Design Computazionale: la modellazione parametrica in architettura

Heydar Aliyev Centre di Zaha Hadid architects

Il design computazionale rappresenta il presente e il futuro dell’architettura e dei processi compositivi che portano alla realizzazione di un progetto.

L’utilizzo della modellazione parametrica per la progettazione permette di superare limiti geometrici e ottenere forme e soluzioni uniche. Il tutto grazie a dati e parametri che, modificati, creano infinite possibilità.

Che cos’è il design computazionale

Il design computazionale può essere definito in prima battuta come il prodotto dell’unione di due discipline: il design e la computazione. Il design computazionale unisce i fattori creativi, funzionali, simbolici e produttivi che portano alla realizzazione di un oggetto di design, con gli algoritmi alla base della computazione, che traducono la complessità della realtà in un susseguirsi di elementi semplici.

Il “computational design” permette quindi di applicare le strategie computazionali ad un processo compositivo. E’ necessario comprendere al meglio cosa sia la computazione per capire come questa possa essere unita al design. La computazione traduce la complessità in informazioni semplici e le trasforma in dati. Questi vengono rielaborati sottoforma di algoritmi in modo da poter risolvere specifici problemi.

Il designer che lavora con il design computazionale non dovrà far altro che inserire dei parametri, ossia dei dati, all’interno di un software che elaborerà una forma sulla base di essi.  Proprio per l’introduzione di questi parametri, la modellazione computazionale viene anche definita modellazione parametrica. Nell’ultimo ventennio, il mondo del “computational design” ha avuto una notevole evoluzione. Dal Computer Aided Design (CAD) si è passati ad una logica di progettazione complessa dove la rappresentazione ha lasciato il posto alla simulazione.

Il primo contatto con il mondo della modellazione parametrica può risultare sicuramente destabilizzante. Il soggetto che tenta l’approccio con questo tipo di disciplina si trova di fronte alla necessità di dover ampliare la propria concezione del processo creativo.  E’ necessario infatti non partire da geometrie reali bensì dalla logica che si cela dietro di esse; distaccarsi dalla forma immediata puntando piuttosto alla selezione di specifici parametri che, se correttamente utilizzati, generino diverse soluzioni fino ad arrivare a quella che meglio soddisfa le esigenze del designer.

Il design computazionale in architettura

Il diffondersi del design computazionale in architettura ha riportato in auge lo stesso interrogativo che si presentò con l’avvento del CAD (Computer Aided Design): l’evoluzione, minerà il ruolo dell’architetto? Il progettista verrà “sostituito” dal programma? La risposta, oggi come allora, è: assolutamente no! Questo perché il programma rappresenta uno strumento a supporto del progettista che resta sempre la “mente”, colui che decide e fissa il risultato da ottenere. Il buon utilizzo del programma, infatti, si basa sul presupposto che l’utilizzatore sappia inserire correttamente dati e parametri in modo da gestire il software e non sia invece “gestito” o vincolato da esso.

Shenzhen Baoan International Airport Fuksas

Shenzhen Bao’an International Airport - Terminal 3 dello studio Fuksas

La potenzialità del design computazionale, sta nella possibilità di concatenare una serie di dati e rendere automatiche una serie di modifiche che altrimenti richiederebbero tempo energie e denaro. Questa rapidità di operare, permette di studiare simultaneamente diverse soluzioni per un'unica richiesta. L’architettura è quindi il campo ideale dove esprimere tutto il potenziale di questi strumenti computazionali. Una volta definito progettualmente l’oggetto, come ad esempio una copertura di un padiglione, se ne scrive la definizione parametrica precisando parametri dimensionali, quantitativi, materici, di gestione delle forme ecc. Agendo su di essi, si generano forme ed idee anche molte diverse tra loro. Spesso, si ottengono volumetrie e geometrie che, con i comuni strumenti CAD, sarebbe quasi impossibile - o comunque molto dispendioso dal punto di vista del tempo e delle energie - rappresentare in 2D o 3D.

In commercio esistono diversi strumenti di progettazione computazionale, molti dei quali però fanno affidamento su altre piattaforme software. Attualmente, il più popolare strumento di progettazione computazionale è sicuramente Grasshopper, appendice di modellazione algoritmica per Rhino.

Architetti e design computazionale

Al design computazionale in campo architettonico, si associano nomi molto noti nel panorama dell’architettura mondiale.

Prima fra tutti, l’architetto irachena Zaha Hadid che ha fatto di forme sinuose e geometrie astratte il suo marchio di fabbrica (si veda lo Heydar Aliyev Centre in copertina). Lo studio Zaha Hadid Architects non è l’unica grande realtà ad utilizzare la modellazione parametrica per i propri progetti. Già prima del grande successo dell’ultimo decennio, Frank O. Ghery aveva fatto ricorso a software dell’aeronautica militare per poter modellare e progettare la complessa struttura della Walt Disney Concert Hall. Altro esempio noto a molti, grazie alla visibilità avuta per le Olimpiadi del 2008 a Pechino, è lo Stadio Olimpico di Pechino di Herzog & de Meuron. La struttura che ricorda un nido di uccelli è caratterizzata da elementi d’acciaio apparentemente disposti a caso ma che invece seguono una legge parametrica ben precisa.

stadio olimpico pechino herzog de Meuron

Stadio Olimpico di Pechino di Herzog & de Meuron

In Italia, L’EXPO del 2015 è stata una grande occasione per osservare diversi padiglioni espositivi, progettati da famosi studi d’architettura e frutto di un accurato lavoro di modellazione parametrica. Tra i più strabilianti ci sono sicuramente il Padiglione della Cina dello Studio Link-Arc, il padiglione Vanke di Daniel Libeskind e quello italiano di Nemesi & Partners Srl, Arch. Michele Molè e Arch.Susanna Tradati.

Padiglione Vanke di Daniel Libeskind

Padiglione Vanke di Daniel Libeskind

I corsi universitari migliori in cui studiare design computazionale

Il diffondersi dell’utilizzo di software per la modellazione parametrica e di una “cultura del progettare” più improntata all’utilizzazione di tali strumenti, ha fatto si che il mondo universitario a livello mondiale, si attivasse per stare al passo con i tempi. Sono nati quindi corsi di studi, totalmente incentrati sul design parametrico. Anche nel nostro paese negli ultimi anni, le Università italiane hanno ampliato la loro offerta formativa predisponendo percorsi di studi che potessero formare esperti del settore, totalmente coscienti dei mezzi e delle tecniche a loro disposizione per quanto riguarda il design computazionale.

Nei corsi di laurea in Architettura e Design, sempre più spesso gli Atenei di tutta Italia, prevedono dei corsi specifici sulla modellazione parametrica. Le Università di Bergamo, Genova, Firenze, Roma, Parma, Padova, Napoli, Venezia e tante altre, offrono corsi nell’ambito di lauree triennali, magistrali o master a seconda dei casi. Ci sono poi realtà esterne all’ambito universitario, distribuite sull’intero territorio nazionale, che si occupano di formare dei professionisti del settore. Interessante è il caso del D.RE.A.M. Design and Research in Advanced Manufacturing. Un Laboratorio di fabbricazione digitale situato all’interno di Città della Scienza a Napoli, dotato di tecnologie d’avanguardia, spazi per la formazione, aree dedicate al co-working e aule didattiche per le scuole attrezzate per la divulgazione del digitale. Interessante infatti è anche l’iniziativa di alcuni licei, di avvicinare i ragazzi al mondo del design computazionale già nel percorso scolastico.