Generative design: information flow between genetic algorithm and parametric design in a steel structure construction

Autores

  • Renato Godoi da Cruz Universidade Federal de Ouro Preto
  • Cláudia Maria Arcipreste Universidade Federal de Ouro Preto
  • Rafael Lemieszek Pinheiro Universidade Federal de Minas Gerais
  • Rovadávia Aline de Jesus Ribas Universidade Federal de Ouro Preto

Palavras-chave:

Generative design, Genetic algorithms, Structural optimization, Environmental optimization, Steel construction

Resumo

This paper describes the construction of an information flow that combines parametric modelling and genetic algorithms to optimise both the total weight of a structured steel roof and the shape of its surface to maximise the generation potential of photovoltaic energy. Through the systematisation of a design process using genetic algorithms integrated with generative design as an architectural design method, architects can work with problem parameterisation, going one step further than the mere formal proposition of solutions. As a result, we present a process in which there is a dialogical relationship between the architect and project in a continuous flow of information in the initial steps of the design process, guided by predefined optimisation objectives. Therefore, it is relevant to note that the designer accepts a reduced creative control over the final shape in favor of control over the core principles that constitute the optimisation algorithms. An approach that involved the designer in a process of post computational processing evaluations is also highlighted, giving him better support to discuss and analyze the design options. 

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Biografia do Autor

Renato Godoi da Cruz, Universidade Federal de Ouro Preto

Arquiteto e Mestrando no Departamento de engenharia Civil da Universidade Federal de Ouro Preto

Cláudia Maria Arcipreste, Universidade Federal de Ouro Preto

Graduada em Arquitetura e Urbanismo pela Universidade Federal de Minas Gerais, doutora em Arquitetura e Urbanismo pela Universidade de São Paulo, mestre em Educação pela Universidade Federal de Minas Gerais, especialista em Metodologia do Ensino Superior pela Universidade do Estado de Minas Gerais e especialista em Administração/Estudos Mercadológicos pela Fundação João Pinheiro, Minas Gerais. Atualmente é professora adjunta do Departamento de Arquitetura e Urbanismo da Escola de Minas/ Universidade Federal de Ouro Preto, MG (UFOP). Atua no Curso de Graduação em Arquitetura e Urbanismo e no Curso de Mestrado Profissional em Engenharia das Construções (MECON). Áreas de pesquisa: Metodologias e tecnologias de projeto e gestão de projeto; Arquitetura e tecnologias construtivas; Arquitetura e ambiência; Ensino-aprendizagem de Arquitetura e Urbanismo, com ênfase nas práticas didático-pedagógicas do projeto.

Rafael Lemieszek Pinheiro, Universidade Federal de Minas Gerais

Graduado em Arquitetura e Urbanismo pela Universidade Federal de Minas Gerais (2004). Mestre em Arquitetura e Urbanismo na Escola de Arquitetura da UFMG, com conclusão em 2016. Doutorando na mesma instituição desde 2017. É atualmente Diretor de Pesquisa e Análise Aplicada na Secretaria Municipal de Política Urbana (SMPU) da Prefeitura de Belo Horizonte. Sócio-fundador e diretor da LZK Arquitetura e leciona na Faculdade Pitágoras - cursou que coordenou entre 2018 e 2019. Tem experiência na área de Arquitetura e Urbanismo, atuando principalmente nos seguintes temas: zoneamento, cidade, mercado, arquitetura e urbanismo. Atuou como professor do curso de Arquitetura e Urbanismo da Universidade Federal de Ouro Preto entre 2014 e 2016. Foi Secretário-Geral (2006) e Vice-Presidente (2007) do Instituto de Arquitetos do Brasil - Seção Minas Gerais (IAB/MG), e membro suplente do Conselho Superior do IAB Nacional no mesmo período.

Rovadávia Aline de Jesus Ribas, Universidade Federal de Ouro Preto

É professora efetiva do Magistério Superior na área de Estruturas do Departamento de Engenharia Civil da Escola de Minas da Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP, desde julho/2014). Atuou no Programa de Pós-Graduação em Construção Metálica (2014-2018), e atua no Programa de Pós-Graduação em Engenharia das Construções (desde 2019). Possui doutorado em Engenharia Civil, área de Construção Metálica (2013), mestrado em Engenharia Civil (2006), graduação em Engenharia Civil (1987), graduação em Gestão de Secretaria Executiva (2002) e especialização em Tutoria para EAD (2010), pela Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP). Foi secretária executiva na UFOP (até junho/2014, e atuou no Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil. Foi professora credenciada pelo Departamento de Engenharia Civil, ministrando a disciplina CIV610-Resistência dos Materiais para a turma de Arquitetura e Urbanismo da UFOP, em 2013 e 2014. É integrante do Grupo de Apoio ao Coleta de Dados da Capes. Atua como orientadora de iniciação científica, estágio supervisionado e monografia de graduação. Atuou como orientadora de monografia do curso de Especialização em Gestão Pública da UFOP (2010 e 2011); como tutora da Universidade Aberta do Brasil do Centro de Educação Aberta e a Distância/UFOP (UAB), no curso de Administração Pública (2007-2010); e como professora no curso de Mecânica no Colégio Técnico Inconfidente Álvares Maciel (2008). Atuou e atua em pesquisas relacionadas aos seguintes temas: administração pública, ensino a distância, avaliação no ensino a distância, construção em aço, desempenho térmico e acústico de edificações, manutenção de edificações e patologias das construções estruturadas em aço. Foi membro do Comitê de Ética em Pesquisa da UFOP (2016-2018). É membro do Núcleo Docente Estruturante do Curso de Arquitetura e Urbanismo e do Colegiado do Curso de Arquitetura e Urbanismo da UFOP. Foi presidente do Colegiado do Curso de Mestrado Profissional em Construção Metálica e coordenadora do Curso de Mestrado Profissional em Construção Metálica (2018) e presidente do Colegiado do Curso de Mestrado Profissional em Engenharia das Construções e coordenadora do Curso de Mestrado Profissional em Engenharia das Construções (2019).

 

Publicado

09.08.2021

Como Citar

CRUZ, R. G. da; ARCIPRESTE, C. M.; PINHEIRO, R. L.; RIBAS, R. A. de J. Generative design: information flow between genetic algorithm and parametric design in a steel structure construction. Ambiente Construído, [S. l.], v. 21, n. 4, p. 271–289, 2021. Disponível em: https://seer.ufrgs.br/index.php/ambienteconstruido/article/view/105818. Acesso em: 28 mar. 2024.

Edição

Seção

Artigos