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

Abstract

Abstract 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.Resumo Este artigo descreve a construção de um fluxo de informações que combina modelagem paramétrica e algoritmos genéticos para otimizar o peso total de uma cobertura de aço estruturada e a forma de sua superfície para maximizar o potencial de geração de energia fotovoltaica.Através da sistematização de um processo de design usando algoritmos genéticos integrados ao design generativo como método de projeto arquitetônico, os arquitetos podem trabalhar com a parametrização de problemas, indo um passo além da mera proposição formal de soluções.Como resultado, apresentamos um processo no qual existe uma relação dialógica entre o arquiteto e o projeto em um fluxo contínuo de informações nas etapas iniciais do processo de projeto, orientado por objetivos de otimização predefinidos.Portanto, é relevante notar que o arquiteto aceita um controle criativo reduzido sobre a forma final em favor do controle sobre os princípios centrais que constituem os algoritmos de otimização. Destaca-se também uma abordagem que envolveu o arquiteto em um processo de avaliação pós-processamento computacional, dando-lhe melhores subsídios para discutir e analisar as opções de projeto.