Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Григорьев Э.П. Теория и практика машинного проектирования объектов строительства

.pdf
Скачиваний:
10
Добавлен:
25.10.2023
Размер:
14.52 Mб
Скачать

Морфологию проектных решений можно проследить на примерах графоаналитического описания подсистем, приведенных в главе 1 (см .рис.4, 5, 8 ). Точками изображаются компоненты проектного решения по данной подсистеме, а линиями - связи и отношения между компонентами. Например, по подсистеме ЭОЗ (рис.25) компонентами являются единицы технологического оборудования, функциональные, рабочие, зоны , элементы транспорта. Связями являются коммуникации, соединяющие компоненты, а также линии,

т ех н о л о г и ч ес к и е к о м п о н ен т ы

г р а т св я зей компонентов

Рис.25. Анализ эксплуатируемой организованности здания мануфактурного центра [1Ы].

70

прослеживающие соподчиненностн, которые архитектор устанавли­

вает при

анализе

проекта.

Аналогично

назначаю тся

компоненты

и связи

подсистем

ОКП

и ВОЗ того

же здания

(рис.26, 27 ).

В последующем понятие морфологии

и соответствующие

способы

анализа

этапов

проектных решений

используются при

описании

проектирования

одноэтажных промышленных зданий (рис.27-30,

44-46,

49-51).

 

 

 

этапы

решение

граты связей

сложность

1

J 1

 

i

4

 

Л- (,

 

 

 

ъ

 

 

этап 1

 

* 6 *

<j>6

л о

о - - ^ - -о о -- q r -о

6

7<*— b s

29—^6

 

6 6

<ь ь 6 6

= 22

Рис,26. Анализ организованности компонуемого пространства по этапам проекта мануфактурного центра [Ш].

71

этапы решения

рраты связей

сложность

этап \

х . &

к

Б

Ь

= 5

этап 2 СЕк

л_П_

= 2

 

этап v

воз = 9

этап*

этап 5

а

 

Рис.27. Анализ возводимой организованности здания по этапам проект мануфактурного центра

Сложность

Сложность (С ) - еще одно понятие, связанное с морфологи­ ческим анализом и оценкой подсистем проектного решения. При классификации систем в качестве одного из оснований Ст.Бир предложил использовать степень их сложности [12, с .2 2 -3 6 ]. Возможность определять систему по принципу сложности заклю ­ чена уже в самом понятии системы как познавательного сред­

72

ства, характеризующего некоторый идеальный объект. Элементы ,

выделяемые в объекте,

являются неделимыми единицами анализа.

Они

принимаются неизменными на каждом уровне рассмотрения.

При

этом

подразумевается возможность

иного расчленения того

же объекта с выделением иных элементов

в рамках системы дру-

го уровня.

Это означает,

что при подходе к

объекту как к системе

любое системное представление этого объекта является относи­ тельным [77].

Кажущаяся "произвольность" выделения элементов системы имеет глубокие основания в физиологии памяти [67] и психологии восприятия [31]. Приемы сокращения количества второстепенных частей объекта, обобщения групп элементов в более крупные компоненты, исключения деталей и усиления наиболее характерных

особенностей изображения известны под названием

"генерализа­

ции", например

в

картографировании

[30] и теории

пространства

[107,14].

 

 

 

 

 

Сложность системы может

быть

определена путем установле­

ния отношений

и

связей, но

не любых, а только

тех, которые

являются системообразующими, т. е. обеспечивают целостность

объекта

как условие относительно обоснованного функциониро­

вания и

развития системы [77].

Сложность отображает объективно складывающуюся структуру проекта. В то же время при выборе компонентов и связей, наз­ начении их крупности, масштаба проявляется субъективное отно­ шение архитектора (аналогичное "взвешиванию параметров" и

установлению

 

'весовы х

коэффициентов"),

только

не

в цифровом

выражении,

а непосредственно

в

морфологическом

(через гра­

фоаналитические структуры )

[102].

 

 

 

 

 

В данной

работе

под

сложностью каждой подсистемы ( С .^ ^ ;

с окп; с воз)

понимается

количество

связей,

устанавливаемое

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

графоаналитическим

анализом

структур

без

учета

их физического

воплощения

(рис.25-27,

44,

45, 49,

50).

Такие схемы

позволяют

при оценке проекта отказаться от множества обычно применяемых несоизмеримых друг с другом оценочных показателей и заменить

их

показателем

сложности,

одинаково

применимым

для всех под­

систем на любом

уровне их

рассмотрении.

 

 

 

 

Предлагаемый прием выявления компонентов и

связен может

на

первый взгляд показаться произвольным,

не

основанным

на

точных измерениях и научных данных.

Однако

фактически мы

об­

ращаемся к новому научному принципу представления объекта проектирования, достаточно разработанному сегодня в ряде дис­

73

циплин, из области теории пространства. Одним из важнейших моментов этой теории является "принцип генерализации", широко применяемый отечественными и зарубежными исследователями

картографирования (Бунге, Х аггет,

Гамильтон

и др. )

[16]. Этот

принцип

заклю чается

в том , что

выделение компонентов и на­

значение

их крупности

(масштаба выделяемого

района)

осущест­

вляется в зависимости от типа решаемой задачи. Определяющим

является уровень генерализации объекта. Это проявляется в

про­

ектировании, когда проектировщик назначает тот или иной

м ас­

штаб

чертеж а, тот или

иной

уровень детализации

объектов.

 

В

нашем случае во

всех

трех подсистемах

должен быть

вы­

держан единый уровень генерализации, что само по себе пред­ ставляет проблему из области теории пространства. Однако мы

сознательно обращаемся к ее решению,

так

как

видим здесь

больше возмож ностей для соизмерения

оценок

по

каждой под­

системе

и по

проекту в целом, чем в попытках

соизмерить явно

несопоставимые

характеристики зданий,

выделяемые

в существу­

ющих теориях оптимизации.

 

 

 

 

На

основе

принципа генерализации,

при

соблюдении единого

уровня по всем трем подсистемам можно легко получить числовую характеристику морфологического строения любой подсистемы, вы­ раженную в количестве графоаналитических связей. Эту характери­ стику мы будем назы вать сложностью соответствующей подси­ стемы проектного решения. Благодаря безразмерности этой ха­

рактеристики

можно

легко сопоставлять сложности любых под­

систем каждого

этапа проектного решения.

 

 

 

Морфность

Морфность

(М ) -

понятие, производное от "морфологии" и

"ценности".

В

нем

отражена ранее высказанная идея: ценность

проектного решения может быть установлена косвенным путем - через морфологию проекта.

Как было отмечено при анализе понятия ценности, в отличие от целевой характеристики, которая является абсолютной,ценност­ ная оценка имеет относительный характер, она обнаруживается

лишь

в процессе последовательных этапов развертывания объекта

проектирования.

Поэтому мы

будем говорить

о ценности в

дво­

яком

смысле: как об

абсолютной характеристике n p q e K T H o r o

реше­

ния

(в связи с отклонением

 

компоновки от цели ) и как об от­

носительной характеристике

(в связи с осуществлением процесса

компоновки по этапам проектного поиска).

 

 

 

В

первом

случае

мы

будем употреблять

слово

"ценность"

в смысле, близком к

понятию

"оптимальность", в том

нестрогом

74

традиционном

значении,

когда

говорят

о

"приближении решения

к заданной

ц ели '. Во

втором

случае

мы

будем использовать

вводимый нами термин 'относительная эффективность', который характеризует ценность компоновочного решения, полученную в ходе проектного поиска.

Говоря о цели проектного поиска, мы сформулировали абсолют­ ное условие в виде взаимного соответствия структур социальных

процессов,

происходящих в

здании

(подсистема

Э О З) и

структур

самого

здания

(подсистемы

ОКП

и В О З). Это

условие

зафикси­

ровано

в

виде

равенства

(1 ).

Однако было

отмечено,

что, как

правило,

наблюдается отклонение

от этого

равенства,

так как

в реальных компоновках невозможно достигнуть полного совпа­

дения, полной однородности

структур

процесса эксплуатации зд а­

ния

(ЭО З)

и структур

самого здания

(ОКП

и В О З).

 

Такое

отклонение,

выраженное через

сложность подсистем,

мы

и назы ваем морфностью

(М ):

 

 

 

 

 

М ” 1С ЭОЗ

" (сокп + с воз^1

 

(2^

Одной

из

основных особенностей понятия морфности является

его связь

с

понятием ценности.

Эта

связь особенно явно выра­

жена

между

морфностью

и

целевой

ценностью,

т.е. ценностью

в первом смысле - как степенью отклонения от цели.

После

определения

морфности для пяти

этапов компоновки здания ману­

фактурного центра (см .рис.25-27)

этапы сопоставляются на

специ­

альной

диаграмме,

напоминающей мишень для стрельбы

из лука

(рис.28). Очевидно,

чем

больше

значение М, тем меньше

целевая

ценность

(Ц ) компоновки.

Например, для М„=18

ценность

мини­

мальная, так как значение морфности приближает компоновку к

периферии

'м и ш ен и '. И наоборот, значение

морфности,

прибли­

женное к

центру

('ц е л и ') , соответственно

увеличивает

ценность

(Ц ) компоновки,

например для М^*1. Это

аналогично

тому, как

фактическое попадание в целевую точку круговой мишени при стрельбе оценивается максимальным баллом, равным наиболь­ шему возможному отклонению от цели (числу окружностей, обо­ значающих отклонения от целевой точки ).

Вопрос о взаимосвязи морфности с

ценностью во втором зна­

чении

(ценность, как 'относительная

эф ф ективность') освещ ается

в п.З

настоящей главы.

 

75

номиость М = |Сэоз_ (Сокп+ С воз)|

Рис.28. Определение показателя морфности по эшма проект мануфактурного центра

2.Условия инвариантности

Сдревних времен инвариантные закономерности, присущие созидательной деятельности, использовались для ее нормирования, передачи опыта из поколения в поколение и повышения эффектив­

ности труда мастеров. В условиях ремесленного способа произ­ водства было необходимо создание особых канонов деятельности, которые заменяли проекты, нормы и стандарты в их современном понимании.

7 6

'Д остаточно

было зн ать канон . . . , модуль и главную рабо­

чую операцию,

соответствующую принципу разверты вания модуля

в каноны, чтобы иметь полное представление об объекте, который

нужно получить.

Такими канонами являлись и ордерные

системь.

древних гр ек о в '

[50, с. 10 3.

 

 

Одновременно

ордер выполнял роль меры ,

так как

позволял

соизмерять различные по назначению здания

и сооружения на

основе общности

их структурных признаков. С

помощью

ордерной

системы архитектор имел возможность получать все многообра­ зие возможных в то время архитектонических форм, заранее увя­

занных

в

единой

стройной системе. Ордер, как

язы к,

позволял

архитектору

античности

ассимилировать

и успешно использовать

в соответствии с

практическими

нуждами сам ы е разнохарактерные

знания (о материалах,

о машинах,

о

строительных

работах, о

жизни

человека,

об и скусстве),

помогал

анализировать

сведения

об окружающем

мире, рассм атривать их сквозь профессиональную

призму своей конкретной деятельности [22].

 

 

В месте

с

формированием типовых

требований

к качеству ар­

хитектурного

сооружения

(триада - прочность, польза,

красота)

Витрувий создал своего рода опосредованный метод логического

мышления, инвариантном которого

и

была 'ордерная

с и с т е м а '[50].

В ходе дальнейшего развития

архитектурного проектирования

наметился и становится все более

явным разры в

между разра­

боткой типологических норм, требований и условий, предъявляемых

к 'о б ъ е к т у '

(будущему

зданию ), и разработкой м етодов, способов

и приемов,

адресованных непосредственно

'с у б ъ е к т у '

(мышлению

архитектора). При этом

неудержимо р астет объем всевозможных

знаний,

основанных на выводах 'сопутствую щ их' дисциплин

(эконо­

метрии,

социометрии, искусствоведения,

психологии,

эргономики

и др. ). В

этих выводах рекомендуется,

что необходимо

учиты­

вать архитектору при организации того или иного

типа

среды,

окружающей

человека,

какие способы

и

средства

организации

являются наиболее экономичными. Архитектору становится трудно ориентироваться в этих знаниях, поступающих 'и звн е* .

Дело в том , что проектная деятельность имеет свою, осо­ бую природу. В процессе проектирования архитектор работает

совсем с

иными

'ш калами

п оказателей ', нежели 'ш к ал ы ' эконо­

мической,

социологической,

технологической, антропологической,

эстетической

и

других оценок. Причем ни одна из этих оценок

не может

быть

признана

'абсолю тно истинной': прогнозирующая

сила

их

невелика. Какими бы красивыми и точными ни оказы ва­

лись

эталоны

и

идеалы, они

всегда берутся из прошлого и по-

отношению

к данному проекту

представляют собой 'внеш ню ю ' меру

[47].

 

 

 

 

 

 

77

В рекомендациях, поступающих со

стороны наук, сопутству­

ющих

архитектуре,

содерж атся

лишь

абсолютные

целевые уста­

новки.

С оответственно, на

их

основе

может

быть

определена

'ц елевая ц енность'

проектного

решения, близкая

по

значению

к 'оп ти м альности '.

Однако,

как мы

пытались

показать выше,

определения такой абсолютной ценности недостаточно. Необходи­ мо рассм отреть этапы проектного поиска с тем , чтобы устано­ вить относительную ценность, или 'относительную эффективность' проектного решения.

Только совмещение обоих видов ценности решения может при­ вести к определению действительной ценности проекта. При этом мы не отрицаем того , что архитекторы , участвующие в конкурсе или представляющие на обсуждение свои промежуточные поиски,

стрем ятся

к тем или

иным

идеалам. Мы

лишь утверждаем

(вслед

за

Э .В .И льенковы м ),

что

идеал 'н ел ь зя

зад ать человеку

как

го ­

товый чертеж ,

как икону, как

'внешнюю

м ер у '

и эталон. Наоборот,

все

иконы

и

эталоны надо

мерить

мерой

совершенства живого

человека,

постоянно

развертывающ его

свои

возмож ности'

[47,

с .65]. В данном случае проектные критерии нужно выводить из самого процесса проектирования, мерить результат мерой мыш­

ления,

шагами творческого

поиска, осущ ествляемого

архитекто­

ром. Сам идеал мож ет быть

 

задан не в виде чувственно-созер-

цаемой

'м одели

 

соверш ен ства',

а

только

в виде

направления

к

соверш енству;

в

виде

'регулятивного принципа дей ствий ',

а

не

в

виде

'контура

результата

дей ствий ', контура законченного

про­

дукта

 

[47, с.80].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

То, что истина коренится

в

процессе

деятельности, а

не

в

результате,

взятом

без

пути,

к

нему ведущего, прекрасно показал

в своей 'Феноменологии д у х а '

классик

диалектики

Гегель. Р езуль ­

тат без процесса, его породившего, Гегель

назвал трупом.

'Ибо

суть

дела, — как

он

пишет,

-

исчерпывается не своей целью,

а

своим

 

осущ ествлением, и не результат

есть действительное целое,

а

результат

вм есте

со

своим

становлением; цель сама по себе

есть

безжизненное

всеобщ ее,

 

подобно

тому,

как

тенденция

есть

простое влечение, которое не превратилось еше в действитель­ ность; а голый результат есть труп, оставивший позади себя

тенденцию '

[29, с.2 ] .

Если бы

'н ар а б о тк у ' решений можно было интерпретировать

как движение проектного мышления, то, по-видимому, изменилось бы и отношение к способам опенки вариантов решений. Ведь мо­ жно было бы считать, что в процессе проектирования осуществ­ ляется непрерывное изменение некоторого объекта (объекта про­

7 8

ектирования), который при этом остается тождественным самому

себе.

Теория инвариантов*, обобщившая философскую идею тождест­

венности

преобразуемого

предмета

самому

себе,

была м атем а­

тически оформлена в середине XIX в. Дальнейшая разработка

принципа

инвариантности

в первой

половине

XX в.

привела к от­

крытиям во многих областях науки: геометрии, физике,, киберне­ тике, психологии, химии, биологии и пр. [55, с. 17]. Особенно ценным нам представляется синтез психологических и логических воззрений, который нашел отражение в принципе возрастания инвариантности знаний субъекта об объекте под влиянием изме­ нения условий опыта [68]. Инвариантность служит логической характеристикой высокого уровня конкретно-операционального мышления, с помощью которого все разнообразие предметного мира' может быть развернуто в сознании человека на основании сравнительно небольшого числа закономерностей [62 ].

Условия инвариантности, о которых идет речь в книге, отно­ сятся к внутренней динамике проектного поиска на стадии компо­ новки. Соответственно двум смыслам ценности проектного реше­ ния мы утверждаем два принципиальных условия инвариантности

проектного

поиска.

 

 

 

 

 

Первое

условие

инвариантности (ри с.29)

вы текает из совпа­

дения

максимальных значений

морфности

(

) и

ценности

(

) для

каждой

серии этапов

компоновки.

Мы

уже

подчерки­

вали в предыдущем пункте настоящей главы , что морфность как мера отклонения от цели одновременно является количественным выражением ценности (в первом, 'ц е л е в о м ' смы сле этого понятия].

Морфность

является

наглядным 'п р ед стави тел ем '

ценности

решения, причем эти понятия дополняют друг друга

по своим

величинам,

так

что сумма их числовых значений сохраняется

постоянной

для

каждого

этапа данной серии проектного поиска:

 

 

 

М + Ц = c o n s t

( 3 )

*Поняше инварианта (от лат in- "не" и varian - "изменяющийся") употреб­ лялось немецким математиком 0 .Гесса в 1844 г.; но систематическое развитие теория инвариантов пдлучила у английского математика Дж. Сильвестра (1851-1852 гг.), и предложившего .термин "инварианты". В ходе развития этой классической теории к концу XIX в. было получено доказательство для проектив­ ных инвариантов, данное немецким математиком Д. Гильбертом.

79

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ