Los métodos de diseño generativo son cada vez más populares y están siendo utilizados por arquitectos, ingenieros y diseñadores. Se ha convertido en un campo emergente que los ingenieros civiles y arquitectos deberán aprender para mantenerse al día con las necesidades cambiantes de su industria. Además, estos métodos también están siendo adoptados por la industria de la construcción porque pueden ayudar a reducir costos y desperdicios durante la construcción. La evolución de esta tecnología requerirá que los ingenieros civiles y arquitectos aprendan a usar estos algoritmos. Muchos creen que aprender algoritmos es innecesario para que los ingenieros y arquitectos utilicen estos métodos de diseño, especialmente porque las soluciones de software propuestas en el mercado son fáciles de usar y no complicadas de manejar. Sin embargo, otro grupo cree que estos métodos requieren que los ingenieros y arquitectos comprendan los algoritmos y la tecnología de su funcionamiento. 

 

¿Qué es un método de diseño generativo?

El diseño algorítmico aprovecha el poder de la computación para explorar una mayor diversidad de conceptos en torno a un objetivo de diseño particular en el proceso de desarrollo. El conocimiento previo, la intuición y el juicio crítico del diseñador siguen siendo esenciales, pero se centran en diferentes áreas del proceso de diseño. Esto incluye desarrollar la abstracción básica del problema, diseñar algoritmos para la forma básica y las restricciones, seleccionar las vías prometedoras de exploración y refinar los parámetros del problema. Estas actividades requieren la misma creatividad, intuición y juicio que normalmente se asocian con el trabajo de diseño innovador. La generación de algoritmos y código requiere una forma de pensar lógica y habilidades en software que pueden no ser familiares para los diseñadores.

El enfoque de diseño generativo es un proceso iterativo que comienza con un conjunto de parámetros predeterminados y cambia gradualmente la entrada hasta alcanzar un resultado deseado. Utiliza algoritmos y fórmulas matemáticas para generar nuevos diseños. Es el proceso de utilizar algoritmos para crear diseños para edificios.

El diseño generativo puede generar rápida y consistentemente diseños arquitectónicos para proyectos de gran envergadura. Por ejemplo, los algoritmos pueden redactar automáticamente planos para estructuras de edificios basados en entradas pre-programadas como construcciones previamente diseñadas u otras. Estas entradas pueden incluir información sobre la integridad estructural de los cimientos de un edificio o la integridad estructural de las columnas o vigas de un edificio. Los algoritmos también pueden utilizarse para calcular el costo de los materiales o los posibles daños por desastres naturales. Al automatizar estos cálculos, los ingenieros civiles y arquitectos ahorrarán tiempo y dinero al crear diseños. Además, los arquitectos e ingenieros civiles pueden utilizar algoritmos y métodos de diseño generativo en la planificación urbana al diseñar espacios verdes. Por ejemplo, los algoritmos pueden utilizarse para calcular la mejor ubicación de los árboles para maximizar la sombra en los cimientos de los edificios. Este nuevo enfoque de los espacios verdes puede ser mucho más eficiente que los enfoques tradicionales de la planificación urbana. Los algoritmos también pueden utilizarse para determinar la mejor ubicación de los paneles solares o turbinas eólicas para optimizar la generación de energía. Al aplicar métodos computacionales a la planificación urbana, los arquitectos e ingenieros pueden generar edificios sostenibles que se construyen de manera eficiente y rentable. No obstante, con los métodos de diseño generativo, los edificios se vuelven más eficientes. Por ejemplo, un algoritmo podría generar un plan de construcción basado en cálculos estructurales o factores ambientales, como la velocidad del viento, la contaminación o los niveles de ruido. El entorno construido solo podría beneficiarse de esta tecnología revolucionaria. Por lo tanto, esta tecnología es solo beneficiosa para los ingenieros y arquitectos en su proceso de diseño. Existen plugins y software predesarrollados dedicados a diferentes escenarios de diseño que los especialistas pueden tomar y usar sin profundizar en los detalles del funcionamiento del algoritmo. Como el módulo de diseño generativo que Autodesk propone en Revit. Este principio no consiste en que los ingenieros civiles y arquitectos se sumerjan en el script. 

 

¿Cuáles son las desventajas de usar un método de diseño generativo?

Por otro lado, generar diseños de edificios con el método de diseño generativo puede llevar mucho tiempo. Esto se debe a que un algoritmo primero debe analizar edificios preexistentes antes de generar un nuevo plan para fines de construcción. Por lo tanto, un algoritmo debe recopilar datos sobre estructuras existentes antes de crear un nuevo plan de diseño para ellas. Además, la recopilación de datos puede llevar mucho tiempo y ser costosa si requiere obtener información de fuentes gubernamentales. Además, el uso de métodos de diseño generativo puede limitar la creatividad e inhibir a los diseñadores a aportar nuevas ideas para proyectos futuros. Dado que los métodos de diseño generativo automatizan ideas preexistentes, los diseñadores pueden sentirse limitados por las soluciones preconcebidas proporcionadas por estos métodos. Si un diseñador no proporciona información para los cálculos de un algoritmo, los edificios preexistentes pueden no cambiar mucho con el tiempo. Lo que limita la creatividad en los diseños de edificios y hace que se vean muy similares con el tiempo debido a que hay poco margen para la mejora bajo estos métodos.

A pesar de las limitaciones, los algoritmos pueden ayudar a los arquitectos e ingenieros civiles a resolver problemas en la construcción de edificios que de otro modo serían imposibles con cálculos manuales. Los algoritmos pueden ayudar a los arquitectos a crear edificios sostenibles con menos recursos de lo que permiten los enfoques tradicionales de la arquitectura verde, al tiempo que generan planes de construcción sostenibles de manera rápida y consistente. Si bien requieren más tiempo, capacitación de diseñadores y dinero por adelantado, los métodos de diseño generativo finalmente se amortizan en términos de eficiencia y reducción de desperdicios, así como un aumento en la creatividad en los diseños de edificios en general. Además, a veces la ausencia de soluciones para casos específicos de escenarios lleva a los diseñadores a buscar desarrollar sus propias soluciones. La mayoría de las veces, las empresas tienden a contratar desarrolladores a tiempo completo o subcontratados dependiendo de su presupuesto y carga de trabajo. Esto está relacionado con la falta de conocimiento y el bajo rendimiento de los ingenieros y arquitectos.