Masa de Edificación Sustractiva para la Exploración de Diseño Arquitectónico Basado en el Rendimiento: Un Estudio de Caso sobre la Optimización de la Iluminación Natural

Para el diseño sostenible de edificios, la optimización basada en el rendimiento que incorpora modelado paramétrico y optimización evolutiva puede permitir a los arquitectos aprovechar el diseño de la masa de los edificios para mejorar el rendimiento energético. Sin embargo, dos desafíos clave dificultan estas aplicaciones de optimización basada en el rendimiento en la práctica. Primero, debido a los enfoques de modelado paramétrico, la variabilidad topológica en las variantes de masa de edificio suele ser muy limitada. Esto, a su vez, limita el alcance del proceso de optimización para descubrir soluciones de alto rendimiento. Segundo, para los arquitectos, el proceso de crear modelos paramétricos capaces de generar la variabilidad topológica necesaria es complejo y consume mucho tiempo, lo que interrumpe significativamente los procesos de diseño. Para abordar estos dos desafíos, este documento presenta un algoritmo de masa paramétrica basado en el principio de generación de formas sustractivas. El algoritmo puede generar diversas masas de edificios con una variabilidad topológica significativa al eliminar diferentes partes de un volumen predefinido. Además, el algoritmo se puede aplicar a diferentes escenarios de diseño de masa de edificios sin necesidad de modelado paramétrico adicional. Por lo tanto, el uso del algoritmo puede ayudar a los arquitectos a lograr una optimización exploratoria basada en el rendimiento para el diseño de la masa de los edificios mientras se agiliza el proceso general de diseño. Se presentan dos estudios de caso de optimizaciones de rendimiento de iluminación natural, que demuestran que el algoritmo puede mejorar la exploración del potencial en el diseño de la masa de los edificios para mejoras en el rendimiento energético.