Archive

Archive for the ‘generalnie’ Category

2 courses of parametric design in September in Wroclaw

July 19th, 2014 159 comments

POSTER

Categories: generalnie Tags:

Advanced parametric design course – parametric structures

May 22nd, 2012 5 comments

As a preparation and tests for upcoming Advanced Parametric Design workshops planned for July we tested digital fabrication techniques on a model of the pavillion, which was built by students from research group LabDigiFab. The object was designed with use of methods which will be widely used during the event, which will include dynamic relaxation and self-organization in Processing programming environment.

First experiments involved generating bspline surfaces and converting them to point clouds, which were acting as ‘canvas’ for placement of nodes, which were then displaced dynamically, so distances between them get normalized (become as similar as possible). It was discovered that this technique gives very nice results and topology of nodes and connections can be written to file as optimized mesh.

At next stage model was rebuilt from saved topology in  Generative Components nvironment (importing of such spatial structures to GC will also be featured in upcoming workshops), and then enriched by very detailed geometrical representation of each node and connection. Finally, the elements were laid out flat and prepared for digital fabrication on CNC machine.

Prototype in 1:5 can be seen on the photos attached. Full scale model, measuring approximately 4x4x2.5m will be assembled during paraometric design workshop in Wrocław this June – if you are interested in these techniques, join us!

(in addition there will be plenty of other techniques featured, such as genetic algorithms, non-linear optimization of structures, biomorphic and generative design techniques and other alternative methods of generating geometry)

model w skali 1:5

node model in 1:1


Categories: generalnie, warsztaty Tags:

Generative Components na youtube

March 17th, 2012 No comments

Firma Bentley Systems, producent GC postanowiła zacząć ostro promować swój produkt na YouTube. Od niedawna można tam oglądać sporo różnych materiałów video, które dotychczas były jedynie do obejrzenia na stronie Bentleya (po zalogowaniu się(!)). Mamy więc teraz dostęp między innymi do tutoriali video pokazujacych budowanie parametrycznych modeli, wywiadów z prowadzącymi warsztaty Smart Geometry 2011 oraz do  filmów rekomendowanych wstawionych przez innych użytkowników.

Pojawił się też ‘kinowy’ trailer GC :-)

 

Categories: GC, generalnie Tags:

Eksperymentalnie i wysoko – czyli jak zaprojektować parametryczny wieżowiec

September 25th, 2011 No comments

Nowoczesne wieżowce w Polsce zazwyczaj kojarzą się z kanciastymi bryłami, nieciekawymi formami, lub po prostu szklanymi prostopadłościanami na wzór boomu budowlanego, którego doświadczyły amerykańskie metropolie w latach 80tych. Chyba jedynym wyjątkiem jest tutaj Złota 44, łagodnie opisana krzywiznami przypominającymi z daleka żagiel. Rzeczy takie jak dostosowanie formy budynku do trajektorii słońca po niebie, a także użycie zakrzywionych powierzchni fasad to ciągle jeszcze rzadkość.

Postanowiliśmy więc przećwiczyć temat projektowania ultranowoczesnych form wysokościowców. Razem z grupą studentów z III roku Architektury i Urbanistyki PWr, podczas zajęć z zaawansowanego projektowania parametrycznego spróbowaliśmy stworzyć adaptywny i organiczny wieżowiec. Miał on w założeniu adaptować swoją formę do orientacji słońca, a fakturą fasady odpowiadać na kwestie związane z ekologią – naturalną wentylacją, naświetleniem wnętrz oraz chronić budynek przed przegrzewaniem/wychłodzeniem, w zależności od temperatury.

Czy ćwiczenie się udało ? Oceńcie to sami :-)

Jako działkę wybraliśmy grunt we Wrocławiu, przy Galerii Dominikańskiej – a dokładniej miejsce, gdzie ma powstać Hotel Hilton i apartamenty Ovo. Nie jest to próba konkurowania z istniejącym już dla tego miejsca projektem – a jedynie użycie istniejącego, ciągle jescze wolnego miejsca na eksperymentalną koncepcję architektoniczną, dobrze zakorzenioną w otoczeniu.

Najpierw poświęciliśmy kilka zajęć, żeby zbudować parametryczny model wpasowujący się w zadaną działkę, a potem zaczęliśmy się ‘bawić’ w wizualizację oraz budowanie parametrycznych komponentów :

Powyższa wizualizacja pokazuje usytuowanie budynku. Na niższych piętrach znajduje się rozbudowana galeria handlowa i przestrzenie biurowe. Powyżej – wieża z apartamentami. Podstawowy model to zbiór kilku powierzchni krzywoliniowych BSpline zamykających bryłę w jedną, spójną całość. Na podstawie tych powierzchni, nanieśliśmy na poszczególne fragmenty wieży takie rzeczy jak pionowe podziały oraz zarysy pięter. Wszystko jest sterowane za pomocą punktów kontrolnych, oraz kilku zmiennych (suwaków), które pozwalają nawet w zaawansowanym stadium zmienić np. wysokości poszczególnych pięter, czy ilość pionowych elementów konstrukcyjnych na fasadzie.

Parametryczny model został stworzony w środowisku Generative Components, i wygląda mniej więcej tak :

Jednym z najważniejszych aspektów tego ćwiczenia projektowego było stworzenie fizycznego modelu wieży. Chodziło o to, żeby oprócz wirtualnych obrazków (które przy dzisiejszych narzędziach projektowych nie są niczym trudnym do wykonania) wykonać namacalny model, który będzie przekonujący i ciekawy w odbiorze. Chodziło także o to, żeby poprzez jego przygotowanie do procesu wycinania laserowego, a potem jego składanie, zrozumieć jakie są ograniczenia i wyzwania przy prawdziwych realizacjach tego typu.

Niestety, nie wszystko co ładnie wygląda na ‘cukierkowej’ wizualizacji da się zbudować – stąd duży nacisk na tworzenie namacalnych modeli projektowych przy projektowaniu parametrycznym. Bez tego trudno mówić tutaj o prawdziwej nauce nowoczesnych technik modelowania 3D (!).

Po przygotowaniu przekrojów pięter i rozwinięciu krzywoliniowych kolumn na płaszczyznę, wycięliśmy wszystko na wycinarce laserowej i zabraliśmy się za składanie :

Skończony model z białej tektury wygląda tak :

Jako część ćwiczenia parametrycznego, wykonaliśmy także specjalny wydruk rozwinięć powierzchni przeszklonych – zwyczajnie rozkładając je na płaszczyźnie jako prostokąty. Po naniesieniu go na przezroczystą folię, można je było wyciąć i przykleić na fasadę segment po segmencie (zdjęcie powyżej).

Nie było to zadanie proste ani szybkie – ale dzięki użyciu modelu parametrycznego, każdy segment pasował idealnie do obrysu pięter i przestrzeni między kolumnami. Wszystko było oczywiście odpowiednio ponumerowane i odwołując się na bieżąco do komputerowego modelu mogliśmy namierzyć i dopasować każdy fragment – co bardzo przypomina już zaawansowane użycie tej technologii w dużej skali. Podobne numerowanie i indeksowanie elementów wykorzystują dzisiaj duże pracownie architektoniczne takie jak Zaha Hadid, Frank Gehry czy Foster+Partners, wzbogacając projektowanie parametryczne także modelami BIM oraz rozbudowanymi trójwymiarowymi bazami danych elementów.

Po tym wstępnym ustaleniu bryły budynku oraz stworzeniu modelu, zabraliśmy się za studiowanie różnych generatywnych wariantów fasady – z naciskiem na adaptatywność komponentów, np z uwzględnieniem pozycji słońca.

Powyżej praca Anety Rejdych, pokazująca komponent zbudowany na siatce prostokątów nałożonych na powierzchnię BSpline. Zbudowany na tej podstawie układ trójkątnych paneli szklanych rozbija złożoną geometrię na proste pod-elementy, które pełnią rolę podwójnej fasady. W założeniu ma być ona dostosowana do warunków środowiskowych, umożliwiając efektywne chłodzenie budynku latem, a zminimalizowanie strat ciepła zimą.

Trochę dalej w swoim projekcie poszedł Krzysztof Ciok, którego pomysł na fasadę to adaptywne otwory pozwalające na selektywne doświetlenie i zacienienie poszczególnych części budynku. Komponenty używają też różnych materiałów w zależności od funkcji.

Na powyższej pracy Wojciech Mazan zastosował romboidalną siatkę ‘diamentów’ złożonych z trójkątów, spośród których niektóre są odchylone tworząc ‘piramidki’ i stymulując naturalną wentylację. Pomaga to w chłodzeniu fasady latem. Niższa, komercyjna część budynku jest przekryta standardową siatką prostokątnych podziałów i obłożona szklanymi panelami.

Ciekawą formę wybrał też Piotr Halczuk, projektując oplatającą wieżowiec siatkę sinusoid, pełniących funkcję nośną dla drugiej warstwy fasady (przeszklenia). Dużo bardziej rygorystyczna, lecz adaptująca się do zmieniającego się obwodu wieży, wizualnie dodaje jej charakteru i klarowności, nadając jej niemalże ‘ikoniczny’ i monumentalny wygląd.

—————–

Eksperyment pokazuje jak przy jednym projekcie można dotknąć całego spektrum zagadnień – koncepcyjnego szkicowania formy za pomocą parametrów, wstępnych i zaawansowanych wizualizacji projektu (a także fotomontaży), budowania reaktywnych komponentów oraz oczywiście budowy fizycznego modelu. Studia takie jak te wykonuje się w dużych międzynarodowych biurach przy każdym projekcie – tzn koncepcyjne modele form, wizualizowanie w kontekście otoczenia, i tworzenie ‘mockupów’ czyli modeli, często z wykorzystaniem drukowania 3D lub wycinania laserowego.  Bez tego typu ćwiczeń (wykonywanych często wiele razy) nie można w pełni odkryć całego potencjału leżącego w sytuacji i orientacji bryły architektonicznej, którą studiujemy (dlatego też podobne ćwiczenia mają duży potencjał dydaktyczny!).

Mam nadzieję, że budowanie parametrycznych modeli oraz tworzenie ich fizycznych reprezentacji za pomocą druku 3D lub wycinania laserowego/CNC wejdzie już wkrótce do kanonu zadań projektowych na polskich uczelniach architektonicznych. Zainteresowanie tym tematem rośnie, a urządzenia do cyfrowej fabrykacji tanieją z roku na rok (‘made in China’ bardzo w tym pomaga ;-) , tak więc boom na nowoczesne techniki projektowe w dużej skali dopiero się zacznie. Oby jak najszybciej !

O wykorzystaniu taniego druku 3D i drukarek RepRap, oraz innych technikach fabrykacji w architekturze już wkrótce, w osobnym artykule !

Smart Geometry 2011 : Building the Invisible – reportaż

April 9th, 2011 No comments

Tak jak zapowiedziałem w poprzednim poście, w Kopenhadze w dniach 28 marca – 2 kwietnia odbyło się dość ciekawe wydarzenie pod nazwą ‘Smart Geometry’. Czym tak naprawdę jest SmartGeometry? Z pewnością jest to coś, co nie ma odpowiednika na całym świecie i nie da się za bardzo do niczego porównać –  nie istnieje bowiem żadna inna organizacja, która przeprowadza raz do roku warsztaty z nowoczesnych technik projektowych na taką skalę, zakańczając je dwudniową konferencją. Nawet jeśli istnieją podobne wydarzenia (ACADIA, AAG, CAADRIA), skupione są one głównie wokół naukowców prezentujących wyniki swoich badań. Dużo mniej jest tam ‘namacalnych’ przykładów użycia świeżych technik geometrycznych, rzadko zdarza się też szerokie wykorzystanie technik fabrykacji.

Laserowo wycięta struktura wykonana podczas warsztatów

Laserowo wycięta struktura wykonana podczas warsztatów

Wydarzenie to z roku na rok (szczególnie od zeszłorocznego spotkania w Barcelonie) zaczyna coraz bardziej przypominać zjazd eksperymentatorów i designerów-wynalazców, którzy próbują wykorzystać ducha ‘zrób to sam’ w kontekście architektury. Zamiast pytać się specjalistów ‘czy to jest możliwe?’, starają się sami znaleźć odpowiedzi na te pytania budując prototypy w mniejszej skali, lub fragmenty architektonicznych komponentów w skali 1:1. Wynik ? Kreatywna burza mózgów trwająca cztery dni, przeprowadzana wśród zgiełku rozmów, szumu maszyn tnących i delikatnego buczenia różnej maści robotów.

generatywna konstrukcja powstająca w centrum przestrzeni warsztatowej - dzień drugi

Generatywna konstrukcja powstająca w centrum przestrzeni warsztatowej

Przybliżmy może zatem główny temat Kopenhaskiego spotkania : Budowanie tego co niewidzialne (‘Building the invisible : Informing digital design with real world data’). O ile większość uczestników była zgodna, że jest to jeszcze dość niezbadane terytorium, wymagające pewnej ilości uwagi, ciągle jednak trudne do zrozumienia i okiełznania przez tradycjonalistów. Faktem jest to, że żyjemy w świecie oplecionym niezliczonymi strumieniami różnych informacji, ale co możemy z nimi zrobić ? Czy mogą się one przydać przy projektowaniu ?

Jedną z ciekawszych, jednak nietypowych odpowiedzi przygotowała grupa (cluster)  ’Reflected Environments’ monitorująca przez cztery dni aktywność uczestników za pomocą podwieszonej wysoko kamery termalnej. Dodając do tego oprogramowanie śledzące ruch, zbadali oni aktywność każdego z zespołów, po czym zwizualizowali ją za pomocą specjalnych grafów. Do wizualizacji dodano także zapis zużycia energii elektrycznej w czasie, a wszystko pokazano jako kinetyczną instalację poruszaną mechanicznie za pomocą komputera. Każda z podwieszonych form symbolizuje zużycie energii w czasie przez wybrane zespoły.

IMGP1124_

Reflected Environments - kinetyczna instalacja pokazująca zużycie energii w czasie rzeczywistym

Read more…