Articole tematice

Atelier tradiții îndoielnice - Proiectare parametrică și metode digitale de fabricație 1:1

WORKSHOP QUESTIONABLE TRADITIONS - PARAMETRIC DESIGN AND 1:1 DIGITAL FABRICATION

ARGUMENT

Workshopul a apărut ca un răspuns la cererea care există în materie de digital design, respectiv computational design, luând în considerare programa academică, în care nu există așa ceva. De la bun început ne-am dorit o colaborare cu tutori străini, pentru a putea asista cât mai mulți participanți. Astfel, am invitat alături de noi (T_A_I, Tudor Cosmatu - STUDIO X, Prof. Christos Passas, DIA; Andrei Răducanu - Studio Neil Leach și Tobias Schwinn, DIA; și Irina Bogdan - STUDIO X, Prof. Christos Passas, DIA) pe Bence Pap (Zaha Hadid Architects, Londra, Marea Britanie), Andrei Gheorghe (profesor la Universität für Angewandte Kunst, Viena, Austria) și pe Alexander Kalachev (asistent în cadrul STUDIO X, Dessau Institute of Architecture, Dessau, Germania).

Această colaborare a făcut posibilă înscrierea a peste 55 de participanți provenind atât din cadrul universitar, cât și din cel profesional, care timp de 8 zile au lucrat în configurații diverse atât la concepte și machete de studiu, cât și la proiectele finale realizate. Acest workshop a fost susținut de către Ruukki România și realizat în colaborare cu UAUIM și ASAUIM.

MOCKUP VS MACHETĂ

Pe lângă partea teoretică a workshopului, care e necesară pentru majoritatea participanților la un astfel de eveniment, ne-am propus să ne concentrăm asupra creării unor prototipuri la scara 1:1. Astfel, participanții sunt puși în fața unor probleme pe care trebuie să le rezolve, având în vedere natura unui astfel de workshop, într-un timp redus și în echipe. Implicit aceasta înseamnă că ei trebuie să ia de la bun început în considerare atât calitățile materialului, respectiv a formei propuse, cât și să treacă prin niște etape de optimizare a designului – fie că e vorba de forma generală sau de designul componentelor utilizate. Astfel de procese sunt mai puțin relevante în momentul elaborării unor machete la scară mică.

Încă de la faza incipientă a workshopului, participanții au lucrat în grupe de câte cinci pentru ca în a patra zi a workshopului să se aleagă din cele unsprezece concepte trei, care să fie realizate la scara 1:1.

Acestea s-au înscris în 3 categorii: HEXigloo – pavilion realizat din componente, Wishbone - instalație spațială și VIRULENCE – instalație parazitară/emergentă.

IMPACT

Ceea ce devine clar în urma acestui workshop este necesitatea existenței unor evenimente similare, având în vedere creșterea exponențială a interesului pentru design computațional. În aceeași ordine de idei, este evident faptul că trebuie să aibă loc o schimbare de paradigmă atât la nivel academic, cât și profesional. Tehnologiile avansate nu ar mai trebui privite cu reticență și scepticism, ci îmbrățișate și exploatate.

REASONING

The workshop is a response to the existing demand in terms of computational design, taking into account the academic schedule which does not offer anything alike. We were interested in a collaboration with foreign tutors in order to be able to cope with a big number of participants. Therefore we have invited Bence Pap (Zaha Hadid Architects, London, Great Britain), Andrei Gheorghe (Professor at Universität für Angewandte Kunst, Vienna, Austria) and Alexander Kalachev (Assistent at STUDIO X, DIA, Dessau, Germany) to join us (T_A_I, Tudor Cosmatu - STUDIO X, Prof. Christos Passas, DIA; Andrei Raducanu - Studio Neil Leach and Tobias Schwinn, DIA; and Irina Bogdan - STUDIO X, Prof. Christos Passas, DIA).

This collaboration made the participation of over 55 students and architects possible, which during the 8 days have had to work in different configurations on both concepts and study models as well as on the final projects. This workshop has been powered by Ruukki Romania and is a result of a collaboration with UAUIM and ASAUIM.

MOCKUP VS MODEL

Apart from the theoretical part of the workshop, which was necessary for most of the participants, we have decided to focus our efforts on designing prototypes at a 1:1 scale. This way, the participants are facing specific problems which they have to solve in a short period of time while working in teams. Implicitly this means that from the very beginning they have to take several conditions into account such as material properties, formal/structural properties of the design while always considering possibilities of design optimization - either a general shape optimization or a component based optimization. These kind of processes are less important when dealing with a small scale model, thus the difference between a mockup and a model.

From the very first day of the workshop the participants had to work in groups of five people each, so that in the end of the fourth day, three finalist projects could be elected out of the eleven concepts, in order to be built at a 1:1 scale.

These projects were defining 3 categories: HEXigloo - component based pavilion, Wishbone - spatial installation and VIRULENCE - parasitic/emergent structure.

IMPACT

What became clear after this workshop is that similar events need to happen (in Romania), given the exponential increase of interest in the area of computational design. It is also obvious that a paradigm shift has to happen both on a academical level as well as on a professional level. New and advanced technologies should no longer be treated with reluctance and skepticism but should be embraced and exploited.

HEXIGLOO:

De la bun început conceptul ne-a stârnit interesul. Ceea ce a fost propus era o suprafață care imita tipologia igloo-ului, realizată din componente reactive de formă hexagonală care servește drept pavilion. Structura este compusă din 14 rânduri cu 14 coloane, respectiv 196 de elemente.

Încă din primele zile au fost realizate machete de studiu folosind coli de carton subțire pentru a vedea cum se pot optimiza îmbinările dintre componente la scară arhitecturală, cât și felul în care componentele pot reacționa la un factor extern. Primele modele au folosit logica îmbinărilor lambă si uluc, care însă după primele teste s-a dovedit a fi incompatibilă atât cu materialul final, cât și cu forma propusă. În același timp s-a urmărit optimizarea metodei de realizare a desfășuratelor componentelor, în relație cu dimensiunea colilor de carton disponibile și a suprafeței maxime de tăiere a laser-cutterului (900x600 mm). În primă instanță, desfășurarea elementelor a fost realizată folosind un script scris în VB.NET, care face aceasta pentru geometrii compuse din elemente plane. Datorită materialului folosit, cea mai bună metodă de prindere a fost considerată cea realizată cu ajutorul unor elemente flexibile de tip „șoricei” de plastic care să permită deformări locale minimale și care să nu deterioreze cartonul. Prin design s-a propus extrudarea bazei hexagonale, mapate pe suprafață, pe verticală pentru fiecare componentă în parte, care să asigure o suprafață de prindere suficientă între elemente, cât și pentru a conferi rigiditate structurii per total.

Timpul necesar pentru finalizarea designului, tăierea pieselor, asamblarea acestora și compunerea lor în forma finală a fost de 4 zile. În cadrul echipei au fost create doua grupe: una care a lucrat la compunerea elementelor și cea de a doua care a lucrat la realizarea unor subansambluri de piese pentru a pregăti asamblarea finală.

This concept sparked our interest from the very beginning. The proposed surface resembles an igloo and the pavilion structure is based on reactive hexagonal components. The structure is composed of 14 rows and 14 columns consisting of 196 elements.

Thin cardboard study models have been used from the very beginning in order to check and optimize the connections between components at an architectural scale and also in order to figure out how the components can react to an exterior factor. The first tryouts were using a plug-in connection type, which after a few tests proved to be incompatible with both the final material and the overall proposed shape. In the same time the optimization of the unrolled components in terms of lay outing and fitting them on the maximum sheet size for the laser cutter (900x600) had to be taken care of. At first a VB.Net script has been used in order to unroll the components made out of flat sheets. Because of the given material, the best connection type has been considered to be a flexible one, allowing local, small deformations to happen while maintaining the integrity of the material thus not allowing the material to rip apart. In order to ensure the rigidity of the structure, the mapped hexagonal geometries have been extruded vertically for a given height.

The time needed to complete the design-, cutting-, component assembly and structure assembly phase has been that of 4 long days. Within the team there have been two active groups working in the same time: one which was dealing with assembling the cut unrolled elements and another one which was creating bigger subsets in order to prepare for the final assembly.

WISHBONE:

Această instalație reprezintă un volum definit de o serie de elemente așezate într-o tramă regulată, a căror suplețe este direct proporțională cu înălțimea la care se află componenta în structură. Ideea de baza a acestui concept este aceea de a crea o instalație arhitecturală care, prin suprapunerea elementelor constitutive în perspectivă, creează un filtru vizual, tridimensional, amintind de efectul moiré. Alăturarea elementelor constitutive dă naștere unor „tuneluri vizuale” care pot accentua anumite direcții de privire.

Instalația este formată din 219 elemente compuse din câte 2 fețe planare similare.

Au fost efectuate diferite studii de machetă pentru a găsi o modalitate de îmbinare a pieselor astfel încât să fie asigurată integritatea structurală, cât și să nu fie deranjant din punct de vedere vizual. Soluția pentru care s-a optat a fost aceea de a folosi elemente planare de formă rotundă, chertate pentru îmbinare.

Având în vedere faptul că numărul de componente care se întâlnesc într-un element de prindere nu este constant, a trebuit să folosim 6 dimensiuni diferite de chertări, controlate parametric.

Asamblarea instalației a durat 10 ore și s-au tăiat aproximativ 300 de metri liniari de carton ondulat de 6 mm.

This installation represents a volume defined by a series of elements which sit in a regular grid, and whose slenderness is directly proportional to their position height-wise. The main idea of this concept is to create an architectural installation which through the overlaying view of elements in perspective creates a three-dimensional visual filter that alludes to the moiré effect. The juxtaposition of the elements generates „visual tunnels” that can be used to accentuate certain viewing directions.

The installation is composed of 219 components that are made of 2 planar elements.

There have been several study models made, both with and without additional connecting elements, in order to find a version that both assures rigidity and is esthetically acceptable. We ended up using round-shaped planar connectors, that were provided with slots.

Since the number of elements that converge towards a connector is not constant, 6 types of joining elements needed to be designed.

The pieces were laser-cut (300 linear meters) out of 6 mm corrugated fiberboard and the assembly took about 10 hours.

VIRULENCE:

Ideea de bază a algoritmului este de a produce un sistem complex din elemente repetitive cu o geometrie regulată, care să paraziteze un spațiu dat, similar felului în care un agent patogen se multiplică într-un organism.

La nivel geometric a fost aleasă, în primă instanță, ideea de a folosi trei elemente repetitive de dimensiuni diferite pe trasee curbilinii emergente, adică trasee spontane și imprevizibile. În cazul instalației din cadrul UAUIM a fost ales drept spațiu de desfășurare balustrada scării elicoidale din holul principal.

Elementele au fost proiectate astfel încât să se suprapună substanțial pentru a permite conexiunilor să folosească câte două elemente de îmbinare ce asigură o bună rigiditate.

Având un grad de repetabilitate destul de ridicat, atât la nivel geometric, cât și la nivel de conexiuni, durata asamblării a fost considerabil mai scurtă decât în cazul celorlalte proiecte.

Pentru această structură s-au tăiat aproximativ 900 de metri liniari de carton de 6 mm.

The main idea of this algorithm is to produce a complex system of repetitive regular elements, that would take over a space in a parasitical fashion, similar to a pathogen that spreads in an organism.

Three types of elements were used, that had a similar geometry but different sizes. These elements were used in an algorithm that combined them in such a way that they formed curbilinear emergent paths. In the case of the UAUIM exhibition, the handrail of the staircase in the main hall was used as „host” for the emergent structure.

The elements were designed to overlap significantly so that the overall structure gaines stability, through the usage of 2 spread apart connectors at each joint end.

The components being repetitive in this case, made the assembly time significantly shorter than in the case of the other two models.

Approximately 900 linear meters have been cut out of corrugated fiberboard for this project.