|
|
האם יש עתיד לעתידנות? תכנון פרמטרי מקושר שרון גור זאב, עמי רן המעבר מתכנון "בעזרת" מחשב לתכנון "באמצעות" המחשב הוא אחת ההתפתחויות החשובות המתרחשות כעת בעולם האדריכלות. לתוכנות הקאד הבסיסיות שנועדו לשרטוט דו-־מימד של תוכניות, חתכים וחזיתות, ישנן כיום אלטרנטיבות מתקדמות יותר. תוכנות פרמטריות שנכנסו לשימוש בתחילת שנות התשעים מאפשרות להפיק קבצים תלת־מימדיים על ידי קישור בין קובצי התכנון. החידוש האחרון הוא "תכנון פרמטרי מקושר", המאפשר להגדיר ולשלוט בחלק גדול של מערכות היחסים המתקיימות בתוך ובין רכיבי הפרויקט. במצב כזה הצורך בתוכניות וחתכים הולך ופוחת, משום שהן התכנון והן הייצור מתבצעים ישירות מהקונפיגורציה התלת־מימדית.
השינויים האלה יוצרים מציאות חדשה, שבה, המחשב שהיה עד לא מזמן כלי עבודה ואמצעי להפיכת סקיצות רעיוניות לתוכניות עבודה, הופך בהדרגה להיות, לא רק "שותף" פעיל בתהליך התכנון, אלא גם מרכיב חשוב ביישום הפרויקט בשטח. התכנון הפרמטרי המקושר מבוסס על פרמטרים (ערכים משתנים) ו'אילוצים' (ערכים קבועים). בעוד שה'פרמטר' הוא ערך מספרי המגדיר את הרכיב (Component), האילוץ (Constraint) מגדיר את היחס בין הרכיבים ומכתיב את התנהגותם. אם נגדיר לדוגמה "משפחה" של מלבנים שבהם ה'אילוץ' הוא שהזווית הכלואה בין הצלעות H,V (פרמטרים הניתנים לשינוי) היא 90 מעלות, נקבל אינסוף של וריאציות מלבניות. אם "נשחרר" את האילוץ הזה, נקבל "משפחה" חדשה של מרובעים שונים על בסיס אותו מלבן. אם נכתיב אילוץ נוסף - לדוגמה, ש H=V, נקבל "משפחה" חדשה של ריבועים, באינסוף של גדלים. כלומר, ההבדל בין ה"משפחות" (מודלים תכנוניים) נקבע על ידי מערכת האילוצים, בעוד שהווריאנטים הנכללים באותה משפחה מתקבלים באמצעות שינוי הפרמטרים המרכיבים את המודל. לפיכך ניתן לומר, שכמות האילוצים במודל מגדירה את "דרגת החופש" המתקיימת בו. תהליך התכנון בתוכנה מקושרת מבוסס, אם כן, על שרשרת של פעולות, המתחילה בברירת הפרמטרים, עוברת להגדרת היחס ביניהם, וחוזרת לערכי הגודל שלהם בהתאם לצורך. לאחר שהגדרות האלה נעשות, הן נשמרות לאורך כל התהליך. כאשר מתרחש שינוי בערכי הגודל של אחד הפרמטרים או במיצובו היחסי במודל התכנוני, מתבצע תהליך של הסתגלות, המתבטא בכל רכיבי התכנון. הגדרת הפעולות יוצרת מעין "עץ פעולות", שעל בסיסו ניתן לקבל מגוון רחב של אופציות. 'עץ פעולות' הוא מעין ג'נוטייפ' (קוד גינטי) שבאמצעותו ניתן לייצר אינסוף של 'פנוטייפים' (התגלמויות שונות של אותו קוד), בהתאם לנסיבות. לדוגמה - "עץ הפעולות" הדרוש ליצירת קובייה הוא ריבוע הנמשך לאורך ציר (איור 5). החלפת הריבוע בעיגול על אותו עץ של פעולות תניב גליל (איור 6). "עץ הפעולות" במקרה הזה קצר ופשוט, אך ניתן גם ליצור "עץ פעולות" ארוך ומסובך, שבו ניתן יהיה להחליף רכיבים בהתאם לצורך, כאשר המודל התכנוני משתנה באופן אוטומטי, ללא כל צורך לחזור לקודת הפתיחה. לאחר הזנת הנתונים ניתן לבחון את הקונפיגורציה שמתקבלת ולשנותה בהתאם לצרכים ולהעדפות. כאשר ההגדרות מניבות תוצאה רצויה, ניתן להציב או לשנות את ערכי הגודל של הפרמטרים, או להגדיר מחדש את האילוצים. העיקרון הוא, שהקונפיגורציה שמתקבלת מבטאת בזמן אמת את כל האדפטציות. היתרון של השיטה טמון אם כן ביכולת להשתמש בהגדרות גנריות, לבחון אופציות שונות בזמן קצר יחסית, ולהסיק מסקנות שעשויות להשפיע על המקרה הספציפי. הצורות המורכבות שמתקבלות באמצעות תכנון פרמטרי מקושר יוצרות, אתגר טכנולוגי. כאשר כל רכיב במבנה מבטא צורך מוגדר, הוא שונה בצורתו מהחלקים האחרים. כיוון שכוח העבודה הקונבנציונלי בענף הבנייה אינו מיומן בהתקנת רכיבים חד-פעמיים רבים, בניית מבנה שתוכנן בתוכנה פרמטרית מחייבת שיטות ייצור מתקדמות יותר, וממילא תלות גוברת במחשב גם בתהליך הבנייה. טכניקות הייצור הנפוצות בשלב זה מבוססת על חיתוך דו-מימדי של לוחות או משטחים, או כירסום תלת-מימדי של נפחים או תבניות(CNC) שבהן ניתן להשתמש ליציקת רכיבים מסוימים בבניין (כגון הגג במרכז רבין בתל אביב). ייצור הרכיבים מתבצע ישירות מקבצי המחשב המופקים על-ידי התוכנות הפרמטריות. שיטת ההרכבה המקובלת מבוססת על סימון חלקי המבנה בתוויות ברקוד, באמצעותם הם מנותבים במדויק למקומם במבנה באמצעות GPS. כלומר, החלקים אינם ממוקמים האחד ביחס לשני, אלא ביחס למיקומם במרחב - יתרון המונע טעויות מצטברות בתהליך הבנייה. שימוש מוקדם יחסית בתוכנה פרמטרית מקושרת, מודגם בבניית הטרמינל הבינלאומי "ווטרלו" בלונדון (ראה איורים בעמודים הבאים). במבנה זה שתוכנן על ידי ניקולא גרימשו ב-1993, עץ פעולות אחד מניב רכיבים בעלי מפתחים וזוויות קימור שונים, בהתאם למיקומם במערכת. מבנה הגג עוקב בדייקנות אחר תוואי מסילות הרכבת המתעגלים ומתכנסים, באמצעות 36 פרקים קשתיים המבוססים על מודול גנרי אחד. כל פרק מורכב משתי קשתות משלימות - האחת מחופה באלומיניום לצורך הצללה, והשנייה בזכוכית, להחדרת אור טבעי. למרות שלמבנה מוענקת צורה ספציפית מזוהה, היא מהווה ביטוי למערכות החוקים הגיאומטריים והקונסטרוקטיביים שהוכתבו בתהליך התכנון. פרויקט שבוצע עבור שכונת מגורים במדריד במכון "ברלחה" למחקר ברוטרדם, מדגים כיצד ניתן לחבר בין מתקן הצללה הכולל גם קולטי שמש, גודל יחידות המגורים, צורת המבנה, אירגון המבננים, והתוויית המערך הכולל של השכונה. מדובר ברכיב גנרי של חזית, המשתנה בהתאם למיקומו בשכונה. כיוון ההפניה של החזית ביחס לשמש קובע את כמות האנרגיה שהיא מסוגלת לקלוט ואת כמות האור הטבעי המסופק לדירה. הנתונים משפיעים על גודל הדירה ומיקומה ביחס למבנן; גודל הדירות ועומקן משפיע על צורת המבנן; וצורת המבננים משפיעה על המערך הכולל של השכונה (ראה איור למטה). כיוון שנקודת המוצא בתכנון הפרמטרי מבוססת על ערכים אינפורמטיביים ולא צורות גיאומטריות, הוא אינו שואף לפתרונות אסתטיים. לאור זה, אחד החששות הגדולים של מתכננים הוא איבוד השליטה על צורת התוצר המתוכנן. בהקשר זה ראוי להדגיש, שהתכנון הפרמטרי אינו פוטר את המתכנן מלבצע שיקולים קפדניים, הן בברירת הפרמטרים הנתפסים בעיניו כמהותיים לתכנון, והן בהגדרת האילוצים המכתיבים את הקשר ביניהם. יתירה מכך, למרות שההסתגלויות המבניות מתרחשות באופן אוטומטי, השליטה בתהליך התכנון נתונה בידי המתכנן לאורך כל הדרך. השימוש בתוכנות מתקדמות הניב עד כה בעיקר צורות אמורפיות מורכבות. על רקע זה קשה עדיין לקבוע אם מעורבות רבה יותר של המחשב בתהליך התכנון אכן מניב אדריכלות טובה יותר. יחד עם זה, אם אכן ההתפתחות תהפוך לישימה בקנה מידה רחב, הפחתת מעורבותם של גורמים רבים בתהליך הבנייה - קבלנים, קבלני משנה ובעלי מקצוע - עשויה למנוע בעיות הנובעות מטעויות אנוש או אילוצים טכנולוגיים, ובכך להקטין את הפער הרב שקיים כיום בין התיכנון לתוצר המוגמר. בחינת אלטרנטיבות רבות בזמן קצר, עשויה לחסוך שעות עבודה רבות, לקצר את תהליך התכנון, וככזאת היא טומנת בחובה אפשרויות אינסופיות לפיתוח אדריכלות עתידנית, בעיקר כזאת שתבטיח כלכליות, תחזוקה ומודעות לצורכי הסביבה והמשתמש. |
חזרה לגליון 69 back to issue 69
