Budynek, który zmienia się w czasie. Optymalizacja topologiczna w projektowaniu architektonicznym

• Autorzy: Białkowski S.

Warianty tytułu

EN

Time varying building. Topology optimization in architectural design

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem projektu oraz towarzyszących mu badań i eksperymentów było stworzenie przestrzeni, dostosowującej się strukturalnie do zmian zachodzących w związku z ciągłym rozwojem budynku w trakcie jego użytkowania, a zwłaszcza pod wpływem zmiany obciążeń. W tym celu zaadaptowano Metodę Elementów Skończonych do analizy statycznej budynku, oraz wywodzącą się z niej Optymalizacje Topologiczną, której celem jest jak najefektywniejsze rozmieszczenie materiału w przestrzeni. W trakcie badań nad formą obiektu, stworzone algorytmy, zostały przetestowane w kilku etapach, przed ich docelowym użyciem do wyliczeń konstrukcji budynku. Z danych otrzymanych w trakcie optymalizacji, zostało wyodrębnione pole wektorowe naprężeń, w każdym punkcie kontinuum, na podstawie którego, inny algorytm oparty na systemie wieloagentowym śledził ścieżkę przepływu sił celem aplikacji materiału. Struktura projektowanego obiektu oparta została na module, przypominającym cegłę, jednak geometrycznie odpowiadającemu kształtem pół-foremnej bryle ściętego ośmiościanu. W celu uproszczenia procesu projektowego stworzony został program typu CAD, dzięki któremu każdy użytkownik obiektu będzie mógł spersonalizować własną przestrzeń.

EN

The purpose of the project and the accompanying research and experimentation was to create a space, adapting to structural changes occurring in relation to continuous development of the building during its use, especially under the influence of load changes. For this purpose, Finite Element Method was adapted for building static analysis, and derived from it Topology Optimizations, whose aim is the most efficient distribution of material in space. During the research on the form of the building, created algorithms have been tested in several stages, before their intended use of in the calculations of building construction. From the data received during optimization, has been extracted stress vector field at every point in the continuum of material, on the basis of which, a different algorithm based on a multi agent system, traced the path of the forces with application of the material in the same time. Structure of created object, was based on the module, similar to the brick, but geometrically corresponding to the shape of a truncated octahedron. In order to simplify the design process, has been developed CAD software, so that each building resident will be able to personalize their own space.

Słowa kluczowe

PL

architektura; projektowanie cyfrowe; optymalizacja topologiczna

EN

architecture; digital designing; topology optimization

• Wydawca: Wydawnictwo Archivolta Michał Stępień
• Czasopismo: Archivolta
• Rocznik: 2014
• Tom: nr 1
• Strony: 56--61
• Opis fizyczny: rys.

Twórcy

autor

Białkowski S.

• Instytut Architektury i Urbanistyki, Politechnika Łódzka