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Smart Structures in Architectural Projects: Towards an interactive design framework combining multiscalar structural optimisation and custom-optimized structural nodes for generative design

Estructuras inteligentes en proyectos arquitectónicos: Hacia un marco interactivo de diseño combinando optimización estructural multiescalar y nodos estructurales optimizados de manera personalizada para un diseño generativo

dc.creatorHimsel, Lukas
dc.creatorSchaller, Markus
dc.creatorMuehlbauer, Manuel
dc.date2022-12-31
dc.date.accessioned2023-05-22T20:00:16Z
dc.date.available2023-05-22T20:00:16Z
dc.identifierhttps://revistas.udec.cl/index.php/urbe/article/view/8902
dc.identifier10.29393/UR15-3SSLM30003
dc.identifier.urihttps://revistaschilenas.uchile.cl/handle/2250/226062
dc.descriptionInteractive mass customisation is changing practice in the architecture, engineering, and construction (AEC) industry. Future workflows in software systems could address human-in-the-loop technology to augment human creative capacities. Early design stages require quick and well-informed decisions in response to data available from building information modelling technology. Architectural de-sign has been transformed by the in-troduction of design software but until recently the actual design has continued to be performed by the architect. That has begun to change with the exploration of interactive design frame works. Optimizing structures on multiple scales effects both, the overall structure in dependence of the architectural geometry and the local expression of 3D printed structural nodes. The reported research explored an algo-rithm to close geometric gaps in generative design of structural components. This foam-like algorithm allowed the artist and architect to design New Structuralism style using a combination of different optimisation routines. As a result, the SPUME algorithm was investigated to inte-grate several geometric parts in an organic shape for design of custom-optimized structural nodes. As part of the case study, a pavilion with a tessellated structure and 3D printed custom-optimized structural nodes was designed by an artist and an architect to showcase the application potential of the conceptualized framework. Finally, a prototype for connecting brackets and BESO optimized shape of the structural nodes was produced to combine all aspects of the local node geometry in the tectonic representation.en-US
dc.descriptionLa personalización masiva interactiva está cambiando prácticas en arquitectura, ingeniería, y la industria de la construcción (AEC). Los flujos de trabajo de sistemas de software en el futuro podrían abordar las tecnologías que incluyen interacción con usuarios y así aumentar las capacidades creativas humanas. Las primeras etapas de diseño requieren decisiones rápidas e informadas por datos entregados por tecnología de modelado de información de construcción. El diseño arquitectónico se ha transformado por la introducción de software de diseño, pero hasta hace poco el diseño en sí ha seguido siendo realizado por el arquitecto. Eso ha comenzado a cambiar con la exploración de marcos de diseño interactivo. La optimización de estructuras en múltiples escalas afecta tanto a la estructura general en dependencia de la geometría arquitectónica y la expresión local de nodos estructurales impresos en 3D. La investigación reportada exploró el uso de un algoritmo para cerrar brechas geométricas en el diseño generativo de componentes estructurales. Este algoritmo similar a la espuma permitió al artista y arquitecto diseñar en el estilo del Nuevo Estructuralismo usando una combinación de diferentes rutinas de optimización. Como resultado, el algoritmo SPUME se investigó para integrar varias partes geométricas en una forma orgánica para el diseño de nodos estructurales optimizados de manera personalizada. Como parte del estudio de caso, un pabellón con una estructura teselada y nodos estructurales impresos en 3D y optimizados de manera personalizada fue diseñado por un artista y un arquitecto para mostrar el potencial de aplicación del marco conceptualizado. Finalmente, un prototipo para conectar soportes y la forma optimizada por BESO de los nudos estructurales fue producido para combinar todos los aspectos de la geometría del nodo local en la representación tectónica.es-ES
dc.formatapplication/pdf
dc.languagespa
dc.publisherUniversidad de Concepción. Facultad de Arquitectura,Urbanismo y Geografía. Concepción, Chilees-ES
dc.relationhttps://revistas.udec.cl/index.php/urbe/article/view/8902/10032
dc.rightsDerechos de autor 2022 Lukas Himsel, Markus Schaller, Manuel Muehlbaueres-ES
dc.rightshttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0es-ES
dc.sourceURBE. Arquitectura, Ciudad y Territorio; No. 15 (2022); 36-55en-US
dc.sourceURBE. Arquitectura, Ciudad y Territorio; Núm. 15 (2022); 36-55es-ES
dc.sourceURBE. Arquitectura, Ciudad y Territorio; n. 15 (2022); 36-55pt-BR
dc.source2735-606X
dc.source2735-6078
dc.subjectHumano-en-el-buclees-ES
dc.subjectInteligencia artificiales-ES
dc.subjectDiseño Evolutivoes-ES
dc.subjectOptimización del diseñoes-ES
dc.subjectDiseño generativoes-ES
dc.subjectHuman-In-The-Loopen-US
dc.subjectArtificial Intelligenceen-US
dc.subjectEvolutionary Designen-US
dc.subjectDesign Optimisationen-US
dc.subjectGenerative Designen-US
dc.titleSmart Structures in Architectural Projects: Towards an interactive design framework combining multiscalar structural optimisation and custom-optimized structural nodes for generative designen-US
dc.titleEstructuras inteligentes en proyectos arquitectónicos: Hacia un marco interactivo de diseño combinando optimización estructural multiescalar y nodos estructurales optimizados de manera personalizada para un diseño generativoes-ES
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/article
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/publishedVersion


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