Los métodos de diseño generativo son cada vez más populares y están siendo utilizados por arquitectos, ingenieros y diseñadores. Se han convertido en un campo emergente que los ingenieros civiles y arquitectos necesitan aprender para mantenerse al día con las necesidades cambiantes de la industria. Además, estos métodos están siendo adoptados por el sector de la construcción porque ayudan a reducir costos y desperdicios durante la construcción.
La evolución de esta tecnología requiere que los ingenieros civiles y arquitectos aprendan a utilizar algoritmos. Muchos creen que aprender algoritmos es innecesario, ya que las soluciones de software existentes en el mercado son fáciles de usar y relativamente sencillas de manipular. Sin embargo, otro grupo cree que estos métodos requieren que los ingenieros y arquitectos comprendan los algoritmos y la tecnología detrás 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 durante el proceso de desarrollo. El conocimiento previo, la intuición y el juicio crítico del diseñador siguen siendo esenciales, pero se enfocan en diferentes etapas del flujo de trabajo de diseño. Estas etapas incluyen:
- Desarrollar la abstracción básica del problema
- Diseñar algoritmos para la generación de formas y restricciones
- Seleccionar vías prometedoras de exploración
- Refinar parámetros del problema
Estas actividades requieren la misma creatividad, intuición y juicio normalmente asociados con la práctica de diseño innovador. Sin embargo, generar algoritmos y escribir código también exigen pensamiento lógico y habilidades de software que quizás aún no sean familiares para muchos diseñadores.
El enfoque de diseño generativo es un proceso iterativo que comienza con un conjunto predeterminado de parámetros y gradualmente modifica las entradas hasta alcanzar un resultado deseado. Se basa en algoritmos y fórmulas matemáticas para generar nuevas soluciones de diseño. En arquitectura e ingeniería civil, este proceso se utiliza para crear diseños de edificios basados en lógica computacional.
Aplicaciones del diseño generativo
El diseño generativo puede generar rápida y consistentemente diseños arquitectónicos para proyectos a gran escala. Por ejemplo, los algoritmos pueden elaborar automáticamente planos de edificios basados en entradas preprogramadas, como estructuras previamente diseñadas. Estas entradas pueden incluir:
- Integridad estructural de cimentaciones
- Rendimiento de columnas y vigas
- Costos de materiales
- Daños potenciales por desastres naturales
Al automatizar estos cálculos, los ingenieros civiles y arquitectos pueden ahorrar tiempo y dinero durante el proceso de diseño.
Los métodos de diseño generativo también se aplican en la planificación urbana. Los algoritmos pueden utilizarse para calcular la ubicación óptima de árboles para maximizar la sombra en las cimentaciones de edificios, o para determinar las mejores ubicaciones para paneles solares y turbinas eólicas con el fin de optimizar la producción de energía. Este enfoque computacional permite a arquitectos e ingenieros diseñar edificios sostenibles de manera más eficiente y rentable.
Los edificios creados utilizando métodos de diseño generativo a menudo demuestran una eficiencia mejorada. Por ejemplo, un algoritmo puede generar un plano de edificio basado en cálculos estructurales o factores ambientales como la velocidad del viento, la contaminación o los niveles de ruido. El entorno construido puede beneficiarse significativamente de esta tecnología.
Hoy en día, existen plugins predesarrollados y soluciones de software adaptadas a escenarios de diseño específicos. Estas herramientas permiten a los especialistas aplicar el diseño generativo sin comprender profundamente la lógica interna de los algoritmos. Un ejemplo es el módulo de diseño generativo propuesto por Autodesk en Revit, que no requiere que los ingenieros civiles o arquitectos se sumerjan en la programación o el desarrollo de algoritmos.
.webp)
¿Cuáles son las desventajas de utilizar 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 debe primero analizar edificios preexistentes antes de generar un nuevo plan para fines de construcción. Por lo tanto, un algoritmo debe primero 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 recopilar información de fuentes gubernamentales. Adicionalmente, el uso de métodos de diseño generativo puede limitar la creatividad e inhibir a los diseñadores de proporcionar nuevas ideas para proyectos futuros. Debido a 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 entrada para los cálculos de un algoritmo, los edificios preexistentes pueden no cambiar mucho con el tiempo. Lo cual limita la creatividad en los diseños de edificios y hace que se vean muy similares con el tiempo porque hay poco espacio para mejorar bajo estos métodos.
Conclusión
A pesar de las limitaciones, los algoritmos pueden ayudar a arquitectos e ingenieros civiles a resolver problemas en la construcción de edificios que de otro modo serían imposibles con cálculos manuales solamente. Los algoritmos pueden ayudar a los arquitectos a crear edificios sostenibles con menos recursos de los que permiten los enfoques tradicionales de arquitectura verde, mientras generan planos de edificios 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 pagan a sí mismos en términos de eficiencia y reducción de desperdicios, así como mayor creatividad en los diseños de edificios en general. Además, a veces la ausencia de soluciones para casos de escenarios específicos llevó a los diseñadores a buscar desarrollar sus propias soluciones. La mayoría de las veces, las empresas tienden a contratar desarrolladores de tiempo completo o subcontratados dependiendo de su presupuesto y carga de trabajo. Esto está relacionado con la falta de conocimiento y habilidades de bajo rendimiento de los ingenieros y arquitectos.
