Conception paramétrique : Urbanisme et architecture
C'est difficile de commencer à écrire à ce sujet conception paramétrique car il y a des manières très différentes de l'envisager et un débat acharné entre différents points de vue dans la pratique architecturale ou l'urbanisme, ce qui est notre cas d'application.
Le concept de conception paramétrique et régénérative se développe beaucoup plus lorsque nous examinons de nouveaux logiciels et technique de conception numérique avancée qui arrivent sur le marché et qui seront peut-être nos futurs outils de travail.
Cette procédure, qui peut nous sembler lointaine et qui montre une complexité dans sa pratique, est pratiquée depuis des années, mais maintenant, et comme nous le verrons plus tard, grâce à de nouveaux instruments, elle commence à se démocratiser.
Le saut des grands cabinets d'architecture est en marche (Frank Gehry ou le studio de Zaha Hadid Architects, ils ont une grande expérience de travail avec projets de conception paramétrique) aux études qui s'intéressent à l'incorporation de nouvelles technologies génératives sans investissement financier excessif.
Qu'est-ce que la conception paramétrique ?
Dans sa définition la plus simple d'un point de vue architectural, le architecture paramétrique est crée un système de paramètres ou de variables et un ensemble de contraintes basé sur des données initiales saisies dans un logiciel pour produire une polyvalence dans les résultats (par exemple, une forme géométrique d'un cube) qui peut être modifié en changeant les variables (Aussi appelé conception générative - Conception générative selon qui le regarde).
Si nous nous concentrons sur la forme simple d'un cube, nos variables peuvent être les arêtes, la longueur, la largeur et la hauteur du cube pour contrôler la taille de sa taille globale.
Si nous varions les bords à notre guise, nous aurons des centaines de dessins, mais, sans aucun doute, la façon d'obtenir ces nouvelles géométries est loin du travail traditionnel que nous faisons devant l'ordinateur :
En le transférant dans le domaine de l'architecture, du design ou de l'urbanisme, le projet que nous pratiquons devient un processus (introduction de paramètres et de contraintes) qui permet de solution de projet dans des centaines de conceptions polyvalentes et répondant à un large éventail d'objectifs.
objectif de l'architecture paramétrique : aller au-delà de la géométrie et de la forme pour concevoir un système parmi toutes les variables
La carte conceptuelle suivante encadre le processus par lequel l'approche de l'architecture paramétrique est atteinte (Agrandissement de l'image ici, une nouvelle fenêtre s'ouvre)
Et ceci… Comment affecte-t-elle la manière traditionnelle de réaliser des projets d'architecture ou d'urbanisme ? Avant, les projets étaient exécutés comme un objet rigide, où l'on saisit les données du projet et sa conformité à l'objectif (Exemple, bâtiment efficace) produit une conception, qui, en plus, n'est pas très flexible avec des résultats sans certitude. Maintenant, avec l'architecture paramétrique, les projets deviennent un processus, sont modifiables instantanément et produisent un conception flexible avec des résultats prouvés.
Les systèmes de modélisation paramétrique ils travaillent principalement dans un système basé sur la propagation de l'information, dans lequel il est calculé du connu à l'inconnu avec un modèle de flux de données, et un système restreint, ce qui résout un ensemble de limitations.
La conception paramétrique a besoin de données à analyser, et plus elles sont saisies, meilleur est le résultat. Le Big Data et d'autres moyens d'obtenir des informations sont donc essentiels et vont travailler ensemble pour obtenir des résultats optimisés, mais… À quoi ressemblerait ce flux d'informations ?
Le processus présente quatre activités générales : la définition des conditions initiales, la préparation de la procédure paramétrique (utilité spécifique), l'exécution de la procédure et enfin, la sélection et l'interprétation des résultats, en plus de l'ensemble des paramètres considérés. Un exemple:
De là, nous pouvons commencer à concevoir toutes sortes de bâtiments ou pratiquer une urbanisme paramétrique avec des conceptions géométriques plus complexes et polyvalentes qui seront manipulées par des algorithmes afin d'obtenir non seulement un objectif, mais nous pouvons avoir des centaines de conceptions, avec des centaines de variables qui répondront également à de multiples besoins et en un seul clic.
Bien qu'il y ait déjà quelques programme de conception paramétrique fait référence au thème du BIM flexible, du dessin CAO, Rhinocéros, VisualARQ, Sauterelle ou des accessoires comme Visualisation Pro, qui convertit SkechUp en un logiciel de modélisation paramétrique. Des programmes plus simples d'utilisation qui veulent toucher le grand public font leur apparition.
Pour clarifier son fonctionnement sur les projets, nous allons voir deux outils qui cette année ont beaucoup fait parler…
Architecture paramétrique
le apprentissage automatique, la intelligence artificielle (Voir l'article de référence) et le conception générative ils commencent à façonner l'architecture telle que nous la connaissons.
Un nouvel outil qui sortira cette année pour l'architecture paramétrique est le Finch. Réalisé par l'entreprise de construction suédoise BOX Bygg, le studio d'architecture Wallgren Arkitekter, dont la principale capacité sera que le même plan puisse être adapté automatiquement à différents scénarios et emplacements.
On pourrait dire que l'on crée des plans « responsives » comme lorsqu'un site web s'adapte à différents types d'écran. Les conceptions peuvent être modifiées, adaptées et obtenir le potentiel maximum d'un espace et rapidement.
D'après les créateurs… "Finch est un générateur de plans basé sur un ensemble de règles architecturales pour assurer le bon fonctionnement de l'espace".
Urbanisme paramétrique
Bien que le thème de l'urbanisme soit très complexe, nous verrons bientôt logiciel d'urbanisme paramétrique à des prix cohérents et qui nous permettront un travail quotidien beaucoup plus facile.
Depuis le studio Sidewalk Labs, ils ont travaillé sur un nouvel outil logiciel pour générer des conceptions urbaines optimisées.
Ils ont créé un nouveau outil de calcul qui analyse un large éventail de données pour créer automatiquement des milliers de conceptions urbaines à partir d'une conception de base.
Est outil de conception générative il peut faire deux choses que les applications de planification existantes ne peuvent pas faire.
- Tout d'abord, à travers le apprentissage automatique et conception informatiquepeut aider les planificateurs à générer non pas un ou deux, mais des centaines de scénarios d'urbanisme.
- Deuxièmement, cela peut aider à évaluer tous les types d'impacts que ces différents scénarios pourraient avoir sur les mesures clés de la qualité de vie, produisant un ensemble d'options qui reflètent mieux les priorités d'une communauté.
A partir de cet article sur le site Sidewalk Labs, on comprend jusqu'où peut aller cette nouvelle ressource, qui apportera sans aucun doute de nombreux avantages dans la conception des villes.
Un autre exemple dans les infrastructures urbaines… Pourquoi construire une conception de stationnement pour un seul véhicule ? Avec lui conception générative nous pouvons avoir des milliers d'options que nous pouvons reproduire à différents endroits :
Cours et points d'information
Nous avons recherché quelques documents d'aide au format PDF qui peuvent être intéressants pour commencer à comprendre le concept de paramétrage et ses pentes :
- Contextualisation de l'architecture et de l'urbanisme paramétré… ICI (Bon document)
- Projet de fin d'études - paramétrage de l'espace… ICI
- Conception paramétrique en architecture; méthode, techniques et applications… ICI (Bon document)
- Architectures éphémères avec outils paramétriques… ICI
Quel logiciel utiliser pour pratiquer la modélisation paramétrique ? Bien que nous puissions nous perdre ici, il existe deux portails où nous pouvons nous entraîner, ils ont un forum de discussion et nous trouverons également des bibliothèques intéressantes :
- Le Grasshopper de HERE (plugin intégré pour Rhino, qui est le moyen le plus populaire de concevoir avec la modélisation paramétrique)
- La Dynamo d'ICI (Dynamo est une extension paramétrique de Revit. Elle permet de concevoir paramétriquement dans le cadre du projet BIM)
Au niveau de la formation, nous avons vu que certains collèges professionnels ont sporadiquement lancé un cours d'initiation. Il existe un master en anglais (assez cher) de conception paramétrique en architecture par l'Université polytechnique de Catalogne (consulter ici) et l'Université polytechnique de Madrid ont lancé un MOOC sur la programmation paramétrique dans Rhinoceros3D avec Rhino qui peut être consulté ici.
Il est à noter que nous ne sommes pas confrontés à une nouvelle technique technologique et que nous avons également laissé beaucoup de choses en chantier, mais il est vrai que de nombreux professionnels prédisent que cette année, le design paramétrique, entrera dans le secteur de l'architecture et de l'urbanisme.
Et si quelqu'un en doute, des startups conçues avec cette technologie ont déjà commencé à apparaître aux Etats-Unis (Example Higharc), dont l'objectif est de proposer des projets de logements sur mesure, avec une automatisation complète dans la création du design (2D et 3D) et à des prix abordables, très accessible sur le marché.
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