Design Generativo: o que é e como aplicá-lo na construção civil

Vivemos na era do computador. Desde que Alan Turing projetou os primeiros passos para esse importante equipamento da vida moderna, o computador contribuiu para alterar de forma significativa todas as facetas da vida humana, e não seria diferente na engenharia e arquitetura. O design generativo é um avanço nesse sentido.

Dessa maneira, para quem visa adequar a tecnologia de ponta ao cerne do processo de projeto da construção, é importante saber mais sobre o tema. Por isso, fizemos este artigo para tratar sobre o tema, falando sobre o que é e como funciona, suas vantagens, relação com o BIM e inteligência artificial.

O que é design generativo e como funciona?

Design generativo consiste em um método em que o objetivo é gerado por meio do uso de algoritmos. Dessa maneira, geralmente utiliza, para tal, programas de computadores (softwares).

A maioria desses programas é baseado em parâmetros de modelagem. É um método rápido para explorar novas possibilidades de desenho e projeto. Por isso, é utilizado em diversos campos como design gráfico e digital e arquitetura. Geralmente esta metodologia apresenta:

  • Um meio de criar variações;
  • Um esquema de desenho;
  • Um meio de seleção dos resultados desejados.

Alguns esquemas de design generativo fazem usos de algoritmos geométricos com a intenção de criar diferentes variações. Já outros utilizam apenas números aleatórios. O design degenerativo foi pensado a partir do processo de formação de desenhos na natureza. 

Assim, o processo apresenta uma radical mudança na construção civil tradicional. No método habitual, temos o profissional, engenheiro ou arquiteto, responsável por toda a concepção de um projeto. Além disso, esta figura fica responsável pelas perspectivas e plantas técnicas.

Já com o design degenerativo, o processo é feito de forma integrada. Isso altera a forma de relacionamento de engenheiro e arquiteto com a tecnologia. Passam a dividir a autoria de suas obras com a inteligência artificial, aproveitando o potencial de concepção dos projetos e de seus respectivos profissionais responsáveis.

Vantagens do design generativo para a construção civil

Entre as principais vantagens do design generativo, podemos destacar:

Economia de tempo na elaboração de projetos

Tempo é dinheiro. Uma frase tão repetida, mas cuja verdade intrínseca está sempre presente. Afinal, quanto maior é o tempo gasto em uma atividade, maior é a quantidade de recurso financeiro para pagar à mão de obra e menor a produtividade do profissional. Em suma, menos projetos executados.

Dessa forma, é importante investir em ferramentas que reduzam o tempo gasto pelos profissionais na elaboração de projetos e o design generativo permite isso, pois boa parte da concepção é automatizada a partir de premissas pré-definidas.

Por exemplo, vamos imaginar uma residência unifamiliar em um lote de 20m x 40m. É possível, com uso dessa metodologia, zonear o lote em áreas de longa e baixa permanência e, a partir de então, definir as inúmeras possibilidades de projeto.

Aumento da originalidade dos projetos

A criatividade é um dom humano. Contudo, a máquina pode contribuir de forma positiva no processo. Ao compartilhar as ideias com a máquina, o arquiteto ou engenheiro permite que a inteligência artificial elabore inúmeras possibilidades para aquela ideia. Ao final, o profissional decide aquela que mais está de acordo com as exigências.

Novas possibilidades

Uma vez que a capacidade de criação é expandida, o colaborador imerge em um novo mundo de possibilidades no que tange a concepção. Esta nova perspectiva leva um campo infinito de opções e atrelados a custo e design.

Sustentabilidade

Outro ponto importante que o design generativo pode contribuir de forma positiva é na sustentabilidade. Sabemos que adotar o desenvolvimento sustentável na construção não é mais um diferencial, mas uma exigência. Cada vez mais clientes e poder público exigem construções que sigam essa linha. 

Dessa forma, uma maneira de alcançar um resultado mais efetivo nesse aspecto é por meio do design generativo. Mas como isso funciona? Simples. As premissas sustentáveis são programadas de forma prévia nos programas e opções que respeitam esses princípios são gerados pelo programa. Assim, o arquiteto e engenheiro recebem inúmeras possibilidades para adotar como escolha no empreendimento.

Design generativo e o BIM: qual a relação?

O BIM (Building Information Modeling) é a metodologia mais acessível que consegue utilizar o design generativo como instrumento também de projeto. Além disso, o BIM interfere na construção de forma global, incluindo planejamento, orçamento, vida útil da construção, etc.

Dessa maneira, o design generativo no Revit é uma solução muito interessante para escritórios de engenharia e arquitetura utilizarem na atualidade.

A presença da inteligência artificial

A ligação do design generativo com a inteligência artificial se dá por meio do projeto paramétrico e as determinações inseridas pelo profissional projetista. Dessa maneira, temos a união do raciocínio da máquina ao pensamento humano.

Alan Turing afirmava que questionar se um dia as máquinas pensariam iguais a nós era uma pergunta equivocada. Evidentemente que não. Contudo, as máquinas e os humanos pensam de forma distinta. E ambos podem contribuir de forma positiva à construção, quando utilizadas de forma correta.

Turing não chegou a ver a consolidação do computador, mas atualmente a máquina já desenvolve pensamentos complexos à sua maneira.

Autores modernos fazem novas contribuições para o tema. Celestino Soddu se refere à metodologia do design generativo como um processo morfogenético que usa algoritmos estruturados como um sistema não linear para obtenção de resultados singulares. Executa, portanto, um código de ideia, como o que ocorre na natureza.

A comparação da tecnologia do design generativo com a natureza é educativa e permite que se elucide vários pontos a partir de paralelos que podem ser traçados.

Podemos citar como exemplo uma árvore de tronco extenso e forte na base, que sustenta todas as cargas e momento fletor causados pela própria árvore e efeitos externos (vento, chuva, etc.). A partir disso, outros galhos crescem e se afinam conforme vão chegando em sua extremidade.

Um ‘projeto’ estrutural intuitivo que não foi desenhado por nenhuma mente, mas que funciona de maneira complexa e muito eficiente.

Não há desperdício de materiais e as formas adotadas são as mais adequadas às situações particulares que está sujeita. Ela pode crescer em direção ao céu, em busca de luz solar, ou inclinada, fugindo de espaços já ocupados e procurando seu lugar ao sol da forma mais fácil.

Em regiões com uma carga extensa de vento, a composição da árvore apresentará um aspecto diferente de uma região com baixa incidência desse fenômeno. Isso, na natureza, é resultado da seleção natural, que ocorreu ao longo de milhões de anos.

O mesmo raciocínio, então, pode ser usado para a arquitetura e a confecção de projetos, pois a criatividade humana se alia à capacidade da inteligência artificial em criar inúmeros cenários possíveis a partir de premissas iniciais.

Sendo assim, o design generativo é uma excelente estratégia para aumentar a criatividade e eficiência de projetos. Contudo, vale destacar que a sua utilização não anula o valor dos projetistas. Muito pelo contrário, a tecnologia só se torna uma aliada quando é conduzida por bons profissionais.

Gostou do que leu? Então, conheça agora mesmo as 7 dimensões do BIM

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