Трансформируемая архитектура. Salab: «Модульная трансформируемая архитектура − новое слово в формировании города и среды. Архитектура предприятия и ITIL

Очень часто ИТ увеличивают эффективность управления на предприятии, но при этом их развитие носит хаотичный характер. Необходим инструмент, обеспечивающий взаимосвязь стратегических целей и задач предприятия, бизнес-процессов и технологий, их поддерживающ

Многие годы считалось, что внедрение ИТ призвано в первую очередь обеспечить более высокую эффективность текущего управления всей организацией, оптимизировать сбор и накопление информации и сократить сроки принятия решений путем более качественного и быстрого доступа к данным и результатам их обработки. Воздействие ИТ на предприятие заключается в том, что система начинает самостоятельно выполнять рутинные операции, а человеку остаются функции принятия решения.

По мнению аналитиков Gartner, ИТ начинают играть не только роль «технологической подложки», обеспечивающей автоматизацию бизнес-процессов, но и превращаются в элемент его стратегии, необходимый для перехода предприятия на качественно новый уровень функционирования. Информация и компоненты ИТ становятся неотъемлемой частью все большего числа продуктов и услуг.

Высокая стоимость информационных систем привела к необходимости оценивать экономическую эффективность их внедрения. Появилось множество сложных методик количественной оценки результатов внедрения системы. В конце концов оказалось, что проще всего доказать эффективность внедрения недорогих «коробочных решений». Под каждую новую задачу проводился тендер и закупался новый программный продукт. На какое-то время стало «не модно» внедрять «комплексные» информационные системы.

В итоге многие предприятия сделались обладателями большого количества разнообразных информационных систем, решающих отдельные локальные задачи. Некоторые ИТ-подразделения решают проблему их интеграции, другие - пытаются разобраться с большим количеством устаревших приложений, описания которых потеряны после ухода обслуживающих специалистов.

Состояние ИТ-поддержки бизнеса на многих современных крупных предприятиях можно охарактеризовать как «автоматизированный хаос». Не только отсутствует информация о существующих информационных услугах, но часто не документированы функциональные возможности информационных систем и их техническая реализация. В таких компаниях возникают разрозненные команды архитекторов и бизнес-аналитиков, являющихся носителями «сокровенных знаний» о системах и технологиях, обеспечивающих интеграцию разрозненных решений в единое целое.

Основная проблема крупных компаний - это отсутствие корректной информации о существующей ИТ-поддержке бизнеса и стратегии ее дальнейшего развития. Возникает парадоксальная ситуация: ИТ увеличивают эффективность управления предприятием, но при этом их развитие носит хаотичный характер. Нужен инструмент, обеспечивающий взаимосвязь стратегических целей и задач предприятия, бизнес-процессов и технологий, их поддерживающих. Нужна разработка архитектуры предприятия.

Что такое архитектура предприятия?

Под архитектурой предприятия (Enterprise Architecture, EA) обычно понимается полное описание (модель) структуры предприятия как системы, включающее описание ключевых элементов этой системы, связей между ними. Аналитики IBM считают, что «дисциплина Enterprise Architecture определяет и обслуживает архитектурные модели, механизмы управления и инициативы по переходу (от текущего состояния к целевому), необходимые для эффективной координации частично автономных групп при решении бизнес- и (или) ИТ-задач».

Архитектура предприятия определяет общую структуру и функции систем (бизнес- и ИТ) в рамках всей организации (включая партнеров и другие организации, формирующие так называемое предприятие реального времени) и создает общую рамочную модель, стандарты и руководство для архитектуры любого уровня управления. Общее видение, обеспечиваемое архитектурой предприятия, предоставляет возможность единого проектирования систем, адекватных потребностям организации и способных к взаимодействию и интеграции там, где это необходимо.

Архитектура предприятия развивается циклично. При разработке стратегии развития предприятия выявляются изменения в бизнес-архитектуре предприятия, позволяющие оптимизировать его бизнес-процессы, а изменение бизнес-процессов предприятия влечет изменение ИТ-архитектуры. Следующие шаги - разработка плана миграции и переход из текущего состояния в планируемое. Процесс миграции является лишь очередным шагом на пути преобразования предприятия, и его окончание означает переход предприятия на новый виток развития, вновь начинающийся с разработки стратегии.

Один из традиционных вопросов, возникающих при разработке архитектуры предприятия, - о необходимости ее внедрения. Большинство топ-менеджеров предпочитают давать обоснование инвестиций в архитектуру предприятия в виде ROI, но, по мнению аналитиков компании Gartner, ни одно из этих обоснований не являлось правдоподобным. «За десять лет работы с тысячами компаний Gartner не видела ни одного примера надежного обоснования ROI для программы создания EA, - говорит Брайан Бурк, один из ведущих аналитиков Gartner в области построения архитектуры предприятия. - Вывод: этого нельзя сделать - и не начинайте».

Оценка эффективности архитектуры предприятия является одним из важных факторов архитектурного процесса. Но в основу его правильнее закладывать качественные, а не количественные методики оценки.

Чтобы оценить необходимость построения архитектуры предприятия, можно выбрать набор показателей, отражающих влияние архитектуры на затраты и доходы компании. В этих показателях должны содержаться ответы на два основных вопроса:

• Как архитектура предприятия влияет на ИТ?
• Как архитектура предприятия непосредственно влияет на бизнес?

Архитектура предприятия: от теории к практике

В различных архитектурных методиках все выглядит очень просто и красиво. Необходимо выбрать одну из понравившихся методологий (TOGAF, Zachman Framework, Gartner Enterprise Architecture Framework, Oracle Enterprise Architecture Framework), на ее основе разработать свой вариант архитектуры, внедрить архитектурный процесс и начать рисовать модели средствами одного из понравившихся архитектурных инструментов. Это в теории.

На практике под построением архитектуры предприятия понимается много различных видов деятельности - от работ, связанных с решением текущих технологических проблем, до ориентированных на интеграцию бизнеса и ИТ. Как правило, разные виды работ выполняют различные группы специалистов.

Аналитики Gartner выделили четыре группы процессов, которые выполняются различными командами специалистов.

Тактическая архитектура (Tactical Architecture) - включает в себя архитектуру локальных проектов, выполняющихся в соответствии с конкретным планом развития информационных систем и бизнес-процессов. Специалисты, занимающиеся такими проектами, как правило, являются профессионалами в конкретных областях, они занимаются главным образом решением текущих задач и часто не могут оценить их влияние на предприятие в целом.

Тактическая архитектура предприятия (Enterprise Tactical Architecture) - координирует все проекты предприятия, обеспечивает интеграцию различных приложений в единое целое. Аналитики, работающие в такой команде, имеют широкое представление о существующих проблемах, могут влиять на выбор того или иного решения. При этом разработка архитектуры происходит только с точки зрения технологий и не затрагивает бизнес.

Стратегическая архитектура (Strategic Architecture) - обеспечивает планирование проектов в масштабах всего предприятия и соответствие между стратегией развития предприятия и изменениями в его архитектуре. При этом работы по стратегическому планированию, как правило, затрагивают исключительно высокоуровневые задачи.

Зрелая архитектура предприятия (Mature Enterprise Architecture) - должна объединять всю основную активность, направленную на разработку архитектуры предприятия, в единое целое, планируя и определяя будущую архитектуру предприятия. Архитектурная команда становится неотъемлемой частью бизнеса, планирует управление финансовой деятельностью и действия по управлению портфелем приложений, консультирует другие рабочие группы по вопросам дальнейшего технологического развития и бизнес-стратегии.

Основным недостатком существующих архитектурных методик является в первую очередь отсутствие связей с реально функционирующей организацией. Необходимо обеспечить контроль за принятием правильных технических решений и оценивать, насколько эти решения соответствуют стратегии развития информационных систем, технологическим стандартам, существующим в компании, современным тенденциям в отрасли. Необходим архитектурный процесс, который неразрывно связан с существующим и функционирующим ИТ-подразделением.

Разработка архитектурного процесса является обязательным условием эффективной архитектуры предприятия и позволяет гибко подходить к изменениям в технологии ведения бизнеса. Архитектурный процесс обеспечивает: быструю разработку и внедрение новых информационных систем (при этом позволяет минимизировать вероятность дублирования их функционала), контроль соответствия стратегии развития предприятия современным тенденциям в отрасли, возможность постоянного сбора корректной информации, описывающей текущую ситуацию в компании.

Одной из основных составляющих проекта разработки архитектурного процесса является создание структур, обеспечивающих управление и контроль за самим процессом.

Инструментом, обеспечивающим управление и контроль за ходом архитектурного процесса, является архитектурный комитет во главе с одним из топ-менеджеров. Функции архитектурного комитета заключаются в отслеживании и одобрении проектов и инициатив, существующих в компании, и оценке целесообразности их проведения. Следует отметить, что вместе с архитектурным комитетом на предприятии создается еще один бюрократический уровень, позволяющий активировать и останавливать проекты. Недостатком может оказаться возможность задержек при рассмотрении комитетом вопросов, требующих быстрого решения.

Архитектура предприятия влияет на все этапы, связанные с разработкой решения, и включает в себя четыре основных направления.

Изучение новых технологий - обеспечивает анализ современных тенденций в отрасли и оценку возможности практического использования инновационных технологий, появившихся на рынке; влияет на целевую архитектуру и обеспечивает выбор оптимальных технологических решений и их тестирование (проведение пилотных проектов). В идеале такая деятельность должна вестись отдельной лабораторией (тестовой зоной).

Архитектура решений - процесс разработки прикладных систем, включающий в себя анализ бизнес-требований, подготовку архитектурной концепции и плана интеграции в рамках конкретного проекта.

Целевая архитектура - описывает желаемое будущее состояние предприятия. Целевую архитектуру можно назвать идеальной моделью предприятия, в основу которой заложены: стратегические требования к бизнес-процессам и ИТ, информация о выявленных «узких местах» и путях их устранения, анализ технологических тенденций и среды бизнес-деятельности предприятия.

Текущая архитектура - это процесс документирования и поддержания в актуальном виде информации о состоянии предприятия, включающий в себя ведение базы данных по архитектурным объектам, управленческий учет и учет состояния.

Архитектура предприятия и ITIL

В настоящее время наиболее популярный способ документирования состояния информационных систем и ИТ-инфраструктуры - это внедрение процесса управления конфигурациями (Configuration Management). Процесс ориентирован в первую очередь на хранение данных по объектам ИТ-инфраструктуры в форме конфигурационных единиц и связей между ними, но его часто используют для хранения любой документации по существующим приложениям.

В ITIL версии 3 появляется система управления знаниями по услугам (Service Knowledge Management System, SKMS) с которой взаимодействуют процессы управления ИТ. Система SKMS может хранить в себе не только стандартную информацию о конфигурационных единицах, но и «заявки на предоставление доступа к услугам, инциденты, проблемы, ошибки, изменения, релизы».

Пользователь CMDB (Configuration Management Data Base) нуждается в интеграции ИТ-сервисов и их компонентов для оптимизации оперативных изменений. Цель процесса управления конфигурациями - оптимизировать работу ИТ для бизнеса.

Миссия архитектуры предприятия заключается в поддержке бизнес-стратегии. Для ее достижения необходима интеграция информации и управление информацией, касающейся бизнеса, технологий, приложений. В рамках построения архитектуры предприятия возникает необходимость связать в единое целое такие разнородные элементы, как потребности клиентов, поведение конкурентов, технологических тенденций в отрасли. При этом необходимо понять, как бизнес, информация и технологии будут работать через несколько лет.

Сейчас появился отдельной класс инструментов, обеспечивающих не только моделирование архитектуры предприятия, но и автоматизацию архитектурного процесса (Enterprise Architecture Management). Архитектурные инструменты имеют собственный репозиторий, где хранится необходимая информация. Эту информацию, как правило, делят на четыре основные группы:

• бизнес-архитектура (стратегия, цели, задачи, требования, планы, процессы, продукты, услуги, организационная структура, бюджеты);
• архитектура информации (данные, информационные потоки, интерфейсы);
• архитектура приложений (приложения, версии, компоненты, сервисы);
• технологическая архитектура (экземпляры приложений, платформы, базы данных, серверы).

Архитектурные инструменты включают в себя информацию, хранящуюся в CMDB, и, соответственно, должны быть интегрированы с ними. Некоторые производители программного обеспечения считают, что система, обеспечивающая автоматизацию архитектурного процесса, должна обеспечивать автоматизацию и других процессов ИТ-подразделения (управление портфелем программ, релизами, соответствием лучшим практикам и стандартам). Кроме того, некоторые архитектурные инструменты позволяют автоматизировать создание моделей в соответствии с информацией, хранящейся в репозитории.

Многие современные компании начинают разработку архитектуры предприятия с внедрения архитектурных инструментов и построения моделей. По мнению аналитиков компании Gartner, это является одной из самых распространенных ошибок, так как моделирование обеспечивает лишь детализацию и документирование информации, собранной на предыдущих этапах архитектурного процесса.

Акцентировать внимание нужно в первую очередь на построении эффективно работающего архитектурного процесса. А как будет документироваться и моделироваться архитектура предприятия, не имеет существенного значения при условии, что информация является легкодоступной и хранится в наглядном виде.

Алексей Сизов - эксперт по системной архитектуре компании «Вымпелком»;

Лауреаты международных премий, талантливое архитектурное бюро Санкт-Петербурга Sa lab, дали интервью BERLOGOS, в котором рассказали о конкурсных проектах, Новой Голландии и о 28 днях параметрического дизайна.

− Хочу начать с комплимента: у вас отличный сайт. Чья идея оформления?

− Спасибо за высокую оценку. Сайт сделали сами. Мы хотели отразить нашу идеологию и подход даже через сайт, на котором просто и лаконично рассказываем о проектах SA lab, с удобным функционалом для просмотра с любых устройств. Сейчас переходим в формат видеопрезентаций, поэтому вскоре перестанем публиковать рендеры и чертежи, а проекты будут представлены, скорее, как короткометражки.

− Ваша команда вошла в топ 12 Лучших Молодых Архитектурных бюро России 2017 года, с чем спешу вас поздравить.

Объясните, пожалуйста, почему одно из передовых бюро северной столицы уделяет так много времени и ресурсов на конкурсные проекты? Что из коммерческих концепций вами воплощено: например, UNDER YGGDRASIL в Исландии-реализованный проект?

− Участие в конкурсе − это прежде всего возможность проектировать в интересном месте или решать такую же задачу. У нас немного реализаций, в основном частные дома, интерьеры и инсталляции. В конкурсе на треккинговые модули проект UNDER YGGDRASIL не выиграл, но был опубликован во многих журналах по архитектуре и даже получил премию АРХНОВАЦИЯ. В этом проекте нашим консультантом выступил русский архитектор Александр Ефанов, который более 10 лет живёт и работает в Исландии. С одной стороны, модули адаптированы к климатическим условиям, с другой, они имеют исландский характер, выраженный в архитектуре и построении объёма. К сожалению, сейчас речи о реализации UNDER YGGDRASIL не идёт. Но мы бы с удовольствием воплотили такую идею и в России, адаптировав её, если бы нашёлся инвестор.

Формообразование UNDER YGGDRASIL

UNDER YGGDRASIL, проект модульных треккинговых домиков для отдыха туристов в Исландии

− Раз уж мы заговорили о конкурсных проектах, расскажите, пожалуйста, о «Плавучем музее игрушек в Амстердаме» и проекте «Среда 21 века», который удостоился специального приза за дизайн освещения.

− Проект музея SEA MONSTER в виде огромного морского чудовища, который, скорее, является кораблём, а не зданием, в любой момент может покинуть причал в Амстердаме и отправиться в путешествие в другой город. Он получил ироничный образ вслед за функциональным наполнением. Зонирование предполагает разделение потоков посетителей образовательного и выставочного блоков.

Конкурсный проект SEA MONSTER

«Среда 21 века» − первое общественное пространство, которое мы проектировали. Была поставлена интересная задача: связать приватное дворовое пространство жилого комплекса с открытой набережной. Сложность состояла в том, что две крупные зоны разделены улицей, через которую мы предложили перекинуть несколько мостов-пандусов, образуя разнообразные маршруты (для пешеходов и велосипедистов). Всё пространство набережной меняется в зависимости от сезона.

Конкурсный проект «Среда 21 века»

− Нам известно, что вы принимали участие в проекте реорганизации острова «Новая Голландия» в Санкт-Петербурге. Скажите, методы реализации благоустройства острова коллегами вас удовлетворили, или, на ваш взгляд, выделенный бюджет можно было распределить иначе?

− Да, действительно, Алина Черейская участвовала в разработке концептуального предложения по преобразованию острова совместно с российскими и голландскими архитекторами. Новая Голландия − амбициозный проект, который в будущем должен стать целым «городом в городе» с современным общественным пространством. На данный момент сделана небольшая часть работ, по которым можно сказать, что авторы не использовали весь потенциал и уникальность территории. Самый успешный элемент − это детская площадка «Фрегат» по проекту West8 и Richter.

Проект для конкурса «Концепция ландшафтного решения и благоустройства береговой территории вдоль реки Охта»

− Расскажите об исследовании «28 дней параметрического дизайна, в особенности о методе «bottom up».

− «28 дней параметрического дизайна» − это небольшой вызов для нас, когда каждый день писался скрипт с разной логикой. Результатом для наглядности становилась абстрактная форма. Это был необычный опыт, в ходе которого мы создали свою базу скриптов для дальнейших разработок.

«Bottom up» − подход в проектировании «снизу вверх», который предполагает глубокий анализ местности, потоков и потребностей людей, привлечение специалистов из разных сфер для сбора и систематизации данных, на основе которых архитекторы формируют проект. Этот метод учитывает сложившуюся среду и связи на участке проектирования в противовес немного искусственному top down. В проектах SA lab используются 2 метода в зависимости от расположения участка проектирования, качества окружающей среды, технического задания и т.д.

BOX, проект интерьера домашнего кинотеатра

Проект Swarm Scraper

− В прошлом году лаборатория SA создала коллекцию ювелирных изделий, основанную на идее бесконечности, расскажите об этом подробнее?

− Коллекция INFINITY стала результатом серии экспериментов SA lab с методом трёхмерной печати и сложной геометрией. Мы создали несколько прототипов на разных принтерах, но оптимальным вариантом для изготовления стал метод селективного лазерного спекания SLS, он позволяет добиться точной печати без поддержек из прочного, но гибкого материала, который после печати не нуждается в постобработке. Серьги были изготовлены ювелиром из серебра более сложным способом. Коллекция привлекла много внимания и продавалась в различных дизайнерских магазинах.

− Павильон «Множество», состоящий из 95 идентичных трансформируемых модулей, задуман для использования в различных объёмах: от малых архитектурных форм до несущих конструкций. Как отнеслась общественность к данному проекту, ведь отчасти вы зародили новую сборочную, мобильную архитектуру-лего? Есть ли большое будущее у такой архитектуры?

− Павильон спроектирован специально для проекта АРХ Москва 2017 Новые Голоса, и пока прошло не очень много времени, чтобы однозначно оценить результат. Мы получили много положительных отзывов от архитекторов и посетителей выставки. Нельзя сказать, что мы новаторы в этой области, в методологии явно прослеживаются элементы метаболизма, однако, для России и, в особенности для Петербурга, модульная трансформируемая архитектура − это новое слово в формировании города и среды. В условиях современного ритма жизни, постоянно меняющихся трендов и потребностей людей адаптивная архитектура, которая будет подстраиваться под различные факторы и находиться в постоянном процессе эволюции, − как никогда актуальна, и, безусловно, именно за ней будущее. Кроме того, здесь присутствует игра, где каждый житель может собрать необходимое для себя пространство интерактивным способом. Использование 3D принтеров в промышленных масштабах позволит разнообразить линейку модулей, не сковывая архитекторов унифицированными конструкциями и традиционными материалами.

Проект «Множество»

На наш взгляд, архитектура будущего − это самовозводимые модульные структуры из различных материалов, адаптирующихся к особенностям местности и менталитета.

− У вас возникает чувство, что вы, как архитекторы, конкурируете с природой?

− Нет, наоборот, в своих проектах мы зачастую используем природные параметры: начиная от климатических и географических особенностей до имитации природных процессов, например, клеточных автоматов.

Инсталляция «Сближение»

Концепция проекта Greenleaf

− Вы работаете с большим количеством общественных пространств. На ваш взгляд, должен ли архитектор, который занимается общественными пространствами, быть урбанистом или социальным активистом?

− Архитектор прежде всего должен быть специалистом в своей области, проектировать и строить качественный продукт, отвечающий запросам времени и общества. Тем самым формируя образ города и воспитывая чувство вкуса у горожан. Для того чтобы спроектировать потенциально успешное общественное пространство, необходимо учесть множество факторов. Для своих проектов мы формируем междисплинарную команду, в которой эксперты в разных областях подключаются к работе на разных этапах. Иногда мы привлекаем жителей и активистов, это увлекательный опыт, но редко оправданный и результативный.

Near The Forest, проект частного жилого дома

Адаптивная архитектура получает информацию от контекста и человека, в отличие от традиционной анализирует данные и принимает решение о трансформации. Адаптивность может работать циклами (короткими - час, день; длинными - сезон, год) на разных уровнях: от динамичных элементов фасада до вероятностных градостроительных моделей. Реагируя и находясь в непрерывном взаимодействии с пользователем, природой и окружающими параметрами, архитектура начинает соответствовать времени. Понятие «адаптивной архитектуры» - ключевое в практике SA lab. Работая на стыке программирования с другими дисциплинами, команда молодых архитекторов формирует современный подход в проектировании, соответствующий стремительной скорости жизни.

Мир стремительно меняется.

Безотлагательно, непрерывно, ежедневно.

Архитектура обособления

Город является сложной динамической развивающейся системой, в которой постоянно происходят микро и макро изменения, наслаиваются культурный и информационный слои. Потребности людей, принципы перемещения, методы организации пространства - все видоизменяется. Кроме архитектуры.

На протяжении многих веков архитектура остается статичной и обладает минимальным потенциалом к трансформации. Такая архитектура обосабливается от конечного пользователя, не вступая с ним в диалог. С течением времени традиционно остаются всего два пути: реновация или уничтожение.

Но есть и другие варианты.

Архитектура изменения

Сейчас архитектура вбирает в себя множество дисциплин. Появилась возможность оперировать огромными пластами информации, отбрасывая ненужное и выявляя неожиданные закономерности. Мы не можем точно предугадать будущее, но и не можем позволить себе работать в современном городе устаревшими методами.

Ответом на постоянно меняющиеся запросы времени и людей могут стать адаптивные решения в архитектуре и градостроительстве, которые выстраивают взаимную связь между человеком, городом и природой, подталкивают их к более выгодному взаимодействию и создают возможности для их дальнейшего сосуществования и эволюции.

Динамические модели городских процессов на основе BIG DATA, новые технологии и методы строительства позволят архитектуре анализировать информацию на разных уровнях и «перестраиваться» в режиме online. Город станет автономной самоорганизующейся структурой.

Адаптация может происходить на разных уровнях и в различных масштабах, носить пространственный и временной характер, учитывая градостроительные, социальные, экономические, климатические, экологические и другие параметры.

Уровень «город»

По данным ООН более 70% жителей планеты в 2050 году будет жить в городах. Как могут города, старые и новые, адаптироваться к увеличивающейся численности жителей и последствиям этих изменений?

В основе трансформации на градостроительном уровне лежат вероятностные модели, выстроенные с учётом динамических геоинформационных данных и, например, клеточных автоматов как способа их обработки.

Клеточные автоматы - математические системы, позволяющие имитировать сложные природные процессы с помощью набора простых правил. Используя их, можно объединить искусственный и естественный методы организации городского пространства.

Мы разработали единый алгоритм, который в каждой конкретной ситуации будет учитывать приоритетные параметры и контекстуально встраиваться в городскую ткань. Учитывая культурный и градостроительные особенности разрабатывается структурная сетка с определенными габаритами, которая поэтапно заполняется в зависимости от возникающих потребностей.

Алгоритм не является законченной системой, а может дополняться при необходимости.

SA lab. Алгоритм. Концепция квартала смешанного городского типа. 2017

Альтернативой клеточным автоматам при анализе данных могут быть нейронные сети. Так контроль городских процессов может осуществляться совместно с искусственным интеллектом.

В перспективе архитектура станет более мобильной. Постоянное передвижение людей на короткие или длинные расстояния будет происходить за счёт подвижных элементов зданий или целых блоков. В таком случае люди больше не будут заложниками того или иного места, ведь появятся мобильные кластеры, способные менять местоположение.

SA lab. Алгоритм. Концепция квартала смешанного городского типа. 2017

Использование подобных алгоритмов для адаптации к изменяющимся условиям приведет к появлению более безопасных и привлекательных городов и позволит превратить отдельные статичные городские кварталы в самоорганизующиеся многофункциональные автономные системы.

SA lab. SwarmScraper. Адаптивная мегаструктура. 2015

SA lab. SwarmScraper. Адаптивная мегаструктура. Модульный элемент. 2015

Уровень «среда»

Архитектура не должна становиться причиной исчезновения естественной среды обитания для представителей флоры и фауны. Наоборот, она должна быть стимулом и толчком для их поддержания, регенерации и развития.

Возможность реагировать на погодные, климатические, экологические параметры в зависимости от времени суток, года, уровня освещенности или загрязненности и прочих факторов дает архитектуре возможность выстраивать диалог с окружающей средой, встраивая жизнедеятельность человека в нее максимально естественным образом.

Особый потенциал для развития адаптивности на данном уровне представляют модульные конструктивные решения.

Например, можно сезонно увеличивать площадь и длину береговой линии, размещая модульные понтоны.

Максимально сохранять ландшафт, «поднимая» общественные пространства над ним.

Можно исследовать природу в различном приближении, не нанося ей никакого вреда.

Или использовать динамические структуры, реагирующие на параметры среды. Подобные модули решают сразу несколько задач: собирают дождевую воду, накапливают солнечную энергию, «раскрываются» и создают тенистое пространство днем и разнообразное вечером. При необходимости количество модулей может быть увеличено или уменьшено.

На уровнях «среда» и «здание» особый интерес представляют материалы, способные менять свои физические характеристики на основе параметров среды. Например, биметаллы, которые трансформируются при нагреве/охлаждении, позволяют формировать кинетические структуры.

SA lab. Адаптивная конструкция общественных пространств. 2018

Так, используя простые конструктивные принципы, возможно обеспечить достаточную гибкость всей системы.

Создание адаптивных элементов среды позволит повысить уровень территории и обеспечит связь нового с существующим окружением.

Уровень «здание»

Большую часть жизни мы проводим в помещении. Планировочная структура зданий должна быть максимально открытой, чтобы обеспечить возможность приспособления объекта в случае изменения его функции.

SA lab. О-ДОМ. Комфортные жилые модули. 2017

Трансформируемые планировочные решения дают возможность адаптировать геометрию помещения, разделяя единое пространство на отдельные помещения, или объединяя отдельные части в большое открытое пространство. Таким образом, архитектура подстраивается под человека даже на уровне интерьера.

Возможность автономно достраивать или допечатывать блоки здания и элементы конструкции, менять внешние и внутренние решения позволит существенно увеличить срок службы сооружений, их экологичность, экономичность и привлекательность.

SA lab. Адаптивная конструкция. 2018

Архитектура взаимодействия

Адаптивная архитектура - внестилевой подход, успешно работающий на разных уровнях и характеризующийся непрерывностью развития.

Архитектура взаимодействия - способ связи человека, города и природы, в основе которого лежит понятие взаимодействия как ключевого аспекта развития. Она объединяет процессы, протекающие на разных уровнях, в единую гибкую систему с учетом необходимых параметров.

Такой подход позволяет решать существующие проблемы, развиваться и реагировать на вызовы времени. Благодаря адаптивности улучшается качество жизни человека на психологическом и физическом уровне.

Взаимодействуя с городом, природой, человеком.

• Графика: SA lab

А.О. Шилкова

арх. проект – проф. А.В. Меренков

ПРИЕМЫ И СРЕДСТВА ТРАНСФОРМАЦИИ В АРХИТЕКТУРЕ

Сегодня качество архитектурной среды может реализовываться за счет трансформации – как одного из принципов построения архитектурного объекта. Все чаще предпринимаются попытки решить существующие в архитектуре проблемы с помощью динамических принципов формообразования.

В научно-исследовательской работе будет сделана попытка обобщить уже имеющиеся опыт проектирования и строительства динамически изменяемых архитектурных объектов, уделяя внимание такому аспекту динамической архитектуры, как трансформативная архитектура, рассмотреть приемы и средства трансформации и апробировать полученные материалы в проектной работе.

Трансформативная архитектура – вид архитектурных объектов,способных, в зависимости от поставленных целей и задач, изменять объем, композицию, внутреннюю структуру построения, планировочные решения. Характерным отличием является возможность повседневного регулярного и периодического изменения, преобразования планировки и пространства зданий и сооружений в течение определенного времени, в соответствии с требованиями проводимых в здании функциональных процессов.

В целом приемы трансформации можно классифицировать на пространственные, конструктивные, светоцветовые и интерактивные.

Пространственные приемы трансформации – «качественное» изменение архитектурного объекта путем преобразования внутренних элементов при сохранении его общих постоянных размеров. В данном случае происходят процессы внутренней адаптации архитектурного объекта в пределах его внешней оболочки.

Пространственные приемы трансформации позволяют приспосабливать здания к изменяющимся условиям и факторам на протяжении всего срока их эксплуатации, обеспечивая тем самым многофункциональность использования, а также улучшая эксплуатационные качества и повышая степень комфортности.

С помощью мобильных конструкций решается задача оптимизации статических элементов и параметров зданий, трансформируемое пространство создает среду «без границ».

Конструктивные приемы трансформации – «количественное» изменение общих габаритов здания (трансформация развивающихся зданий при помощи раскрывающихся покрытий, телескопически раздвигающихся частей здания, раздвижных стен и т. п.).
В данном случае происходят процессы внешней адаптации архитектурного объекта путем изменения его внешней оболочки, регулирующей связь между условиями окружающей среды и контролируемыми внутренними элементами.

Конструктивные приемы трансформации поддерживают взаимосвязь помещений с окружающей средой и ландшафтом. Таким образом, стираются четкие границы архитектуры. В зависимости от характера преграды, складывается динамика отношений человек – объект – среда.

Кроме того, трансформируемые фасадные системы призваны регулировать параметры микроклимата в помещении, изменяясь под воздействием факторов внешней среды.

Светоцветовые приемы трансформации позволяют менять визуальные и смысловые характеристики световой среды, формируя новый, более сложный, динамичный художественно-виртуальный образ. Используя современные виды медиа-фасадов, интерактивные и светодиодные технологии, стало возможно визуально изменять объемно-пространственные характеристики архитектурной среды, создавать качественно новое восприятие пространства.

Интерактивные приемы трансформации представляют собойсамоорганизующуюся систему, в которой, вследствие взаимодействия человека с окружающей его средой, происходит внешняя или внутренняя трансформация архитектурной оболочки. Здание становится активной инсталляцией, где многочисленные управляющие устройства постоянно общаются с другими управляющими устройствами, их пользователями и окружающей средой.

Полученные результаты были апробированы в проекте Многофункционального культурного комплекса в г. Екатеринбурге. В проекте заложены принципы динамического формообразования, гибкие планировочные решения, идеи проникновения внешней среды в структуру здания и взаимосвязи с окружением, изменение пространственных характеристик помещений.

Например, за счет перемещения трибун спортивного зала и трансформации ограждающего покрытия осуществляется объединение внутреннего пространства комплекса с открытым театроном. Таким образом, увеличивается количество зрительных мест в случае проведения различных мероприятий на открытом воздухе (театральные постановки, световые и водные шоу). За счет использования различных средств планировочной трансформации (трансформируемые перегородки, подъемно-опускные и вращаемые механизмы пола и потолка, трансформируемые зрительные места) было запроектировано универсальное пространство зрительного зала. Данное решение позволяет выстраивать многовариантные конфигурации зрительного зала и сценического пространства для различных театральных и киноконцертных постановок.

Е.В. Акилова

Руководители: НИРС – доц. М.В. Винницкий,

арх. проект – доц. М.В. Винницкий

ТРАНСФОРМАЦИЯ ОБЛИКА ЗДАНИЯ В ПРОЦЕССЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ
КАК СРЕДСТВО АРХИТЕКТУРНОЙ ВЫРАЗИТЕЛЬНОСТИ

Как вид искусства, архитектура эстетически формирует окружение человека, выражает общественные идеи в художественных образах. Природа архитектуры лежит во взаимодействии между архитектором, объектом и публикой. Часто архитектурные единицы перманентны, их облик не изменяется с течением времени. Что, конечно, приводит к диссонансу с постоянно изменяющимися, развивающимися ценностными ориентирами, идеалами, требованиями общества.

Сегодня, с развитием науки и техники, в условиях глобализации, темпы этих изменений только возрастают. И те образцы, что были актуальны еще вчера, сегодня теряют свое значение.

Сокращаются и сроки на проектирование и строительство здания, но они все еще очень значительны. Если сравнить эти сроки, например, с темпом развития технических устройств, где моральное устаревание продукта происходит за 5 лет ее использования, получается, что, когда здание только выходит на этап эксплуатации, оно уже не может в полной мере отвечать современным тенденциям. Конечно, следует учесть, что моральный износ здания наступает не через 5 лет, но и не через 20. Фактически, моральный износ здания чаще является причиной реконструкции, чем его физический износ.

Актуальность проблемы адаптации здания к постоянным изменениям окружающей действительности только возрастает. С ускорением темпов современной жизни увеличивается потребность в непрерывном изменении образов (мода, стиль, бренд). В это же время достижения науки, применение новых материалов и технологий позволяет строить здания с большим сроком эксплуатации. Нецелесообразно, с точки зрения экономики и экологии, возводить здание на меньший срок, чем время его физического износа.

Реконструкция, с целью сохранения исходного вида здания не всегда может является оптимальным решением. Такое решение подходит для зданий, которые действительно представляют историческую и эстетическую, культурную ценность для города. Но существует и большое количество типовых проектов, в которых нет индивидуальности, например типовая застройка второй половины 20 века. Сегодня такие здания визуально устарели и не представляют какой-либо художественной ценности. Поэтому, чтобы облик здания оставался современным на всем сроке его эксплуатации, необходима трансформация его внешнего вида.

Изменение облика - один из наиболее оптимальных способов продлить зданию "жизнь".

В.С. Ларионова

Руководители: НИРС – проф. Ю.С. Янковская,

арх. проект – доц. В.В. Громада

ТРАНСФОРМИРУЕМЫЕ ФАСАДЫ

Динамичные пространственные объекты, использующие неожиданные метафоры, все более активно используются в архитектурной практике новейшего периода. Реализовать «новую систему» позволяют ультрасовременные материалы и технические средства, пришедшие в архитектуру из авиастроения, космического дизайна и компьютерных технологий, а также стремительно развивающаяся разработка инновационных методов архитектурного моделирования. Подобный интерес к «новым образам» плодотворно влияет на развитие экспериментальной архитектурной мысли.

Сегодня, в период «агрессивной» экономики, информационной экспансии, архитектура становится также частью коммуникативных полей, сетевой инфраструктуры, системы инвестиционных вкладов, то есть, представляет интерес не только с точки зрения истории архитектуры, истории технологий, но и находится в зоне социальных исследований.

О.В. Цайзер

Руководитель– проф. Ю.С. Янковская

КОНЦЕПЦИЯ АДАПТИВНОСТИ СПОРТИВНОГО СООРУЖЕНИЯ

Концепция адаптивности определяет специфику формирования архитектурного объекта, направленную на открытость к изменению структуры спортивного объекта для реализации изменяющихся потребностей современного человека и совершенствование организации взаимодействий с внешней средой.

Архитектурный объект должны быть способен к определенным трансформациям, исходя из потребностей пользователей.

Существуют две основные проблемы: первая – теоретическая проблема формирования и развития концепций архитектурного объекта, вторая – практическая проблема, раскрывающая существующие возможности адаптации и трансформации различных элементов спортивного объекта под различные нужды.

Городская среда, как правило, формируется исходя из потребностей среднестатистического жителя, но для людей с ограниченными возможностями такая среда становится полосой препятствий.

Российская городская среда, в отличие от европейской, только начинает адаптацию к потребностям маломобильных групп населения. На сегодняшний день наблюдается отсутствие необходимой материальной и кадровой базы для предоставления всего комплекса социальных услуг населению и внедрения современных реабилитационных технологий.

Одной из задач, определенных Стратегией социально-экономического развития Свердловской области, является устранение или компенсация ограничений жизнедеятельности инвалидов и содействие социальной адаптации и интеграции их в общество.

В современной городской среде можно выявить следующее противоречие: вновь создаваемые и реконструируемые объекты учитывают требования доступности, но их можно рассматривать только как «островки» доступной среды. В целом городская среда разорвана.

На практике движение МГН рассматривается либо внутри пространства ограниченного пределами квартала, либо вдоль улиц. При этом пересечение улиц и проезжих частей является одним из сложных барьеров. Концепция «Город без границ» ставит целью предложить вариант комфортного передвижения МГН в условиях значительного перепада отметок рельефа (понижение к реке) и безопасного пересечения магистральной улицы городского значения.

В рамках концепции предложены:

• схема движения МГН на участке вдоль реки Исеть, совмещенная со схемой объектов культурно-бытового и социального обслуживания;
• проект жилого квартала для инвалидов;
• проект театра, учитывающего требования МГН;
• концепция тренировочной водной базы для спортсменов с инвалидностью.

При проектировании различных функциональных зон для МГН ставятся задачи гуманизации городской среды; совершенствования функциональной организации; создания эстетически гармоничной жилой среды.

Открытость концепции к городскому пространству может стать толчком для дальнейшего развития безбарьерной среды города Екатеринбурга.

В школе и стены помогают. (перефразированная русская поговорка)

По данным статистики, в России в последние годы постоянно растёт количество школьников. Чтобы угнаться за выходом из демографической ямы федеральное правительство выделяет не менее 50 миллиардов рублей на строительство новых школ, реконструкцию и ремонт старых зданий. Государственная программа рассчитана на 10 лет и вступила в силу с 2016 года.

Возвращение к более-менее массовому строительству школ автоматически поднимает вопрос архитектуры современных школьных зданий. Хотя в обществе чаще обсуждаются вопросы, связанные с системой образования, компетентностью преподавателей, улучшением материально-технической базы и т.п. Да, учитель от Бога и «упакованный» компьюторный класс в каком-то сегменте дадут некоторый эффект. Но все же у современных систем преподавания мало приличного будущего в устаревших зданиях.

По мнению ряда экспертов - именно принципиально новая (отметим – для России) школьная архитектура способна изменить типовые представления об образовании, сформировать гибкую систему обучения, которая будет направлена на раскрытие индивидуальности каждого ребенка. Здесь можно перефразировать русскую поговорку – в современной школе даже стены помогают - в буквальном смысле этого слова, учитывая нынешние мировые тенденции в школьной архитектуре.

Отметим, что под «современной архитектурой школ» мы имеем в виду не чудненький фасад, а сложную структуру взаимодействия многогранных функции учебного процесса, активностей и полюсов развития детей со структурой самого здания, их гармонию и общую работу на конечный результат: всемерное содействие раскрытию способностей и талантов школьников.

Этот посыл взят из послания Федеральному собранию от 3 декабря 2015 года президента России Владимира Путина, который подчеркнул, что сохранение нации, образование и воспитание детей, всемерное содействие раскрытию их способностей и талантов – это долгосрочная повестка работы правительства. Президент также заявил, что необходимо принять все возможные меры, чтобы ученики всех российских школ имели возможность заниматься любыми видами творчества, получать качественное образование, любимую профессию и реализовывать свой потенциал.

Какова текущая ситуация с градостроительным позиционированием школ и условиями их проектирования?

В России продолжается массированная преимущественно квартальная и микрорайонная застройка территорий многоэтажными жилыми зданиями, которые по нормативу должны быть обеспечены школами и детскими садами. Концептуально советская практика в данном вопросе остается непоколебимой. Хорошо это или плохо – вопрос уже другого порядка и философии развития первичного рынка жилья.

Сегодня в составе отдельного микрорайона могут размещаться одно – трёхкомплектные школы: основная школа на 9 классов (225 учащихся), на 18 классов (450 учащихся), средняя полная школа на 11 классов (275 учащихся), на 22 класса (550 учащихся) и на 33 класса (825 учащихся). Радиус пешеходной доступности средних учебных заведений нормируется по СНиП 2.07.01-89* и зависит от климатической зоны, категории обучающихся и расположения – в городе или селе. В среднем он составляет 300-500 метров.

Российские школы, как и в СССР, по-прежнему являются самыми крупными общественными объектами в микрорайоне. Строительный объём подобных зданий составляет в среднем более 30000 м3, что намного превышает объёмы других объектов общественного назначения в жилом образовании. В силу своих размеров школа является своеобразным композиционным центром и объединяет вокруг себя остальные здания. Отметим, что в последние годы получили распространение новые типы зданий, объединяющих школу с детским дошкольным учреждением, центром досуга, клубными и другими помещениями. Особенно это актуально для районов Крайнего Севера.

Высота современных школьных зданий принимается с учётом численности учащихся и степени огнестойкости: от одного до трёх этажей. Возможно строительство 4-этажных школ, но с существенными ограничениями – I, II степени огнестойкости, при этом на 4-ом этаже нельзя размещать первые классы, а остальных учебных помещений должно быть не более 25%.

Школьное образование становится более разнонаправленным, что непосредственно отражается на внешнем виде и внутреннем устройстве школ. Для этого увеличивается количество дневного света, проникающего в аудитории и коридоры, совершенствуются связи между различными группами кабинетов, разрабатываются оптимальные решения пришкольных участков.

При этом государству необходимо достичь двуединой и сложно совместимой (но все-таки возможной) цели – уложиться в оптимальный бюджет здания, строящегося за казенные деньги, и достичь высоких духовных целей, поставленных руководителем страны. А теперь еще и нового федерального министра образования Васильевой, которая сказала, что школа должна воспитывать в детях Человека, а не Потребителя.

Пока ситуация немного напоминает одного из героев сказки про Айболита – коня-мутанта Тянитолкая.

Так, Минстрой сформировал каталог типовой проектной документации для повторного применения, в котором содержатся проекты уже существующих объектов. То есть, к решению вопроса ведомство подошло с прямолинейной строительно-чиновничьей простотой, без видимых попыток философски осмыслить актуальные тенденции в образовательном процессе.

Тогда как еще прежним руководством федерального Минобраза перед Московским государственным строительным университетом была поставлена своя задача – разработать перспективные типовые проекты школьных зданий с учетом требований новых образовательных стандартов. Речь идет о создании школы нового типа, которая бы своей объемно планировочной, архитектурной концепцией, техническим оснащением способствовала реализации целого ряда новых функциональных требований к образовательному процессу, но при этом имела бы достаточную универсальность для всей страны, чтобы максимально удешевить затраты на строительство объектов за счет унифицированных элементов –модулей.

Андрей Волков, ректор НИУ МГСУ так прокомментировал работу в этом направлении в своём интервью «Строительной газете»: «… Пространство школы должно быть максимально вовлечено в образовательный процесс. Это определяет и экономическую эффективность проекта, потому что чем больше площадей мы задействуем для основной деятельности, тем эффективнее решение.
Должен быть реализован комплексный подход к проектированию, который заключается в учете различного рода национальных, социальных, территориальных, природно-климатических особенностей региона, в котором идет строительство.

Типовая школа, построенная в соответствии с принципами модульного проектирования, будет вовсе не тождественна безликой серой коробке. Проект в каждом конкретном случае будет индивидуальным как по визуальному восприятию, так и по компоновке модулей, функциональному назначению, масштабу».

Руководитель университета также обозначил принципы, которые Министерство образования и науки хотело бы увидеть в новых проектах. Один из них - принцип универсального учебного кабинета, который рассчитан на организацию фронтальных, групповых и индивидуальных занятий. Кабинет своим объемно-планировочным решением, техническим оснащением, мебелью, схемой освещения должен обеспечивать возможность одинаковой эффективности работы по всем трем формам организации занятий. Предметные кабинеты должны включать учебные комнаты, помещения для практических занятий, лаборантские. Надо также предусмотреть общешкольное лекционное помещение с современным мультимедийным оборудованием.

По замыслу разработчиков - минимальная комбинация учебных модулей рассчитана на одну так называемую параллель - 330 мест с первого по одиннадцатый класс при расчетной наполняемости класса в 30 учеников. В зависимости от планируемой наполняемости школы можно варьировать количество модулей. Таким образом, можно получать объект нужного масштаба. Функционально модули делятся на два больших блока - базовые и дополнительные.

Базовые - это учебные, общешкольные помещения, столовая, спортзал, актовый зал, библиотеки, административные, медицинские помещения и так далее. Дополнительные модули - это, например, модуль технологических мастерских, специализированные модули для обучения детей с ограниченными возможностями, модули делового, лингвистического центра, зимний сад, живой уголок и даже жилые модули, если это школа-интернат.

Это вполне умещается в рамки мировых тенденций, которые отметила Полина Найданова, исследователь Уральской государственной архитектурно-художественной академии (Екатеринбург). Так, в архитектуре школьных зданий Европы и США прослеживается тенденция функционального разделения блоков школы на «деловую часть», в состав которой входит административный, спортивный и развлекательный блоки, обращенную к улице, и «учебную часть», которая скрыта от глаз прохожих, защищенную от шума и открытую на солнечную сторону. Блоки также разделяются на зоны для начальной и старшей школы. Между собой блоки обычно соединяются либо информационным переходом, в котором может находиться библиотека, либо внутренними двориками-рекреациями.

Также исследователь отмечает ещё направление - школьное здание становится нерасторжимым единством с природным окружением. Взаимопроникновение касается не столько внешнего эффекта «вписывания» объема в природу, сколько «раскрытия» интерьера и всего комплекса здания изнутри на природу и включения элементов природы в его интерьер.

Важной частью школы становится активно задействованный в учебно-воспитательный процесс атриум. О нём разработчики новой школы из МГСУ также не забыли. Внутришкольное пространство, окружённое помещениями, образуют единое пространство для игровой и учебной деятельности и служит местом встреч и проведения общих школьных мероприятий. В принципе, она же может рассматриваться как «Зона инноваций, или i-зона» (по формулировке Непорада В.И.). Это зона создания и обмена высокотехнологичными и творческими инновациями.

Андрей Волков резюмирует: «Школа, спроектированная в соответствии с новыми принципами, обладает большей эффективностью и, если угодно, смыслом. Существующий коэффициент эффективности рассчитывается из соотношения площадей, используемых непосредственно в образовательном процессе к общему количеству площадей. Как правило, в действующих школах этот коэффициент менее 0,5, тогда как в наш проект закладывается коэффициент, превышающий этот показатель. При этом мы имеем возможность снизить нормативную цену строительства. То есть стоимость строительно-монтажных работ при типовом проектировании станет прогнозируемо снижаться с одновременным повышением качества предлагаемых решений».

Кстати, МГСУ, вместе с архитектурными и объемно-планировочными решениями, взялся за анализ существующей нормативной базы с прицелом на их корректировку.

Меж тем, например, власти Москвы время напрасно не теряют. По заказу столичных властей разработан единый нормативный документ для проектирования общеобразовательных учреждений - «Свод правил «Здания общеобразовательных организаций. Правила проектирования», который уже вводит понятия «блочности» и «трасформации».

Документ объединил все имеющиеся нормативные требования в области проектирования таких объектов: технических регламентов, санитарных правил и правил пожарной безопасности. В своде впервые приведены требования к антитеррористической безопасности, эксплуатации и энергетической эффективности образовательных учреждений. Расширена типология зданий и помещений, что крайне важно в условиях дефицита территорий сложившейся уплотненной застройки, в том числе реконструируемой, а также для нового строительства с учетом волнообразных демографических колебаний.

Для подобных случаев в Своде правил предусмотрены требования для такого типа школьных зданий, как трансформируемые блоки начальных классов. Уникальность зданий-трансформеров в том, что они могут меняться с учетом потребностей в системе образования, т.е. трансформироваться из дошкольного учреждения в блок начальных классов и наоборот, а также совмещать две эти функции.

Дополнительно в Своде правил представлены правила расчета отдельных помещений - таких как актовые залы, столовые, вестибюли и т.д., введены нормы удельных площадей для помещений, ранее не охваченных нормативными документами. Данный свод уже утвержден приказом Минстроя России от 17 августа 2016 г. (№572/пр.)

Обобщая вышесказанное в качестве итога стоит привести основные тезисы современной школы, сформулированные Полиной Найдановой, а именно:

1. возможность трансформации учебного пространства в малое, среднее и большое по принципу «ученик – группа – класс – поток»;
2. формирование крупных функционально-планировочных зон: классов-студий, помещений для конференций и т.п.;
3. формирование «открытой» системы: отсутствие традиционных замкнутых учебных помещений;
4. наличие помещений, которые рассчитаны на проведение различных видов занятий с учетом возрастных особенностей (игровые, мастерские, лекционные, лаборатории и т.п.);
5. наличие мобильного оборудования в классах;
6. наличие условий для развития здоровья учащихся, которые будут соответствовать запросам детей;
7. новая система расположения инженерных коммуникаций, возможность автономного существования, наличие энергосберегающих систем.

Продолжение следует...