Alberto Pugnale, lecturer presso la University of Melbourne, propone un piccolo glossario per chi si avvicina al mondo dell'architettura "non-standard", caratterizzata da processi ed esiti non riscontrabili nella pratica di tutti i giorni.
Ripropongo il breve testo con l'intento di ricordare quanto una buona base teorica sia indispensabile per un corretto apprendimento ed uso delle tecniche operative.

DL

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"Per avvicinarsi al tema dell’architettura non-standard è bene imparare alcuni termini in voga, alcuni tecnici ma altri anche di moda. Altri ancora mi sono rifiutato di inserirli per il loro ingenuo uso architettonico, sebbene derivino dalla matematica, tipo non-lineare. Cosa vogliono dire quelli della Columbia con non-lineare? Che è curvo? Non credo conoscano che significhi in matematica questo termine…

E poi alla fine di tutto, come posso definire e classificare io la mia ricerca, come posso titolarla? Architettura non-standard? Progetto e computazione? Strumenti di automazione? Strumenti di ottimizzazione? Geometrie complesse? Si accettano consigli…

Architettura non standard

E’ un termine che rispecchia due significati distinti ma sovrapponibili. Il primo si riferisce alla matematica, ed in particolare alla morfogenesi ed al calcolo informatico basato su algoritmi. Il secondo è in opposizione al concetto di ‘standard’, così come era stato interpretato nell’ambito dell’architettura moderna. Si tratta di una nuova forma di standardizzazione che permette di avere elementi prefabbricati non necessariamente tutti uguali tra loro (grazie all’utilizzo di software parametrico). 

Transarchitettura

Letteralmente significa “al di là dell’architettura”, coniato nel 1992 da Stephen Perrella (architetto e docente alla Columbia University), è un titolo che si applica a quelle opere che nascono e vivono nel mondo artificiale. Sta nei flussi e nelle reti senza cercare motivazioni. Non è avanguardia perché non ha un passato da negare e nessuna pretesa rifondativa. E’ sintomo del modo in cui ci relazioniamo con lo spazio e su come viene pensata la geometria. Se l’architettura tradizionale separa un ‘dentro’ da un ‘fuori’, nella transarchitettura il ‘fuori’ viene occupato totalmente, prefigurando spazi amorfi, americi, intestinali ed estroflessi. 

Architettura digitale

Architettura Digitale è un termine molto scomodo, dà l’impressione che si tratti di una branca particolare all’interno dell’architettura, forse si dovrebbe cominciare a parlare di Architettura nell’era Digitale. Si tratta di quella progettazione assistita da un software, probabilmente nato per altri scopi e riportato all’architettura magari con piccole personalizzazioni (scripts). Il progetto in questo caso non può essere concepito o gestito nell’interezza del suo processo senza il supporto informatico. L’architettura del digitale prescinde dal ‘tipo’. Non è possibile quindi procedere nella progettazione in modo euristico manualmente, supportati dall’esperienza sviluppata su altri casi tutti riconducibili allo stesso tipo, ma la ricerca della miglior soluzione viene effettuata con l’ausilio di un software e di algoritmi scritti in base alla necessità del momento. 

Morfogenesi computazionale

E’ un metodo di ricerca di forme tramite il supporto di algoritmi, lineari o genetici. Il software è così in grado di generare delle forme all’interno di certi limiti imposti, si prosegue poi alla verifica del loro comportamento (strutturale, acustico, ecc) e ad eventuali ottimizzazioni e modifiche.  

Algoritmo

In informatica, si intende un metodo per la soluzione di un problema adatto a essere implementato sotto forma di programma. Donald Knuth, uno dei padri dell’informatica, lo definisce come “una sequenza ben definita di regole che ci dicono come produrre o calcolare un’informazione, in base ad un insieme di dati precedentemente assegnati, in un numero finito di passi”. Si basa su proprietà materiche, indipendenti dalla macchina, dalle quali dipende la sua capacità di produrre un risultato, ma si svolge anche come processo fisico, nello spazio e nel tempo di una macchina.E’ un ordine gerarchico di azioni da svolgere per risolvere un problema (algoritmo lineare). 

Algoritmo genetico

E’ un metodo euristico di ricerca ed ottimizzazione, ispirato al principio della selezione naturale. Un tipicoalgoritmo genetico parte da un certo numero di possibili soluzioni (individui) chiamate popolazione e provvede a farle evolvere nel corso dell’esecuzione: a ciascuna iterazione, esso opera una selezione di individui della popolazione corrente, impiegandoli per generare nuovi elementi della popolazione stessa, che andranno a sostituire un pari numero d’individui già presenti, e a costituire in tal modo una nuova popolazione per l’iterazione (o generazione) seguente. Tale successione di generazioni evolve verso una soluzione ottima del problema assegnato. La loro evoluzione viene ottenuta attraverso una parziale ricombinazione delle soluzioni, ogni individuo trasmette parte del suo patrimonio genetico ai propri discendenti, e l’introduzione di mutazionicasuali nella popolazione di partenza, sporadicamente quindi nascono individui con caratteristiche non comprese tra quelle presenti nel corredo genetico della specie originaria. Finita la fase di evoluzione la popolazione delle soluzioni viene analizzata e vengono tenute solo le soluzioni che meglio risolvono il problema: gli individui con le qualità più adatte all’ambiente in cui si trovano hanno quindi maggiori possibilità di sopravvivere e riprodursi. Queste soluzioni subiranno una nuova fase di evoluzione e cosi via. Alla fine ci si aspetta di trovare una popolazione di soluzioni che riescano a risolvere adeguatamente il problema posto. Non vi è modo di decidere a priori se l’algoritmo sarà effettivamente in grado di trovare una soluzione accettabile. Di norma gli algoritmi genetici vengono utilizzati per problemi di ottimizzazione per i quali non si conoscono algoritmi di complessità lineare o polinomiale. Si applica quando non esiste un’unica soluzione.Sta al progettista definire una forma di partenza e dei parametri da ottimizzare, ad esempio potrebbero essere struttura ed economia per la curvatura di una cupola, oppure comportamento acustico per il soffitto di un auditorium. 

NURBS

E’ un acronimo che sta per Non Uniform Rational B-Spline, è un metodo algoritmico per la costruzione di curve e superifici free-form. 

File to Factory

Letteralmente “dal file alla fabbrica”, definisce un metodo di progettazione che è in grado di gestire l’intero processo progettuale, dalla concezione (file) fino alla produzione (factory). Si tratta di una progettazione parametrica (parametric design), che sembra provenire dall’ingegnerizzazione industriale, nella quale il processo generativo dell’architettura fa nascere delle reti di interazione fra individuo, tecnologia e società. 

BLOB

 La parola BLOB è un acronimo per Binary Large OBject. E’ una tecnica innovativa di manipolazione e memorizzazione dell’informazione, attraverso l’agglomerazione disomogenea di strutture di dati. La modellazione solida avanzata tramite l’uso del computer e la generazione di BLOBs nasce da Greg Lynn, Douglas Garofano e Michael McInturf. E’ un’architettura che mette in crisi l’idea del progetto come un tutto compiuto in cui la relazione fra le parti sia definita per sempre e nella quale nulla si possa aggiungere o togliere senza mettere in crisi l’insieme e la relazione fra le parti."

Alberto Pugnale

link: http://albertopugnale.wordpress.com/2007/03/12/i-termini-di-moda-e-i-termini-specifici-un-mini-glossario/

Ecco un esempio di ottimizzazione delle superfici:

Scultura realizzata dall'artista Carlo Borer con l'architetto Lorenz Lachauer.

L'artista ha chiesto di ottenere una superficie che fosse completamente sviluppabile in modo da facilitare i processi di lavorazione.
Nel video è possibile notare come, data una superficie inizialmente non sviluppabile, è stato possibile ottenerne una completamente sviluppabile attraverso l'algoritmo.

Developable Surface Optimization from Lorenz Lachauer on Vimeo.

Fonte: http://eat-a-bug.blogspot.it/search?q=developable

Parametric Skins

Si tratta di un workshop di quattro giorni sull’approccio parametrico nell’architettura, dell’ingegneria e del design. Servirà a far capire quali sono i temi, gli ambienti e i sistemi in cui vengono usati gli strumenti parametrici. L’obiettivo finale è la realizzazione di un progetto di un allestimento per riqualificare gli ambienti dell’Ateneo in viale Pindaro attraverso l’uso del software “Grasshopper”. I progetti finali verranno esposti nel dipartimento di Architettura e pubblicati sul blog dell’evento. 
Il workshop è completamente gratuito e viene svolto con i fondi delle attività culturali di Ateneo.

Perchè un workshop?

Negli ultimi anni abbiamo assistito alla nascita di una nuova figura professionale: il computational designer. Si tratta di figure professionali in grado di risolvere le problematiche ambientali (attraverso la ricerca svolta sulla bioclimatica, sulla sostenibilità), quelle strutturali (ad esempio il problema della forma minima, l’ottimizzazione delle geometrie delle superfici) mediante la formulazione di modelli matematici. Tale figura professionale è molto richiesta e la conoscenza dei software usati per la progettazione algoritmica sta velocemente diventando un requisito fondamentale nel mondo del lavoro. Basti pensare che grandi studi di architettura e ingegneria (tra i quali Foster & Partners o Mario Cucinella architects) nell’ultimo anno hanno investito notevoli risorse nella ricerca parametrica, creando all’interno degli studi dei veri e propri team di sviluppo e ricerca. Inoltre i software sviluppati in questo campo hanno semplificato le cose al punto tale da poter generare geometrie complesse con conoscenze informatiche elementari e sono stati pubblicati e divulgati sotto forma di software libero, gratuito e modificabile da tutti. Ma non sono solo le dotazioni informatiche ad essere open source. Infatti la facile reperibilità sul mercato ha reso alla portata di tutti anche le macchine a controllo numerico e le stampanti 3D che riescono a creare materialmente le geometrie progettate.

Cosa si farà in quei giorni?

L’evento avrà la durata di 4 giorni e sarà costituito da un workshop che avrà lo scopo di riconfigurare gli spazi esistenti dei dipartimenti di architettura e ingegneria creando degli involucri o pelli parametriche che riqualifichino e alterino le qualità degli ambienti dell’edificio.
In ogni giornata di workshop ci sarà una prima parte teorica in cui verranno esaminati dei casi studio e le relative soluzioni in merito a problematiche ambientali, costruttive, di esposizione solare degli edifici e dei padiglioni e una seconda parte applicativa in cui i partecipanti dovranno mettere in pratica ciò che verrà spiegato.
Nel pomeriggio del 9 maggio ci sarà un'esposizione che consentirà ai partecipanti di mostrare e spiegare i propri progetti, i principali temi architettonici e le principali problematiche progettuali sulle quali si è scelto di intervenire attraverso l’approccio parametrico.
A tenere le lezioni teoriche e a svolgere il workshop saranno Arturo Tedeschi, ricercatore indipendente e co-direttore della Visiting School of Rome dell’ Architectural Association, ad oggi tra le prime università al mondo per quanto riguarda la qualità della ricerca e Arturo Degni, tutor e ricercatore da anni nei campi dell’architettura parametrica specializzato nell’analisi dei fattori ambientali ed energetici. 

Chi terrà il workshop?

Arturo Tedeschi (1979), architect, independent researcher and computational designer, since 2004 complemented professional practice in Italy with a personal research on parametric design, focusing on relationships between architecture and new design tools. In 2010 he published “Parametric Architecture with Grasshopper”, a bestseller book on parametric design, now in its second edition and translated in english. In the same year he worked at Zaha Hadid Architects in London. In 2011 he founded A > T a cloud basedoffice which collaborate with talented architects, designers and artists. He’s currently director and teacher of a series of workshops on parametric design and he has been an invited lecturer at universities and conferences. From 2012 he is co-director, with Lorenzo Vianello, of the AA Rome Visiting School for the Architectural Association School (London). In 2012 he designed, with Maurizio Degni, a parametric installation within the Cloister of Bramante, in Rome, for the NU:S project by Double agency. Within the same event has been involved – together with Maurizio Degni – in the computational design of the celebrated NU:S Parametric Shoes (shoe design by Alessio Spinelli), a project that pushed-up the boundaries of 3D printing applied to fashion design (exhibited in Rome, Milan, London and Paris at Carrousel du Louvre).

Maurizio Degni (1984), computational designer, is a specialist in the field of energy and environmental analysis related to complex systems with a particular focus on parametric and optimization strategies. He worked for several offices in Italy such as Studio Kami and J.M. Schivo where he collaborated on many international competitions, projects and research activities. With Arturo Tedeschi he designed the NU:S Installation within the Cloister of Bramante (Rome) and he had a main role in the computational design of the NU:S Parametric Shoes (shoe design by Alessio Spinelli) an avant-garde project that matched advanced design techniques and prototyping technologies. Currently he’s involved in a series of workshops and courses in Italy directed by Arturo Tedeschi and focused on parametric design. From 2012 he is a tutors assistant for the AA Rome Visiting School.

Quando?

Workshop:                                    dal 6-9 maggio (9.00-18.00)
Esposizione:                                                    9 maggio ore 18

Programma.

PRIMO GIORNO – 6 maggio MARTEDI’
9:00 Breve presentazione del workshop
10:00 Inizio workshop: nozioni fondamentali,  casi studio, cenni sull’uso dei software.
12:30 --- Break ---
14:30 Ripresa: presentazione dei temi di progetto, lavoro in aula, revisione sulle prime idee di progetto.
19:00 Fine primo giorno 

SECONDO GIORNO – 7 maggio MERCOLEDI’
9:00 Inizio secondo giorno di workshop: lezione sulle problematiche progettuale, strumenti operativi (grasshopper), architettura delle superfici sviluppabili.
13:00 --- Break ---
14:30 Ripresa: lavoro in aula, revisioni.
18:30 Fine secondo giorno.

TERZO GIORNO – 8 maggio GIOVEDI’
9:00 Inizio terzo giorno di workshop: definizione di griglie e pattern
13:00 --- Break ---
14:30 Ripresa: lavoro in aula, revisioni.
18:30 Fine terzo giorno.

QUARTO GIORNO – 9 maggio VENERDI’
9:00 Inizio quarto giorno: preparazione elaborati finali - Impaginazione - Stampa - Montaggio delle tavole per mostra nell'atrio
13:00 --- Break ---
14:30 Final review: esposizione degli elaborati e consegna degli attestati
17:00 Fine workshop.
20:30 Cena finale tutti insieme e saluti.

Tutors: Arturo Tedeschi, Maurizio Arturo Degni
Assistant/Organization: Alessio Biagi
Lecturer: Davide Lombardi

Requisiti:

• Conoscenza di base di Rhinoceros.
• Versione (didattica o commerciale) di Rhinoceros 5.
• Grasshopper (ultima versione).
• Illustrator e/o Photoshop

• Non è richiesta alcuna conoscenza di Grasshopper.

il materiale utile per il workshop lo scarichi qui (devi essere registrato al blog):

Materiale Parametric Skins

REGOLAMENTO
1. Sono ammessi tutti gli studenti dei dipartimenti di Architettura e Ingegneria, iscritti a qualunque anno di corso.
2. I posti disponibili sono 15.
3. La richiesta di iscrizione può essere effettuata attraverso la compilazione del form presente sul sito (http://reparametrize.altervista.org/workshops/iscriviti). Una volta compilato il form verrà inviata una mail di riepilogo dei dati inseriti. L'iscrizione verrà completata rispondendo alla mail di riepilogo.
3. La richiesta di iscrizione può essere effettuata fino al 30 aprile 2014. I posti verranno assegnati seguendo l'ordine cronologico di iscrizione, rispondendo alla mail di conferma (che verrà inviata ai primi 15 iscritti dopo la chiusura delle iscrizioni).
4. Qualora uno dei candidati rinunciasse o non confermasse la propria partecipazione, rispondendo alla mail di conferma entro 3 giorni, si procederà ad assegnare il posto seguendo l'ordine cronologico di iscrizione.
5. Le domande presentate incomplete di tutti i dati, pervenute dopo la mezzanotte del 30 aprile 2014 o sprovviste del foglio A4 di presentazione non verranno prese in considerazione.
6. il foglio A4 di presentazione allegato alla domanda di iscrizione potrà essere in pdf o jpeg, dovrà essere nominato con nome e cognome (es: nome cognome.pdf) e dovrà contenere almeno:
    - Una breve descrizione del candidato
    - Esperienze, corsi o lavori svolti precedentemente
    - Grafica, immagini da inserire o altri contenuti sono a libera scelta del candidato

Elenco dei partecipanti:

Belnudo Paolo
Mattioli Luciano
Cerrone Francesco
Pedone Lavinia
Crivella Danilo
Chiapparrone Miriana
Spera Antonella
Costantino Antonella
Calvano Claudia
Casaluce Salvatore
Cifolelli Aldo
Pellicciotta Fabio
Di Giansante Vincenzo
Cirone Matteo
Di Maria Chiara