GENERATIVE COMPONENTS - KPF - CAD-/GSA-MODEL - SMART GEOMETRY PARAMETRISCH MODELLEREN - AXEL KILIAN - GENERATIVE DESIGN - SWISS RE MICROSTATION - MIT - ALLIANZ ARENA - LARS HESSELGREN - ALGORITME SCRIPT -

1
TU/e
Geertjan de Vos
GENERATIVE COMPONENTS - KPF -
CAD-/GSA-MODEL - SMART GEOMETRY PARAMETRISCH
MODELLEREN - AXEL KILIAN - GENERATIVE
DESIGN - SWISS RE MICROSTATION - MIT -
ALLIANZ ARENA - LARS HESSELGREN -
ALGORITME SCRIPT - PARAMETERS LINKEN -
ROBERT AISH - COMPUTATIONAL DESIGN TOOLS HUGH
WHITEHEAD - BENTLEY SYSTEMS - NATIONAL
SWIMMING CENTRE BEIJING JOHN PARRISH -
BISHOPSGATE TOWER - FOSTER AND PARTNERS -
ARUP SPORT GENERATIVE COMPONENTS - KPF -
CAD-/GSA-MODEL - SMART GEOMETRY PARAMETRISCH
MODELLEREN - AXEL KILIAN - GENERATIVE
DESIGN - SWISS RE MICROSTATION - MIT -
ALLIANZ ARENA - LARS HESSELGREN -
ALGORITME SCRIPT - PARAMETERS LINKEN -
ROBERT AISH - COMPUTATIONAL DESIGN TOOLS HUGH
WHITEHEAD - BENTLEY SYSTEMS - NATIONAL
SWIMMING CENTRE BEIJING JOHN PARRISH -
BISHOPSGATE TOWER - FOSTER AND PARTNERS -
ARUP SPORT GENERATIVE COMPONENTS - KPF -
CAD-/GSA-MODEL - SMART GEOMETRY PARAMETRISCH
MODELLEREN - AXEL KILIAN - GENERATIVE
DESIGN - SWISS RE MICROSTATION - MIT -
ALLIANZ ARENA - LARS HESSELGREN -
ALGORITME SCRIPT - PARAMETERS LINKEN -
ROBERT AISH - COMPUTATIONAL DESIGN TOOLS HUGH
WHITEHEAD - BENTLEY SYSTEMS - NATIONAL
SWIMMING CENTRE BEIJING JOHN PARRISH -
BISHOPSGATE TOWER - FOSTER AND PARTNERS -
ARUP SPORT GENERATIVE COMPONENTS - KPF -
CAD-/GSA-MODEL - SMART GEOMETRY PARAMETRISCH
MODELLEREN - AXEL KILIAN - GENERATIVE
DESIGN - SWISS RE MICROSTATION
GEOMETRY 2006 with Computational Design Tools
GEOMETRY 2006 with Computational Design Tools
SMART Architectural Design
2
TU/e
Geertjan de Vos
INLEIDING Generative Design Bishopsgate Tower
Conclusie

• Opzet
• Inleiding
• Opzet
• Persoonlijke achtergrond
• SmartGeometry
• Generative Design
• Bishopsgate Tower
• Conclusie

3
TU/e
Geertjan de Vos
INLEIDING Generative Design Bishopsgate Tower
Conclusie

• Opzet
• Inleiding
• Generative Design
• Betekenis
• GenerativeComponents
• Voorbeeld
• Bishopsgate Tower
• Conclusie

4
TU/e
Geertjan de Vos
INLEIDING Generative Design Bishopsgate Tower
Conclusie

• Opzet
• Inleiding
• Generative Design
• Bishopsgate Tower
• Algemene gegevens
• Constructie
• Gevelbekleding
• Conclusie

5
TU/e
Geertjan de Vos
INLEIDING Generative Design Bishopsgate Tower
Conclusie

• Opzet
• Inleiding
• Generative Design
• Bishopsgate Tower
• Conclusie
• Praktijkvoorbeelden
• Toekomst
• Eigen toepassing

6
TU/e
Geertjan de Vos
INLEIDING Generative Design Bishopsgate Tower
Conclusie

• Persoonlijke achtergrond
• Technische Universiteit Eindhoven
• Bouwkunde
• Bouwtechnisch Ontwerpen
• Constructief Ontwerpen

7
TU/e
Geertjan de Vos
INLEIDING Generative Design Bishopsgate Tower
Conclusie

• Persoonlijke achtergrond
• Technische Universiteit Eindhoven
• Bouwkunde
• Bouwtechnisch Ontwerpen
• Constructief Ontwerpen

8
TU/e
Geertjan de Vos
INLEIDING Generative Design Bishopsgate Tower
Conclusie

• Persoonlijke achtergrond
• Technische Universiteit Eindhoven
• Bouwkunde
• Bouwtechnisch Ontwerpen
• Constructief Ontwerpen

9
TU/e
Geertjan de Vos
INLEIDING Generative Design Bishopsgate Tower
Conclusie

• SmartGeometry
• Lars Hesselgren
• Robert Aish
• John Parrish
• Hugh Whitehead

10
TU/e
Geertjan de Vos
INLEIDING Generative Design Bishopsgate Tower
Conclusie

• SmartGeometry
• Lars Hesselgren
• Kohn Pedersen Fox
• Bishopsgate Tower, Londen
• Robert Aish
• John Parrish
• Hugh Whitehead

11
TU/e
Geertjan de Vos
INLEIDING Generative Design Bishopsgate Tower
Conclusie

• SmartGeometry
• Lars Hesselgren
• Robert Aish
• Bentley Systems
• Microstation, GenerativeComponents
• John Parrish
• Hugh Whitehead

12
TU/e
Geertjan de Vos
INLEIDING Generative Design Bishopsgate Tower
Conclusie

• SmartGeometry
• Lars Hesselgren
• Robert Aish
• John Parrish
• ArupSport
• Allianz Arena, München
• Hugh Whitehead

13
TU/e
Geertjan de Vos
INLEIDING Generative Design Bishopsgate Tower
Conclusie

• SmartGeometry
• Lars Hesselgren
• Robert Aish
• John Parrish
• Hugh Whitehead
• Foster and Partners
• Swiss Re Tower, Londen

14
TU/e
Geertjan de Vos
INLEIDING Generative Design Bishopsgate Tower
Conclusie

• Overige sprekers
• Chuck Hoberman
• Hoberman Associates
• beweegbare constructies
• Axel Kilian
• Studenten

15
TU/e
Geertjan de Vos
INLEIDING Generative Design Bishopsgate Tower
Conclusie

• Overige sprekers
• Chuck Hoberman
• Axel Kilian
• Massachussets Institute of Technology
• realtime massa-veersysteem
• Studenten

16
TU/e
Geertjan de Vos
INLEIDING Generative Design Bishopsgate Tower
Conclusie

• Overige sprekers
• Chuck Hoberman
• Axel Kilian
• Studenten
• Dak volgens momentenlijn
• Brug

17
TU/e
Geertjan de Vos
Inleiding GENERATIVE DESIGN Bishopsgate Tower
Conclusie
18
TU/e
Geertjan de Vos
Inleiding GENERATIVE DESIGN Bishopsgate Tower
Conclusie

• Definitie
• Generative Design is het ontwerpen met behulp van
  een parametrisch model waarvan de parameters
  handmatig of door middel van een script worden
  bepaald.
• Voordelen
• Complexe relaties
• Realtime feedback
• Snel varianten
• Optimalisatie

19
TU/e
Geertjan de Vos
Inleiding GENERATIVE DESIGN Bishopsgate Tower
Conclusie

• GenerativeComponents
• Modelgeoriënteerde ontwerp- en
  programmeeromgeving
• model staat centraal
• toepassing van scripts
• Verankeren van logica in interactief systeem
• handmatige input
• directe verwerking door computer
• realtime output
• Taal van zowel architect als constructeur
• CAD-interface (grafisch)
• GSA-interface (getallen)

20
TU/e
Geertjan de Vos
Inleiding GENERATIVE DESIGN Bishopsgate Tower
Conclusie

• GenerativeComponents
• Geometrisch model
• Symbolisch model
• Overige modellen

21
TU/e
Geertjan de Vos
Inleiding GENERATIVE DESIGN Bishopsgate Tower
Conclusie

• GenerativeComponents
• Geometrisch model
• grafische weergave
• vorm
• Symbolisch model
• Overige modellen

22
TU/e
Geertjan de Vos
Inleiding GENERATIVE DESIGN Bishopsgate Tower
Conclusie

• GenerativeComponents
• Geometrisch model
• Symbolisch model
• parameters
• relaties tussen parameters
• Overige modellen

23
TU/e
Geertjan de Vos
Inleiding GENERATIVE DESIGN Bishopsgate Tower
Conclusie

• GenerativeComponents
• Geometrisch model
• Symbolisch model
• Overige modellen
• curve
• uitgevouwen oppervlak

24
TU/e
Geertjan de Vos
Inleiding GENERATIVE DESIGN Bishopsgate Tower
Conclusie

• GenerativeComponents
• Geometrisch model
• Symbolisch model
• Overige modellen
• curve
• uitgevouwen oppervlak

25
TU/e
Geertjan de Vos
Inleiding GENERATIVE DESIGN Bishopsgate Tower
Conclusie
26
TU/e
Geertjan de Vos
Inleiding Generative Design BISHOPSGATE TOWER
Conclusie
27
TU/e
Geertjan de Vos
Inleiding Generative Design BISHOPSGATE TOWER
Conclusie

• Algemene gegevens
• KPF i.s.m. Arup
• Kantoortoren in Londen
• 288 m hoog, 63 verdiepingen
• Start bouw midden 2006
• Onregelmatige constructie / gevel

28
TU/e
Geertjan de Vos
Inleiding Generative Design BISHOPSGATE TOWER
Conclusie

• Constructie
• Stabiliteitssysteem
• spiraalvorm van stalen elementen
• onregelmatige vorm
• aantal elementen neemt naar boven toe af
• Generative Design
• Groot aantal variabelen
• Veel constructieberekeningen
• Sterke integratie tussen architectuur en
  constructie

29
TU/e
Geertjan de Vos
Inleiding Generative Design BISHOPSGATE TOWER
Conclusie

• Constructie
• Algoritme
• normaalkrachten en buigende momenten
  optimaliseren
• aantal elementen minimaliseren
• uitstraling van willekeurig patroon
• Keuzeproces
• elementdoorsnede en staalsoort
• aantal elementen
• esthetische kwaliteit

30
TU/e
Geertjan de Vos
Inleiding Generative Design BISHOPSGATE TOWER
Conclusie

• Gevelbekleding
• Vrije vormen (dubbelgekromde oppervlak)
• benadering door vlakke panelen
• CAD/CAM-technieken
• hoge montagekosten
• Generative Design
• vinden van juiste balans tussen extreem vrije
  vorm en
• volledige rationalisatie van vorm

31
TU/e
Geertjan de Vos
Inleiding Generative Design BISHOPSGATE TOWER
Conclusie

• Gevelbekleding
• Algoritme
• zo min mogelijk panelen
• zoveel mogelijk dezelfde afmetingen
• vloeiende vorm
• Voorbeeld
• 2D gekromde lijn benaderen met rechte lijnen

?
2D
3D
32
TU/e
Geertjan de Vos
Inleiding Generative Design BISHOPSGATE TOWER
Conclusie

• Gevelbekleding
• Methode 1a
• rechte lijnen van gelijke lengte
• Voordeel
• alle lijnen even lang
• Nadeel
• sterke krommingen slecht benaderd

33
TU/e
Geertjan de Vos
Inleiding Generative Design BISHOPSGATE TOWER
Conclusie

• Gevelbekleding
• Methode 1b
• rechte lijnen van gelijke, kleinere lengte
• Voordeel
• alle lijnen even lang
• sterke krommingen beter benaderd
• Nadeel
• overbodig veel elementen

34
TU/e
Geertjan de Vos
Inleiding Generative Design BISHOPSGATE TOWER
Conclusie

• Gevelbekleding
• Methode 2
• rechte lijnen met unieke lengte
• Voordeel
• afwijking overal even klein
• Nadeel
• alle lijnen verschillende lengte

35
TU/e
Geertjan de Vos
Inleiding Generative Design BISHOPSGATE TOWER
Conclusie

• Gevelbekleding
• Methode 2
• rechte lijnen met unieke lengte
• Voordeel
• afwijking overal even klein
• Nadeel
• alle lijnen verschillende lengte

36
TU/e
Geertjan de Vos
Inleiding Generative Design BISHOPSGATE TOWER
Conclusie

• Gevelbekleding
• Methode 3
• rechte lijnen met beperkt aantal lengtes
• Voordeel
• krommingen overal goed benaderd
• beperkt aantal rechte lijnen

37
TU/e
Geertjan de Vos
Inleiding Generative Design BISHOPSGATE TOWER
Conclusie

• Gevelbekleding
• Script
• vastleggen van randvoorwaarden
• belangrijke keuze, achteraf geen aanpassingen
  meer mogelijk
• Parameters
• vastleggen van gewenste beeld
• tot op laatste moment aanpassingen mogelijk

Methode 1a
Methode 3
Methode 2
Methode 1b
38
TU/e
Geertjan de Vos
Inleiding Generative Design BISHOPSGATE TOWER
Conclusie
39
TU/e
Geertjan de Vos
Inleiding Generative Design Bishopsgate Tower
CONCLUSIE
40
TU/e
Geertjan de Vos
Inleiding Generative Design Bishopsgate Tower
CONCLUSIE

• Praktijkvoorbeelden
• Allianz Arena, München
• vorm van ETFE-luchtkussens
• tribunes
• National Swimming Centre, Beijing
• National Stadium, Beijing
• Great Court, Londen

41
TU/e
Geertjan de Vos
Inleiding Generative Design Bishopsgate Tower
CONCLUSIE

• Praktijkvoorbeelden
• Allianz Arena, München
• National Swimming Centre, Beijing
• willekeurige constructieve bubbels
• vorm van ETFE-luchtkussens
• 4000 bubbels 7 verschillende in dak, 16 in
  gevel
• National Stadium, Beijing
• Great Court, Londen

42
TU/e
Geertjan de Vos
Inleiding Generative Design Bishopsgate Tower
CONCLUSIE

• Praktijkvoorbeelden
• Allianz Arena, München
• National Swimming Centre, Beijing
• National Stadium, Beijing
• willekeurige constructie
• Great Court, Londen

43
TU/e
Geertjan de Vos
Inleiding Generative Design Bishopsgate Tower
CONCLUSIE

• Praktijkvoorbeelden
• Allianz Arena, München
• National Swimming Centre, Beijing
• National Stadium, Beijing
• Great Court, Londen
• glazen overkapping in British Museum
• asymmetrische, vloeiende vorm

44
TU/e
Geertjan de Vos
Inleiding Generative Design Bishopsgate Tower
CONCLUSIE

• Toekomst
• Beter afstemmen van modellen, methoden en
  gebruikers
• Generative Design eerder in ontwerpproces
  toepassen
• Bekendheid van Generative Design vergroten

45
TU/e
Geertjan de Vos
Inleiding Generative Design Bishopsgate Tower
CONCLUSIE

• Eigen toepassing
• Maquette-presentatiemeubel
• Lamp

46
TU/e
Geertjan de Vos
Inleiding Generative Design Bishopsgate Tower
CONCLUSIE
Maquette presentatiemeubel
47
TU/e
Geertjan de Vos
Inleiding Generative Design Bishopsgate Tower
CONCLUSIE

• Lamp
• AutoLISP
• Parametrisch model

48
TU/e
Geertjan de Vos
Inleiding Generative Design Bishopsgate Tower
CONCLUSIE
We dont want to be dolphins, making intelligent
noises that no-one else understands. (Hanif Kara,
AKT)