ИИ — всему голова?
Искусственный интеллект в руках профессионала вполне может превратиться в действенный инструмент, но вряд ли заменит человека — машина не умеет ни мечтать, ни фантазировать, зато прекрасно просчитывает варианты. На дискуссионной площадке международной выставки архитектуры и дизайна «АРХ МОСКВА 2024» эксперты отрасли обсудили спорный вопрос и поделились опытом применения новых технологий.
Через проекты умных городов цифровые технологии постепенно входят в сферу градостроительства и ускоряют процессы. Например, запрос данных из Росреестра сейчас занимает не 7–10 дней, а секунды. Застройщики и девелоперы начинают получать информацию об участке в автоматическом режиме. С помощью новых технологий власти осуществляют контроль за освещенностью улиц, качеством дорожного покрытия, уборкой снега и даже заполняемостью мусорных урн на остановках. Кроме того, цифровые технологии помогают налаживать связь между обществом и государством. Так, в ходе недавнего голосования за объекты благоустройства стали понятны потребности горожан.
«Но в архитектуре, к сожалению, мы не видим большого продвижения. Да, многие скажут, что используют ТИМ, но еще ни разу в российской действительности мы не видели применения этих систем от этапа проектирования до эксплуатации, а в этой плоскости есть большой потенциал, — говорит заместитель руководителя ИКМО города Казань Радик Шафигуллин. — Да, возможно, отрасль строительства консервативна, не очень хочет, чтобы все процессы были видимыми и оптимизировались, но это лишь вопрос времени — максимум два-три года. Мы видим, что на основе данных предыдущих проектов искусственный интеллект способен собрать новый и привязать его к местности».
По мнению участников дискуссии, новым технологиям вполне под силу создать надбавленную стоимость к таланту архитектора.
В ожидании умного проекта
«Множество из описанных вещей искусственным интеллектом не является. ”Если мусорка наполнилась, то пора сделать то-то” — это алгоритм. Да, цифровые технологии нужны, но искусственный интеллект — это другое. Он накапливает опыт, обучается. Мы от него находимся довольно далеко, но обязаны к нему прийти», — уверена главный архитектор Генпро Елена Пучкова.
Часть архитектурных бюро уже использует в работе новые технологии, и это не только привычный ТИМ. Например, с помощью генеративных систем создается квартирография и проектируются паркинги, в виртуальных вселенных возводятся объекты для портфолио, здесь же происходят встречи с заказчиками, нейросети помогают быстро сгенерировать облик будущих объектов, которые после утверждения клиентом концепции дорабатываются проектировщиками. «Нормана Фостера технологии, естественно, не сделают, а Заху Хадид сделают. Параметрическая архитектура производится из алгоритмов, то есть архитектор пишет алгоритм, задает код, по которому машина и рисует форму. Вы никогда не знаете, что получится в конце», — говорит г-жа Пучкова.
Однако основным остается вопрос: какое место в этом процессе занимает творческий человек? Сотрудники архитектурного бюро «Т+Т Architects» не понаслышке знакомы с искусственным интеллектом и даже участвуют в обучении системы Kandinsky, однако не уверены, что на данном этапе развития технология способна ускорить процесс проектирования. «Если проводить аналогию от умного города до умного проекта, то раздирают противоречия между надеждой и скепсисом применяемости. С одной стороны, есть визионерские ощущения, что применение нейронных сетей, искусственного интеллекта и любых генеративных алгоритмов сильно упростят нашу проектную жизнь, выведут продукт на новый уровень качества, сожмут сроки реализации до минимальных значений и уберут человеческий фактор в плане ошибки. С другой стороны, есть определенный спектр сомнений в применении прикладных инструментов, которые мы можем использовать в проектировании. Сколько раз мы ни пытались работать с нейронной сетью для получения практически применяемого результата (особенно на этапах концепции), то по времени и трудозатратам получается либо столько же, либо дольше», — говорит руководитель бюро «Т+Т Architects» Сергей Труханов.
Сущность ИИ
При этом профессиональное сообщество архитекторов уверено: машина не в состоянии работать без человека. Хорошим примером развенчивания мифа стал проект здания исследовательского центра в Торонто (Канада). Изначально заявлялось, что объект был спроектирован с применением искусственного интеллекта, но позже оказалось, что все ограничения и параметры, необходимые для проектирования, закладывались человеком, а машина, по сути, выносила только шорт-лист решений, самый эффективный из которых выбирал опять же профессиональный архитектор.
«Это не генеративный инструмент, — поясняет Радик Шафигуллин. — Он не может сказать: “Давайте здесь линию нарисуем”. Он смотрит и говорит: “Если здесь стоит эта панель, то в большинстве случаев к ней ставится этот элемент”. Пока мы не видели вариантов ИИ, который мог бы сам что-то ”допиливать”».
Другими словами, архитектор становится оператором, который может изучить сценарии, предложенные машиной, оттолкнуться от них, внести корректировки и дальше работать в привычном режиме. По словам Сергея Труханова, в технологии нет ничего удивительного: «Это не искусственный интеллект, а заранее предустановленные решения, которые могут существовать в зависимости от параметров, выбранных для проекта. Машина никогда не создаст новый контент, потому что не умеет мечтать, а может лишь брать накопленный опыт и интерпретировать его».
Компьютер предлагает среднестатистический образ объекта на основе загруженных в него данных, то есть это усредненное представление людей, которые участвовали в обучении машины. Не исключено, что технология существенно поможет тем, кто строят дома без участия архитектора, а создатели в это время продолжат претворять в жизнь уникальные здания и сооружения.
«Если мы будем разбирать исходный термин, то увидим, что имеется в виду машинное обучение алгоритмов и программ. И только русская душа наделяет его понятием “интеллект” и дает определение “искусственный”, что одушевляет предмет и побуждает вступить с ним в ментальное взаимодействие, — рассуждает сооснователь архитектурного бюро Osetskaya.Salov Александр Салов. — Можем ли мы освободить мозг творца, применяя цифровые технологии, передать им всю механическую работу, чтобы автор мог сосредоточиться только на главный мысли?» В будущем — вполне возможно. Нейросети обучаемы, и сейчас архитектор может приступить к ее тренировке, задавая параметры собственного творчества, ценности, определенные ориентиры, визуальную статистику, чтобы в конечном итоге генерации выдавались в рамках фирменного стиля компании.
Кто останется без работы?
Подобно тому, как однажды стали не нужны телефонистки, может трансформироваться отрасль проектирования. Рутинная, монотонная и повторяющаяся работа перейдет к машине. Однако одновременно с этим вырастет спрос на вовлеченных в работу архитекторов, обладающих высоким уровнем профессионализма и экспертизы.
Пару им составят специалисты по кибербезопасности. Сегодня это направление представляет собой самую большую опасность, ведь творческая разработка архитектора легко может стать доступной неограниченному кругу лиц. И этот вызов пока остается без ответа.
Для создания комфортной городской среды необходимо сократить «серый» пояс Петербурга, решить транспортные проблемы, добавить зелени, а также более активно развивать «зеленое» строительство. Об этом говорили участники Четвертой ежегодной конференции «Экологические тренды в развитии города и агломерации» в рамках проекта «Архитектура, закон и бизнес: поиск баланса».
Организаторами конференции выступили Санкт-Петербургский союз архитекторов и РИА «Архитектурные сезоны». Модерировали мероприятие Сергей Цыцин, генеральный директор, главный архитектор «Архитектурной мастерской Цыцина», член Совета по экологическому строительству (Ассоциация содействия созданию и внедрению норм и правил экологического строительства) и Анна Катханова, советник председателя КГА.
В конференции участвовали архитекторы, чиновники, представители девелоперского бизнеса и общественных движений, эксперты из Петербурга, Ленинградской области, Москвы, Казани, Краснодара.
С приветственным словом к участникам обратились Вячеслав Ухов, вице-президент СПб союза архитекторов, Джемал Сурманидзе, заместитель директора ФАУ «Проектная дирекция Минстроя России», и Ирина Гарнье, руководитель оргкомитета российско-французского проекта «Водно-зеленый городской каркас как база для создания устойчивых и умных городов».
Формирование пространств
В ходе конференции обсуждались подходы к планированию и проектированию водно-зеленого каркаса городов, проблемы формирования комфортной городской среды, благоустройство общественных и дворовых территорий и т. д. Были презентованы проекты парков, ландшафтные и архитектурные решения — опыт разных регионов.
В Петербурге, в частности, действует несколько программ, которые позволят сформировать береговые линии, пешеходные маршруты, зеленые зоны и прочие пространства. Как пояснила заместитель председателя Комитета по благоустройству Лариса Канунникова, для каждого района разработана стратегия до 2030 года. В программах формирования пространств задействованы городской и муниципальный бюджеты, а также средства инвесторов. Благоустройство отдельных территорий уже выполнено, и там, по ее словам, «уже очередь из инвесторов».
«Задача — построить 60 общественных пространств при том минимальном финансировании, которое имеем, создать комфортную среду», — добавила Канунникова.
Зеленые легкие города
Комфортная среда не бывает без зеленых зон. По Своду правил, норма озеленения — 6 кв. м на человека. В региональных нормативах градопланирования норма зелени не указана. При создании ППТ формирование зеленых зон необязательно, доступность зеленых зон не нормируется, отмечали участники конференции.
В Петербурге, по данным 2020 года, на человека приходится 65 кв. м. Общая площадь зеленых насаждений — более 31 тыс. га, в том числе 68 парков, 166 садов, 730 скверов.
Однако всем известно, сколько зелени во дворах исторической части города. Как отметила Канунникова, порой перевод территории в зеленую зону ставит вопрос: где взять деньги на содержание?
При этом большинство парков, отметил главный архитектор проектов АБ «Студия 44» Евгений Новосадюк, отрезаны от воды трассами, недоступны благодаря оградам, имеют мало входов. По его мнению, необходимы изменения в городском транспортном каркасе.
Игорь Кокорев, руководитель отдела стратегического консалтинга Knight Frank St Petersburg, также считает необходимым решить «зеленый» вопрос. Существующие зеленые пространства надо развивать, но необходимо также создавать новые парки, сады, скверы. Для этой цели подойдут в том числе бывшие промышленные территории, с которых выведено производство. Ну и, безусловно, необходимы нормативные документы, разработка типовых решений и принципов применения этих решений для озеленения.
В Петербурге очевидна транспортная проблема, в том числе нехватка парковок. По словам Канунниковой, иногда приходится выбирать между зеленой зоной и парковкой.
Как отметил Кокарев, решить транспортную проблему можно комплексно: развивая общественный транспорт, альтернативные автомобилю виды личного транспорта и связи города и пригородов.
Большая проблема для экологии, по его мнению, — все еще обширный промышленный пояс Петербурга. Для ликвидации «серого» пояса нужен вывод крупных и/или вредных производств на периферию города или в область, отдать приоритет высокотехнологичным и экологически чистым производствам, а также сбалансировать развитие высвобождающихся территорий. Это либо редевелопмент со строительством жилых комплексов, где озеленение пойдет по нормам, либо приспособление промышленных объектов, в том числе объектов культурного наследия. «А без этого развитие зеленых территорий невозможно», — заключил Кокарев.
Новая модель
Для экологизации среды необходим ресурсосберегающий подход, нацеленный на сокращение потребления ресурсов, а также природоохранное или «экологически рациональное» проектирование, полагает руководитель департамента строительства и генерального подряда группы компаний «ФСК Северо-Запад» Евгений Наталенко.
По его мнению, положение России как страны, которая активно занимается «зеленой» сертификацией, — так себе. В стране нет требования по сертификации.
Россия в 2015 году согласилась с международными целями устойчивого развития. Из семнадцати целей одиннадцать касаются устойчивого развития городов, в том числе «зеленых» стандартов. За пять лет существования отечественной системы «зеленых» стандартов Green Zoom сертифицированы только 65 зданий (совокупная площадь менее 3 млн кв. м). В основном это коммерческая недвижимость, где собственники заинтересованы в рачительной эксплуатации, или это связано с кредитами. По словам Наталенко, только 2% жилой недвижимости можно сертифицировать.
Между тем пора переходить к проектированию GreenBIM — сплаву зеленых технологий и информационного моделирования.
Как указал Наталенко, сегодня уже актуален новый этап моделирования — контекстного CIM, когда создается каркас, ткань. Это позволит переходить к концепции умного города — модели, которой городские власти могут управлять в любой точке.
Главный архитектор проектов Архитектурного бюро МLA+ в Санкт-Петербурге Виктор Коротыч подчеркивает: через «зеленую» инфраструктуру можно организовать все городские процессы.
Но для развития «зеленого» строительства и новых методов проектирования необходима политическая воля. «Власть должна подать хороший пример и продемонстрировать желание», — заключил Наталенко.
Главгосэкспертиза России выдала положительное заключение по проекту строительства первой очереди Университетского комплекса Санкт-Петербургского национального исследовательского университета информационных технологий, механики и оптики (ИТМО Хайпарк) в городе-спутнике Южный. Строительство должно начаться в этом году.
Проект стал лауреатом XVIII Международного архитектурного фестиваля «Зодчество», организованного Союзом архитекторов России при поддержке Правительства Москвы и Минстроя РФ, и получил премию Владимира Татлина — высшую награду раздела «Проекты» и золотой знак фестиваля. Помимо этого, проект создается с использованием подхода устойчивого развития в строительстве и отвечает требованиям системы «Green Zoom Университеты и кампусы».
Подобное в подобном
Главная отличительная особенность проекта — комплексное использование самых современных, инновационных и эффективных решений. «При работе над такими масштабными и сложными проектами самая большая трудность обычно заключается в том, чтобы найти взаимопонимание с заказчиком. ИТМО Хайпарк стал в этом смысле приятным исключением — у нас с руководством ИТМО единое видение университета XXI века. Это стало понятно с первых шагов, с технического задания, в котором заказчик поставил во главу угла создание всепроникающей системы, целой иерархии общественных пространств для межличностных и кросс-дисциплинарных коммуникаций, социализации, сотворчества», — рассказывает Антон Яр-Скрябин, партнер Архитектурного бюро «Студия 44», главный архитектор проекта ИТМО Хайпарк.
«Важным и во многом уникальным решением при проектировании объектов ИТМО Хайпарк стало создание единых функциональных и композиционных пространств, общественных зон как между блоками учебного корпуса, так и в общежитиях. Также можно отметить решения по цифровизации кампуса, где запланированы офисы для консультации и приема студентов с использованием удаленных сервисов», — говорит главный специалист Управления объектов гражданского назначения Главгосэкспертизы Павел Крутяков.
Примечательно, что ИТМО Хайпарк призван заложить ключевой тренд для всего проекта города-спутника Южный. «Он должен стать образцом высокотехнологичного, максимально комфортного, экономичного и удобного места для проживания, работы, учебы и развития жителей. Тем более что первый резидент, ИТМО Хайпарк, в смысле инноваций и современных технологических решений задает нам высокую планку», — отмечает генеральный директор ООО «Город-спутник Южный» Сергей Хромов.
«Объекты ИТМО Хайпарк первые в ряду современных университетских кампусов, которые, я уверен, появятся в России. Нам очень важно использовать самые современные разработки в области технологий, материалов, энергосбережения, которые могут в дальнейшем быть применены при строительстве других инноцентров», — подчеркивает генеральный директор АО «ИТМО Хайпарк» Андрей Назаров.
По словам Сергея Хромова, сейчас идет разработка концепции «Город как сервис», в рамках которой будут внедрены инновационные системы информирования. «Это, например, "умные парковки" для быстрого и удобного поиска парковочных мест и автоматизации процесса постановки автомобиля на стоянку. В городе-спутнике Южный будут применены современные технологии, позволяющие осуществлять контроль состояния и управление элементами инженерной инфраструктуры (энерго- и водоснабжением) и минимизировать эксплуатационные издержки. Возможно применение решений для индивидуального автоматического погодного регулирования. Это позволит экономить до 30% тепловой энергии при внедрении этих систем. Экономить электроэнергию будем за счет светодиодного уличного освещения, датчиков движения и др., что позволит снизить стоимость энергопотребления до 90%», — рассказывает он.
В целом…
«В составе ИТМО Хайпарк — несколько функциональных кластеров: учебный, научный, жилой (общежития), спортивный, зона прогрессивных производств, Центр делового управления (Бизнес-инкубатор и Национальный центр урбанистики). Под строительство выделена территория около 90 га вблизи железнодорожной платформы Лесное (29-й км). Поскольку кампус станет частью города-спутника, его градообразующим фактором и драйвером развития, генплан комплекса подчинен идее открытости университета городскому сообществу, "проницаемости контура" кампуса», — рассказывает Антон Яр-Скрябин.
По его словам, главная особенность этого проекта в том, что он всеми планировочными и архитектурными средствами поощряет всевозможные виды коммуникации — между студентами, преподавателями, учеными, горожанами и пр. «Это такой гигантский "коммуникационный коллайдер", ускоряющий социализацию и профессиональное становление учащихся, способствующий научным открытиям на стыке различных дисциплин», — отмечает архитектор.
Первая очередь строительства будет реализована в два этапа. Сначала построят главный учебный корпус, четыре здания общежития № 1 на 618 мест и улично-дорожную сеть. На втором этапе — еще три здания общежития № 2 на 463 места. Главный учебный корпус общей площадью 30 тыс. кв. м — это ансамбль из девяти зданий. Он объединен общей крышей в форме гигантского диска, на котором разместят спортивные зоны, а по контуру будет выстроена беговая дорожка.
«Размещение спортивных зон и бегового трека на кровле служит хорошим дополнением к общей концепции проекта, обеспечивая свежий воздух и хороший вид на студенческий городок во время занятий спортом. Располагая их на кровле здания, а не на уровне земли, университет сокращает площадь застраиваемых территорий и повышает эффективность использования земельного участка», — считает директор Научно-исследовательского института устойчивого развития в строительстве Вера Бурцева.
Помимо преподавательских, учебных аудиторий, главный корпус будет включать множество коворкингов для проектной и индивидуальной работы, фабрику-лабораторию для экспресс-прототипирования научных разработок, цифровую библиотеку, фуд-корт, парковки для каршеринга и кикшеринга.
«Наличие и доступность шеринговых сервисов даст возможность студентам и гостям ИТМО быстрее перемещаться и делает автомобиль более доступным. Каршеринг, со своей стороны, повышает эффективность использование машины, сокращает потребности в личном транспорте и, как следствие, снижает нагрузку на окружающую среду», — отмечает Вера Бурцева.
…и в частностях
По словам Антона Яр-Скрябина, в узловой точке схождения коммуникаций комплекса расположен главный учебный корпус. «Внешне он производит впечатление агломерата функциональных блоков различной формы и назначения. Но при взгляде изнутри это впечатление развеивается, поскольку в интерьере принцип единого перетекающего пространства образования реализован с полнотой и последовательностью, беспрецедентными не только для отечественной, но и для зарубежной практики последних десятилетий», — говорит он.
Композиционное ядро главного учебного корпуса — конференц-зал, который похож на лестницу: это наклонная плоскость, в которую интегрирована система зрительских рядов, проходов, ступеней, лестничных маршей и горизонтальных площадок-подиумов многофункционального назначения. «Лестница» — это и вертикальная коммуникация, и самая большая аудитория, и читальный зал библиотеки, и рекреация — бельведер, откуда сквозь стеклянную стену открывается впечатляющий вид на парк.
«Естественный свет жизненно необходим для поддержания физического и психологического здоровья человека. Остекленные кровли атриумов таким образом выполняют сразу две функции: повышают комфортность пребывания в помещении и сокращают потребление энергоресурсов на дополнительное освещении в дневное время», — считает Вера Бурцева.
Заметной особенностью здания станет атриум-трансформер, который легко превращается в конгресс-зал на 2000 человек. «Именно с конференц-залом связаны самые серьезные возникшие технические сложности. Дело в том, что его расчетная высота — 17–18 м, а на площадке будущего строительства действует высотный регламент, по которому здания не могут быть выше 15 м. В итоге мы нашли решение: конференц-зал постепенно уходит на 4,5–5 м ниже уровня земли. Соответственно, и отметки озелененной поверхности центрального парка плавно понижаются в направлении учебного корпуса на 4,5–5 м», — рассказывает Антон Яр-Скрябин.
По словам Веры Бурцевой, трансформируемое пространство атриума является отличным примером функциональной гибкости. «Это решение отражает динамику жизни учебных заведений, позволяя легко и быстро переоборудовать помещение в зависимости от нужд. Не менее важен и экологический аспект. Очень важно уметь найти баланс между эффективностью использования материальных и строительных ресурсов, потребностями университета и стоимостью жизненного цикла здания», — отмечает она.
Экосоставляющие
Экологический фактор, как уже стало ясно из вышесказанного, — вообще один из ключевых в проекте. «Прежде всего надо сказать о том, что наш кампус спланирован по модели "тотального парка": здания студенческих общежитий свободно "разбросаны" по его территории. В парке предусмотрена система велосипедных дорожек и крытых галерей, ведущих от общежитий и научных центров к учебному корпусу. Энергоэффективность заложена в самой архитектуре — в компоновке помещений и обширных плоскостях остекления, которые в совокупности обеспечивают отличную инсоляцию естественным светом. В проекте предусмотрены и солнечные батареи на кровлях, и рециркуляция дождевых вод, и рекуперация тепла в вентиляционных системах, и автоматизированный мониторинг воздушной среды. Все это соответствует золотому уровню стандарта устойчивого развития в строительстве Green Zoom», — подчеркивает Антон Яр-Скрябин.
Недавно Главгосэкспертиза дала положительное заключение на проект энергоцентра кампуса. Он будет обеспечивать тепло- и холодоснабжение главного учебного корпуса и общежитий. Энергоцентр состоит из трех блоков: хладоцентра производительностью 4 МВт, автономной котельной мощностью 14,4 МВт и дизель-генераторной установки мощностью 281 кВт — резервного источника электроснабжения информационно-телекоммуникационного оборудования кампуса.
«Создание энергоцентр отвечает "Green Zoom Университеты и кампусы" в части наличия на объекте автономной генерации ресурсов. Так, например, "холод" для систем кондиционирования будет обеспечивать абсорбционная холодильная машина на природном газе, что позволит сократить потребление электроэнергии, снизить эксплуатационные затраты, а также способствовать декарбонизации объекта в целом», — отмечает Антон Яр-Скрябин.
Таким образом, все пространство ИТМО Хайпарк обустроят по стандарту «Green Zoom Университеты и кампусы» с использованием энергосберегающих технологий. Например, дождевая вода будет проходить локальную очистку и храниться в резервуарах. Ее можно использовать для уборки тротуаров или полива деревьев и кустарников.
Вера Бурцева отмечает важность такого рационального использования водных ресурсов. «При строительстве мы вмешиваемся в натуральный гидрологический баланс участка. С одной стороны, мы снижаем площадь водопроницаемой поверхности, с другой — обычно удаляем дождевые стоки на станции очистки, вследствие чего растет нагрузка на очистные сооружения. Использование дождевых стоков для технических нужд позволит сократить использование воды питьевого качества и частично вернет влагу обратно в грунт», — говорит она.
Строительство «зеленых» научно-технологических центров становится устойчивым мировым трендом. Так, например, давно работает Ассоциация азиатских «зеленых» кампусов, в которую входит более 300 университетов. Ассоциация активно разрабатывает стандарты устойчивого развития в строительстве и помогает внедрять передовые технологии в практику азиатских зданий Высшей школы. Россия не исключение, и в скором времени у нас в стране появится передовой, современный научно-технологический центр ИТМО Хайпарк с золотым сертификатом «Green Zoom Университеты и кампусы».