Новые технологии в архитектуре

Сейли Савантт
Журналистка в Мумбаи, Индия 

Генеративное проектирование — это подход, при котором алгоритмы искусственного интеллекта генерируют различные варианты решения поставленной задачи. Такой метод позволяет архитекторам быстро сравнивать функциональные и эстетические характеристики проектов здания. На основе заданных параметров, касающихся, например, естественного освещения, воздухообмена и типа материалов, программа может подобрать наиболее устойчивые архитектурные решения. Этот эффективный подход способен существенно облегчить работу архитекторов, однако требует от них большого опыта, необходимого для выбора оптимального варианта из множества предложенных искусственным интеллектом. 

Хорошо продуманное освещение может заметно сократить электропотребление. На рынке имеется целый ряд программ и инструментов, благодаря которым архитекторы могут оптимизировать использование естественного света при помощи таких факторов, как ориентация и планировка здания, тип окон и пр., чтобы улучшить самочувствие находящихся внутри людей и снизить пиковое потребление электроэнергии, особенно в летнее время. 

В 2017 году в испанском городе Алькобендас появился первый в мире пешеходный мост, построенный с помощью трехмерной печати. Это достижение Каталонского института передовой архитектуры — яркий пример автоматизации, расширяющей возможности относительно стройматериалов и форм. Строительные 3D-принтеры позволяют с меньшими затратами возводить устойчивые к изменению климата здания, которые легче адаптировать к различным условиям. Пока в трехмерной печати все еще применяется углеродоемкий бетон, однако в будущем эта технология должна обеспечить снижение объема материалов до 40 %. Она представляет особый интерес для городов с быстрым ростом населения. Так, в 2022 году датская компания Power2Build построила в Анголе самый большой в Африке 3D-печатный жилой дом площадью 140 м², потратив на это всего 30 часов.

Цифровой двойник здания — это его динамическая виртуальная трехмерная модель, с помощью которой архитекторы могут тестировать свои задумки в безопасной цифровой среде. При доступе к данным в режиме реального времени цифровые двойники могут сравнивать виртуальную модель с реальным объектом и отслеживать происходящие изменения. Эта технология также может помочь в выборе строительных материалов и методов, способствующих сокращению углеродного следа здания за весь его жизненный цикл. Несмотря на высокую энергозатратность самой технологии, ее использование позволяет существенно уменьшить воздействие постройки на окружающую среду. Так, благодаря цифровому двойнику нидерландским архитекторам удалось снизить энергопотребление здания мэрии Гааги на 39 %.

Возведение зданий из блок-модулей — это эффективный способ сократить время строительства и экономно расходовать материалы. На стройплощадку доставляются уже готовые или частично собранные конструкции, изготавливаемые на заводах при помощи методов моделирования. Процесс монтажа может быть очень быстрым. В 2015 году в городе Чанша, Китай, на сборку 57-этажного небоскреба из напоминающих гигантское лего блоков ушло всего 19 дней. Блочно-модульные конструкции применяются и для возведения небольших построек. Например, в индийском городе Дели в рамках проекта ModSkool построили школу, которую в случае угрозы разрушения можно быстро разобрать и перенести на новое место. Для строительства были использованы конструкции, выполненные из местных материалов.

Технология информационного моделирования зданий (BIM, от англ. Building Information Modelling), которая применяется с 1970-х годов, представляет собой процесс управления данными о строительном объекте, направленный на повышение качества зданий и инфраструктуры. С помощью программного обеспечения BIM создается цифровая модель здания со всеми его характеристиками, которая позволяет оценить долговечность материалов и экологическую устойчивость проекта еще до его реализации на практике. Усилия Соединенного Королевства по стандартизации BIM-технологий привели к установлению в 2019 году международной нормы ISO 19650, свидетельствующей о необходимости строгих норм на местном и мировом уровне. BIM-проектирование позволяет также внедрять функцию «умного» управления зданием. Примером может послужить офисное здание Edge в Амстердаме, известное как «самое умное здание в мире». С помощью мобильного приложения сотрудники могут бронировать залы, контролировать уровень освещения и, например, регулировать температуру в помещении.