Progettazione architettonica assistita da computer
I programmi software di progettazione architettonica assistita da computer (CAAD) sono il deposito di registrazioni accurate e complete di edifici e sono utilizzati da architetti e aziende di architettura.
Il primo programma è stato installato negli anni ’60, per aiutare gli architetti a risparmiare tempo invece di disegnare i loro progetti. La progettazione assistita dal computer, nota anche come CAD, era in origine il tipo di programma utilizzato dagli architetti, ma poiché CAD non poteva offrire tutti gli strumenti necessari agli architetti per completare un progetto, CAAD si sviluppava come una classe distinta di software.
Panoramica
Tutti i sistemi CAD e CAAD utilizzano un database con proprietà geometriche e altre di oggetti; hanno tutti una sorta di interfaccia grafica per manipolare una rappresentazione visiva piuttosto che il database; e sono tutti più o meno interessati a assemblare disegni da pezzi standard e non standard. Attualmente, la distinzione principale che induce a parlare di CAAD piuttosto che di CAD risiede nella conoscenza del dominio (oggetti, tecniche, dati e supporto di processo specifici per l’architettura) incorporati nel sistema. Un sistema CAAD si differenzia da altri sistemi CAD per due aspetti:
Ha un database di oggetti esplicito di parti di costruzione e conoscenza della costruzione.
Supporta esplicitamente la creazione di oggetti architettonici.
In un senso più generale, CAAD si riferisce anche all’uso di qualsiasi tecnica computazionale nel campo della progettazione architettonica, oltre che mediante software specifico dell’architettura. Ad esempio, il software specificamente sviluppato per l’industria di animazione computerizzata (ad esempio Maya e 3DStudio Max) viene utilizzato anche nella progettazione architettonica. Questi programmi possono produrre rendering e animazioni 3d fotorealistiche. Oggi il rendering in tempo reale è popolare grazie agli sviluppi nelle schede grafiche. La distinzione esatta di ciò che appartiene propriamente al CAAD non è sempre chiara. Il software specializzato, ad esempio per il calcolo delle strutture mediante il metodo degli elementi finiti, viene utilizzato nella progettazione architettonica e in tal senso può rientrare nel CAAD. D’altro canto, tale software viene raramente utilizzato per creare nuovi progetti.
Nel 1974 Caad divenne una parola corrente e fu un tema comune della modernizzazione commerciale.
caratteristiche
Il software CAAD ha un database di forme geometriche associate a determinate proprietà. In contrasto con il software CAD standard, l’architetto può ricorrere a oggetti e dati specifici dell’edificio. Il software conosce tutti i componenti insieme alle loro funzioni e supporta l’utilizzo creativo durante la fase di progettazione.
I confini tra il software CAAD e altri software di firma assistita dal computer non sono sempre chiari. Ad esempio, i programmi di animazione classici, come 3ds Max, vengono utilizzati per visualizzare, presentare o animare progetti di architetti. L’applicazione del metodo degli elementi finiti può anche essere parte di un software CAAD, viene utilizzata molto raramente nel processo di progettazione e viene utilizzata solo per la dimostrazione matematica delle strutture dell’edificio.
Costruzione
La struttura del tipico software CAAD di solito consiste di almeno due livelli. Il primo livello è utilizzato per calcolare e visualizzare la definizione geometrica del progetto. Questa rappresentazione interna può consistere in modelli 2D o 3D, a seconda del software. A questo livello, i grafici sono collegati ad altri dati come etichette, dimensioni e proprietà dei materiali. I risultati di questo processo possono essere emessi come piani, planimetrie, sezioni, viste e in modelli 3D in rappresentazioni spaziali.
Su un secondo livello, questi corpi aggregati, ovvero integrati, sono analizzati con operazioni di database. Questo può essere usato per creare meta-informazioni in forma di lista, come gli arealisti e gli elenchi per la determinazione di massa, le distinte materiali, in tempi di costruzione delle parti. Poiché il computer può fornire un’elevata potenza di calcolo e quindi calcolare e visualizzare costruzioni e disposizioni tecnicamente non lavorabili, questo livello limita e monitora la selezione e l’ambito e presta attenzione alla funzionalità (fattibilità tecnica) del progetto.
Un’altra designazione del software di progettazione è AEC (Architecture, Engineering, Construction). Qui vengono spesso inclusi moduli più o meglio sviluppati per la progettazione, il calcolo statico e l’offerta di componenti. Tuttavia, i limiti del CAAD sono fluidi.
Oggetti tridimensionali
CAAD ha due tipi di strutture nel suo programma. Il primo sistema è una struttura superficiale che fornisce un mezzo grafico per rappresentare oggetti tridimensionali utilizzando rappresentazioni bidimensionali. Anche algoritmi che consentono la generazione di modelli e la loro analisi utilizzando criteri programmati e banche dati che memorizzano informazioni sul problema in questione e gli standard e le normative applicabili. Il secondo sistema è una struttura profonda, il che significa che le operazioni eseguite dal computer hanno limitazioni naturali. I linguaggi hardware e delle macchine supportati da questi strumenti semplificano l’esecuzione di operazioni aritmetiche in modo rapido e accurato. Inoltre è possibile costruire un numero quasi illogico di strati di elaborazione simbolica che consente di individuare le funzionalità che si trovano in superficie.
Rappresentazione grafica
Tutti i sistemi CAD e CAAD utilizzano un database con la geometria e altre proprietà degli oggetti, hanno tutti un qualche tipo di interfaccia utente grafica per manipolare una rappresentazione visiva invece del database e sono tutti più o meno legati alla progettazione e all’assemblaggio di parti standard e non standard. La distinzione principale fatta quando si fa riferimento a CAAD anziché a CAD si trova nel dominio della conoscenza (oggetti specifici di architettura, tecniche, dati e supporto del processo) inclusi nel sistema. Un sistema CAAD si differenzia da altri sistemi CAD in due aspetti:
Ha un database di oggetti specifici per elementi costruttivi e conoscenze costruttive.
Supporta esplicitamente la creazione di oggetti architettonici.
In un senso più generale, CAAD si riferisce anche all’uso di qualsiasi tecnica computazionale nel campo della progettazione architettonica, a parte l’uso di specifici software di architettura. Ad esempio, il software sviluppato specificamente per l’industria dell’animazione (come Maya o 3ds Max) viene utilizzato anche nella progettazione architettonica. La distinzione che appartiene propriamente al CAAD non è sempre chiara. Software specializzato, ad esempio, per il calcolo di strutture che utilizzano il metodo degli elementi finiti, viene utilizzato nella progettazione architettonica, quindi in questo senso corrisponderebbe al CAAD. D’altra parte, tale software è usato raramente per creare nuovi progetti. Nel CAAD si potrebbe anche trovare l’applicazione di tecniche come la grammatica formale, il calcolo evolutivo e i sistemi esperti. Per il supporto del processo di comunicazione, vengono implementati tutti i tipi di sistema di lavoro collaborativo supportato dal computer (CSCW).
vantaggi
Un altro vantaggio di CAAD è la mappatura bidirezionale di attività e funzionalità. NOS. Le due istanze di mappatura sono indicate tra le strutture superficiali (TM1) e le strutture profonde (TM2). Queste mappature sono astrazioni introdotte per discutere il processo di progettazione e distribuzione dei sistemi CAAD. Nella progettazione dei sistemi, gli sviluppatori di sistema solitamente considerano TM1. Qui una mappatura uno-a-uno è la tipica affermazione, che è quella di sviluppare una funzionalità basata su computer che mappa il più fedelmente possibile in un’attività di progettazione manuale corrispondente, ad esempio, la progettazione di scale, il controllo del conflitto spaziale tra sistemi di costruzione e la generazione prospettive da viste ortogonali. I processi di progettazione architettonica tendono a integrare modelli isolati finora. Devono essere combinati diversi tipi di conoscenze specialistiche, strumenti, tecniche di visualizzazione e media. Il processo di progettazione copre l’intero ciclo di vita dell’edificio. Le aree coperte sono costruzione, operazioni, riorganizzazione e distruzione. Considerando l’uso condiviso degli strumenti di progettazione digitale e lo scambio di informazioni e conoscenze tra i progettisti e tra diversi progetti, parliamo di un continuum del design.
Il lavoro di un architetto coinvolge principalmente dati visivamente rappresentati. I problemi sono spesso delineati e trattati in un approccio grafico. Solo questa forma di espressione serve come base per il lavoro e la discussione. Pertanto, il progettista dovrebbe avere il massimo controllo visivo sui processi che avvengono all’interno del continuum di progettazione. Ulteriori domande riguardano la navigazione, l’accesso alle informazioni associative, la programmazione e la comunicazione all’interno di set di dati molto grandi.