Uvod:
Istraživanje polazi od principa prirodnog grananja i načina na koji se složene forme u prirodi razvijaju iz jednostavnih pravila ponavljanja. Takvi obrasci mogu se pronaći svuda kao npr. u grananju stabala, mreži riječnih tokova, krvotoku ili u strukturi koralja. U svim tim primjerima prepoznaje se određena logika organizacije koja tokom vremena dovodi do stabilnih i funkcionalnih sistema.
U arhitekturi, ovi principi sve češće služe kao inspiracija za oblikovanje formi koje ne nastaju crtanjem, nego procesom rasta. Ovaj rad istražuje mogućnost da se takva logika prenese u projektovanje prostorne konstrukcije koja se razvija iz jednostavnih pravila.
Oblast istraživanja:
Rad se bavi L-sistemima (Lindenmayer systems), odnosno modelima koji su prvobitno razvijeni da opišu rast biljaka, a danas se koriste i u digitalnom oblikovanju. Umjesto da se primjenjuju strogo matematički, u ovom projektu L-sistemi se tumače prostorno, kroz digitalni proces u programu Grasshopper. Na taj način, pravila grananja postaju alat za generisanje mreža i formi koje podsjećaju na prirodni rast. Istraživanje je usmjereno na to kako se takvi algoritamski obrasci mogu prenijeti u arhitektonsku logiku konstrukcije.
Tema istraživanja:
Cilj je ispitati može li proces koji oponaša biljni rast postati alat za oblikovanje stvarnih, izvedivih struktura. Fokus nije samo na vizuelnom aspektu forme, već i na njenom konstruktivnom potencijalu tj. kako generisana mreža može funkcionirati kao nosivi sistem ili prostorni okvir.
Kritički pregled:
L-sistemi se već dugo koriste za simulaciju rasta biljaka i drugih prirodnih formi (Prusinkiewicz & Lindenmayer, The Algorithmic Beauty of Plants). U arhitekturi i dizajnu, ovi principi povezani su s parametarskim pristupima i generativnim procesima koji omogućuju stvaranje kompleksnih struktura iz jednostavnih pravila.
Savremeni istraživači poput Achima Mengesa i Michaela Hensela proučavali su načine da biološki principi rasta postanu osnova za projektovanje materijalno i energetski efikasnih struktura. Eksperimentalni projekti i studentski radovi pokazuju da grananje može poslužiti ne samo kao estetski motiv, nego i kao konstruktivna logika.
Kritički osvrt na primjere:
Praktični primjeri pokazuju da je najveći izazov prevođenje digitalne logike u fizičku strukturu. Iako algoritmi lako generišu mreže i obrasce, njihova izvedba zahtijeva prilagođavanje materijala, spojeva i proporcija. Projekti koji koriste drvene ili 3D štampane elemente često ukazuju na potrebu za ravnotežom između estetske složenosti i tehničke stabilnosti. Ključno pitanje koje se nameće jest — do koje mjere forma može ostati „organska“, a da pritom bude izvediva i stabilna.
Problemi uočeni tokom istraživanja:
-Povezivanje generisanih linijskih mreža u stabilnu trodimenzionalnu strukturu.
-Određivanje stepena i gustine grananja koji su konstruktivno opravdani.
-Prilagođavanje matematičkog modela realnim materijalnim i tehničkim ograničenjima.
-Kontrola procesa „rasta“ kako bi forma zadržala čitljivost i prostornu logiku.
Cilj:
Razviti parametarski pristup koji se zasniva na principima prirodnog grananja i omogućuje oblikovanje konstrukcije koja spaja estetsku složenost sa stabilnošću i jasnoćom sistema. Projekat ima za cilj da pokaže kako proces sličan rastu može postati praktičan alat u arhitektonskom projektovanju.
Hipoteza
Primjena L-sistema i principa prirodnog grananja u parametarskom modelovanju omogućuje nastanak formi koje su istovremeno kompleksne i konstruktivno izvedive, čime se ostvaruje veza između prirodne logike rasta i arhitektonskog oblikovanja.
Kriteriji uspjeha:
-Mogućnost skaliranja modela bez promjene osnovne logike.
-Jasna vizuelna čitljivost principa grananja.
-Efikasna montaža fizičkog modela (do 30 minuta po segmentu).
Metode rada:
Parametarsko modelovanje: definisanje pravila rasta i grananja u Grasshopper-u i testiranje različitih varijacija.
Digitalne simulacije: provjera prostorne stabilnosti i odnosa između gustine mreže i nosivosti.