Van der Blom :« Vous pouvez imaginer que plus la surface des murs extérieurs est petite, moins vous perdez ou entrez de chaleur à l'intérieur. Autrement dit :plus le bâtiment ressemble à un cube, la moindre influence extérieure. Cependant, pour la capacité portante, un bâtiment plus allongé c'est mieux, dans lequel la portée du toit entre deux murs est aussi petite que possible." Crédit :Université de Leiden
Comment les ordinateurs peuvent-ils aider à concevoir des bâtiments optimaux ? doctorat l'étudiant Koen van der Blom crée des algorithmes qui prennent en compte toutes sortes d'exigences architecturales différentes, afin d'atteindre le meilleur compromis. Et c'est assez difficile :« Les algorithmes ne comprennent pas automatiquement qu'un bâtiment qui flotte dans l'air n'est pas pratique.
L'équilibre parfait
La conception des bâtiments est généralement élaborée par plusieurs experts de différentes disciplines architecturales, " dit Van der Blom. "Chaque expert a ses propres exigences. Les réglages effectués par un expert de la discipline A, qui regarde la capacité portante du bâtiment, peut avoir une influence négative sur la discipline B, le contrôle de la température. » Les algorithmes de Van der Blom devraient faciliter l'optimisation précoce de la conception des bâtiments pour toutes ces différentes exigences. « Ils recherchent l'équilibre parfait, ce qui se traduit par de meilleures conceptions. Cela permet également de gagner beaucoup de temps :à un stade ultérieur, il faut beaucoup plus de temps pour s'adapter."
Un problème complexe
La conception de ce type d'algorithmes est assez complexe. Selon Van der Blom, cela est dû à plusieurs facteurs. "Tout d'abord, nous avons affaire à un problème dit multicritères. Cela signifie que nous devons trouver des solutions qui équilibrent les différentes exigences. » Van der Blom a examiné à la fois la conception structurelle (telle que la capacité de charge et l'économie de matériaux) et la conception physique du bâtiment (chauffage et refroidissement).
Le deuxième aspect est la représentation mathématique du problème. Van der Blom :« Il s'agit d'une combinaison de pièces très différentes. Afin de rechercher efficacement chaque composant en même temps, une combinaison complexe de plusieurs techniques de recherche était nécessaire."
La dernière difficulté concerne les restrictions. Ces restrictions sont nécessaires pour garantir que les solutions trouvées sont utilisables et valides. "Les algorithmes ne comprennent pas par eux-mêmes ce qui fait qu'un bâtiment est bon ou mauvais, " explique Van der Blom. " En conséquence, sans autre instruction, ils essaient aussi des choses qui sont étranges pour les gens. Un bâtiment qui flotte dans l'air, par exemple, n'est pas un problème pour l'ordinateur, mais nous voulons exclure cela car c'est pratiquement impossible. » Bien que de telles solutions ne soient souvent pas de haute qualité, et ne finissent donc pas comme une solution finale, il faut du temps pour les évaluer. "Nous les excluons donc pour gagner du temps. Nous utilisons le temps gagné pour rechercher dans un plus grand nombre de bâtiments valides."
Du simple algorithme à la pratique
La recherche de la bonne méthode a commencé avec des algorithmes standards. Van der Blom : « Ensuite, nous avons examiné étape par étape ce qui ne fonctionnait pas correctement, par exemple, rechercher parmi un grand nombre de conceptions invalides, puis nous avons cherché une solution. En ajoutant lentement de la complexité et en sachant que la base fonctionnait bien, nous avons pu trouver une bonne solution pour un nouveau problème à la fois."
Van der Blom a travaillé avec des ingénieurs en structure de l'Université de technologie d'Eindhoven. « Nous avons également testé nos algorithmes dans un cabinet d'architectes (De Twee Snoeken). C'était assez positif :les algorithmes fonctionnent, mais nous devons encore résoudre un certain nombre de problèmes pratiques avant de pouvoir les appliquer correctement dans la pratique."
