировщиков на стадии предпроектной подготовки, в отличие от теоретических исследований, вынуждены осуществляться в сравнительно короткие сроки. Они включают в себя: исследования земельно-правовых и имущественно-правовых отношений; инженерные изыскания (геодезические, геологические, гидрогеологические, метеорологические и климатические, экологические и санитарно-эпидемиологические и другие); социально-экономические изыскания; историко-культурные и археологические исследования; исследование перспективного градостроительного развития территории; обследование несущих конструкций объекта по объектам реконструкции; обследование несущих конструкций соседних объектов (при работах в стесненных условиях); научное обоснование разработки (при необходимости); характеристику эффективности разработки проекта.

Таким образом, проектирование можно рассматривать, с одной стороны, как заключительную фазу процесса исследований, а с другой стороны, – как начальную фазу производственного процесса реализации объекта капитального строительства. Результатом проектирования является не материальный объект, а графическая реализация идеи, удовлетворяющая определенным требованиям заказчика и требованиям социальной среды.

В результате исследований происходят открытия, обнаруживающие либо ранее неизвестные, но реально существующие явления и взаимосвязи между ними, либо фрагменты действительности. Такие открытия увеличивают область наших познаний, как в результате обнаружения новых явлений, так и вследствие полученных дополнительных знаний об уже известных явлениях. Открытия формулируются в виде некоторых обобщенных утверждений, имеющих силу при наличии некоторых условий, породивших эти открытия.

Помощником в их решении в век информационных технологий является компьютер, который с самого начала задумывался и создавался для выполнения сложных расчетных процедур.

По мере создания и совершенствования технической базы и программного компонента, вычислительный блок стал позволять совершать все более объемные и сложные расчеты, в которых были заинтересованы и специалисты математического профиля, и профессионалы разных технических специальностей, в том числе и проектировщики.

Например, при разработке проекта архитектор выполняет чертежи объемно-планировочных решений в Autodesk AutoCAD Professional–трехмерной системе автоматизированного проектирования и черчения, разработанной компанией Autodesk, или в другой графической автоматизированной программе, а инженер импортирует графический объект в виде геометрических исходных данных расчетной модели в многофункциональный программный комплекс для проектирования и расчета основных строительных конструкций различного назначения (Лира, Stark, StrukturCAD и другие). Реализованный метод расчета – метод конечных элементов (МКЭ). Выполняется расчет на статические (силовые и деформационные) и динамические воздействия. Производится подбор или проверка сечений стальных конструкций и (или) армирования сечений железобетонных конструкций. Выдаются эскизы рабочих чертежей КМ, а также чертежи железобетонных элементов. Множественные специализированные системы позволяют моделировать работу массивов грунта, рассчитывать мостовые сооружения, моделировать работу сооружения в процессе монтажа, исследовать поведение конструкции под динамическими воздействиями во времени и многое другое.

Инженер-расчетчик составляет расчетную модель по геометрической схеме архитектурно-планировочных решений, задавая исходные данные из числа имеющихся в программе элементов, связей, видов нагрузки и прочих условий. Моделирование основывается главным образом на теории вычислительных систем, математике, теории вероятностей и статистике, но в то же время и на интуитивном процессе. Подобно всем средствам, существенно зависящим от искусства их применения, моделирование расчетной системы объекта проектирования способно дать либо очень хорошие, либо очень плохие результаты, оно также может ввести в заблуждение. Поэтому важно, чтобы расчетчик и инженер-конструктор, которые будут пользоваться результатами расчета, представляли себе смысл вводимых допущений, сильные и слабые стороны метода, его преимущества и тонкости. Под моделью реальной системы понимается представление группы конструкций и элементов или идей в некоторой форме, отличной от реального воплощения. Сходство модели с объектом, который она отображает, называется степенью изоморфизма. Для того чтобы быть изоморфной (то есть идентичной или сходной по форме), модель должна удовлетворять двум условиям.