Essay: Computergebruik in de architectuur

Van tweedimensionaal tekenen naar ruimtelijk modelleren

Door Henri Achten en Bas van de Moosdijk - De computer heeft een onweerlegbare invloed op de architectuur. Ze manifesteert zich niet alleen in de tekenkamer, maar wordt steeds vroeger in het ontwerpproces ingezet. Op dit moment begint ze de vrijheid te benaderen die de ontwerpschets voor de architect heeft. Nu de ‘interface’ van de meeste programma’s in hoog tempo begrijpelijker wordt komen deze mogelijkheden binnen het bereik van iedere architect.

De architect kan zich met behulp van de computer steeds vrijer maken van overgeleverde architectuurvormen. Eeuwenoude tradities zoals vastgelegd in de Klassieke Orden, de vormprincipes van de Beaux Arts en het vocabulaire van het Modernisme worden allemaal gevangen in hetzelfde ‘o o n o o o in o i’ stramien. Architecten die zich profileren met hun computergebruik produceren voornamelijk vloeiende vormen. De vormen zijn complex en zonder computer vrijwel onuitvoerbaar, zo zegt men. Deze vormentaal lijkt echter vooral voort te komen uit een verlangen om ‘Cyberspace’ te vormen, terwijl nieuwe impulsen uitblijven. De huidige proliferatie van fluïde vormen dient dan ook niet gezien te worden als een logisch eindpunt van het gebruik van de computer, maar als een exponent van de voortgaande transformatie van ‘De Architectuur’ door ‘De Computer'.

Een weinig opgemerkt, maar wezenlijk belangrijk aspect van computergebruik bij het architectonisch ontwerpen ligt in de verschuiving van tekenen naar modelleren. De computer manifesteerde zich in de bouw het eerst in de tekenkamer. Lijnen werden niet meer op de tekentafel, maar op het scherm getrokken. Een letterlijke vertaling van het oude tekenproces dus. Je kon eindeloos wijzigen en de uiteindelijke print zag er altijd strak en schoon uit. Bovendien is ze meer maatvast en constant dan een met de hand gemaakte tekening.

Het besef dat een plattegrond, doorsnede of ander soort tekening een enkelvoudige snede is in het vooralsnog abstracte ontwerp leidde tot een verschuiving naar het maken van 3D modellen. In de praktijk is deze verschuiving duidelijk waarneembaar. Dit betekent een hele cultuurverandering. Er wordt gestreefd naar een compleet 3D model waarin zoveel mogelijk (liefst alle) informatie over het te realiseren gebouw is opgenomen. Dit heeft een aantal voordelen. Eventuele conflicten tussen bouwdelen worden vroegtijdig gesignaleerd en opgelost; latere wijzigingen worden integraal doorgevoerd. Daarnaast kan, theoretisch althans, iedere gewenste informatie aan het model onttrokken worden: gevel- en doorsnedetekeningen, maar ook oppervlaktegegevens en stukslijsten ten bate van bestek en begroting. Omdat ze voortkomen uit één model, zijn deze gegevens per definitie accuraat en met elkaar in overeenstemming. Deze benadering leidt tot een andere perceptie van het computer ondersteund tekenen.

Het hebben van een perfect 3D model is ook belangrijk voor de presentatie naar opdrachtgever en overige partijen toe. Betere visualisatie betekent betere evaluatiemogelijkheden voor alle betrokkenen. Dit gezamenlijke inzicht in het ontwikkelde ontwerp leidt tot een snellere acceptatie van ideeën; zeker bij een grote complexiteit is het voordeel van 3D visualisatie ten opzichte van traditionele technieken groot. Toch kan nauwelijks beweerd worden dat hiermee een expliciete toegevoegde waarde voor het wezen van de architectuur wordt gevormd. Om in dit opzicht echt voordeel te halen uit het gebruik van de computer is het nodig dat deze eerder in het ontwerpproces wordt ingezet.

Het vroege ontwerpstadium

Het begin van het ontwerpproces is een stadium waarin veel beslissingen nog niet genomen zijn en veel informatie dus niet bekend is. De architect tekent wat hij op dat moment weet en als hij iets nog niet weet, tekent hij het later in het proces. Schetsen en maquettes vragen in deze fase niet veel meer van de ontwerper dan er op dat moment aan informatie en inspiratie voorhanden is. De huidige 3D tekenprogrammatuur vraagt daarentegen veel informatie in een te vroeg stadium. Ze werkt bovendien traag en biedt weinig of moeilijk hanteerbare vormgevingsmogelijkheden.

Wil de computer een succesvol ontwerpinstrument zijn, dan zal deze de vrijheid die de schets een architect biedt moeten gaan benaderen. Traditionele technieken kunnen door een creatief gebruik van diverse programma’s worden vertaald. Een eenvoudig voorbeeld hiervan is het inkleuren van gescande schetsen en het maken van digitale collages in paint programma’s.
Eenvoudige lijnplattegronden en maatrasters zijn snel in te voeren in CAAD programma’s en kunnen vervolgens dienen als uitgangspunt voor 3D modellen, maar ook als onderlegger voor de bouwkundige tekeningen. De nieuwe 3D ‘schetsmatige’ aanpak die de computer mogelijk maakt, ligt in het maken van een veelvoud van kleine conceptuele modellen. Met behulp van een model wordt een bepaald aspect van het ontwerp onderzocht. De inzichten uit dergelijke studies leiden tot volgende modellen. Varianten kunnen hierbij snel worden gegenereerd en vergeleken. Pas tegen het einde ontstaat er eventueel een ‘compleet’ gebouwmodel. De schetsmodellen worden gemaakt met behulp van programmatuur die vooral sterk is in visualisatie. Het eenvoudig kunnen maken van vormen en deze manipuleren, het aanbrengen van teksten en structuren (Maps), het hanteren van camera’s en (zon)licht zijn belangrijker dan exactheid en compleetheid.

De modellen verschillen vaak sterk van aard, afhankelijk van wat men wil onderzoeken of in beeld brengen. Dit kan betrekking hebben op het aantal vloeren in een transparant massamodel, door functiegroepen en de logistiek van een gebouw, dan wel de schakeling op vertrekniveau. Relatief kleine verschillen in behandeling hebben grote invloed op hetgeen de modellen weergeven. Door details toe te voegen en de materialen realistischer weer te geven, kan een conceptueel model snel worden opgewerkt tot een sfeerimpressie. Wanneer de omgeving van een gebouw wordt ingevoerd, kan men ook de ruimtelijke consequenties van een massamodel in de stedelijke of landschappelijke context vroegtijdig onderzoeken.

Virtual Reality (VR) maakt het mogelijk om in alle stadia van het ontwerpproces om en door het ontwerp heen te lopen. De ruimtelijke consequenties van ontwerpbeslissingen kunnen zo op dynamische wijze worden doorgrond. Juist door de mogelijkheid om interactief te bewegen, is het feit dat de gedetailleerdheid van VR modellen in de vroege ontwerpfase nog beperkt is, niet bezwaarlijk, VR heeft met de introductie van de ‘cave’ een nieuw hoogtepunt bereikt in realiteitsweergave. Een cave is een vertrek waarin op alle wanden het beeld wordt geprojecteerd van een ontwerp zoals men het zou zien als men er zelf in aanwezig was. Zo is het mogelijk een ontwerp te ondergaan alsof het al gebouwd is.

Proces, kennis en creativiteit

Michelangelo merkte over zijn beeldhouwkunst op, dat het beeld reeds besloten lag in het stuk marmer en dat hij het er slechts uithaalde. Het is evenwel een misvatting te denken dat het ontwerp op vergelijkbare wijze besloten zou liggen in de computer. Wel verandert door het gebruik van de computer het ontwerpproces, evenals de kennis die gebruikt wordt gedurende het ontwerpproces. Tevens biedt het nieuwe mogelijkheden om creatief over de opgave na te denken. Als al deze zaken veranderen, veranderen ook de uitkomsten van het ontwerpproces.

Een computermodel vergemakkelijkt het exploreren van moeilijk te doorgronden ontwerpideeën, omdat de computer geen moeite heeft het model iedere keer ‘zoals het is’ af te beelden. Een computermodel van een ontwerp is meer consistent in de tijd dan een schets van hetzelfde ontwerp. Bij het schetsen moet het ontwerp telkens opnieuw getekend worden; deze schetsen hebben hun eigen onnauwkeurigheden en zijn perspectivisch vrijwel zeker onjuist. Iedere kleine wijziging vraagt vervolgens om een nieuwe schets. Een computermodel kan van meerdere zijden bekeken worden. De ontwerper krijgt een accuraat perspectief vanuit ieder standpunt. De beelden van verschillende zijden van het ontwerp zijn absoluut met elkaar in overeenstemming. Van hieruit kan het model verder bewerkt en uitgewerkt worden. Dit biedt krachtige mogelijkheden om ook complexe ontwerpen van meet af aan consistent te doordenken. De ontwerper behoeft zich niet meer te beperken tot eenvoudige en bekende configuraties om het overzicht te houden op het ontwerp en het als beeld vast te kunnen houden In het gebruik van computerprogramma’s bij het ontwerpen maakt de architect kennis met het gedachtengoed van de programmeur. Deze bedient met zijn programma vaak meerdere groepen gebruikers. Zo kunnen industrieel ontwerpers, game designers en filmanimators gebruik maken van dezelfde programma’s als de architect. Dit vormt een rijke voedingsbodem om creatief van elkaars technieken gebruik te maken. Massamodellen die met boolean operaties (het aftrekken of optellen van vormen) worden bewerkt en voorzien worden van ‘bump maps’ (dieptestructuren) en ‘texture maps’ (al dan niet herhalende oppervlaktestructuren), worden geconstrueerd volgens een techniek die niet specifiek architectonisch van aard is, maar eerder als een algemene ontwerpwijze kan worden beschouwd. Sculpturale gebouwen, voorzien van gevels met ramen die als een uniforme structuur het gebouw omspannen, zijn een letterlijke
vertaling van deze aanpak. De ‘flic map’, een aan te brengen structuur die in feite een filmpje is, heeft een architectonisch equivalent gekregen in LCD-gevels waarop bewegende beelden kunnen worden weergegeven. Ook morphing is een techniek die nieuwe creatieve kansen heeft toegevoegd aan het architectonisch ontwerpinstrumentarium.

Het gebruik van de computer in het ontwerpproces leidt echter ook tot verandering van kennis. Informatiesystemen die zijn opgeslagen in de computer of via het internet worden geraadpleegd, kunnen gedurende het ontwerpproces op een dynamische wijze de architect associaties aanreiken die betrekking hebben op het ontwerp op dat moment. Digitale tekentablets die tegelijkertijd als beeldscherm fungeren, zijn al op de markt. Een CAAD systeem kan de schetsen die de ontwerper op dit tablet maakt, interpreteren en vervolgens vergelijkbare voorbeelden van andere ontwerpers en anderszins associërende beelden laten zien.

Wat biedt de toekomst?

Architecten zullen steeds gemakkelijker omgaan met de computer bij het ontwerpen. De interface van de nu nog moeilijk bruikbare programma’s wordt eenvoudiger en meer doeltreffend. Bij de Technische Universiteit Eindhoven wordt gewerkt aan diverse programma’s die ieder op specifieke aspecten van het architectonisch ontwerpen ingaan. Een voorbeeld hiervan is het schetspakket dddooIz , waarmee men massavolumes kan creëren, terwijl men in de ruimte van het ontwerp zelf staat. De contouren en lijnen van een ontwerp worden met behulp van handbewegingen getrokken. Men kan voortdurend in real time om en door het model heen bewegen. Op deze wijze wordt de directheid van schetsen gecombineerd met de kracht van Virtual Reality.

CAAD systemen beschikken op dit moment nog over weinig architectonische ontwerpintelligentie. Deze reikt niet verder dan het automatisch plaatsen van deuren in muren. Er zijn veel onderzoeken gaande om de software beter te laten ‘begrijpen’ wat een architect bedoelt. In het 2D-blokjesprogramma interpreteert de computer wat voor soort handeling de architect wil verrichten (zoals het verplaatsen van een lijn, lijnstuk of hoekpunt, of het tekenen van een nieuwe lijn of vlak), afhankelijk van de soort beweging die bij het aanklikken en verplaatsen van een blokje op het scherm gemaakt wordt. Dankzij snelle interactieve graphics kan de structuur van een ontwerp onderzocht worden op zijn gedrag en relaties met de omgeving. De realtime Constraint Solver houdt de bouwkundige en ruimtelijke relaties tussen elementen en ruimtes in stand, terwijl men het ontwerp zelf verandert. Hiermee geeft het gedrag van het model blijk van een begin van architectonisch inzicht.

Specialistische kennis van participanten in het ontwerpproces kan vroeger gebruikt worden waardoor beter overzicht ontstaat over de complexiteit van de opgave. Door het Instituut Calibre van de TUE is het constructief analytische programma Ansys gekoppeld aan VR , waardoor interactief de spanningen in een constructie zichtbaar kunnen worden gemaakt bij veranderende belastingen. Aan de hand hiervan kan bekeken worden welke wijzigingen de constructie toelaat.
Het ruimtelijke concept dat aan VR ten grondslag ligt, kan ook gebruikt worden om de zeer grote hoeveelheid gegevens die in een ontwerp opgeslagen ligt, toegankelijk te maken. De computer maakt het mogelijk grote hoeveelheden data van uiteenlopende aard in een ontwerp op te nemen. Vervolgens moeten deze data op een begrijpelijke manier aan de beschouwer aangeboden worden. De Feature browser DDDiver toont een interface waarin de data van een ontwerp bekeken en aangepast kunnen worden in VR.
De hierboven geschetste ontwikkelingen vinden veelal autonoom plaats binnen het gebied van CAAD . Om tot goed bruikbare architectonische ontwerptools te komen is meer kennisuitwisseling nodig tussen architecten en CAAD onderzoekers. Ontwikkelingen op beide gebieden zullen elkaar inspireren en aanvullen. Dit leidt tot een rijker en breder instrumentarium voor de architect om mee te werken.

Automatisering in het bouwproces

Door Dominique Pieters - Het aantal internationale samenwerkingen in de bouwwereld rijst de pan uit en vraagt dan ook een vlekkeloos verloop op afstand. Wijzigende informatie, groeiende complexiteit van projecten en processen, meerdere opdrachtgevers en uitvoerende partijen zijn de oorzaak van tijdverlies en irritaties. Bedrijven verliezen een deel van hun jaarlijkse omzet door faalkosten en boetes voor de overschrijding van bouwtermijnen. Dankzij nieuwe Informatie- en Communicatie Technologie (ict) zou de organisatie tussen de verschillende partijen moeten vlotten, maar de praktische toepassing ervan belemmert dit.

De bouwwereld heeft een dubbele verwachting naar informatica toe. Men kijkt niet alleen uit naar software waarmee snel een massa alternatieven kan worden ontwikkeld zonder de ontwerpvrijheid in de weg te staan, maar men rekent bovendien op een organisatorische ondersteuning binnen de uitwerking van het project.
Het gebruik van de computer verbetert de productiviteit binnen een architectuurbureau maar betekent tegelijk een beperking van architecturale fantasie. Een geschikte illustratie zijn de uitgesponnen CAD-bibliotheken en de zogenaamde ‘intelligente’ voorwerpen. Indien architecten zich hieraan zouden overgeven, zouden er bijvoorbeeld geen bijzondere deur- en raamsystemen meer worden toegepast. Ook indien bijzondere profielen in de bibliotheek geprogrammeerd worden, is er nog steeds het gevaar in een zekere routine en standaardisatie te vervallen.

Wat het organisatorische aspect betreft, speelt men bij softwarepakketten dikwijls met de vraag of er van de originele tekening van een architect ook onmiddellijk iets kan worden gebouwd. Werktekeningen worden vaak door drie partijen (architect, adviseur en uitvoerende partijen) volledig opnieuw bewerkt en omgevormd tot productietekeningen. De reden is niet dat adviseurs of uitvoerders de pen van de architect willen vasthouden, maar angst voor aansprakelijkheid of omdat hun werkmiddelen veelal andere software betreffen dan die de architect gebruikt. Het wordt bijna onoverzichtelijk wanneer de aannemer zoals gebruikelijk met meerdere onderaannemers werkt die ook elk op hun beurt het project opnieuw bekijken.

De vertraging die deze manier van werken binnen het ontwerpproces kan opleveren, is aanzienlijk. Meewerkende partijen nemen een afwachtende houding aan tot dé definitieve tekening van de architect. Pas wanneer dit plan is voltooid, gaan de constructeurs ermee in zee en lopen de installatieadviseurs er achteraan. Om die ene tekening geraffineerd te voltooien, zouden reeds vanaf de conceptie de koppen bij elkaar moeten worden gestoken. Als deze optie in overweging wordt genomen, is een degelijke organisatie niet te verwaarlozen. International teamwork in real-time en compatibele softwarepakketten kunnen hier misschien een heuse revolutie ontketenen.
Naast deze bewaking van kwaliteit, organisatie en snelheid binnen het ontwerpproces, mag ook de uitvoering niet uit het oog worden verloren. Voortdurende wijzigingen op uitvoeringsplannen zorgen ervoor dat er aan het einde van de rit niet altijd met het meest recente plan op de bouwplaats wordt geparadeerd.

Goede informatie-uitwisseling en een uitgekiende archivering zijn dan ook van groot belang. De file2share Projectverkenner speelt hierop in. Dit beveiligde on-line communicatiesysteem biedt dag en nacht toegang tot de enige juiste up-to-date documenten. Alle geautoriseerde partijen kunnen tekeningen, bestekken, foto’s en andere informatie terugvinden op een centrale beveiligde opslagplaats. Met het gebruik van deze software kunnen bovendien wervelwinden van ideeën in één schets samenkomen. Dit brengt natuurlijk voor de hand liggende problemen met zich mee. Vroeger was er op een plan duidelijk te zien wat was weggekrast en vervangen. Daar er nu meerdere partijen tegelijk via extra layers aan één basistekening kunnen werken, moet alles goed in de gaten worden gehouden. De programma’s en layers zijn meestal niet compatibel of consistent, terwijl bovendien niet elke oplossing van een bepaalde constructeur of installateur de meest geschikte voor dat specifieke project is. Men kan er dan voor opteren de basistekening te vergrendelen en slechts wijzigingen toe te laten aan de hand van vastgestelde layers. Dit leest op het eerste gezicht misschien slordig, maar wanneer de puzzel in elkaar valt is het uiteindelijk een spitsvondig concept. Oudere planversies kunnen uitsluitend via de laatste tekening worden ingekeken. Op die manier zou ook de archivering van documenten glashelder moeten worden.

Deze geïntegreerde print- en plotservice PRINT2DOOR laat de gebruiker zelf bepalen wanneer en hoeveel documenten er moeten worden gedrukt en waar die worden afgeleverd. Deze dienst verraadt de roots van het systeem, dat is ontwikkeld door het Amsterdamse reprografische bedrijf Rijnja Repro in samenwerking met Océ en SixPack Software Solutions. Naast de digitale raadpleging van documenten -opgeslagen op het internet hostingcenter van colt Telecom- staat de Projectverkenner binnenkort dus ook in voor de materiële verspreiding.
Het kantoorgebouw Malietoren (1995) in Den Haag van de hand van Benthem Crouwel Architecten illustreert de vraag naar een vlekkeloze communicatie. Geplaatst over de snelweg A12 markeert deze ‘stadspoort’ de overgang van het stedelijke gebied naar een groene parkzone. Tijdens de opbouw vertoonde de draagstructuur een inzakking van zes cm door het steeds toenemende gewicht. De maatvoering van elke verdieping moest dan ook in een handomdraai worden aangepast. Bovendien loopt er aan de achterzijde een ingewikkelde parkeerspiraal door de eerste vijf verdiepingen van de constructie.
Het architectuurbureau dacht de helix driedimensionaal uit. Vervolgens bewerkte de constructeur die opnieuw en tenslotte hertekende ook de staalwerkplaats de productieplannen. De structuurgegevens van de architecten bleken uiteindelijk reeds vanaf het begin te kloppen. Indien het architectuurbureau voldoende technisch onderbouwd is, kan een dergelijke probleemstelling derhalve in minder stappen tot een goed einde gebracht worden.

Dezelfde architecten kampten bij de uitwerking van het driehoekige winkelwooncomplex Villa ArenA in Amsterdam (2001) met andere softwareproblemen. Het complex is in het midden voorzien van een enorme vide met transparante kap. Deze spantconstructie is door Benthem Crouwel Architecten driedimensionaal uitgetekend. De buizen van de kap zijn volgens een productieprogramma gesneden en bewerkt. Bij de montage bleek dat de spantonderdelen niet perfect naar ontwerp op maat zijn gemaakt omdat in elke fase van het project met verschillende programma’s is gewerkt (voor het dak reeds drie) en omdat bij de uiteindelijke productie de software aan de grenzen van zijn mogelijkheden was beland.Onvolkomenheden in een computerprogramma zijn dan ook uiterst gevaarlijk. Bij de realisatie van Villa ArenA is (onder andere door Benthem Crouwel) gebruik gemaakt van de File2Share Projectverkenner.

Behalve accuraatheid, internationalisering en snelheid biedt ict dus (nog) geen revolutionaire ondersteuning binnen het ontwerp- en uitvoeringsproces. Dankzij de informatica kan er vandaag de dag wel 24 uur worden doorgewerkt en kan een complex gebouw in een mum van tijd worden neergezet, zonder evenwel de juiste bijkomende kennis in huis te hebben. Door de komst van ict wordt het bouwproces dikwijls meer opgesplitst en uitbesteed aan grotere, goedkopere en dus ook slechtere bedrijven. Fouten komen nu sneller aan het licht, waardoor men gedwongen is meer gestructureerd te werken. De protocollaire aanpak is daarom wel aangepast en geëvolueerd.
Omdat productie nu een duizelingwekkende vaart aanneemt, zou er meer tijd moeten vrijkomen voor fantasierijk ontwerpen. Informatica moet immers een hulpmiddel blijven en geen doel.

Van representatie naar reorganisatie

Door Olv Klijn - Het architectenbureau Kolatan/MacDonald doet veel onderzoek naar de krachten die de hedendaagse ontwerpcultuur veranderen. Tot deze behoren de introductie van de computer als een intelligent ontwerpinstrument en van nieuwe digitale productietechnieken in de bouw. Het onderzoek staat niet op zichzelf, maar is nadrukkelijk gericht op vragen met betrekking tot hedendaagse leefwijzes en prefabricatie. Door zich af te vragen hoe het huis onderdeel kan zijn van de nieuwe economie, maar tegelijk de bewoner kan doen thuisvoelen, worden architectonische conventies op de proef gesteld.

“Een beginnend architect stelde mij eens de vraag: ik droom van ruimtes vol van wonderen.Ruimtes die vloeiend groter worden en omhullen zonder begin en zonder einde. Ruimtes gemaakt van naadloos wit en goudkleurig materiaal. Zodra ik de eerste lijn op papier wil zetten, om de droom vast te leggen, wordt ze moeilijker grijpbaar. ” 1 Louis Kahn verwoordt met deze uitspraak de strijd tussen droom en realiteit, die door middel van ontwerparbeid bevochten dient te worden. Een gevecht dat, zo is tevens uit zijn woorden op te maken, nooit gewonnen zal worden. Elke droom verheft zich immers boven de realiteit en zal fundamenteel veranderen op het moment dat zij gerealiseerd wordt. Toch is dit proces -het nastreven van dromen- een krachtige drijfveer voor architectuur.

De door Kahn gesignaleerde onmogelijkheid architectonische dromen in beelden te vangen is vaak verklaard uit een gebrekkig (ruimtelijk) voorstellingsvermogen. Het menselijk brein is eenvoudig niet in staat de realiteit volledig voor te stellen. In het gunstigste geval is architectuur een benadering van een droom die tot stand is gebracht onder beperkende omstandigheden en op basis van abstracte plattegronden, aanzichten, doorsnedes en maquettes. Met de introductie van computertechnologie lijkt deze situatie te veranderen. Geen droom die niet in een bevredigend beeld kan worden omgezet. Met haarscherpe beelden wordt in de virtuele wereld een blik in de toekomst geworpen. Maar schuilt de kracht van de computer voor de architectuur werkelijk in louter weergave, of zijn er toepassingen voorbij de representatie? De inzet van de computertechnologie binnen de architectuur is vaak traditioneel. Het medium wordt vooral gebruikt ter vermenigvuldiging of ter optimalisatie van bestaande ruimtelijke en functionele concepten. De invloed van de computer beperkt zich daardoor in de meeste gevallen tot het niveau van de visualisatie. Opvallend is dat net als bij de introductie van het centraalperspectief in de vijftiende eeuw, ook bij de huidige technieken het begrip 'realiteit’ een belangrijke rol speelt. “Van de speciale effecten van Hollywood tot aan de architectonische renderings wordt het succes van de nieuwe technologie afgemeten aan de mate waarin deze in staat is om de realiteit naadloos te verbeelden. ” 2 De inzet van de computer als realistisch representatiemiddel maakt echter beperkt gebruik van de capaciteiten van dit medium. Het is bovendien een toepassing die niet in.de eerste plaats architectonisch, maar fotografisch van aard is. De drang een meer realistisch beeld te genereren transformeert het architectonische proces van ‘beeld naar realiteit’ in een proces van ‘beeld naar beeld’. Een situatie waarin geen poging wordt ondernomen de realiteit te veranderen, maar waarin deze slechts wordt gereproduceerd. Aangezien architectuur de realiteit in zekere zin altijd wil veranderen, ligt de waarde van de computer voor deze discipline voorbij de representatie, op het niveau van de reorganisaties.

Recentelijk hebben verschillende architecten daartoe hun aandacht verlegd. Daarbij kan gedacht worden aan bureau’s als Foreign Office Architects, Reiser+Umemoto, Greg Lynn (form), UNStudio en Kolatan/MacDonald Studio. Zij vragen zich niet af hoe met de computer een beeld kan worden gegenereerd, maar in hoeverre dit medium een nieuw denkkader aanreikt. De ontwerpresultaten van de bedoelde architecten vallen grofweg binnen twee categorieën: de reorganisatie van de materiële en die van de functionele conventies. De eerste categorie heeft betrekking op de mogelijkheid door middel van computertechnieken nieuwe materialen samen te stellen waarvan de informatieverwerking gelijkt op natuurlijke processen. Deze materialen zijn niet permanent of homogeen, maar reageren op veranderende omstandigheden. In het tweede geval dwingt de computer architecten opnieuw na te denken over de begrippen vorm en functie. Hoewel deze begrippen in het modernistisch dictum ‘form follows fuctiori een oorzaak-gevolg-relatie bezitten, worden daar nu kantekeningen bij geplaatst. Vorm en functie zijn door de genoemde architecten in een gelijktijdige en evenwaardige relatie tot elkaar gedacht.

Functionele en materiële conventies

Het New Yorkse architectenduo Sulan Kolatan en Bill MacDonald ziet de computer niet in de eerste plaats als een visueel medium. Zij zijn meer geïnteresseerd in het generatief vermogen van de computer een eindeloze variatie te genereren. “Wij zien het digitale ontwerpproces als een reeks handelingen die kunstmatige en vrijwillige beslissingen (door de architect) combineert met natuurlijke en onvrijwillige beslissingen (door de computer). [...] Elk afzonderlijk moment of product, gerealiseerd of niet (dat uit dit proces komt), is altijd verbonden met de ‘generatieve reeks’ van het systeem, waardoor de nadruk wordt verlegd van het ‘unieke object’ naar het systeem en haar variaties.”4

Een project waarin dit generatief vermogen van de computer in relatie tot schaal en functie onderzocht werd is het Vehicle project uit 1996. 5 In deze opdracht van de galerie Artists Space in New York werden door middel van ‘cross referencing’ overeenkomsten en verschillen van een aantal objecten digitaal in kaart gebracht. De ruimtelijke vormen van deze ‘gewone’ objecten (informatiedragers als computermuis, radio of autostoel) werden vervolgens in de computer samengevoegd tot nieuwe entiteiten. De nieuwe objecten werden in drie verschillende ‘maatgroepen’ geproduceerd: i inch, 3 inch en 9 inch. Dezelfde objecten waren hierdoor in verschillende afmetingen in de tentoonstelling aanwezig. Hoewel er verschillende maatgroepen zijn, zijn alle objecten op eenzelfde manier gearticuleerd, gedetailleerd zo men wil. Hierdoor bezitten zij geen vaste schaal of functie, deze ontstaan slechts als gevolg van de context waarin de objecten zich bevinden. Kolatan/MacDonald Studio legt in dit project de nadruk op het ontstaan van een cumulatieve index van mogelijke functies. Door bezoekers de objecten in de tentoonstelling te laten 'testen’, worden opvattingen over 'identiteit’ en 'categorie’ ondervraagd. Al kijkend naar of voelend aan de objecten vraagt men zich volgens de ontwerpers af of het mogelijk is een object te ontwerpen dat in de palm van je hand past, maar op hetzelfde moment groot genoeg is om te bewonen. Om deze gedachtegang te versterken worden naast tastbare objecten ook montages van de objecten getoond in de wereld buiten de galerie. Geholpen door de schaalloosheid van de computer zet Kolatan/MacDonald Studio in dit project vraagtekens bij de logische verhouding tussen vorm en functie. Een verhouding die in hoge mate door conventie blijkt te zijn ingegeven.

Een recent project waarin door middel van computertechnologie architectonische conventies op het gebied van de materiële organisatie op de proef worden gesteld is het Poldenproject. Binnen de periodiek veranderende omgeving van de polder die zich van tijd tot tijd onder zeespiegelniveau bevindt, zijn ontwerpen gemaakt voor meditatieruimtes voor één persoon gedurende 24 uur. Bijzonder aan de cocon-vormige isolatiecellen is de transparante dubbelwandige huid. Afhankelijk van het waterniveau is deze vol of leeg, dik of dun, translucent of transparant. Hoewel de huid oogt als een homogeen membraam is zij in werkelijkheid lokaal geprogrammeerd. Door haar plaatselijk te vouwen ontstaat een trap of een jacuzzi en door haar te verzachten ontstaat een rustplaats of een solarium. Nieuwe materialen en productietechnieken maken het volgens Kolatan/MacDonald Studio mogelijk oppervlakken te creëren die in hun gebruik nooit eenduidig zijn. Doordat deze materialen bijvoorbeeld van plaats tot plaats anders aanvoelen maar als geheel een zelfde uiterlijk hebben, zal de waarnemer en gebruiker worden uitgedaagd zijn eigen contouren te bepalen. Terwijl het Vehicleproject inzet op de ontmaskering van functionele conventies als gevolg van schaal, richt het Polder-project zich met de hybride fusering van materialen op conventies met betrekking tot materialiteit. Er is sprake van een voortdurend scherpstellen: niet dit, niet dat, nog dat, net wel, of net niet? Appelerend aan bekende materialen roepen nieuwe materialen bij de gebruiker zo een prettig soort onzekerheid op.

Nieuwe denkkaders

Een project waarin de reorganisatie van functionele en materiële conventies gecombineerd benaderd worden is het Housings project. Het bestaat uit een serie van zes huizen -prototypen- waarin woonwensen, materiaaleigenschappen en lifestyle op elkaar zijn afgestemd. De ontworpen huizen zijn uitkomsten van een ontwerpsysteem dat uitgaat van de wetmatigheden van serieproductie, maar unieke ‘custommade’ woningen oplevert. Beginpunt van het project vormt het computermodel van een standaardhuis dat door middel van cross-referencing, is gecombineerd met ‘targets’. Deze targets zijn ontleend aan de commerciële Amerikaanse huizenmarkt. Uit verschillende advertenties werden locale woonwensen gedestilleerd. Deze werden vervolgens als objecten in de computer tot targets gemodelleerd. Afhankelijk van locale woonwensen werden aan de targets gewichten toegekend zodat verschillende typen ontstonden. Elk huis werd bovendien opgevat als een binnen- en een buitenhuid met eigen eisen. Er werd daarom zowel een exterieur als een interieur ontworpen. Het totale proces bleek drie mogelijke uitkomsten te kennen: ‘mosters’, ‘noise’ en ‘supremes’. De eerste categorie betreft dusdanig ‘grote’ vormen dat het gebruik ervan als woning (nog) niet haalbaar lijkt. De tweede categorie bestaat uit geïmplodeerde vormen en alleen de modellen uit de derde categorie bleken inzetbaar. Naast ruimtelijke modellen (computermodellen en digitaal vervaardigde 3D-modellen) werden de huizen ook als achtergrond in reclamespots gemonteerd. Doel hierbij was de zes ongewone woningen als 'gewoon’ te presenteren. Zij waren immers ontstaan uit een combinatie van ordinaire woonwensen en gebruiksvoorwerpen, zaken die op een zelfde manier tot conventie zijn verheven.

Het begrip realiteit is binnen de architectuur vaker onderwerp van discussie. Hoewel soms de indruk wordt gewekt dat door een beter begrip van de realiteit een nieuwe en betere architectuur kan worden geproduceerd, blijken vernieuwingen binnen deze discipline vaak een gevolg van een zekere afstand tot de realiteit. Door conventies te ondervragen komt men tot nieuwe inzichten en beginnen nieuwe dromen zich te ontwikkelen. Het verwezenlijken van deze dromen is, zo bleek uit Kahns woorden, even onmogelijk als onweerstaanbaar. In een tijd van toenemende complexiteit en onbepaaldheid ligt de kracht van de computer niet op het niveau van een heldere representatie -getuige het hier getoonde werk- maar in de mogelijkheid tot reorganisatie. Enerzijds door de schaalloosheid, de functieloosheid en de gewichtloosheid van deze vorm van ontwerpen, maar anderzijds door het directe verband tussen ontwerp, materiaal en productie, biedt de computer nieuwe denkpatronen. Of zoals Kolatan/ MacDonald Studio stelt: “Vanwege het paradoxale feit dat de computer tegelijkertijd zowel instrumenteel is ten aanzien van het ontwerpproces als de representatie ervan vormt, vraagt haar komst op het veld van de architectuur om een herwaardering van bestaande ontwerpmethoden en de daarmee verbonden opvattingen over aard en begrenzing van ruimte.

NOTEN
1 Louis Kahn, ‘Form and Design’, 1961. in: Louis Kahn; Writings, Lectures, Interviews, Rizzoli, New York, 1991
2 Stan Allen, ‘Terminal Velocities’, blz. 148 in: Stan Allen, Practice; architecture, technique and representation, G+B Arts international 2000.
3 Jeffrey Kipnis, Performance Anxiety?, 2G, no. 16, p. 5.
4 Sulan Kolatan & Bill MacDonald, ‘Excursus Chimera?’, blz 71, Architectural Design vol 30 no. 3,  June 2000.
5 Sulan Kolantan & Bill MacDonald Recent Work, blz. 150, Columbia Documents of Architecture and Theory, vol. 6,1997.
6 Bill MacDonald, lezing Academie van Bouwkunst Amsterdam, 13 maart 2001.