Proiectarea generativă: expertiza umană întâlnește inteligența artificială

Ilustrație a variantelor de design create cu ajutorul designului generativ

Cum folosește STRABAG designul generativ pentru a optimiza planificarea clădirilor cu ajutorul algoritmilor

STRABAG folosește designul generativ pentru a transforma industria construcțiilor. Cu ajutorul unor cantități mari de date și al algoritmilor corespunzători, nu numai că este posibil să se creeze diverse derivări și previziuni, dar și să se urmărească obiective specifice de planificare. Acesta este exact ceea ce își propune să realizeze proiectarea generativă: Metoda de proiectare bazată pe modele oferă planificatorilor de clădiri nenumărate posibilități de proiectare a obiectelor de construcție. Acest potențial este realizat cu ajutorul expertizei umane și al inteligenței artificiale.

Cu Generative Design, STRABAG folosește un instrument de planificare pentru a valorifica diverse potențiale de date care nu numai că fac construcțiile mai inovatoare, ci și mai durabile. Fazele timpurii de planificare ale unui proiect de construcție au cel mai mare impact asupra resurselor, calității, costurilor și termenelor. Spre deosebire de trecut, proiectarea generativă oferă nu doar trei sau patru proiecte de proiectare, ci un număr mare de proiecte. Acest lucru economisește timp și resurse în căutarea soluției optime de proiectare în faza de planificare - rapid, automat și pe baza datelor.

Proiectarea generativă: un principiu în trei etape

Proiectarea generativă lucrează cu date generate automat. În procesul de planificare asistată de calculator, algoritmii evolutivi și procesele de optimizare generează un număr mare de alternative de proiectare în cel mai scurt timp posibil. Acestea sunt create prin combinarea variabilelor de proiectare dintr-un model parametric. Principiul proiectării generative poate fi explicat în trei etape:

Graficul celor trei etape ale designului generativ

Generare
Sute de propuneri de proiectare sunt generate într-un timp foarte scurt. Astfel, se obțin rezultate inovatoare care nu ar fi putut fi descoperite în timpul planificării manuale a proiectării.

Analiză
Toate variantele de proiectare sunt analizate de sistem în raport cu obiectivele de optimizare. Specificațiile de proiectare, inclusiv parametrii definiți și condițiile spațiale, sunt luate în considerare în mod automat.

Optimizare
Rezultatul este reprezentat de propuneri de proiectare optimizate pe baza cerințelor și obiectivelor definite anterior. Se selectează cea mai potrivită variantă și se adaptează în continuare, dacă este necesar.

Instrumente și funcții ale proiectării generative dintr-o privire

GD ENERGY
Determină sarcina de încălzire, sarcina de răcire și volumele de aer - în timp real. De asemenea, se poate determina randamentul fotovoltaic (PV) și se pot optimiza suprafețele fotovoltaice folosind înregistrările de date climatice stocate.

GD CO2 & COST
Analizează și optimizează parametrii individuali ai unei clădiri în ceea ce privește emisiile de CO2 și costurile de producție în construcție.

GD ARCHITECTURE
Generarea automată a unei scări prefabricate în două părți, cu suport, care se rotește în sens invers.

GD EXCAVATION PIT
Optimizează procesul clasic de planificare la proiectarea gropilor de excavare.

Proiectarea generativă în aplicație: Decarbonizarea clădirilor existente cu GD ENERGY

Pentru actualul proiect de construcție Z2 din campusul ZÜBLIN din Stuttgart, planificatorii STRABAG se bazează deja pe proiectarea generativă. Acest lucru se datorează faptului că renovarea planificată a clădirii existente oferă numeroase utilizări potențiale pentru instrumentele digitale, în special pentru GD ENERGY.

GD ENERGY permite STRABAG să înregistreze parametric clădirea existentă și să evalueze eficiența energetică a acesteia încă din faza inițială de planificare. Pe baza datelor de pe Google Earth și a planurilor rutelor de evacuare și salvare, planificatorii determină parametrii de proiectare, cum ar fi volumele de aer, sarcinile de încălzire și de răcire în cadrul proiectării preliminare. Potențialul randament fotovoltaic al clădirii poate fi generat cu ajutorul datelor geografice stocate (GIS) și comparat cu energia primară în conformitate cu Legea privind energia din clădiri. STRABAG deschide astfel calea către o clădire neutră din punct de vedere climatic și durabilă.

Graficul unei clădiri care prezintă sursele de energie calculate de GD Energy t.philippi@tomphilippi.com
Modulul fotovoltaic din GD ENERGY calculează direct posibilele surse de energie.

Perspective și etape următoare

STRABAG folosește deja patru instrumente de Generative Design. Următorul pas este de a lega aceste instrumente și mai strâns între ele pentru a face întregul proces de planificare mai interactiv. Scopul este de a putea vizualiza clădirea ca întreg și în mai multe discipline de planificare simultan.

Unul dintre proiectele de testare pentru aplicarea cadrului GD în ceea ce privește planificarea în rețea este Centrul de inovare din campusul ZÜBLIN din Stuttgart. De la planificarea proiectării și proiectarea structurală până la proiectarea spațiilor de birouri și proiectarea MEP, aici totul este conectat în rețea în mod automat și pe bază de date.

Ilustrație a Centrului de Inovare din Stuttgart, unde au fost utilizate procese generative
Proiectarea generativă permite luarea de decizii bazate pe date.

S-ar putea să te intereseze și acest lucru.