Le nuove tecnologie stanno rivoluzionando il modo in cui concepiamo il processo creativo. Grazie alla potenza di calcolo dei computer moderni, è possibile esplorare una gamma infinita di alternative creative che ampliano la diversità e l'innovazione nel processo di progettazione.
Un esempio di utilizzo combinato di potenza di calcolo e creatività umana è il Generative Design (o design generativo) che trova applicazione in numerosi settori, in particolare in quello dell’architettura.
Generative Design: che cos’è?
Il Generative Design è una metodologia di progettazione che sfrutta l'intelligenza artificiale e gli algoritmi computazionali per generare automaticamente soluzioni di design ottimizzate.
Questo metodo coinvolge una combinazione di parametri specifici, criteri di prestazione e vincoli di progettazione per generare una vasta gamma di possibili soluzioni.
Il Generative Design può teoricamente essere applicato a qualsiasi fase del processo creativo, ma la sua efficacia è particolarmente evidente nella fase di analisi di fattibilità tecnico-economica nel campo dell'architettura.
Come funziona il Generative Design
Quali sono i passaggi del processo di design generativo?
- Definizione dei parametri: il processo inizia con la definizione chiara dei parametri di progettazione da parte del progettista, che possono includere requisiti funzionali, vincoli di costruzione, criteri di sostenibilità e preferenze estetiche.
- Input dei dati: il progettista, utilizzando software specializzati di Generative Design, inserisce una vasta gamma di dati, che vanno dai vincoli normativi urbani alle prestazioni richieste, dai costi alle tecnologie impiegate.
- Generazione del design: attraverso complessi algoritmi, il computer analizza i dati forniti e genera migliaia di possibili scenari, ognuno con le proprie prestazioni specifiche.
- Ottimizzazione e valutazione: le soluzioni generate vengono valutate in base a criteri come l'efficienza energetica, la stabilità strutturale, la distribuzione della luce naturale e l'estetica. Il progettista è coinvolto attivamente nella valutazione delle varie alternative, e può modificare gli obiettivi e i vincoli iniziali per ottenere il risultato ottimale.
Dopo ogni iterazione, il computer valuta le nuove informazioni e ritorna al lavoro, continuando il ciclo di iterazione e ottimizzazione. - Selezione del design finale: alla fine del processo, l’architetto ha a disposizione una serie di soluzioni ottimizzate tra cui scegliere. Queste soluzioni possono essere utilizzate come punto di partenza per ulteriori raffinamenti o direttamente integrate nel processo di progettazione e costruzione.
Quello che emerge è una collaborazione dinamica tra cliente, progettista e potenza computazionale: insieme, attraverso un processo iterativo, riescono a definire con precisione il prodotto finale desiderato, esplorando una vasta gamma di possibilità e sfruttando al massimo la creatività umana e la capacità computazionale.
I vantaggi del Generative Design
Il generative design offre numerosi vantaggi, inclusi quelli di natura economica: le simulazioni sono effettuate nelle prime fasi del processo di progettazione, evitando costose modifiche nelle fasi successive.
Ma quello che rende davvero potente il generative design è la sua capacità di bilanciare creatività e controllo: utilizzando sofisticati strumenti interattivi, il progettista può accelerare e amplificare il processo di ideazione, sfruttando al massimo il potenziale della tecnologia digitale.
Infine, il generative design si concentra sull'ideazione di sistemi per la progettazione di interi ambienti architettonici, non solo singoli edifici.
L'obiettivo è il processo stesso, con il risultato che emerge come naturale conseguenza di un'iterazione accuratamente guidata e controllata.
Generative Design e sostenibilità
Il Generative Design si presenta come una risposta innovativa e altamente efficace alle sfide della progettazione architettonica contemporanea, soprattutto in relazione ai principi della sostenibilità ambientale e sociale.
Questa metodologia non si limita semplicemente ad ottimizzare i processi di progettazione e a ridurre i tempi di lavoro, ma ha un impatto significativo sulla sostenibilità in tutte le sue dimensioni: ambientale, economica e sociale.
Una delle principali sfide nella progettazione di spazi sostenibili è la riduzione dell'utilizzo di materiali e risorse. Il Generative Design consente di esplorare una vasta gamma di materiali alternativi e di valutare il loro impatto ambientale in modo rapido ed efficiente. Inoltre, l'algoritmo può identificare le configurazioni di design che massimizzano l'efficienza energetica e minimizzano lo spreco di risorse durante il ciclo di vita dell'edificio.
Un altro aspetto cruciale della sostenibilità è l'ottimizzazione dell'efficienza energetica e del comfort ambientale degli spazi architettonici. Il Generative Design può analizzare le condizioni climatiche locali, la disposizione del sito e altre variabili pertinenti per generare soluzioni che massimizzano l'uso della luce naturale, riducono il consumo energetico e migliorano il comfort degli utenti.
La sostenibilità non riguarda solo la progettazione di edifici che rispettano gli standard ambientali, ma anche la creazione di spazi adattabili e flessibili che possano evolversi con le esigenze degli utenti nel tempo. Il Generative Design permette di esplorare configurazioni architettoniche che possono essere facilmente adattate e riconfigurate per rispondere a cambiamenti futuri, riducendo così la necessità di demolizioni e ricostruzioni.
Un aspetto fondamentale della progettazione sostenibile è la valutazione dell'impatto ambientale dell'intero ciclo di vita dell'edificio, dalla progettazione alla demolizione. Il Generative Design può condurre analisi dettagliate del ciclo di vita, identificando le fasi in cui è possibile ridurre l'impatto ambientale e ottimizzare le performance complessive dell'edificio nel lungo termine.
Grazie alla sua capacità di tenere conto di un'ampia gamma di parametri ambientali, come l'efficienza energetica, il comfort termico e l'illuminazione naturale, il generative design consente di progettare spazi che massimizzano l'uso delle risorse e minimizzano l'impatto ambientale. Inoltre, favorisce una progettazione centrata sull'utente, creando ambienti che promuovono il benessere e la produttività delle persone.
Generative Design e architettura sostenibile messi in pratica: alcuni esempi
Ecco alcuni esempi di edifici progettati con il generative design:
Heydar Aliyev Centre - Baku
Sede Autodesk - Toronto (leggi l’approfondimento qui)
Guggenheim Museum - Helsinki
Opus Tower - Dubai
One Central Park Sidney
Il Generative Design rappresenta un'importante risorsa per la progettazione di spazi architettonici sostenibili, in grado di integrare in modo armonioso considerazioni ambientali, estetiche e funzionali. Guardando al futuro, ci si aspetta che questo approccio continuerà a giocare un ruolo sempre più centrale nella definizione del paesaggio costruito, contribuendo a plasmare un ambiente costruito più sostenibile e resiliente.