For an ongoing research project I designed a few scripts in grasshopper that adapts a facades aperture to the cumulative solar exposure as well as some other things. For instance, the floor area of the irregularely shaped is determined exactly, the facade elements are distributed along the outline of the floor with a constant width determined to be between 1m10 and 1m20.
The base of this approach is goal finding. A simple solution for this is a binary search function or a linear search function. Though crude, these search functions turn out to be very versatile and easily implemented.
Solar exposure
The shape of the building is mapped with cumulative solar exposure for a certain location, this is visualised by the colorful volume hovering above the building. Red means high exposure, blue means low exposure.
The script that distributes the facade elements samples the local exposure for each of the elements and changes its aperture accordingly.
Context driven design by default
Not shown in the movie is the fact that obstacles like neighboring buildings or trees are also taken into account for the mapping of the exposure. Performative design is context driven by default.
Zoekfuncties
Voor een lopend onderzoeksproject heb ik een aantal scripts in grasshopper opgezet die onder andere de openingen van de facade aanpassen aan de hand van de cumulatieve zoninstraling van een gebouw. Daarnaast passeren nog een aantal andere vondsten de revu, zo wordt de vloeroppervlakte van een onregelmatige plattegrond exact bepaald tot twee cijfers achter de komma en worden de facade elementen langs de rand verdeeld zonder passtukken of afwijkende afmetingen.
Warmtelast reductie
De warmtelast van een facade kan terug gebracht worden door het optimaliseren van de facade naar de hoeveelheid zoninstraling. Bepalend hiervoor zijn de oriëntatie van het gevelelement, de locatie van het gebouw en eventuele andere objecten die als onbedoelde zonwering kunnen fungeren. De specifieke cumulatieve zoninstraling van de vorm van het gebouw wordt in kaart gebracht voor de specifieke locatie.
In het filmpje wordt deze zoninstralingsverdeling geïllustreerd door de gekleurde massa boven het gebouw, rood betekent een hoge zoninstraling, blauw een lage. Het script dat de gevelelementen plaatst bepaalt de opening van het element aan de hand van de lokale zoninstraling die van deze kaart gelezen wordt.
Locatie specifiek per definitie
Een performatieve ontwerpaanpak als deze resulteert per definitie in een ontwerp dat uniek is voor deze specifieke locatie. Zo zal een gebouw dat voor Reykjavik wordt ontworpen een andere facade hebben door de overwegend laagstaande zon in tegenstelling tot bijvoorbeeld Dubai waar de zon krachtig is maar vooral hoog staat. Daarnaast zijn omringende bebouwing en bomen ook van invloed op de zoninstraling, wat kan resulteren in een letterlijke afspiegeling van de context op de gevel, wat jaren later nog interessant kan worden als die omgeving verandert is.
