Incessant replication: Computational floor plan generation

Loading...
Thumbnail Image
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
School of Arts, Design and Architecture | Master's thesis
Location:
P1 Ark A80
Date
2015
Department
Major/Subject
Mcode
Degree programme
Language
en
Pages
294
Series
Abstract
The supposed algorithmic architecture has recently emerged as a distinct field within architecture. It is infested with ambiguous research while no rudimentary study of how to practise computational design in general exists. This thesis thus studies the process of promptly harnessing a computational design methodology and applies it to floor plan design. The research methodology consists mostly of literature review however a demonstration computation is carried out to support it. The research is divided into six parts, elucidating the process of constructing a computational model for generating floor plans. There exists many misconceptions about design computation in architecture and it is mostly because methodology is acquired from computer sciences through informal studies. Curvilinear geometry and generative methodologies are not intrinsic to computational architecture. The digital computer however provided significant processing capacity that elevated computational design into a field of its own. Much of the innovation in computational design took place in 1970s. Only the recent developments in technology and software, especially the graphical algorithm editors, have provided new momentum and wider acceptance for computational design. There exists formal computational precedent models capable of generating floor plans. The scope of their quality varies from designs barely recognizable as a floor plan to designs that have succeeded in architectural competitions. There is a lineage of models that incorporate higher-level algorithmic constructs: Metaheuristics. The subject is introduced and evolutionary metaheuristic are explained in general since they are most widely used in architectural computations. A specific evolutionary algorithm, found in Galapagos, is analysed and applied as it used in the model demonstration. Floor plan generation has many drawbacks, yet it is possible to generate schematic designs of architectural program with reasonably primitive setup. The computational methodology however has multiple connection points to design methodology in general and were it perceived as such it could significantly benefit the processes of architectural design.

Niin sanottu algoritminen arkkitehtuuri on viime vuosikymmenen aikana erottautunut selkeäksi alakategoriaksi arkkitehtuurissa. Se tuottaa kuitenkin epämääräisiä ja hyvin tilannesidonnaista tutkielmia, joissa metodologiaa lähinnä sivutaan. Siksi tämä tutkimus pyrkii esittämään yksinkertaisen metodin siitä kuinka tietokoneen laskentatehoa voidaan hyödyntää pohjapiirrosten generoimisessa. Tutkimus koostuu kirjallisuuskatsauksesta ja kokeesta jossa generoidaan pohjapiirros. Kokeen tarkoitus on tukea kirjallisuutta ja luoda toisenlainen näkökulma aiheeseen. Tutkimus on jaettu kuuteen osaan, jotka selvittävät pohjapiirrosten generointiin tarvittavan tietokonemallin rakentamista. Laskennalliseen arkkitehtooniseen suunnitteluun liittyy paljon harhakuvia, koska metodologia on tuotettu epäformaalien arkkitehtuuritutkielmien avulla. Vapaamuotoinen arkkitehtuuri ja generatiivinen suunnittelu eivät ole synonyymejä laskennalliselle suunnittelulle. Digitallinen tietokone kuitenkin omaa merkittävän laskennallisen kapasitettin, joka on korostanut laskennalisen suunnittelun asemaa itsenäisenä metodologiana. Suuri osa laskennallisen suunnttelun innovaatioista tehtiin 1970-luvulla. Vain viimeaikaiset tekniset innovaatioit, kuten graafiset käyttöliittymät, ovat selkeästi edistäneet sen kehitystä. Pohjapiiirustus genroimisesta on formaaleja esimerkkejä. Niiden tuottamien suun-nitelmien laatu vaihtelee huonoista aina kilpailuissa menestyneisiin. Osa ennakkotapauksista omaa korkean tason algoritmisia, metaheuristisia rakenteita, jotka selitetään yleisesti. Erityisenä painopisteenä on evolutiivisten algoritmien hyödyntäminen. Eräs evolutiivinen algo-ritmi, joka löytyy Galapagos ohjelmasta, tutkitaan tarkemmin sillä sitä käytetään generointi kokeessa. Pohjapiirustus generointi on raskas ja ongelmarikas prosessi, vaikka se on kuitenkin täysin mahdollista hyvin yksinkertaisillä järjestelyillä. Laskennallisella suunnittelulla kuitenkin on suoria yhtäläisyyksiä perinteisen arkkitehtisuunittelun kanssa. Niiden parempi käsittäminen hyödyttäisi koko suunnittelu prosessia merkittävillä ja yllättävillä tavoilla.
Description
Supervisor
Sanaksenaho, Pirjo
Thesis advisor
Helenius, Otso
Keywords
floor plan generation, spatial layout planning, computational design, metaheuristics, evolutionary algorithm, Galapagos
Other note
Citation