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João Calheiros. Tese de Mestrado. FEUP 2014. BIM, Modelação Paramétrica, Rhino3D, Grasshopper

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Apresentação mestrado João Calheiros. FEUP 2014.
BIM, modelação paramétrica, projecto orientado pelo desempenho.
Mais informação:
http://paginas.fe.up.pt/~gequaltec/w/index.php?title=Lista_de_teses_MIEC

Apresentação mestrado João Calheiros. FEUP 2014.
BIM, modelação paramétrica, projecto orientado pelo desempenho.
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João Calheiros. Tese de Mestrado. FEUP 2014. BIM, Modelação Paramétrica, Rhino3D, Grasshopper

  1. 1. PROCESSOS INTEGRADOS DE MODELAÇÃO, ANÁLISE E OTIMIZAÇÃO DE PROJETOS NA AEC EXPLORAÇÃO DE FERRAMENTAS DE SUPORTE À PROTOTIPAGEM DIGITAL MESTRADO INTEGRADO EM ENGENHARIA CIVIL – ESPECIALIZAÇÃO EM CONSTRUÇÕES JOÃO DIOGO CALHEIROS BRITO
  2. 2. DEFINIÇÃO DO PROBLEMA ▪ A EFICIÊNCIA É CADA VEZ MAIS PREPONDERANTE NO PROCESSO DE PROJETO
  3. 3. DEFINIÇÃO DO PROBLEMA ▪ COMO SE MEDE O DESEMPENHO DE UM EDIFÍCIO? ▪ COMO SE OTIMIZA O DESEMPENHO? Custos Função Estética Produção Estrutura Materiais SustentabilidadeDESEMPENHO Localização Manutenção Segurança
  4. 4. ▪ A COMPATIBILIZAÇÃO MULTIDISCIPLINAR É FUNDAMENTAL DEFINIÇÃO DO PROBLEMA
  5. 5. ▪ OS EDIFÍCIOS SÃO CADA VEZ MAIS COMPLEXOS DEFINIÇÃO DO PROBLEMA
  6. 6. ▪ É NECESSÁRIO ENSAIAR OS EDIFÍCIOS, LOGO DESDE A ETAPA CONCETUAL DEFINIÇÃO DO PROBLEMA
  7. 7. ▪ NOÇÃO DE PROTÓTIPO DIGITAL, SUPORTADO EM FERRAMENTAS COMPUTACIONAIS PROTOTIPAGEM DIGITAL ▪ BASEIA-SE EM MODELOS CONCETUAIS EXPEDITOS, ADAPTADOS AOS REQUISITOS DE PROJETO ▪ EXPLORAÇÃO DE MÚLTIPLAS ALTERNATIVAS ▪ PERMITE SIMULAR, TESTAR, AJUSTAR E APERFEIÇOAR COM VISTA A INCREMENTAR O DESEMPENHO GLOBAL
  8. 8. PROTOTIPAGEM DIGITAL MODELAÇÃO PARAMÉTRICA ▪ AS REGRAS/PARÂMETROS DEFINIDOS É QUE CONDUZEM A FORMAÇÃO DO MODELO ▪ BASEADO EM PROGRAMAÇÃO VISUAL ▪ FLEXIBILIZA O MODELO ▪ ECOSSISTEMAS DIGITAIS
  9. 9. PROTOTIPAGEM DIGITAL SIMULAÇÃO E ANÁLISE DE DESEMPENHO ▪ FOCADO EM ANÁLISES PRELIMINARES ▪ PERMITEM FEEDBACKS DE DESEMPENHO EXPEDITOS
  10. 10. PROTOTIPAGEM DIGITAL TÉCNICAS EVOLUCIONÁRIAS DE OTIMIZAÇÃO ▪ BASEADAS EM ALGORITMOS GENÉTICOS ▪ CONSEGUEM LIDAR COM MÚLTIPLAS VARIÁVEIS E OBJETIVOS SIMULTANEAMENTE ▪ ADEQUADOS A PESQUISAR A MELHOR RELAÇÃO DE COMPROMISSO ENTRE DIVERSOS CRITÉRIOS DE DESEMPENHO
  11. 11. ▪ PROCESSO INTEGRADO DE MODELAÇÃO, ANÁLISE E OTIMIZAÇÃO FOCADO NA OTIMIZAÇÃO DO DESEMPENHO GLOBAL ▪ ENFÂSE NA FASE CONCETUAL ▪ SUSTENTADA NA RÁPIDA GERAÇÃO E AVALIAÇÃO DE ALTERNATIVAS ▪ FOMENTA PROCESSOS COLABORATIVOS ▪ ESTIMULA A EQUIPA A SUPERAR-SE ▪ SUPORTE À TOMADA DE DECISÃO ▪ COMPLEMENTA AS CAPACIDADES DA METODOLOGIA BIM PROJETO ORIENTADO PELO DESEMPENHO
  12. 12. 1. DEFINIÇÃO DO PROBLEMA PROJETO ORIENTADO PELO DESEMPENHO ▪ É FUNDAMENTAL ESTRUTURAR O MODELO DE FORMA LÓGICA E COERENTE ▪ QUAIS OS PARÂMETROS? ▪ QUAIS OS OBJETIVOS? ▪ QUAIS AS RESTRIÇÕES? 2. DESENVOLVIMENTO DO PROTÓTIPO BASE▪ DESENVOLVER O CONCEITO INICIAL ▪ DEFINIÇÃO PARAMÉTRICA DO MODELO
  13. 13. PROJETO ORIENTADO PELO DESEMPENHO 3. MANIPULAÇÃO PARAMÉTRICA ▪ FORMAÇÃO DE INPUTS PARA SIMULAÇÃO E ANÁLISE DE DESEMPENHO 4. GERAÇÃO DE NOVAS SOLUÇÕES ▪ POTENCIAL DE VISUALIZAÇÃO INPUT S
  14. 14. PROJETO ORIENTADO PELO DESEMPENHO 5. SIMULAÇÃO DE DESEMPENHO ▪ CAPACIDADE DE INFORMAR ACERCA DO COMPORTAMENTO DE CADA SOLUÇÃO 6. PROCESSO DE OTIMIZAÇÃO ▪ CONTROLA O PROCESSO GERATIVO ▪ EVOLUI A GERAÇÃO DE SOLUÇÕES EM FUNÇÃO DOS OBJETIVOS DEFINIDOS
  15. 15. PROJETO ORIENTADO PELO DESEMPENHO 7. CLASSIFICAÇÃO DE RESULTADOS ▪ APRESENTAÇÃO GRÁFICA DAS SOLUÇÕES SATISFATÓRIAS/OTIMIZANTES ▪ TRADE-OFF ▪ BENCHMARKING OUTPUT S
  16. 16. PROJETO ORIENTADO PELO DESEMPENHO 9. ANÁLISE, PONDERAÇÃO E TOMADA DE DECISÃO ▪ FOMENTA DECISÕES SUSTENTADAS EM CRITÉRIOS OBJETIVOS DE DESEMPENHO ▪ PERMITE APRESENTAR DIVERSAS SOLUÇÕES AO CLIENTE ▪ CANALIZA OS ESFORÇOS NO PROCESSO CRIATIVO 10. INTEGRAÇÃO BIM ▪ MECANISMOS DE INTEROPERABILIDADE ▪ AS METODOLOGIAS COMPLEMENTAM-SE
  17. 17. CASO DE ESTUDO ANIMAÇ ÃO
  18. 18. ▪ SUBDIVISÃO DO MODELO EM FAMÍLIAS DE ELEMENTOS, DEFINIÇÃO DE TODAS AS CONDIÇÕES INICIAIS (APOIOS, AÇÕES, TIPOS DE SEÇÕES A UTILIZAR...) ▪ OBJETIVOS ▪ SELEÇÃO DA SECÇÃO MAIS APROPRIADA A CADA ELEMENTO ▪ MINIMIZAR A MASSA TOTAL DO FUSTE CENTRAL ▪ MINIMIZAR O DESLOCAMENTO MÁXIMO NODAL ▪ PARÂMETROS ▪ NÚMERO DE LADOS DO FUSTE [3 – 10] ▪ NÚMERO DE ANÉIS DO FUSTE [3-15] ▪ RESTRIÇÕES ▪ DESLOCAMENTO MÁXIMO = H/200 = 175 MM ▪ TODOS OS ELEMENTOS DEVEM VERIFICAR A CAPACIDADE RESISTENTE CASO DE ESTUDO
  19. 19. CASO DE ESTUDO ANIMAÇÃO KARAMBA – OTIMIZADOR DE SECÇÕES
  20. 20. CASO DE ESTUDO KARAMBA – VISUALIZAÇÃO DE RESULTADOS
  21. 21. CASO DE ESTUDO OCTOPUS – RESULTADOS DA OTIMIZAÇÃO MULTI-OBJETIVO Parâmetros/Genes Objetivos/Funções Fitness Nº Anéis Nº de Lados Deslocamento Máximo Nodal Massa - - mm kg 1 15 10 161.97 137 358 2 9 6 162.33 133 461 3 8 6 164.95 130 497 4 9 5 169.12 126 187 5 14 6 172.00 125 568 6 10 6 172.21 125 593 7 10 8 174.09 124 382 8 7 5 176.92 121 532 9 9 8 177.43 119 036
  22. 22. ▪ PREPARAÇÃO DO MODELO PARA EXECUÇÃO E PRODUÇÃO CASO DE ESTUDO SUPERB LYREBIRD – INTEROPERABILIDADE BIM
  23. 23. ▪ A METODOLOGIA POD POTENCIA O SUCESSO DO PROJETO LOGO DESDE A SUA IDEALIZAÇÃO ▪ FOMENTA A INTERLIGAÇÃO DE MÚLTIPLOS CRITÉRIOS DE DESEMPENHO ▪ PERMITE A REVELAÇÃO DE NOVAS DIREÇÕES DE PROJETO ▪ INCREMENTA A FLEXIBILIDADE DO PROJETO ▪ ASSENTA EM SCRIPTS REUTILIZÁVEIS ▪ OS MECANISMOS DE INTEROPERABILIDADE NÃO SÃO, AINDA, TOTALMENTE EFICAZES ▪ BASEIA-SE EM RESULTADOS CONFIÁVEIS, AINDA QUE NÃO DETALHADOS ▪ É UM SUPORTE À TOMADA DE DECISÃO NAS FASES EMBRIONÁRIAS ▪ IMPULSIONA MÉTODOS DE FABRICAÇÃO DIGITAL. CONCLUSÕES
  24. 24. OBRIGADO! “Forget about the way it looks, think about how it behaves” Neri Oxman

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