С Алиной и Степаном мы познакомились несколько лет назад. Тогда они только начинали свою практику, при этом с самого начала использовали методы и инструменты вычислительного проектирования. В этой публикации вы найдете информацию о нескольких проектах SA lab, в которых они работали с эволюционными алгоритмами (Galapagos), Grasshopper с дополнениями и 3д печатью. Ниже текст от SA lab.

I met Alina and Stepan several years ago, when they just started their practice, and I have to mention that they used methods and approaches of computational design from the beginning. In this post you will find an information about some projects by SA lab, in which they worked with evolutionary algorithms (Galapagos), Grasshopper with addons and 3D printing. Below you will see the text by SA lab.

SA lab – группа молодых архитекторов из Санкт-Петербурга. Наша деятельность включает проекты различного масштаба: от градостроительства до дизайна предметов интерьера. В своих проектах мы используем параметрические методы проектирования, современные технологии и материалы. На наш взгляд, архитектура сейчас должна оперировать множеством различных параметров, мы понимаем её как сложную систему взаимодействия различных элементов, которые связаны между собой единой логикой. При проектировании таких сложных систем незаменимыми являются инструменты параметрического и генеративного проектирования. Архитектор все больше становится программистом в XXI веке. Компьютеризация или дигитализация – это то направление, в котором движется человечество в целом, и архитектура в том числе.

SA lab is a group of young architects, currently based in Saint-Petersburg, interested in projects of different scale: from urban planning to product design. In our projects we use parametric methods, modern technologies and materials. Architecture now should work with different parameters and conditions. We understand architecture as a complicated system of interaction between different elements, which are connected together by a strong logic, where parametric and generative deign are necessary. Architect of the XXI century has to be a programmer more and more. The computerization or digitalization – this is the direction in which the humanity moves as a whole, and architecture as well.

Дом “Near The Forest”

Участок проектирования имеет выраженный рельеф, с одной стороны примыкает лес, с другой – поле с рекой, с двух других – соседние участки. Здание решили расположить в самой высокой части участка. Для поиска оптимальной геометрии здания с точки зрения восприятия солнечного света использовался инструмент эволюционного поиска решения задач Galapagos в связке с Ecotect.

“Near The Forest”

The site has an active landscape, framed by a forest on one side, a field on another one, and neighboring plots on the others. The building was located on the upper part of the territory. Galapagos, an evolutionary solver for Grasshopper, in connection with Ecotect was used to find an optimal sun receiving geometry of the building.

Model

Для анализа использовались различные формы здания – традиционная квадратная или прямоугольная, многоугольная с внутренним двором и другие. Galapagos позволил определиться нам с возможным видом здания и определить его упрощенную геометрию. Параметры, которыми мы оперировали при расчете, были следующие: форма здания – его габариты, радиус кривизны, наличие внутреннего двора, замкнутость или открытость, его положение на участке, угол наклона кровли и её ориентация относительно солнца. В итоге оптимальной формой стала полукруглая многогранная геометрия, ориентированная по ходу движения солнца, которая и была положена в основу дальнейшей работы.

Different shapes of the building were used for the analysis – traditional rectangular, polygonal with an inner courtyard and others. Galapagos let us understand the possible look of the building and its simplified geometry. The parameters used for the analysis are: the shape of the building – it’s sizes, curvature radius, existence of an inner courtyard, whether the shape is closed or open, exact location on site, angle of the roof and its orientation according to the sun. In the end, the optimal shape appeared to be a half-circle polygonal geometry, following the movement of the sun across the sky. This geometry became a basis for further work.

4_лого
В Грассхоппере нами была создана параметрическая модель всего здания, которая отражала такие параметры, как угол наклона кровли, линию её изгиба, толщину перекрытия, способ примыкания кровли к фасаду, сечения несущих элементов здания, габариты перекрытия 2-го этажа, расстекловка фасадов и т.д. Такая методика работы позволила быстро визуализировать и анализировать различные варианты элементов здания и их сочетаний. Также Rhino позволил нам быстро переводить 3d модель в двухмерную геометрию и оперативно передавать чертежи в формате dwg смежным специалистам или сразу на стройку. Получая, например, результаты расчетов сечений от конструктора, мы могли сразу корректировать модель всего здания и видеть, как это отражается на архитектуре.

The parametric model of the whole building was created in Grasshopper, it contained the data about the angle of the roof, the curvature of it, the thickness of the floor slab, the way of the adjoining of the roof to the façade, the sizes of the bearing elements of the building, the sizes of the 2-nd floor slab, glazing details, etc. This way of working allowed quick visualizing and analyzing of different elements of the building and its combinations. Also Rhino made it possible to quickly convert 3d model into 2d drawings to pass them to engineers or straight to the construction site. After receiving the results of the bearing structures seize calculations the model of the building was immediately adapted to see the changes in architecture of the building.
На следующих этапах проектирования дорабатывалось функционально-планировочное решение с учетом пожеланий заказчика, учитывались дополнительные градостроительные и конструктивные аспекты. Все функции здания скомпонованы вокруг большого открытого и светлого внутреннего пространства, выходящего на главный фасад. Проект разработан совместно с архитектурной группой NEA и находится на данный момент в стадии реализации.

On the next design stages functional zoning was corrected according to the desires of the Client, extra townplaning and construction aspects were taken into consideration. All the functions of the building are concentrated around the big open light space opening onto the main façade. The project was designed in cooperation with the architectural group NEA and now is under construction.

“Весна, лето, осень, зима… и снова весна”

“Spring, summer, fall, winter… and spring again”

0_лого.jpg

Проект “Весна, лето, осень, зима… и снова весна” разработан в рамках конкурса по благоустройству береговой территории вдоль реки Охта. Изначально мы стремились создать адаптивное пространство, которое сможет меняться в зависимости от сезонов и потребностей жителей, и которое не будет иметь конечной формы. Нам необходимо было создать свободную, гибкую систему, позволяющую человеку чувствовать себя неограниченным в выборе маршрута движения и позволяющую территории видоизменяться во времени. Также данная структура должна была органично вписываться в существующий контекст места. Использование векторных полей в данном случае позволило получить желаемый результат – зрительно подчеркнуть природную составляющую проектируемого парка и создать логику пространства и маршрутов, объединяющих существующие разрозненные элементы среды в единую сеть. Для работы с векторными полями использовался плагин Flowl –  он несколько проще и нагляднее в работе, чем имеющиеся в Грассхоппере компоненты. Определившись с аттракторами, мы смогли сгенерировать рисунок разрабатываемого генерального плана, который стали дорабатывать в дальнейшем. «Искусственная река» омывает зоны торгового комплекса, жилых домов, школы, детского сада и автостоянок. Для многообразного эффективного использования территории также были спроектированы сборные модули, которые могут функционировать в разное время года. Проектом предполагается установка модулей в местах наибольшего скопления людей. При этом их местоположение и количество может меняться в зависимости от нужд населения района.
Таким образом в незавершенности окружающей среды был найден потенциал для создания пространства нового типа, которое не является конечным образом, а имеет возможность меняться во времени и пространстве в зависимости от требований жителей города.
Проект по итогам конкурса был отмечен специальным призом от организаторов и опубликован в 26 выпуске журнала Проект Балтия ‘SUOMI’.

This project was made for the ‘Landscape for New Ohta’ competition, organized by the Project Baltia magazine for AlterSPb project. We streamed to create an adaptive space, which could be changed depending on the seasons and local resident’s needs without having a final shape.  We needed to create a free, adaptive system, which could not restrict a person in the route picking and could let the territory change in time. At the same time, the designed structure should fit the context of the place. Using vector fields made it possible to achieve the desired result – to emphasize the natural component of the designed park and create a logic of the space and routes, connecting different parts of the environment into one network. The Flowl plugin was used for vector fields generation – it’s easier to deal with then native Grasshopper components. After setting up the attractors, we could generate the pattern of the masterplan, which was developed further on. “Artificial river” washes main zones of attraction: a mall, houses, a school, a kindergarten and parkings. To enhance the ways of territory usability special modules were created. The modules are located in the spots of a maximum people concentration. Their location and functionality can be adapted according to the needs of the local residents.
The design of the territory creates a space of a new type, which can be changed in time, depending on the needs of the local residents. 
According to the results of the competition the project was awarded the Project Baltia Special Prize and published in Project Baltia magazine #26.

Коллекция аксессуаров “INFINITY”

INFINITY necklace

5_лого.jpg

Для нас неотъемлемой частью является работа с новыми технологиями, мы постоянно следим за развитием софта, стараемся использовать новые плагины и программы в своих проектах. Так, например, для разработки коллекции аксессуаров мы использовали T-splines для Rhino. Причём пригодились обе версии плагина – как для Грассхоппера, так и непосредственно для Rhino. Данный плагин позволил нам свободно моделировать искомую форму при подготовке модели к производству. Оптимальным методом для производства полученной сложной формы стал метод 3d-печати. Мы использовали метод трехмерной печати селективного лазерного спекания полиамидного порошка SLS, так как порошковая 3D печать не нуждается в поддерживающих структурах «висящих в воздухе» элементов разрабатываемого объекта – именно поэтому мы обратились к этому материалу. Коллекция задумана из четырех элементов: ожерелье, серьги, браслет и галстук-бабочка. Первым элементом коллекции стало ожерелье, финальная форма которого была достигнута с помощью прототипирования. В целом технология показала себя хорошо, среди достоинств можно отметить эстетический внешний вид, точность печати и отсутствие необходимости пост-обработки. Недавно ожерелье было опубликовано в статье на сайте arch2o.com.

Working with new technologies is an integral part of our design process, we follow the software development, try using new plugins and tools in our projects. For example, we used T-Splines and Rhino to develop an accessories collection. We used both versions of the plugin – for Rhino and for Grasshopper. It let us feel free creating the shape, preparing the model for 3d-printing. 3d printing is the optimal way to produce such a shape. We used Selective Laser Sintering of polyamide method, as there is no support structures necessary while printing. The collection is supposed to consist of four elements: a necklace, earrings, a bracelet and a bow-tie. The first piece of the collection became the necklace, the final shape of it was achieved by prototyping. The SLS technology appeared to produce a nice esthetic result, precise shape and no postproduction necessary. The necklace was published by the arch2o.com.

ALL YOU NEED IS

ALL YOU NEED IS проект, подготовленный для архитектурного конкурса “Молодые архитекторы в современном девелопменте” в рамках форума PROESTATE 2014.

12_лого.jpgОсновной задачей конкурса было представить концептуальное решение по обустройству двора современного жилого комплекса, взглянув на проблему свежим взглядом, и адаптировать его для разных групп населения.  Изначально мы решили отказаться от банального набора благоустройства и внедрить в типовое дворовое пространство самодостаточную структуру, в которую встроятся все необходимые зоны и, которая сможет адаптироваться к меняющимся потребностям жителей двора в будущем. Концепция проекта строилась на идее изоповерхности, для реализации которой воспользовались плагином Millipede. Основной сложностью при работе с изоповерхностями в данном плагине стало написание формулы создания геометрии самой поверхности. Во многом итоговая геометрия – результат чистого эксперимента и импровизации с данными. В качестве параметров для создания формы использовали границу участка, максимальную высоту конструкции, возможность транзитных проходов по основным направлениям движения, возможность формирования вертикальных коммуникаций, отсутствие больших консолей. В результате была найдена искомая форма, которая отвечала всем параметрам и эстетическим аспектам. Далее продолжили работу в грассхоппере для разработки конструктивной схемы. Изоповерхность сделали полой с разделением на крупные сегменты треугольной формы, которые в свою очередь разделены на более мелкие и с креплением к деревянному каркасу. Связка Rhino+Grasshopper в данном проекте позволила создать не только запоминающуюся интересную форму, которая дает новую трактовку понятию формирования общественного пространства, но и добиться хороших результатов за короткий срок. Проект был опубликован на сайте designboom.com, а также в корейском журнале CONCEPT #188. Если бы проект можно было продолжить, то мы бы сделали акцент на изменении формы с учетом нагрузок (вновь прибегнув к Millipede) и оптимизации сегментов и элементов для уменьшения стоимости проекта.

ALL YOU NEED IS is a project made for “Young Architects In Modern Development” competition, held during the international investment forum PROESTATE 2014. The main task of the competition was to create a concept design of a courtyard in a modern dwelling complex, adapting it for different groups of people. At first, we decided to refuse from the traditional landscaping approach and create a self-sufficient structure, adopting all the necessary functional zones and adapting to the needs of the residents. The concept was based on the idea of an isosurface, the Millipede plugin was used to realize it. The main difficulty in working with this plugin is creating an equation, defining the shape of the surface. The final geometry is mostly a result of an experiment and playing with the plugin. The site border, maximum height of the construction, transit crossing possibility, vertical communications creating possibility, absence of big consoles – those were the parameters used for the shape generation. Further on the work was continued in Grasshopper to design the construction of the structure. The surface was split in triangular segments, which were attached to the wooden framework. The Rhino+Gh connection in this project let us create a bright shape, redefining the public space in the living area, and to achieve the results in a short time. The project was published on the desigboom.com and in the corean magazine CONCEPT #188. If the project could be developed further, we would make an emphasis on the adaptation of the shape to the loads of the structure and shape segments optimization to reduce the costs of the project.

9_лого.jpg

Все проекты ведутся в связке Rhino+Grasshopper, для прототипирования используем метод трехмерной печати, лазерной и фрезерной резки. На данный момент в нескольких проектах используем Arduino для создания кинетической архитектуры. 

All the projects are developed using Rhino and Grasshopper, we use 3d printing, laser cutting and CNC for prototyping. At the moment we are working on several Arduino projects to create a kinetic architecture.

Текст: Алина Черейская, Степан Кухарский

Изображения предоставлены Алиной и Степаном

Text: Alina Chereyskaya, Stepan Kukharskiy

Image courtesy SA lab

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s