Arquitetura emergente, designparamétricos e o representar através de modelos de informação

João Paulo Soares, Marcelo Tramontano

João Paulo Soares é arquiteto e pesquisador do Nomads.usp. Pesquisa processo de criação em arquitetura e design sob o olhar da complexidade, com ênfase na utilização de meio digitais através de software paramétricos.

Marcelo Tramontano é arquiteto, Doutor e Livre-docente em Arquitetura, Professor Associado na Universidade de São Paulo e coordena o Nomads.usp.


Como citar esse texto: TRAMONTANO, M., SOARES, J.P. Arquitetura emergente, design paramétricos e o representar através de modelos de informação. V!RUS, São Carlos, n. 8, dezembro 2012. Disponível em: <http://www.nomads.usp.br/virus/virus08/?sec=6&item=1&lang=pt>. Acesso em: 15 Dez. 2017.


Resumo

Atualmente a arquitetura tem sido muito discutida em relação a utilização de meios digitais integrados ao processo de criação graças ao crescente surgimento de diferentes meios que possibilitam a rápida visualização e modificação de ideias voltadas à prática de projeto. O design paramétrico encontra-se nessa discussão principalmente em relação a suas potencialidades e a postura que essa prática cobra de arquitetos que dispõem-se a trabalhar segundo rotinas que tem como base parâmetros numéricos. Esse artigo visa discutir um pouco a prática do design paramétrico principalmente em relação a possibilidade de um processo de criação em arquitetura que conta com a interação entre parâmetros organizados pelo arquiteto para possibilitar uma arquitetura emergente. Além disso, discutirá brevemente o papel desses meios digitais nessa prática de criação.

Palavras-chave: Arquitetura emergente, design paramétrico, meios digitais, organização, processo de criação.


Introdução

Atualmente a arquitetura trabalha cada vez mais com a noção de uma geometria que “não é da secção, elevação e planta, mas que tenta prever estas três - construção, percepção e ação - dentro de um único continuum”1(SPUYBROEK, L 2008 p. 56). Uma arquitetura que trabalha, variedade, continuidade, performance, e a emergência de características não programadas. Uma arquitetura que não mais é elaborada de maneira top down em “que formula-se um conceito de design geral e, em seguida, refina-se o projeto em níveis sucessivamente mais detalhado”2(RAHIM, 2009) e sim uma arquitetura que trabalha da maneira como colocada por Ali Rahim (2009):

Designers que utilizam técnicas atuais ao invés de começar com as partes individuais de um sistema, ligam esses elementos juntos para formar componentes maiores, até que o conjunto completo emerja. Cada passo no processo remodela e redireciona o próximo. Assim, novas associações e resultados podem surgir de maneira não prevista.3(RAHIM, A. 2009, p.02)

Podemos compreender melhor o processo de criação que propicia o elemento arquitetônico como emergente, ao entendermos a utilização dos meios digitais possibilitando essa arquitetura. Essa arquitetura depende dos meios digitais para tornar possível um fluxo continuo de informações, seja como organização de parâmetros que gerem o objeto arquitetônico, seja como trocas entre elementos do sistema. O Design Paramétrico vislumbra essa organização da informação e traz ao processo de criação a possibilidade da visualização desse conjunto de informações de maneira organizada. Devemos considerar que, para a arquitetura, a questão da visualização, no sentido gráfico do termo, é relevante como processo de troca entre designers de um processo, considerando que para o arquiteto, o desenho é o meio pelo qual o pensamento arquitetônico se desenvolve.

Com o fluxo de informação no processo, as representações ganham uma amplitude muito além do que a simples representação visual. A representação ganha possibilidades através de modelos tridimensionais que não são apenas visualizações gráficas, mas sim modelos de dados baseados em parâmetros.

Designparamétrico e arquitetura emergente

Para entender o design paramétrico é necessário primeiramente entender o conceito de parâmetro e como ele é apropriado em arquitetura. “Na matemática, parâmetros são valores que podem ser atribuídos a uma determinada variável, permitindo o cálculo de diferentes soluções para um problema.” (CELANI, 2003, p.21). Celani traz essa definição advinda da matemática para explicar a questão dos parâmetros dentro do design, ou da atividade de criação. Na modelagem parametrizada, utilizamos essa definição de parâmetros entendendo que eles “são utilizados na geração de formas diferentes, porém com as mesmas características fundamentais” (CELANI, 2003, p.22). Não necessariamente essas alterações consistem apenas nas formas plásticas, outras características dodesign podem ser afetadas quando alteramos algum parâmetro de um projeto como, por exemplo, características de desempenho estrutural ou de conforto.

Entendemos o processo de criação na arquitetura emergente como a escolha e o arranjo de parâmetros, possibilitando que o produto final surja como um resultado possível dentro de uma infinidade de alternativas fornecidas por esse processo. Arquitetos ganham o papel de gerenciadores de elementos dentro do processo, não mais apenas são agentes criativos da forma, mas sim administradores na escolha de elementos que serviram como parâmetros para o projeto, onde o arranjo entre eles dentro desse sistema complexo resultará na emergência de fatores que caracterizarão o projeto.

Entender a utilização de parâmetros dentro do processo de criação nos leva ao estudo do processo de design paramétrico, que apesar de depender da utilização de meios digitais tem como principal aspecto um postura do arquitetoem relação ao processo de criação, considerando a criação através do entendimento da interação entra as partes e o potencial emergente.

Design paramétrico é mais sobre uma atitude de espírito do que qualquer aplicação de software particular. Tem suas raízes na concepção mecânica, e como tal, empresta aos arquitetos pensamento e tecnologia. É uma maneira de pensar que alguns designers podem achar estranho, mas o primeiro requisito é uma atitude de espírito que busca expressar e explorar as relações. (WOODBURY, 2010)

Como defendido pelo autor, o design paramétrico, trata-se de uma postura que trabalha com o entendimento de que a concepção de projeto seja de objetos, edifícios ou até fragmentos urbanos, só se torna passível de realização através do entendimento das interações entre as partes que constituem o sistema. Considera também que a tecnologia deve ser trabalhada em conjunto com a criatividade humana. Entendendo a “criatividade humana como miríade de rebatimentos culturais, econômicos, sociais [...]”(REIS, 2009), a tecnologia entra como um possível elementos organizacional, que pode processar essa miríade de informações criando modelos de representação que possibilitam a leitura dessas informações de maneira organizada.

Processos que trabalham com a conjugação de parâmetros têm raízes em questões matemáticas voltadas aos algoritmos, em que a solução para uma pergunta surge do desencadeamento de uma série lógica de questionamentos. Algoritmos são entendidos como um conjunto de perguntas que levam à solução de um problema.

Para resolver um problema no computador é necessário que seja primeiramente encontrada uma maneira de descrever este problema de uma forma clara e precisa. É preciso que encontremos uma sequência de passos que permitam que o problema possa ser resolvido de maneira automática e repetitiva. Esta sequência de passos é chamada de algoritmo. (CRUZ, KNOPMAN, 2001.).

Levando esse entendimento para o processo de criação dentro do design paramétrico, o designer passa a trabalhar na elaboração dessas perguntas dentro de uma proposição de projeto. Assim, por se tratar de um processo de criação que visa o entendimento das questões intrínsecas ao projeto, não se pode falar de um processo que elabora uma concepção geral para depois revisar e projetar camadas por camadas de subsistemas consecutivos. O processo desenvolve-se através do entendimento da relação entre as pequenas partes, no intuito de criar respostas emergentes a essas relações.

Dentro desse processo paramétrico que trabalha com a ideia de uma ‘sequência de perguntas’ visando o surgimento de uma resposta emergente através da inter-relação entre as partes, podemos falar de uma arquitetura de caráter emergente. Em relação a auto-organização de sistemas, esses fatores emergentes podem retroalimentar a própria proposição inicial do problema, gerando soluções diversas, porém ainda adequadas, assim, podemos falar de uma arquitetura com potencial generativo. Essa expressão vem de proposições relacionadas às ciências puras como matemática e biologia, que entendem uma sequência de perguntas retroalimentadas de gerações a geração. Quando um sistema proporciona soluções diversas, porém ainda adequadas, torna-se difícil chegar aos mesmos resultados de maneira linear, “apenas um sistema gerativos seria capaz de avaliar, selecionar e otimizar requisitos arquitetônicos.”4 (CHATURVEDI, S, et. al. 2011).

Cada organização individual dentro desse processo gera uma solução para um problema em específico. Cada problema apresenta uma infinidade de soluções adequadas e cada possível solução quando conjugada a outras possíveis soluções de outros problemas podem gerar uma infinidade de soluções ‘finais’5 adequadas, porém diferentes entre si. Podemos considerar ainda nesse processo sistêmico a inserção de parâmetros externos, dentro da abertura existente no sistema para imprevisibilidades. Esse conceito de arranjo entre partes e possibilidades de alteração mantendo a adequação do resultado final, pode ser equiparado à genética, por exemplo, “à ideia que em cada geração há organismos variados que são produzidos baseados em seu desempenho”6 (KIRSCHNER, M. 2004 p.30), entendendo esse desempenho como os resultados adequados a aquilo que o designer programa dentro do sistema.

É interessante notar que a estética é derivada do aspecto funcional do design, que por sua vez foram deduzidos a partir da lógica técnica do sistema de construção. Assim, o ‘processo de construção’ foi como ‘o DNA de criação’, em que buscas quantitativas se tornam qualitativas.7 (CHATURVEDI, S, et. al. 2011)

Isso traz à arquitetura questões como evolução e variabilidade, entendendo esse processo de criação baseado no desenvolvimento de sistemas complexos, em que o papel do designer consiste em organizar e programar elementos através de representações proporcionadas pelos meios digitais do design paramétrico. A partir do surgimento de soluções variadas, a forma do objeto final deixa de ser uma escolha meramente plástica do designer e passa a serum elemento emergente ao processo. A forma ‘final’ consiste em uma resposta à organização sistêmica proposta dentro de um conjunto de ações programadas. O sistema fornece os resultados como produto, e esses produtos podem ser variados e, ainda assim, adequados. Pode ainda ter caráter evolutivo, ao imaginarmos que o processo de criação estabelecido dentro de um sistema complexo, não se encerra quando a arquitetura é construída, por exemplo, tornando-se passível de evoluir a partir da utilização. Isso quando o arquiteto conta com esse fator ao projetar o sistema.

Em relação aos aspectos que justapõem características sistêmicas embasadas em comportamentos dos seres vivos, Wiscombe discorre:

Contudo, apesar de suas semelhanças, alguns dos termos primários com que tanto arquitetura como biologia são concebidas tornam se diferentes em espécie ao invés de grau: o que arquitetura chama de função, no senso dogmático, biologia chama de comportamento. O que arquitetura chama de ordem, biologia chama de código de DNA. Biologia define seus processos de forma dinâmica e generativa enquanto os processos de arquitetura continuam tendendo a ser entendido como fixos e estáveis.8 (WISCOMBE, T. 2005)

A arquitetura que trabalha com processos paramétricos tenta subverter essa característica colocada como usual por Wiscombe, que aponta a arquitetura como fixa e estável. Por estar submetida a ações humanas, um sistema biológico, a arquitetura tende a adequar-se a essas ações e desenvolver-se como um elemento dinâmico e variável. Cabe entender que a arquitetura, assim como os sistemas biológicos que a utilizam, precisa ter abertura para diferentes apropriações, e até certo ponto possibilitar mutações, entendendo que mutação “não necessariamente constrói algo totalmente novo e inovador em seus próprios modos, mas apenas causa a um processo complexo uma forma diferente de ser usado.”9( KIRSCHNER, M. 2004 p.30)

Para que a arquitetura absorva essa grande quantidade de informações e arranjos, é necessária a conjugação entre o potencial criativo de designers (alimentados por uma miríade de elementos e relações) e o potencial de processamento das máquinas, tornando possível pensar em uma arquitetura paramétrica. É essencial entender a importância dos meios digitais integrados ao processo e não mais apenas como ferramentas.

1 Do original em inglês: “is not one of section, elevation and plan, but one that tries to envisage these three – construction, perception and action – within a single continuum”

2 Do Original em inglês: “formulate an overall design concept and then refine the design at successively more detailed levels”

3 Do Original em inglês: “Designers who use temporal techniques instead begin with the individual parts of a system, linking these elements together to form larger components until a complete assemblage emerges. Each step in the process reshapes and redirect the next. Hence, new associations and outcomes may arise that were not anticipated.”

4 Do original em inglês: “only a generative system would be capable of evaluating, selecting and optimizing architectural requisites”

5 O termo “finais” é colocado entre aspas pois dentro dos processos de criação abordados nesse texto, o final do processo nada mais é do que uma escolha colocada pelo designer por congelar o processo em determinado ponto. O processo de criação é entendido como um ciclo crescente e infinito, que não cessa, apenas possui um momento em que um objeto é fruto dele. Porém esse objeto ainda é passível de alterações causadas por elementos do sistema em que ele esta inserido.

6 Do original em inglês: “the ideia that in each generation, there are variable organisms that are produced baseado on their fitness”

7 Do original em inglês: “It is interesting to note that the a esthetics were derived from the functional aspects of the design, which in turn were deduced from the technical logic of construction system. Thus the ‘process of making’ was as ‘the DNA of the creation’, where quantitative pursuits become qualitative.”

8 Do original em inglês: “Nevertheless, despite their parallels, some of the primary terms with which both architecture and biology are concerned turn out to be different in kind rather than degree: what architecture calls function, in the dogmatic sense, biology calls behavior. What architecture calls order, biology calls DNA scripting. Biology, it turns out, defines its processes dynamically and generatively, while architectural processes still tend to be understood as fixed and stable.”

9 Do original em inglês: “do not necessarily build something brand-new and novel on their own, but merely cause some existing complex process to be used in a diferente way.”

Considera-se que design paramétrico se trata de um processo de criação que toma tecnologias como base, tanto para concepção, organização e visualização, através do uso de software, comopara produção, através de máquinas que dialogam diretamente com esse software. Falamos de um processo que tem como base informações precisas e correlacionadas através da ligação entre parâmetros.

Em outras palavras, os processos de descrição e construção de um projeto podem ser extraídos, trocados, e utilizados com facilidade e maior e velocidade. Enfim, com o uso das tecnologias digitais, a informação do design é a informação da construção. 10 (KOLAREVIC, 2009, p.07).

A partir da decisão de utilizar meios digitais integrados ao processo através do design paramétrico, temos a possibilidade, por exemplo, de explorar formas complexas, no sentido plástico, que ainda assim são passíveis de produção seriada em indústrias através de máquinas de controle numérico, ou máquinas CNC (Computer Numerically Controlled). Dessa maneira, dentro do processo de criação no design paramétrico, entende-se o projeto com um dado numérico possível de produção tanto em escala reduzida como em escala real. Adota-se a ideia de uma produção que trabalha com o arquivo digital do projeto sendo enviado e produzido diretamente na indústria, processo conhecido como File to Factory. Como colocado por Kas Oosterhui (2007) o sistema “file to factory” consiste na “fusão sem emendas do processo de projeto na produção. Envolve a transferência direta de dados de um software de modelagem 3D para uma máquina CNC (Computer Numerically Controlled).” Essa transferência pode ser realizada para produção de modelos de estudo, durante o processo de criação ou mesmo para a produção e construção final de edifícios completos, derivando então o conceito de Fabricação Digital. Esse conceito tem base na produção que conta com a utilização de meios digitais voltados à concepção e produção de elementos de projeto, sejam eles na escala do modelo ou de projeto final construído. Em relação a essa fusão da concepção com a produção Kolarevic (2009, p.07) discorre:

Grande parte do mundo material, hoje, é criado e produzido usando um processo no qual a análise, concepção, representação, fabricação e montagem estão se tornando um processo relativamente contínuo de colaboração que é exclusivamente dependente das tecnologias digitais - um continuum digital desde a concepção à produção. 11

Esse processo somente é viável a partir do entendimento de que meios digitais fazem parte do processo. O entendimento de suas lógicas de funcionamento são índices para proposição de projeto. A partir da exploração do design paramétrico, as ações voltadas à criação precisam ser revistas, pois como colocados por Kolarevic (2009, p.17),

no design paramétrico, são os parâmetros de um projeto particular que são declarados, não a sua forma. Ao atribuir valores diferentes para os parâmetros, objetos ou configurações diferentes podem ser criados. Equações podem ser usadas para descrever as relações entre objetos, definindo assim uma geometria associativa - a ‘geometria constituinte que é mutuamente vinculada’. 12

Assim, o processo é entendido de maneira botton up, em que o essencial é estabelecer a relação entre as partes no intuito de possibilitar o surgimento emergente de características adequadas aos parâmetros estabelecidos. Demanda muito mais uma alteração na postura do ator envolvido no processo de criação em arquitetura do que propriamente da utilização de um software específico, mesmo a utilização dos meios digitais ainda sendo imprescindível para o desenvolvimento de uma arquitetura paramétrica.

Modelos de informação

Nesse artigo discorremos sobre o design paramétrico e sua potencialidade de viabilizar uma arquitetura emergente a um processo de criação que entende o arquiteto não apenas desenhando formas, mas principalmente gerenciando dados. A representação passa a ser mais do que meramente uma ferramenta de visualização de questões plásticas e passa a ser uma ferramenta organizacional de dados numéricos, viabilizado por meios digitais.

O design paramétrico trabalha com modelos de informação que orientam as escolhas nos arranjos entre parâmetros, realizado por arquitetos. Como colocado por Kolarevic (2009) passa-se a pensar em um continuum em relação a organização da informação que gere o projeto arquitetônico, desde a sua concepção a suas produção. Porém para que isso se efetive a postura do profissional deve ser outra em relação ao processo de criação, postura que deve entender que as interações entre as partes é mais importante do que a concepção geral do projeto.

Referências

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CRUZ, A., KNOPMAN, J. Apostila Disciplina Projeto e Desenvolvimento de Algoritmos. 2001. Disponível em: <http://equipe.nce.ufrj.br/adriano/algoritmos/apostila/algoritmos.htm> [Acessado em: 15/06/2011].

KIRSCHNER, M., Variations in Evolutionary Biology. In SPUYBROEK, L. (Ed.), Research & Design: The architecture of variation. Thames & Hudson. New York, 2009, p. 26-33.

KOLAREVIC, B. Architecture in the digital age: design and manufacturing. New York; London: Taylor & Francis, 2009.

OOSTERHUIS, K.; XIA, X.. iA #1 (Interactive Architecture). Rotterdam: Episode-Publishers, 2007.

RAHIM, A., Uniformity and Variability in Architectural Pratice. In SPUYBROEK, L. (Ed.), Research & Design: The architecture of variation. Thames & Hudson. New York, 2009, p. 41-47.

REIS, A. C. F. Cidades criativas, turismo cultural e regeneração urbana. 2009. Disponível em <http://www.gestaocultural.org.br/pdf/Ana-Carla-Fonseca-Cidades-Criativas.pdf>. Acesso em: 15/07/2011.

WISCOMBE, T. Emergent Models of Architectural Practice. 2005. Disponível em: <http://www.emergentarchitecture.com/> [Acessado em: 20 de agosto de 2011].

SPUYBROEK, L. , The architecture of continuity. V2_Publising. Rotterdam, 2008.

WOODBURY, R. Elements of Parametric Design. United States of America: Routledge, 2010.

10 Do original em inglês: “In other words, the processes of describing and constructing a design can be extracted, exchanged, and utilized with far greater facility and speed; in short, with the use of digital technologies, the design information is the constructions information.”

11 Do original em inglês: “Much of the material world today, from the simplest consumer products to the most sophisticated airplanes, is created and produced using a process in which design, analysis, representation, fabrication and assembly are becoming a relatively seamless collaborative process that is solely dependent on digital technologies - a digital continuum from design to production.”

12 Do original em inglês: “In parametric design, it is the parameters of a particular design that are declared, not its shape. By assigning different values to the parameters, different objects or configurations can be created. Equations can be used to describe the relationships between objects, thus defining an associative geometry - the ‘constituent geometry that is mutually linked’.”

EMERGING ARCHITECTURE, PARAMETRIC DESIGN AND REPRESENTATION BY MEANS OF INFORMATION MODELS

João Paulo Soares, Marcelo Tramontano

João Paulo Soares is an architect and researcher at Nomads.usp. He investigates the creation process in architecture and design from the perspective of complexity, with emphasis on the use of digital media by means of parametric software.

Marcelo Tramontano is an architect, PhD and Post-doctorate degree in Architecture, Associate Professor at the University of São Paulo and coordinator of Nomads.usp.


How to quote this text: Tramontano, M., Soares, J. P. 2012. Emerging architecture, parametric design and representation by means of information models. Translated from Portuguese by Luis Ribeiro, V!RUS, [online] n. 8. [online] Available at: <http://www.nomads.usp.br/virus/virus08/?sec=6&item=1&lang=en>. [Accessed: 15 December 2017].


Abstract

There is much discussion today as to the use of digital media integrated to the creation process in architecture due to the emergence of different ways that enable rapid visualization and modification of ideas during the design process. Parametric design in this discussion mainly refers to its capabilities and the kind of stance this practice demands from architects willing to work along with numerical parameter-based routines. This paper examines some of the parametric design practices, especially with respect to the likelihood of a creation process, in architecture, that relies on the interaction among parameters organized by the architect to enable an emerging architecture. In addition, this article briefly discusses the role of these digital media in this practice.

Keywords: emerging architecture; parametric design; digital media; organization; creation process.


Introduction

Today’s architecture increasingly operates on the notion of a geometry that “is not one of section, elevation and plan, but one that tries to envisage these three – construction, perception and action – within a single continuum” (SPUYBROEK, 2008 p. 56). Contemporary architecture deals with variety, continuity, performance, and the emergence of non-programmed features. Architecture is no longer produced top-down, a practice in which professionals “formulate an overall design concept and then refine the design at successively more detailed levels” (RAHIM, 2009), but a practice that operates in the way stated by Ali Rahim (2009):

Designers who use temporal techniques instead begin with the individual parts of a system, linking these elements together to form larger components until a complete assemblage emerges. Each step in the process reshapes and redirects the next. Hence, new associations and outcomes may arise that were not anticipated (RAHIM, 2009, p. 2).

We can better appreciate the process of creation that defines the architectural element as emerging when we understand the use of digital media allowed by this practice of architecture. This type of architecture relies on digital media to facilitate a continuous flow of information, either to organize parameters that generate the architectural object or to promote exchanges among elements of the system. Parametric design anticipates this organization of information and provides the creation process with the possibility of visualizing this set of information in an organized manner. We should bear in mind that, with regard to architecture, the question of visualization, in the graphic sense of the word, is an important way of sharing information among designers of the process, whereas for the architect, design is the means by which the architectural thinking occurs.

With the flow of information in the process, representations gain a breadth far beyond mere visual representation. The possibilities of representation are expanded by 3-D models that are not mere graphic visualizations, but parameter-based data models.

Parametric design and emerging architecture

In order to fully grasp parametric design it is necessary firstly to understand the concept of parameter and how it is appropriated in architecture. “In mathematics, parameters are values ​​that can be assigned to a particular variable, allowing the estimation of different solutions to a problem” (CELANI, 2003, p.21). Celani borrows this definition from mathematics to explain parameters within the scope of design or creative activity. In parameterized modeling, we use this definition of parameter implying that they “are used in the generation of different ways, but with the same fundamental features” (CELANI, 2003, p.22). These changes do not necessarily take place in plastic shapes; other design features may also be affected when we change some parameters of a project, e.g., structural performance or comfort features.

We understand the process of creation in emerging architecture as the choice and arrangement of parameters, allowing the final product to emerge as a feasible result out of a multitude of alternatives provided by this process. Architects play the role of element managers in the process, no longer mere agents of shape creation, but decision-makers: they select elements that serve as project parameters, so that the arrangement among them within this complex system results in the emergence of factors that characterize the project.

From the understanding of the use of parameters in the process of creation, we are led to the study of the process of parametric design. Parametric design, however dependent on the use of digital media, is highly dependent on the architect’s attitude about the creative process, i.e., creation should be seen as part of interaction among the elements and the emerging potential.

Parametric Design is more about an attitude of mind than any particular software application. Its roots lie in mechanical design, and as such, it lends architects to thought and technology. It’s a way of thinking that some designers may find strange, but the first requirement is an attitude of mind that seeks to express and explore relationships (WOODBURY, 2010).

As stated by the author, parametric design is an attitude that implies the understanding that project design, whether of objects, buildings, or even urban fragments, only becomes feasible when interactions among the constitutive parts of system are taken into account. It also entails that technology should be explored in conjunction with human creativity. By viewing “human creativity as a multitude of cultural, economic, social repercussions [...]” (REIS, 2009), technology becomes a possible organizational element that can process this wealth of information by creating representation models that allow this information to be dealt with in an organized manner.

Processes that function on the combination of parameters are rooted in mathematical problems directed to algorithms, in which the solution to a problem derives from triggering a logical series of questions. Algorithms are understood as a set of questions that lead to the solution to a problem.

To solve a computer problem one must first find a way to describe this problem clearly and accurately. It is necessary to find a sequence of steps that allow the problem to be solved automatically and repetitively. This sequence of steps is called algorithm (CRUZ, KNOPMAN, 2001).

When this is taken into account in the creation process in parametric design, the designer begins to work on the development of these questions within a design proposition. Thus, because it is a creation process that seeks to identify questions intrinsic to the project, one cannot speak of a process that produces a general conception and only to later review and design layers by layers of consecutive subsystems. The process is developed from the understanding that the relationship among small parts generates answers to these emerging relationships.

Within the scope of a parametric process that works with the idea of ​​a ‘sequence of questions’ aimed at an answer emerging from the inter-relationship among the parts of a system, it is possible to speak of architecture of an emerging nature. Like self-organizing systems, these emerging factors can provide feedback to the initial problem proposition, thereby generating several adequate solutions so that we can speak of a type of architecture with generative potential. This expression, i.e., generative potential, was first coined in the hard sciences, e.g., mathematics and biology, which implies a sequence of questions fed back from generation to generation. When a system provides diverse and adequate solutions, it becomes difficult to achieve the same results linearly, “only a generative system would be capable of evaluating, selecting and optimizing architectural requisites” (CHATURVEDI et. al., 2011).

Each individual organization within this process generates a solution to a specific problem. Each problem features a plethora of appropriate solutions and each feasible solution when coupled with other feasible solutions to other problems can generate a multitude of ‘final,’1 appropriate, different solutions. Yet, the insertion of external parameters in this systemic process is still possible due to the opening to unpredictability of the system. This concept of arrangement among parts and possibilities of change while maintaining the adequacy of the final result may be equated to genetics, for example, to “the idea that in each generation, there are variable organisms that are produced based on their fitness” (KIRSCHNER, 2004, p. 30), considering performance the appropriate results to what the designer programs in the system.

It is interesting to note that the aesthetics were derived from the functional aspects of the design, which in turn were deduced from the technical logic of construction system. Thus the ‘process of making’ was as ‘the DNA of the creation’, where quantitative pursuits become qualitative (CHATURVEDI et. al., 2011).

This brings to architecture issues such as evolution and variability, taking into account this process of creation based on the development of complex systems, in which the designer’s role is to organize and plan elements through representations provided by digital means of parametric design. From the emergence of varied solutions, the shape of the final object ceases to be merely the designer’s plastic choice and becomes an emerging element to the process. The ‘final’ shape consists of a solution to systemic organization proposed within a set of programmed actions. The system supplies the results as products, which can be varied and still adequate. It may also have an evolutionary character, when one imagines that the creation process established within a complex system does not end when the architectural element is built, for example, but remains liable to evolve from use. That is the time the architect counts on this factor when designing the system.

As regards the aspects that juxtapose systemic features based on behaviors of living beings, Wiscombe states:

Nevertheless, despite their parallels, some of the primary terms with which both architecture and biology are concerned turn out to be different in kind rather than degree: what architecture calls function, in the dogmatic sense, biology calls behavior. What architecture calls order, biology calls DNA scripting. Biology, it turns out, defines its processes dynamically and generatively, while architectural processes still tend to be understood as fixed and stable (WISCOMBE, T. 2005).

This mode of architecture that works with parametric processes attempts at subverting the idea of architecture being fixed and stable. Architecture, being subjected to human actions like a biological system, tends to adapt to these actions and evolve as a dynamic and variable element. It is important to understand that architecture, as well as biological systems, must be open to different appropriations and, to some extent, allow mutations, i.e., mutations as phenomena that “do not necessarily build something brand-new and novel on their own, but merely cause some existing complex process to be used in a different way” (Kirschner, 2004, p. 30).

For architecture to absorb this large amount of information and arrangements, it is necessary to combine the designers’ creative skills (fed by a myriad of elements and relationships) and the processing capabilities of machines, making it possible to think of a parametric architecture. It is essential to understand the importance of digital media integrated into the process and not just as tools.

1 The term ‘final’ is placed between quotation marks because, from the perspective of the creative process addressed in this text, the end of the process is but the designer’s decision to freeze the process at some point. The process of creation is seen as a growing, nonstop, and never-ending cycle; it only has a moment in which an object is the result of it. But this object is still subject to changes caused by elements of the system to which it belongs.

Parametric design is considered to be a creation process that makes use of technologies to design, organize, and visualize by means of software as well as to produce with the help of machines that dialogue directly with this software. It is a process based on accurate information correlated by linking parameters.

In other words, the processes of describing and constructing a design can be extracted, exchanged, and utilized with far greater facility and speed; in short, with the use of digital technologies, the design information is the constructions information (KOLAREVIC, 2009, p. 7).

It is possible, based on the decision to use digital means integrated into the process by parametric design, for example, to explore complex shapes in the plastic sense, which can still be mass-produced by industrial numerically controlled machines or CNC machines. Thus, in the parametric design creation process, the project has feasible numerical data for production both in reduced scale and in real scale. It adopts the idea of production working with digital design files sent and produced directly in industry, known as “file-to-factory.”

As stated by Kas Oosterhui (2007), the file-to-factory system is the “seamless fusion of design and production. It involves the direct transfer of data from a 3D modeling software program to a CNC (Computer Numerically Controlled) machine.” This transfer can be conducted so as to produce study models during the creation process or even for the production and final construction of complete buildings, from which derives the concept of digital manufacture. This concept is based on the production based on the use of digital media for the conception and production of design elements, be they in the model scale or in that of the final product. In relation to this integration between conception and production, Kolarevic (2009, p. 7) writes:

Much of the material world today, from the simplest consumer products to the most sophisticated airplanes, is created and produced using a process in which design, analysis, representation, fabrication and assembly are becoming a relatively seamless collaborative process that is solely dependent on digital technologies - a digital continuum from design to production.

This process is feasible only if one accepts the idea that digital media are part of the process, that its operating logic comprises indexes for design proposition. When exploring parametric design, actions directed to creation need to be revised, for Kolarevic (2009, p.17) claims that:

In parametric design, it is the parameters of a particular design that are declared, not its shape. By assigning different values to the parameters, different objects or configurations can be created. Equations can be used to describe the relationships between objects, thus defining an associative geometry - the ‘constituent geometry that is mutually linked.’

Thus, the process is considered to be bottom-up, i.e., it is essential to establish relationships among the parts in order to allow the emergence of features compatible with the established parameters. It should be emphasized that a change in the attitude of those involved in the creation process in architecture is more essential than the use of specific software, despite digital media still being needed for the development of parametric architecture.

Information models

This article has discussed parametric design and its potential to enable a emerging mode of architecture whose creation process sees the architect as not merely a designer of shapes, but especially a manager of data. Representation is no longer a tool to visualize plastic issues, but a tool to organize numerical data, made possible by digital media.

Parametric design works with information models that guide decisions with respect to arrangements among parameters, carried out by architects. As stated by Kolarevic (2009), one should think of information organization as a continuum that generates the architectural product, from design to production. But to this end, architects’ attitudes concerning the creation process must change. Their attitudes should be grounded on the understanding that the interaction between the parts is more important than the general design of the architectural product.

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