Taller Diseño de edificios con Python: ambiente de Rhino y Grasshopper

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Taller Diseño de edificios con Python: ambiente de Rhino y Grasshopper

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Diseño de edificios con Python

Este taller está diseñado para introducir a los arquitectos, ingenieros y otros profesionales en el campo del diseño y la construcción de edificaciones, a partir del lenguaje de programación de Python, dentro del ambiente de Rhino3d + Grasshopper. El objetivo principal del taller es desarrollar conocimientos y habilidades en diseño computacional que permitan la generación, modificación e intercambio de información técnica constructiva a través de la programación. Los participantes desarrollarán un conocimiento teórico - práctico de cómo las herramientas de software se estructuran y operan, para combinarlas con pensamiento crítico y profundizar en su contribución a las prácticas actuales del diseño en la industria de la construcción. El taller incentiva un enfoque multidisciplinario en el que se incluye la geometría computacional, modelado paramétrico, la infografía, la arquitectura, la ingeniería estructural y diseño medioambiental.

Edificios = Datos

En este taller se desarrollan habilidades en diseño computacional que permiten un alto nivel de control de estos conjuntos de datos, que son independientes de las plataformas de software específicas. Control de datos se refiere a dos aspectos: estructura de datos y secuencia de datos. Control de la estructura de datos tiene que ver con la capacidad de leer y modificar, o de definir y escribir una representación de la información. Control de la secuencia de datos se refiere a la capacidad de definir los programas automatizados que permiten generar y poblar el conjunto de datos original para luego realizar modificaciones de diseño según se requiera durante el desarrollo de un proyecto.

BIM (Building information modeling) y IPD (integrated project delivery) amplificado:

En el núcleo de cualquier BIM existe un conjunto de datos multidimensional que describe el diseño propuesto en términos de geometría y una variedad de propiedades. Las aplicaciones típicas de software BIM están diseñadas principalmente como sistemas procedimentales (paso a paso) en los que el conjunto de datos de construcción está compilado y editado a través de una interfaz de modelado manual. El proceso de diseño contemporáneo exige que múltiples opciones de diseño deben ser consideradas, analizadas y estudiadas en el proceso de desarrollo del diseño. La capacidad de automatizar y controlar la definición de las secuencias de datos computacionales que generan la geometría del edificio, se han convertido por lo tanto, en una herramienta muy valiosa en el proceso de diseño.

En teoría, todos los miembros de un proceso IPD trabajan directamente desde un único modelo central o conjunto de datos. En la práctica, el diseño y el análisis se llevan a cabo en múltiples plataformas de software impulsados por la gama de conocimientos especializados requeridos por las necesidades de cada proyecto. Cada software requiere un formato de archivo o estructura de datos que es específica para su proceso. El profundo conocimiento, la capacidad de transferir entre ellas y modificar las estructuras de datos, es fundamental para el éxito de IPD.

Dirigido a

Arquitectos, ingenieros estructurales, ingenieros de fachadas, gerentes CAD/BIM, estudiantes de últimos semestres y profesionales de otras áreas que estén interesados en desarrollar conocimientos y habilidades en diseño computacional.

Objetivos

  • Adquirir el conocimiento técnico de los métodos de diseño computacional, algorítmico y paramétrico. 
  • Desarrollar el conocimiento técnico de una variedad de formatos de archivo y modalidades de conversión y transferencia de los datos relacionados con el diseño y la construcción. 
  • Apreciar del potencial de los métodos computacionales, algorítmicos y paramétricos de diseño en arquitectura e ingeniería estructural y ambiental. 
  • Comprender el flujo de trabajo de las TI utilizadas para realizar proyectos multidisciplinarios de diseño arquitectónico e ingeniería 
  • Reconocer los problemas emergentes no resueltos en la aplicación de las TI para el diseño y construcción de edificios innovadores. 
  • Desarrollar habilidades para la programación en Python.

Metodología

Talleres: Adquirir habilidades técnicas pertinentes a través de ejercicios de programación.

Seminarios de estudio de casos: Estudio de casos de edificios relevantes y discusión sobre los procesos de diseño involucrados.

Proyecto: Un proyecto de software de pequeña escala para demostrar el uso de los conocimientos técnicos adquiridos e investigar posibles vías para su desarrollo.

Herramientas: Grasshopper3d: https://www.grasshopper3d.com/

Grasshopper API: https://developer.rhino3d.com/api/grasshopper/html/723c01da-9986-4db2-8f53- 6f3a7494df75.htm

Rhino API: https://developer.rhino3d.com/api/RhinoCommon/html/R_Project_RhinoCommon.htm

Python: https://developer.rhino3d.com/guides/rhinopython/

Grasshopper intro: https://vimeopro.com/rhino/grasshopper-getting-started-by-david-rutten Python fundamentales: https://www.learnpython.org/es/

Contenido

Clase 1
Introducción - Objetivos, competencias, actividades y discusión en clase de preguntas: ¿Qué es un algoritmo? ¿Qué es un algoritmo arquitectónico? ¿Qué experiencias han tenido con los algoritmos?.

Clase 2
Python - Fundamentos 1: Tipos, variables, listas, operadores básicos y texto.

Clase 3
Python - Fundamentos 2: bucles, condicionales, funciones, clases y objetos.

Clase 4
Rhino API Geometría 1. Presentación de caso estudio.

Clase 5
Rhino API Geometría 2.

Clase 6
De entradas y salidas: leer y escribir archivos de texto.

Clase 7
Diseño de algoritmos: presentación de caso estudio

Clase 8
Planificación de proyectos, pensamiento sistémico + depuración

Clase 9
Fuentes de ayuda y adaptación de códigos

Clase 10
Ejercicio adaptación de códigos

Clase 11
Tutoriales Individuales

Clase 12
Tutoriales Individuales

Clase 13
Presentación de proyectos

Profesores

Roland Hudson

Obtuvo su PhD del Department of Architecture and Civil Engineering de University of Bath UK en 2010 con una tesis doctoral que incluía una serie de casos de estudio con aplicación crítica en conjunto con arquitectos e ingenieros del Reino Unido, ampliamente publicados. Dos de los cuales fueron construidos posteriormente; el AVIVA Stadium en Dublin y los Singapore Gardens en los Bay Domes. En el AVIVA Stadium el Dr. Hudson trabajó con Populous and Buro Happold y desarrolló un modelo de construcción compartido de la facha y de la estructura del techo que fue usado para diseñar, analizar, manufacturar y construir el estadio. En los Singapore Domes trabajando con Dr Chris Williams, Wilkinson Eyre Architects and Atelier el Dr. Hudson estuvo involucrado en implementar la simulación estructural secundaria y como analista de datos.

Después como profesor asistente en Dalhousie University Canada 2010-2014 creó el Advanced Building Laboratory un espacio de investigación diseñado para apoyar colaboraciones académicas e industriales. En la Universidad de los Andes, desde el 2015 el Dr. Hudson ha seguido trabajando directamente con oficinas de arquitectos alrededor del mundo y ha desarrollado una aplicación de software para analizar la calidad de la visual en estadios deportivos, desarrolló la geometría estructural para el pabellón de 50 Aniversario de Singapur y actualmente está desarrollando una herramienta online para el análisis y modelado de estadios.

Recientemente el Dr. Hudson trabajó en Frontis3d en Colombia desarrollando una solución de software IPD para la fachada plegable de metal del edificio Square85 en Bogotá. En 2017-208 el Dr. Hudson fue parte del proyecto de investigación de clima-colombia.org en colaboaración con la Universidad Piloto y el IDEAM, usando datos históricos del clima en Colombia Dr. Hudson desarrolló un software para generar archivos del clima típico del año para las principales ciudades de Colombia y herramientas en línea para explorar la información. En 2018 el Dr. Hudson completó su Msc in Software Engineering en University of Liverpool UK.