Bouwen aan de toekomst: hoe generative AI architectonisch ontwerp opnieuw vormgeeft

Na vakgebieden als contentcreatie en kunst op hun kop te hebben gezet, belooft generative AI hetzelfde te doen voor architectonisch ontwerp, waar het het ontwerpproces transformeert en meer efficiëntie mogelijk maakt.
Industries: Bouw
  • Een revolutie in het ontwerpproces
  • Zaha Hadid Architects omarmt generative AI als inspiratiebron
  • Hoe generative AI wordt gebruikt om de prestaties van gebouwen te optimaliseren

Af en toe komt er een nieuwe technologische ontwikkeling die geleidelijk in bijna elk aspect van ons leven doordringt — en de manier waarop we leven, werken en met de wereld om ons heen omgaan volledig verandert — totdat we ons beginnen af te vragen hoe we ooit zonder hebben kunnen leven. Dit gebeurde bijvoorbeeld met de uitvinding van de boekdrukkunst, die de toegang tot geschreven kennis democratiseerde en de weg vrijmaakte voor het moderne informatietijdperk. De komst van het internet had een vergelijkbare transformatieve impact op onze samenleving en leidde tot een fundamentele verandering in onze communicatie, sociale interacties en commercie. En nu gebeurt hetzelfde met de opkomst van generative AI — de technologie die de menselijke creativiteit haast feilloos weet na te bootsen en binnen enkele seconden originele content als tekst, afbeeldingen, en audio genereert die bij iedereen tot de verbeelding spreekt.

Zoals vaak het geval is met nieuwe technologieën, speelden jongere generaties een sleutelrol bij de versnelde acceptatie van generative AI. Door hun nieuwsgierigheid en hun oprechte verlangen om met nieuwe dingen te experimenteren, zagen ze al snel dat baanbrekende generative AI-modellen als ChatGPT en Midjourney een revolutie teweeg zouden brengen op het gebied van kunst en contentcreatie. Het duurde echter niet lang voordat de aanvankelijke nieuwsgierigheid van een klein deel van de bevolking veranderde in een wereldwijde obsessie. En inmiddels heeft generative AI ook zijn weg naar vele andere sectoren gevonden. Volgens sommige schattingen zou de markt voor generative AI tegen 2030 een waarde van maar liefst $109 miljard kunnen bereiken — een duidelijk bewijs dat deze technologie een ontwrichtende impact heeft. In dit artikel bekijken we hoe generative AI binnenkort ook de wereld van architectonisch ontwerp en bouwconstructies volledig zal transformeren.

“Zie het als augmented intelligence in plaats van kunstmatige intelligentie; het breidt onze vaardigheden uit en geeft ons de informatie die we nodig hebben om goede beslissingen te nemen”.

Mike Lawless, senior director innovatie bij ingenieursbureau IMEG

Een revolutie in het ontwerpproces

Een van de gebieden waarop AI en machine learning de laatste tijd een steeds prominentere rol hebben gekregen, is architectonisch ontwerp. Een groeiend aantal architectuur- en engineeringprofessionals gebruikt nu generative AI-modellen als ChatGPT, Midjourney en DALL-E om allerlei alledaagse taken, zoals 3D-rendering en het schrijven van specificaties, te stroomlijnen. “Het is een kwestie van begrijpen hoe je jezelf als ontwerper een boost kunt geven en deze tools kunt gebruiken om betere architectuur en designs te creëren — en jezelf meer vrijheid te geven”, vertelt Yehia Madkour, principal bij architectenbureau Perkins&Will. In plaats van dagenlang handmatig ontwerpconcepten te maken, kan een architect generative AI gebruiken om in enkele ogenblikken honderden of zelfs duizenden ontwerpen te produceren en vervolgens de ontwerpen te kiezen die het beste aansluiten bij zijn of haar visie en projectvereisten. “Het is een kwestie van definiëren wat de waarde is, waar we staan als ontwerpers en wat we kunnen bijdragen binnen de verschillende tools die we hebben”, voegt Madkour toe.

Het is echter belangrijk om erop te wijzen dat we generative AI niet moeten zien als vervanging van menselijke expertise, maar eerder als een assistent die ontwerpers helpt hun efficiëntie te verbeteren en hun visie gemakkelijker te realiseren. “Zie het als augmented intelligence in plaats van kunstmatige intelligentie; het breidt onze vaardigheden uit en geeft ons de informatie die we nodig hebben om goede beslissingen te nemen”, zegt Mike Lawless, senior director of innovation bij ingenieursbureau IMEG. Veel architectuur- en engineeringbedrijven (AE) experimenteren al met generative AI om administratieve taken te stroomlijnen, zoals e-mails schrijven, projectvoorstellen opstellen en marketingmateriaal creëren. Perkins&Will werkt bijvoorbeeld aan een tool die AI gebruikt om de communicatie tussen architecten en hun klanten te verbeteren door hun gesprekken in realtime te vertalen in overeenkomstige beelden. Dit kan met name nuttig zijn voor cliënten die moeite hebben om hun ideeën goed onder woorden te brengen.

Zaha Hadid Architects omarmt generative AI als inspiratiebron

Ook verschillende toonaangevende architectenbureaus maken steeds vaker gebruik van generative AI. Een daarvan is het Britse bureau Zaha Hadid Architects (ZHA), dat bekendstaat om zijn futuristische architectuur die wordt gekenmerkt door gebogen vormen en scherpe hoeken. Patrik Schumacher, de studiodirecteur van het bedrijf, vertelde tijdens een recente rondetafeldiscussie over de impact van AI op de ontwerpwereld dat ZHA tekst-naar-beeld-tools als DALL-E 2, Midjourney en Stable Diffusion gebruikt om nieuwe ontwerpideeën voor projecten te genereren. Hoewel er niet voor alle ZHA-projecten van generative AI gebruikgemaakt wordt, geldt dat volgens Schumacher zeker voor het merendeel. Sterker nog, hij moedigt het gebruik van de technologie actief aan, vooral in de vroege ideevormingsfase. De generative AI-tools kunnen zeer intrigerende concepten en originele vormen produceren, die als voorlopige illustraties voor klantpresentaties gebruikt kunnen worden.

Ondanks enige kritiek beweert Schumacher dat de door AI-gegenereerde ontwerpen vanwege hun opvallende en bijzondere gebruik van licht, schaduw en geometrische patronen als inspiratiebron kunnen dienen — niet alleen voor klanten maar ook voor het ontwerpteam. Wat hem betreft is er niet veel verschil tussen de traditionele brainstormsessies en de manier waarop zijn bedrijf generative AI gebruikt. “Voor mij is het altijd erg vergelijkbaar geweest met het verbaal stimuleren van teams, verwijzen naar eerdere projecten en ideeën en gebaren maken met mijn handen”, vertelt hij. “Dat is de manier om ideeën te genereren en ik kan dat nu rechtstreeks doen met Midjourney of DALL-E 2. Het team kan het ook namens ons doen, dus ik denk dat dat behoorlijk krachtig is”. Tijdens zijn presentatie toonde Schumacher talloze door AI gegenereerde afbeeldingen van denkbeeldige gebouwen, allemaal met de kenmerkende ZHA-stijl. Hij maakte verder bekend dat ongeveer 10-15 procent van de door AI gegenereerde output wordt geselecteerd om door te gaan naar de 3D-modelleringsfase.

“Met DAISY kunnen we duizenden combinaties testen in de vroegste stadia van het ontwerp — wanneer we de grootste impact kunnen hebben — om de interactie tussen architectuur, constructies, gebouwinstallaties en gevels te begrijpen”.

Diego Padilla-Philipps, global decarbonisation lead bij WSP

Hoe generative AI wordt gebruikt om de prestaties van gebouwen te optimaliseren

Traditioneel gezien is het ontwerpen van een gebouw een vrij lineair proces, waarbij elke fase in een vooraf bepaalde volgorde wordt voltooid. Hoewel dit bepaalde voordelen heeft, maakt het het voor architecten ook lastiger om de prestaties van gebouwen te optimaliseren — bijvoorbeeld op het gebied van de CO2-uitstoot, energie-efficiëntie en ruimtelijke daglichtautonomie. Daar kan binnenkort echter verandering in komen, dankzij een nieuwe rekentool die is ontwikkeld door WSP, een van ‘s werelds meest toonaangevende ingenieurs- & adviesbureaus binnen milieu, bouw, infra, energie en water. Deze innovatieve tool, genaamd DAISY (Digital, Artificial Intelligence and Sustainability), maakt gebruik van parametrisch ontwerp en machine learning om binnen enkele seconden een groot aantal ontwerpvariaties te genereren. Vervolgens beoordeelt de tool elk ontwerp om te bepalen welke combinatie van grootte, vorm en gebouworiëntatie de maximale duurzaamheid en gebruikerscomfort biedt. “Met DAISY kunnen we duizenden combinaties testen in de vroegste stadia van het ontwerp — wanneer we de grootste impact kunnen hebben — om de interactie tussen architectuur, constructies, gebouwinstallaties en gevels te begrijpen”, vertelt Diego Padilla-Philipps, global decarbonisation lead bij WSP. Op deze manier kan DAISY architecten helpen bij het identificeren van parameters die niet alleen de prestaties van het gebouw optimaliseren, maar ook aan de milieunormen voldoen en voor maximale langetermijnbesparingen zorgen.

Een laatste overweging

Generative AI heeft al een aanzienlijke impact gehad op verschillende sectoren, waardoor ook het creëren van content, kunst en architectuur drastisch zijn veranderd. Zo verbetert de toepassing van generative AI in architectonisch ontwerp zowel de efficiëntie als de creativiteit, stroomlijnt het taken en transformeert het ontwerpprocessen. Het kan vrijwel direct talloze ontwerpvariaties produceren, wat niet alleen meer innovatie maar ook meer duurzaamheid mogelijk maakt. Steeds meer toonaangevende architectenbureaus integreren deze technologie in hun ideevormingsprocessen en gebruiken door AI gegenereerde beelden als inspiratiebron. Bovendien zijn er nieuwe tools in opkomst die de prestaties van gebouwen vanaf de vroegste ontwerpfasen kunnen optimaliseren, waardoor een duurzamere en gebruiksvriendelijkere architectuur mogelijk wordt. En hoewel het van het grootste belang is dat deze ontwikkelingen met zorg en verantwoordelijkheid worden nagestreefd, is de toekomst van generative AI ongetwijfeld veelbelovend en opent het eindeloos veel nieuwe deuren voor menselijke creativiteit.

We zitten middenin een technologische revolutie en de trends, technologieën en innovaties die we in 2022 en daarna verwachten zijn stuk voor stuk grensverleg…

Gratis trendservice

Ontvang elke maand gratis de laatste inzichten, onderzoeksmateriaal, e-books, white papers en artikelen van ons onderzoeksteam!