Parametrisch ontwerp

Parametrisch ontwerp

Arthe Civil & Structure houdt zich sinds 2009 bezig met de ontwikkeling en het gebruik van parametrische ontwerptools. Hierin maken wij onderscheid tussen twee werkvelden: Automated Engineering en Generative Design, waarbij de eerste vooral de efficiëntie verbetert, en de laatste daadwerkelijk helpt om betere ontwerpen te maken.

Automated engineering

Bij het werkveld automated engineering ligt de nadruk op het automatiseren van ontwerpprocessen. Hiervoor worden tools ontwikkeld die in korte tijd meerdere ontwerpberekeningen kunnen maken.

Met name in vroege stadia van een project, zoals een tenderfase of vroeg in het VO, kan dankzij bijvoorbeeld automatische interpretatie van sonderingen (eventueel al toegespitst op de project specifieke laagindeling) en wegalignementen in korte tijd een geotechnisch lengteprofiel worden gegenereerd, of voor een compleet wegtracé zeer snel worden ingeschat waar mogelijke (rest)zettingsproblemen optreden en op welke locaties de ingenieur zijn of haar aandacht moet richten.

Maar ook in latere stadia kan automated engineering worden toegepast, door bijvoorbeeld voor een complete verdiepte ligging alle ankerpalen te dimensioneren en door te rekenen.

Hierbij is het van groot belang dat er altijd een kundig ingenieur achter de knoppen zit, die met een kritisch oog de resultaten, en alle tussenstappen om er te komen, controleert en op waarde schat. Want uiteindelijk geldt ook voor de meest geavanceerde rekentools: rubbish in = rubbish out.

Generative Design

Binnen het werkveld generative design ligt de nadruk niet op het snel uitvoeren van een ontwerpberekening voor meerdere problemen, maar het snel verkennen van allerlei verschillende mogelijk oplossingen voor hetzelfde probleem.

Een voorbeeld hiervan is het ontwerp van een paalmatrassysteem. Binnen een paalmatrassysteem kan worden gevarieerd met de hart-op-hart afstanden van de funderingspalen, afmetingen van de paaldeksels, het aanlegniveau, de sterkte van de geokunststof langs- en dwars wapening, en de dikte en eigenschappen van de matras(vulling).

Waar een automated engineering tool in korte tijd op basis van vastgestelde uitgangspunten voor alle sneden de benodigde sterktes bepaalt, wordt de generative design tool een stap eerder in het ontwerp proces toegepast.

Met de generative design tool wordt in korte tijd een veelvoud van mogelijkheden onderzocht waarbij alle variabelen binnen een bandbreedte worden verkend. Allerlei stramienmaten, afmetingen van paaldeksels, aanlegniveaus, etc, worden in verschillende combinaties getoetst, en de output is dan ook niet één oplossing, maar een scala aan oplossingen die allemaal mogelijk zijn, en gescoord kunnen worden op door de ontwerper gedefinieerde criteria.

Uit deze groep oplossingen kiest de ontwerper een of meerdere varianten die verder kunnen worden uitgewerkt, eventueel met behulp van een automated engineering tool.