Als je in de bouw werkt, of bouwkunde of architectuur studeert, heb je de term "parametrisch ontwerpen" de afgelopen jaren vast vaak voorbij horen komen. Omdat ik onlangs kennismaakte met dit concept, leek het me nuttig om er iets over te schrijven voor diegenen die, net als ik, er nog niets van afwisten. Er is geen formeel vastgestelde definitie, maar na het lezen van dit artikel zul je begrijpen waar mensen het over het algemeen over hebben als ze het hebben over parametrische oplossingen en ontwerpen in de 21e eeuw.
Parameters
"Parametrisch" komt van de invoerparameters, die het ontwerp beperken. Het basisidee is dat een aanpassing van een van de ontwerpbeperkingen of -voorwaarden leidt tot een onmiddellijke verandering in het gebouwmodel. Dit is wat toonaangevende software op dit moment kan bereiken: een bouwplan dat direct wordt vernieuwd en opnieuw ontworpen wanneer een parameter (zoals de hoogte van het gebouw) wordt aangepast.
Een formele definitie
Om een academische definitie van parametrisch ontwerpen te geven, stelde Andrew Sears (IST) in 2007 dat parametrisch ontwerpen is:
"Een proces gebaseerd op algoritmisch denken dat de expressie van parameters en regels mogelijk maakt die samen de relatie tussen ontwerpintentie en ontwerpresultaten definiëren, inzetten en verduidelijken."
Er valt hier veel uit te leggen, maar 'algoritmisch denken' is een goed beginpunt.
Algoritmes
De vermelding van het woord algoritme, of algoritmisch voor de meesten van ons, zal onze gedachten sturen naar informatica, AI en machine learning. In 2022 is dit het domein waar parametrische technologie en ontwerp groeien en zich uitbreiden. De oorsprong van het idee gaat echter veel verder terug dan de moderne computertechnologie.
De Sagrada Familia, Barcelona. In verbouwing sinds 1882. Naar verwachting voltooid in 2026–2028.
Gaudí's genialiteit
Het vaak vertelde oorsprongsverhaal van parametrisch ontwerpen gaat terug tot de praktijken van de legendarische Catalaanse architect Antoni Gaudí. Naast zijn vele onderscheidingen en meesterwerken wordt hij gecrediteerd voor het uitvinden van deze praktijk.
Als je net als ik bent, vraag je je af: "Hoe kon Gaudí in vredesnaam een 'interactief' gebouw ontwerpmodel maken zonder moderne technologie?"
De draad volgen
In feite maakte Gaudí gebruik van de zwaartekracht en natuurkunde om zijn gebouwen te modelleren. Hij maakte modellen van zijn gebouwen die ondersteboven hingen, gemodelleerd door middel van hangende kettingen. Met deze aanpak kon een "strakker zetten" van een van de kettingen in feite de hoogte van het gebouw verminderen en de andere kettingen naar behoren meetrekken. In Gaudí's systeem was het strakker en losser zetten van een ketting de invoerparameter, waarbij de output werd weerspiegeld in het gehele model, zoals hieronder te zien is.
Gaudi's kettingmodel. Het model kon worden omgekeerd met behulp van een spiegel of foto.
Moderne Gaudí
Terwijl de oorsprong van parametrisch ontwerpen ligt in deze mooie en creatieve werken van een meesterarchitect, brengt de moderne aanpak meer pragmatische voordelen. Wanneer computers, physics engines en topklasse ingenieurs zich richten op het parametrisch modelleren van een gebouw in 3D, zijn de voordelen van dien aard dat ze evenveel aantrekkingskracht hebben op financiers, investeerders en duurzaamheidsingenieurs als op pure architecten.
Een parametrisch ontwerp in 2022
Een typisch modern parametrisch ontwerp maakt het mogelijk om meer combinaties van ontwerpen te overwegen. Voor een typisch groot appartementsgebouw worden appartementen niet met de hand getekend en aangepast aan de hand van het menselijk oog. Ze worden optimaal gegenereerd door computers, die voortdurend werken aan het opnieuw aanpassen van het hele gebouw. Wanneer een klein detail wordt gewijzigd, klikt de rest van het bouwplan op zijn plaats rond de verandering. Als je dit nog niet in actie hebt gezien, is het ongelooflijk! Innovators op dit gebied, waaronder OMRT, organiseren meestal graag demonstraties van de technologie.
De voordelen van een parametrisch ontwerp
Naast de ongewone en esthetische kenmerken die kunnen voortkomen uit het parametrische proces, à la Gaudí, zijn de voordelen zeer praktisch. In 2022, met state-of-the-art parametrische technologie, zijn de praktische voordelen:
Ontwerptijd verkort tot 80%
Gebruik van de locatie-footprint wordt geoptimaliseerd met gemiddeld 20%, doordat computers meer ontwerpmogelijkheden overwegen dan mensen kunnen.
Talrijke, vergelijkbare plannen kunnen eenvoudig worden gemaakt, met weinig extra inspanning.
Kleine aanpassingen aan de ontwerpeisen kunnen snel (direct na configuratie) worden gerealiseerd.
Bij OMRT beginnen bijvoorbeeld alle projecten met een initiële "bedrading van het systeem" voor elk project gedurende enkele weken. Nadat deze initiële fase is voltooid, wordt een zeer flexibele, aanpasbare parametrische blauwdruk voor het project gemaakt.
Waarom worden niet alle gebouwen op deze manier ontworpen?
Verandering kost altijd tijd! In grote sectoren zoals de banksector en de bouwsector duurt het vaak jaren voordat een beter idee doordringt. De bouwsector bevindt zich momenteel midden in een langzame en gestage mars naar deze "betere manieren", niet alleen in parametrisch ontwerpen, maar ook in andere technologieën in het algemeen. Het kan altijd moeilijk zijn om verandering teweeg te brengen, maar het wordt elk jaar gemakkelijker voor belangrijke besluitvormers, naarmate parametrisch ontwerpen steeds meer bewezen wordt in de vastgoedwereld.