Кумулятивная стратегия Пейджа

1. Определить существенные цели, т.е. такие цели, достижение которых необходимо, чтобы проект удовлетворял заказчика, потребителей и всех, кого он коснется.

2. Определить внешние факторы, которые могли бы помешать достижению хотя бы одной из существенных целей.

3. Установить критерии, позволяющие однозначно судить о приемлемости проектных решений.

4. Разработать методику испытаний по каждому из критериев. Эта методика должна быть такой, чтобы:

а) точность результатов была не большей, чем необходимо, чтобы отличить приемлемое решение от неприемлемого;

б) вначале проводились испытания, затрагивающие большое число альтернативных решений, а потом те, которые затрагивают лишь несколько решений;

в) доля затрат на проектирование от общей стоимости проектируемого изделия не превышала заданной величины.

5. Собрать обширное множество альтернативных частных решений для каждого существенного критерия и подготовить грубые модели для экстремальных решений.

6. Провести всю последовательность испытаний на этих моделях, отбраковывая после каждого испытания не выдержавшие его модели, пока не обнаружатся явные признаки сходимости к одному комплексу частных решений.

7. Разрешить внутренние противоречия конструкции:

а) путем разработки новых видов испытаний при одновременном воздействии нескольких факторов (при необходимости пересматривая ранее принятые решения)

или

б) путем поиска путей к объединению нескольких частичных решений для устранения противоречий.

8. Остановиться на одном эскизном решении, удовлетворяющем всем существенным критериям, и только после этого переходить к деталировке и уточнениям.

Стратегия Пейджа преследует цель сокращения поиска методом проб и ошибок при проектировании зданий и других сложных искусственных объектов. Это попытка сократить затраты на обучение в ходе проектирования. Пока нет сведении об успешном применении этого метода в той форме, как он здесь описан, но вряд пи могут быть сомнения в том, что методы такого рода крайне необходимы. Главное, что мешает его внедрению — это обилие взаимных зависимостей между деталями проекта и принципиальными решениями, особенно при разработке проектов зданий. Подобные взаимосвязи резко ограничивают возможности применения линейной стратегии; наверное, именно из-за этого архитекторы обычно приступают к деталировке фасада еще до того, как приняты принципиальные решения о внутреннем устройстве здания. Правда, в последнее время с появлением индустриальных методов строительства и с внедрением синтетических материалов количество внутренних зависимостей начало уменьшаться, а следовательно, появляется больше возможностей для применения кумулятивной стратегии в архитектурном и строительном проектировании. Этот метод создает условия для осознанного принятия решений и может служить базой для сотрудничества проектировщиков разных специальностей уже на ранних этапах работы над крупным проектом.

Эту стратегию можно применять во всех проектах, где имеются данные и методы измерения, позволяющие выявить существенные требования и выразить их в числовой форме, и где можно отложить принятие решений по частным вопросам без ущерба для принципиальных решений.

Для того чтобы пользоваться этой стратегией, нужно в достаточной мере владеть принципами научных измерений, поэтому успеха в ее применении едва ли достигнут те, кто не обладает хорошей технической или научной подготовкой и в то же время не решается доверить эту работу подготовленным специалистам. Подробное описание с примерами можно найти у Пейджа.

Задача заключается в том, чтобы повысить технический уровень объекта проектирования, сохраняя в то же время контроль за стоимостью и сроками выполнения проекта. В случае успеха это должно привести к сокращению затрат труда, поскольку значительная их доля сейчас уходит на выполнение детальных расчетов и изготовление сложных чертежей, из которых затем многие переделываются или вовсе отбрасываются ввиду незамеченных вовремя просчетов. Часть экономии от сокращения трудозатрат может быть направлена на проведение исследовательских работ, предшествующих эскизному проектированию.

Разработать проект задания для учебного заведения с естественным освещением, предусмотрев возможность внесения крупных изменений в методы обучения и в учебное оборудование в течение срока службы здания.

Приведенные ниже примеры относятся к кумулятивным этапам; из некумулятивных кратко рассматривается только этап 7. Учитываются лишь некоторые из существенных критериев, которым должно удовлетворять здание.

1. Определить существенные цели, т.е. такие цели, достижение которых необходимо чтобы проект удовлетворял заказчика, потребителей и всех, кого он коснется.

Основные задачи по обеспечению естественного дневного освещения могут быть,

например, такими:

а) обеспечение достаточной освещенности важных зон, например доски и парт, в каждом классе, в типичный пасмурный день, при низком уровне естественного освещения;

б) гашение бликов от неба, ярко освещенных предметов, прямого солнечного света в ясные дни;

в) предотвращение перегрева помещений летом.

Среди существенных задач, позволяющих в будущем перейти на другие методы обучения, можно было бы указать на следующую:

г) возможность изменить размещение внутренних перегородок после 10 лет эксплуатации.

Для случая цели 1а такими внешними факторами являются сезонные и суточные колебания яркости неба. Термин «типичный пасмурный день» придется заменить эквивалентом, допускающим точное определение: пасмурное небо по стандарту Международной комиссии по освещению, дающее освещенность горизонтальной поверхности в 500 лм/кв.фут (около 5400 лк). Чтобы определить наихудшие условия, необходимо выполнить измерения преобладающих условий среды, в которой должно функционировать проектируемое изделие; без таких измерений вряд пи целесообразно приступать к проектированию. Если говорить о таких существенных целях, как цель 1г, то, видимо, наихудшим из условий, которые могут встретиться в будущем, явится потребность иметь залы большой площади с открытым обзором, что позволит внедрить телевизионные методы обучения. В этом случае также нужно изучить существующие тенденции и заранее оценить, какие максимальные безопорные пролеты могут потребоваться в течение расчетного срока эксплуатации здания. Еще одно экстремальное условие заключается в том, что, возможно, потребуется в довольно широких пределах менять расположение внутренних перегородок; эти пределы тоже нужно определить объективными способами.

Критерии для уровня освещенности днем можно установить после тщательного исследования условий, обеспечивающих выполнение таких операций, как, например, чтение с задней парты записей на доске. В результате таких исследований можно установить минимально приемлемый уровень освещенности на вертикальных и горизонтальных поверхностях. Этот минимум должен быть выражен в виде интервала, а не как точное число, что обеспечит проектировщику некоторый оперативный простор.

Критерий свободной планировки можно выразить через затраты времени и средств на изменение внутренней планировки или через предельные значения длины пролета и размещения перегородок, которые допускали бы изменение методов обучения.

Чтобы провести испытания по критериям 1а — 1в, потребуются «искусственное небо» и соответствующая контрольно-измерительная аппаратура. Точность измерений при каждом испытании ограничена указанным выше критерием: ее должно быть как раз достаточно, чтобы отличить приемлемое решение от неприемлемого. Например, если уровень освещенности при испытаниях изменяется от 30 до 50 лм/кв.фут (от 320 до 540 лк), точность измерений должна составлять 2 лм/кв. фут (22 лк), т.е. погрешность эксперимента должна быть на порядок величины ниже, чем пределы допустимой ошибки при принятии решения.

Требование проводить сначала испытания, затрагивающие большое число альтернативных решений, а потом те, которые затрагивают лишь несколько решений, будет удовлетворено, если вести испытания по пунктам 1а и 1г вначале, а по пунктам 16 и 1в потом. При разработке индивидуального проекта, рассчитанного на сооружение одного здания, расходы на проектирование по необходимости должны быть невелики, а, следовательно, на изготовление действующих моделей среды и различных вариантов проектного решения допустимы лишь ограниченные затраты времени и средств. В связи с этим придется использовать несовершенное техническое оборудование, а некоторые виды испытаний свести к сбору субъективных суждений опытных специалистов вместо того, чтобы проводить расчеты или испытания на физических моделях.

При проверке решений, касающихся возможности внутренней перестройки, приходится исходить из финансовых соображений. Нужно проанализировать, какое сокращение сроков и снижение затрат на обучение могут дать различные методы обучения, на основе этого анализа составить прогноз на десятилетний период и таким же образом провести оценку затрат на материалы и оплату труда при перепланировке здания. При экстраполяциях такого рода гораздо важнее правильно понять исходные предположения, лежащие в основе этих тенденций, и определить их устойчивость, чем провести вычисления с высокой точностью- Можно разработать математическую модель для определения стоимости различных вариантов конструкции и использовать вычисленную технику для расчета стоимости и отбора наилучших вариантов. Расходы на программирование тоже следует сократить до минимума, не требуя от расчетов более высокой точности, чем необходимо для выбора варианта. (Некумулятивные этапы 5, б и 8 не рассматриваются.)

Интересным представляется проектирование окон, поскольку в этой области встречается больше конфликтов, чем при проектировании других элементов здания. Окна должны обеспечивать освещение, регулировать проникновение прямого солнечного света, создавать укромную обстановку в определенных зонах помещения, приглушать блики и слепящий свет, обеспечивать обзор в наиболее благоприятную сторону, препятствовать проникновению шума как в помещение, так и из помещения, служить для регулирования температуры и для вентиляции. Стремясь к максимальному удовлетворению одного из этих требований, можно прийти к решениям, совершенно неудовлетворительным с точки зрения других требований. Пейдж считает необходимой разработку методов, которые позволяли бы графически изображать компромиссы между противоречивыми требованиями в таких случаях, как проектирование окон и аудиторий.

Именно так, разумеется, обычно и поступает изобретательный проектировщик, столкнувшись с непримиримым противоречием. Формализованный способ выполнения этой операции описан ниже. В случае проектирования окон непримиримые противоречия можно преодолеть путем обеспечения искусственного освещения и вентиляции, защиты же от нескромных взглядов добиться путем применения жалюзи, а не изменением конструкции окна. Искусственная вентиляция и — летом — искусственное охлаждение позволяют не открывать окон и тем самым устраняют проблему борьбы с шумом.