Parametrisch ontwerpen

Betekenis

Parametrisch ontwerpen is ontwerpen waarbij een aantal variabelen (bouwstenen met kenmerken) en de relaties tussen die bouwstenen in een algoritme worden vastgelegd, zodat een ontwerp van een gebouw of gebouwdeel automatisch wordt gegenereerd. Het resultaat is vaak geen enkel definitief ontwerp maar een systeem dat het bedoelde gebouw kan produceren; aanpassingen in parameters of algoritme leveren direct nieuwe 3D-modellen en ontwerpalternatieven op. De methode wordt wel vergeleken met een recept: ingrediënten en processtappen worden vastgelegd en kunnen later met andere waarden worden herbruikt.

Toepassing

Parametrisch ontwerpen wordt toegepast bij het digitaal ontwerpen van gebouwen en gebouwdelen.

• Genereren van 3D-modellen en BIM-elementen die in Archicad kunnen worden geladen.
• Snelle exploratie van alternatieven door variatie van parameters.
• Beheer en detaillering van veel unieke onderdelen (bijvoorbeeld grote aantallen verschillende knopen of glasplaten).
• Live presentatie en coördinatie tussen tools zoals Grasshopper, Rhino en Archicad.

Aandachtspunten

• Definieer vooraf de bouwstenen, hun kenmerken en de onderlinge relaties; dit mentale ontwerpwerk is noodzakelijk.
• Leg relaties en bewerkingslogica als algoritme vast; dit is het associatieve onderdeel van het proces.
• Componenten of bouwstenen kunnen ook als "batterijen" worden aangeduid; vorm en organisatie beïnvloeden hergebruik.
• Parametrisch ontwerpen vermindert programmeerwerk in vergelijking met klassieke gegenereerde oplossingen, maar genereert meestal een systeem in plaats van een kant-en-klaar eindontwerp.

Methode

Het parametrisch ontwerpproces bestaat uit opeenvolgende stappen:

• Bouwstenen definiëren: selecteren van componenten die het ontwerp vormen.
• Kenmerken toekennen: parameters zoals materiaal, profieltype, geometrie, lengte of dikte.
• Relaties vastleggen: associatieve koppelingen en bewerkingslogica tussen bouwstenen.
• Verificatie: controleren van gegenereerde varianten.
• Genereren van het 3D-model: direct zichtbaar maken van het aangepaste ontwerp.

Voordelen

• Biedt een snel visueel ontwerpproces dat eenvoudig aan te passen is, ook in een laat stadium.
• Maakt het testen van scenario's en alternatieven eenvoudig door parameterwijziging.
• Stimuleert impulsiever en vrijer ontwerpen doordat aanpassingen snel zichtbaar zijn.
• Maakt het praktisch beheersbaar om grote hoeveelheden unieke onderdelen te produceren en coördineren.

Nadelen

• Vereist dat onderdelen, kenmerken en relaties vooraf duidelijk worden benoemd en georganiseerd.
• In traditionele generatieve werkwijzen is veel programmeren nodig; parametrisch ontwerpen reduceert dit maar vereist nog steeds opstelling van het systeem.

Software en interoperabiliteit

• Veel gebruikte tools zijn Grasshopper en Rhino in combinatie met Archicad.
• Mogelijkheid om BIM-elementen in Archicad rechtstreeks vanuit Grasshopper te genereren en te manipuleren, met live presentatie van bouwstenen, kenmerken en relaties tussen de applicaties.

Voorbeeld

• Bij het "cockpit" gebouw van Hessing (gebouw annex geluidswal A2) hielp parametrisch ontwerp bij het beheren van circa 40.000 stalen knopen en 10.000 glasplaten, waarvan de meeste uniek; zulke voorbeelden illustreren het nut bij grootschalige, veelal unieke detaillering.