Publikované články

Fórum architektury 5/2003

Programe konej!

Nacházíme se v době, kdy hardwarové vybavení počítačů dostatečně plní nároky uživatelů. Výkony běžně dostupných procesorů jsou i pro náročné CAD aplikace vyhovující, nemusíme čekat celou noc na spočítání jedné perspektivy, jako tomu bylo před několika málo lety. Modelem v 3D si točíme v reálném čase bez speciálních grafických karet, při práci nemusíme díky velkému diskovému prostoru brát ohled na každý kilobajt. V Evropě sedíme za PC se systémem Windows, za oceánem pak za Applem. CRT monitor se pomalu stává dinosaurem a výsledky své práce po prohlédnutí na LCD obrazovce tiskneme na barevných tiskárnách formátu A1. Spokojeně připojen tisknu Můžeme být spokojeni. Na práci počítače v podstatě nečekáme, vše je plynulé, rychlé, a pokud přece jen něco trvá déle, tak si ve chvilce volna zasurfujeme po pevně připojeném Internetu. Co víc si přát? Vývoj ať už si klidně vyvíjí něco jiného než další rychlejší procesor (pokud ovšem neprojektujeme mrakodrap – pro naši hypotézu se budeme pohybovat v běžných měřítcích). Jak je to ale po stránce softwaru? Je vývoj také u konce? Únavné čtení recenzí o tom, že v novém programu přibyla tato funkce, tato byla přejmenována a schována jinam, tato vylepšena a tato zrušena nic nezmění. Programy jsou v podstatě od dob svého vzniku stejné. V obecném CADu s větším či menším úsilím kreslím čáru po čáře, kružnici po kružnici, ve specializovaném už rovnou jednotlivé elementy jako jsou zdi, schodiště, okna, střechy. Ty, pokud se je naučíme ovládat, práci zefektivňují: vždy se snaží být šité na míru potřebám cílové skupiny. Současné stavební CADy vědí, že zeď je zdí, okno oknem a strop stropem, vygenerují tabulky místností, ploch, objemů, exportují řezy. Ale stále jde jen o zpracování dokumentace za pomoci programu. Ten sám téměř nic netvoří, nekoriguje, nenabízí, vše mu je nutno zadat. Jako by tu něco chybělo... Já se v této úvaze chci zaměřit na budoucnost, snad blízkou než dalekou, na ideální architektonický CAD. Program, který by obsahoval vše, co je potřebné při práci architekta. Pokud chce dnes architekt obstát v konkurenci, tak musí ovládat kromě svého základního projekčního nástroje další široké spektrum programů. Mimo nezbytně nutného textového procesoru a tabulkového kalkulátoru přinejmenším program na úpravu obrázků a tvorbu prezentací či publikování – ať už klasické papírové či elektronické. Pokud všechen software neovládá sám, musí někoho zaměstnat. Tím pádem je ale jakákoli interaktivní provázanost mezi různými programy mimo hru a všichni dobře víme, jak pak i ty nejmenší změny bolí – a že jich při vývoji projektu není málo. Asi také dobře víme, jak nepříjemně může zaskočit zjištění nějakého nedostatku poté, co si projekt necháme několikrát zkopírovat a svázat do desek v domnění, že je vše po pečlivé kontrole hotovo. Ideální program Pokusme se pohledem do křišťálové koule odhalit možnosti komplexního architektonického programu, který bude obsahovat vše nezbytné pro projektování domů. Možnosti, které by nám mohly ušetřit čas a energii potřebnou na jiných místech, eliminovat chyby a omyly způsobené lidským faktorem, zvýšit efektivitu, produktivitu a kvalitu práce. Základní vlastností bude inteligentní provázanost jednotlivých částí projektu aplikovaná v mnohem větší míře než dosud. Manuální výměny a změny nebudou nutné - v modulech zajišťujících finální prezentace a výstupy budou automaticky probíhat změny a aktualizace podle posledních verzí projektu tvořeného v CADu. Ať už bude například textový procesor přímo součástí programu nebo jako samostatný modul stejné platformy, změna materiálu obvodové stěny při práci na výkresu se projeví v textové zprávě na straně šest změnou tabulky s tepelnou charakteristikou domu. Změna proběhne sama, bez nutnosti lidského zásahu. Jediným úkolem operátora bude tuto funkci poprvé určit – definovat aktualizovatelná propojení. Představme si kreslení schodiště. V současnosti musíme zadat půdorys, počet a rozměr schodů a další parametry. Inteligentní program by sám dle norem náležejících typu budovy interaktivně nabízel alternativní řešení – vždy je třeba se rozhodnout mezi přiměřenou výškou jednoho schodu a celkovou délkou schodiště v závislosti na konstrukční výšce a typu budovy. Požadavky na schodiště jsou v případě administrativní budovy naprosto odlišné od požadavku na rekreační chatu. Program upozorní, že v tomto typu budovy musí být tolik a tolik schodišť takových rozměrů, minimálně od sebe takto vzdálených, musí následovat úniková komunikace typu B, což znamená takovouto podlahu a takovéto dveře atd. atd. Tu samou spolupráci a podporu od programu si umím představit téměř u každé stavební konstrukce či funkce. Při umisťování domu na parcelu program ukáže hranice odstupových vzdáleností. Při zadání místnosti mi program ověří normové hodnoty týkající se plochy, výšky, osvětlení. Ví, že chodba v rodinném domě má jiné rozměry než v nemocnici, garáž na tolik a tolik aut je nutno odvětrat otvorem takovéhoto rozměru. Při návrhu stropu přibližně určí nutnou tloušťku konstrukce dle zatížení – bude stačit zadat materiály, skladby podlahy a funkci místnosti. Takto bych mohl pokračovat od základů až po střechu – únosnost a sklony zeminy, zemní tlak, únikové komunikace, požární odstupy, doporučení sklonu střechy dle krytiny a umístění stavby atd. Nebyl by problém několika málo úkony vyměnit v celém projektu jeden materiál obvodové konstrukce za jiný s následnými automatickými změnami v tabulkách výkazů, fyzikálních charakteristik, v rozpočtu. Z příkladů vidíme, že existuje tolik informací, které ovlivňují návrh a někdy ne nepodstatně - ochranná pásma, hygienické předpisy, vyhlášky, zákony - a právě počítač je přímo předurčen k práci s takovým množstvím dat. Uchová jich oproti lidskému mozku nekonečně mnoho a není problém je aktualizovat, třídit, vybírat a hlavně nezapomenout. V podstatě jde o napojení inteligentních stavebních konstrukcí na aktuální informační databázi. Již v počátečních fázích návrhu zadám typ budovy a program bude hodnotit každou čáru (plochu, šířku, výšku) podle odpovídajících údajů. Nebudu muset hledat v několika knihách, na Internetu, zuřivě telefonovat a cpát sesbírané údaje do počítače. Již tam totiž budou. V programu bude principiálně implementován Neufert a všechny myslitelné i nemyslitelné normy, předpisy, vyhlášky, zákony (v době evropského sjednocování to již není myšlenka zcela úchylná). Jak prosté, že? Jen databázi vytvořit a program napojit. Dalším rozšířením by byla podpora výběru produktů – zařizovacích předmětů, nábytku, technologií. Současná prezentace výrobků na Internetu jen jakýmsi nezralým předchůdcem. Z budoucí centrální (evropské) databáze digitální reprezentace výrobků ve stavebnictví (zařizovací předměty, nábytek, technologie) si vyberu patřičný výrobek a hned znám jeho rozměry, tvar, zpracování, cenu. Nemusím tak kvůli výběru jedné mřížky obejít pět obchodů nebo listovat několika různými katalogy. Tato centrální databáze by byla neustále aktualizovaná. Chytří výrobci by to uvítali a ukládali by do ní digitální reprezentace svých výrobků. Ty hloupé a líné by trh donutil. Podmínkou toho by bylo ovšem vyřešení jednotného formátu dat. V současnosti z důvodu jistě zřejmých má každý program svůj jedinečný formát a každým převodem mezi různými programy se data významně znehodnotí – tvrzení o bezproblémové fungující kompatibilitě jsou dle mého názoru jen reklamním sloganem. Virtuální realita zatím není tak rozšířená, jak se čekalo. V blízké budoucnosti nebudou zřejmě datové rukavice a přilby pro svoji těžkopádnost snadno dostupné. Ani si nemyslím, že je to potřeba. Stačilo by domem procházet tak, jako procházejí hrdinové akčních počítačových stříleček bludištěm chodeb - vše viditelné na běžném monitoru. V módu „procházka“ by kameru, reprezentující procházejícího uživatele, program zastavil o stěnu, nešlo by propadnout stropem, po schodišti by se stoupalo do dalšího patra. Stačí čtyři směrové šipky pro chůzi a ovládání pohledu v prostoru. Princip už v podstatě z her všichni známe, jen zbraň nepotřebujeme. Implementace podpůrných programů pro základní navrhování technologie budov v měřítku potřeby architektonického návrhu je nezbytností. Moduly zdravotní techniky, vytápění, vzduchotechniky a elektra umožní definovat stavební konstrukce s ohledem na trasy vedení a jejich dimenze od počátečních fází návrhu. Zpětné změny nebudou již tak časté či drastické. Výstupy profesí reagují na změny ploch, kubatur, materiálu. Program počítá tepelné ztráty objektu a ihned kalkuluje aktuální ceny za topení. Spojuje armatury s odpady a dimenzuje průměry potrubí. Tahá dráty mezi vypínačem a spotřebičem a vykazuje běžné metry. Pozná betonovou konstrukci od zděné a trasy vedení tomu přizpůsobí. Jistěže program sám nemůže zastoupit jednotlivé projektanty, ale základní údaje či náznaky řešení architektovi poskytne. Navrhnout sklony potrubí, jeho dimenze či určení tepelné ztráty domu není zase tak obtížné. Peníze a rozpočet Program si nedokážeme představit bez základního nástroje na tvorbu rozpočtů. Každého investora již v počátečních fázích návrhu nutně zajímá výsledná suma nutná k uskutečnění jeho představ. Kalkulace dle obestavěného prostoru či ploch jsou velmi hrubé a nepřesné. Díky napojení na databázi prvků bychom již v raných fázích návrhu mohli vědět sumu mnohem přesněji. Dle druhu a stupně dokumentace program zkontroluje její základní náležitosti, a vlastně celý návrh domu by mohl projít standardními finálními výstupními procedurami. Kontrola osvětlení, oslunění, procenta zastavěných, obytných, užitných ploch, odstupových vzdáleností – všech kritických činitelů, které stavbu ovlivňují a které jsou pro úspěšné zvládnutí fází územních řízení a stavebních povolení nezbytné. Je samozřejmé, že takovéto řešení klade v úvodních fázích mnohem větší nároky na kázeň a pořádek uživatelů. Ideálním se jeví užívání použitelných připravených standardů, ať už jde o nastavení programu, kreslení či typické prvky. Bohužel právě ty emotivní vlastnosti architekta, které jsou při tvořivé části návrhu nezbytné, jsou s nezbytnou disciplínou mnohdy na štíru. Samozřejmě nechci, aby počítač navrhoval dům za mě. Dokud nebude AI stejná či lepší mozku člověka, tak to díky komplexnosti architektury naštěstí nepůjde – vždyť v architektuře jde o nejednoduché skloubení intuitivnosti a exaktnosti. Ale právě tu technickou a informační stránku návrhu by bylo možné nechat na počítači v mnohem větší míře, než je tomu dosud. Který architekt by nechtěl mít více prostoru pro svobodnou tvorbu a méně se věnovat technokracii a byrokracii?