Cílem mé semestrální práce bylo vytvořit parametrický model regulačního plánu. Regulační prvky mají ze své podstaty parametrický charakter, a proto jsem se rozhodla je převést do 3D modelu právě pomocí Grasshopperu. Takový model mi umožnil lépe si představit dopady jednotlivých regulací na dané území a zároveň efektivně porovnávat různé varianty regulace mezi sebou.
V prvním kroku jsem si analyzovala, jaké typy regulací bude potřeba v modelu uplatnit:
stavební čáry (otevřená, uzavřená, atd.) maximální výška, tvar střechy, maximální počet nadzemních podlaží. Na obrázku níže můžete vidět kompletní set regulací, které jsem k tvoření regulačního plánu použila, z čehož jsem většinu převedla do grasshopper modelu.
V dalším kroku jsem definovala blokovou strukturu, kterou lze chápat jako plochy v regulačním plánu spojující sousedící pozemky se shodnými typy regulací. Tyto bloky sdílejí společné parametry, jako jsou stavební čáry, koeficienty zastavění nebo typy zástavby. Po vytvoření bloků jsem je dále rozdělila na jednotlivé pozemky, protože v regulačním plánu je každá regulace vždy vztažená právě k pozemku jako základní jednotce. Tuto část jsem udělala manuálně v rhino a spojila je s grasshopperem pomocí pipeline geometry.
Následně jsem definovala “maximum buildable area” (maximální zastavitelnou plochu), tedy plochu, kterou lze podle daných regulací na daném pozemku zastavět. Tato plocha je v mém regulačním plánu určena na základě několika různých kombinací regulací a požadavků:
A) Maximální zastavitelná plocha je vymezena pouze stavebními čarami. Ty určují hranici, kam až může budova zasahovat.
Např. pozemky R1-R2
B) Maximální zastavitelná plocha je omezena kombinací stavebních čar a koeficientu zastavění (KZP) nebo koeficientu podlažních ploch (KPP). V tomto případě se z plochy vymezené stavebními čarami odečte procentuální podíl podle zadaného koeficientu.
např. Pozemek C1-C2
C) Maximální zastavitelná plocha je určena pouze koeficientem KZP nebo KPP. Plocha se tedy počítá čistě na základě velikosti pozemku a daného koeficientu, bez přímého určení hranic stavebními čarami.
Dále je nutné zohlednit obecné požadavky stavebního zákona – konkrétně odstupovou vzdálenost minimálně 2 metry od hranice pozemku, pokud není v územně plánovací dokumentaci stanoveno jinak. Tento požadavek ovlivňuje výpočet zastavitelné plochy u všech zmíněných případů.
V dalším kroku jsem umístila jednotlivé pozemky do modelovaného terénu. Řešené území se nachází v poměrně strmém svahu, a proto bylo nezbytné při modelaci s terénem aktivně pracovat. Pro přizpůsobení výškové polohy pozemků jsem použila jednoduchý princip využívající bounding box – pro každý pozemek jsem určila jeho středový bod, který jsem následně projekčně posunula do výšky, kde se dotýká s předem vymodelovaným digitálním terénem.
V dalším kroku jsem se zaměřila na modelování koeficientu zastavění pozemku (KZP). KZP se standardně počítá jako podíl zastavěné plochy budovou ku celkové ploše parcely. Mým cílem bylo vytvořit interaktivní slider, který by umožňoval simulovat různé hodnoty KZP pro každý pozemek zvlášť. Díky tomu jsem mohla sledovat, jak se změna tohoto parametru promítá do celkového výsledku regulačního plánu.
Zásadní výzvou bylo najít způsob, jak měnit velikost budovy (zvětšovat/zmenšovat její půdorys), aniž by došlo k porušení stavebních čar, které musí zůstat zachovány. Vyzkoušela jsem několik různých metod. Jedna z nich byla následující:
A) Stavební čára uzavřená – povinnost souvislého zastavění podél celé délky čáry
V tomto případě jsem pracovala s uzavřenou stavební čarou, která vyžadovala, aby byla fasáda budovy souvislá po celé délce této čáry (např. podél uliční fronty). Postup byl následující:
- Nejprve jsem pomocí analýzy hranice pozemku určila jeho stranu sousedící s ulicí, tedy přední fasádu budovy.
- Na základě této čáry jsem vymodelovala objem budovy tak, že se její hloubka posouvala směrem do pozemku – tím vznikala zadní hrana budovy, která se přizpůsobovala požadovanému KZP.
- Přes pohyb této zadní hrany jsem mohla plynule upravovat velikost zastavěné plochy a zároveň zachovat pevnou přední linii dle regulace.
Např. B1-B3
B) Stavební čára otevřená – povinost se v nějakém bode dotýkat čáry, ale nesmí být kompletně zastavěná
V tomto případě jsem určila jeden bod na hranici maxmimum buildable area od kterého jsem plochu domu zvětšovala a změnšovala.
C) Kombinace čar otevřené a uzavřené
V některých částech regualčního plánu se mi na pozemku potkávali dva typy čar jako například na pozemku B3, v tomto případě jsem kombinovala metodu pospanou v bode A a B.
D) Stavební čára nepřekročitelná
V tomto případě může státat budova kdekoliv na pozemku řešila jsem to scalováním z různých bodů na hranici maximum buildable area.
MAXIMÁLNÍ POČET NADZEMNÍCH PODLAŽÍ
Další krok se týkal maximální výšky objektu a maximálního počtu nadzemních podlaží.
Používala jsem tool Extrude a series pro generování požadvaného počtu pater a výšky patra. V tomto případě jsem musela použít zajímavou funkci Entwine, která mi pomohla sjednotit 2 data trees (jeden s plochami jednotlivých budov a druhý s různými počty nadzemních podlaží)
SPECIÁLNÍ PŘÍPADY
V některých částech regualčního plánu jsem měla specílní případy. Například jsem chtela regulovat výstavbu terasových domů nebo tvar střechy.
Terasové domy – použila jsem ofsetování hrany maxmimum buildable o požadované metry. V textové části regulačního plánu jsem uváděla, že každý terasový dům musí mít minimálně 3 ustoupené podlaží směrem od ulice a každé ustoupené podlaží musí být odskok min. 5m
Tvar střechy – u některých rodinných domů jsem používala regulaci tvaru střechy bylo pro to nutné vymodelovat tvar střechy.
ZÁVĚR
Řekla bych, že jsem celkově spokojená s tím, kam až jsem se dostala při modelování regulačního plánu. Je však třeba si uvědomit, že v realitě existuje ještě mnohem více možností – například různé členitosti budov apod. Nicméně pro účely zkoušení různých verzí regulačního plánu a samotné tvorby, kde si člověk může vyzkoušet mnoho různých variant, byl můj model zcela dostačující.
Do budoucna, pokud bych měla více času, by bylo možné z modelu získat reálná data – například celkovou obytnou plochu, plochu určenou pro komerci nebo administrativu apod. – a tyto údaje porovnávat mezi jednotlivými variantami. Pomocí optimalizace by pak šlo zkoumat například dopad jednotlivých variant na oslunění, modrozelenou infrastrukturu apod.
Zároveň bych se více pověnovala zjednodušení srciptu, například mi úplně nefungovalo rozclustrovaný, protože jsem pak potřebovala pro určité pozemky clustery změnit, atd.
PS.
V prostředí Grasshopperu existuje plugin Decoding Spaces, který se zabývá podobnou problematikou – tedy parametrickým modelováním územních regulací – a v řadě případů se ukázal jako úspěšný nástroj.
V mém případě však nebyl plugin dostatečně přesný. Doporučila bych ho spíše architektům a urbanistům, kteří chtějí pracovat s plošnými zónovými regulacemi, například na základě územních plánů. Pro potřeby regulačního plánu v měřítku 1:1000 byl příliš obecný a nepodchytil potřebnou míru detailu.
I přesto mi ale studium toho, jakým způsobem Decoding Spaces generuje parametrickou geometrii budov, velmi pomohlo při návrhu struktury vlastního skriptu.
Poděkování
Děkuji všem učitelům za spolupráci a konzultace 😊
Děkuji tvůrcům pluginu Decoding Spaces pro Grasshopper za cenné nástroje a inspiraci, které mi pomohly při návrhu.