Blog

ArchiCAD Thai Society / Article  / Algorithmic Design with BIM

Algorithmic Design with BIM

 

เทรนด์การออกแบบของสถาปนิกในทุกวันนี้ กับเทคโนโลยีการออกแบบด้วยโปรแกรมคอมพิวเตอร์ที่ก้าวล้ำ สนับสนุนให้นักออกแบบมีอิสระในการสร้างสรรค์ผลงาน ให้เข้ากับยุคสมัยด้วยรูปทรงอิสระต่างๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับการทำงานในขั้นตอนของ Conceptual ที่จะต้องนำเสนอแนวคิดต่างๆ ออกมาให้มีสไตล์โดดเด่นเป็นเอกลักษณ์ผ่านรูปทรงต่างๆ จึงถือว่าการทำงานในส่วนนี้เป็นอีกกระบวนการที่สำคัญมากไม่แพ้การทำงานในส่วนอื่นๆ

ปัจจุบันมีแนวคิดและวิธีใหม่ในการออกแบบที่เรียกว่า Algorithmic Design ซึ่งเป็นอีกหนึ่งกระบวนการที่สามารถช่วยยกระดับงานออกแบบของเราได้ ด้วยรูปแบบการทำงานที่สามารถสร้างรูปทรงที่น่าสนใจขึ้นมาจากตัวแปร (Parameters) และวิธีการ (Operator) ต่างๆ ที่เรากำหนด แต่ก็เป็นที่ทราบกันดีว่าซอฟต์แวร์ที่เก่งในเรื่องของ Algorithmic Design นั้น ก็อาจจะขาดความสามารถในเรื่องของการทำแบบ(Documentation) ที่จริงๆ แล้ว แม้เราจะสามารถสร้างฟอร์มอาคารที่ดูเท่สักแค่ไหน สุดท้ายเมื่อต้องถ่ายทอดรายละเอียดรูปทรงต่างๆ ลงกระดาษออกมาเป็นลักษณะ 2D แน่นอนว่าอาจไม่สามารถถ่ายทอดรายละเอียดทั้งหมดเพื่อการก่อสร้างออกมาได้ 100% ทำให้ข้อมูล หรือสัดส่วนของรูปทรงบางส่วนผิดเพี้ยนไป คงจะดีไม่น้อย ถ้าซอฟต์แวร์เฉพาะทางแบบนี้สามารถจัดการเรื่องแบบ (Documentation) ได้ดี นักออกแบบหลายๆ ท่านจะได้ไม่ต้องเสียเวลาในการนำไอเดียที่มีอยู่ไปต่อยอดกับซอฟต์แวร์อื่นๆ สำหรับงานแบบขึ้นใหม่อีก

และเมื่อพูดถึงเรื่องของการจัดการแบบ (Documentation) คงไม่มีใครไม่นึกถึงซอฟต์แวร์ตระกูล BIM แน่นอน เพราะ BIM คือ การรวมตัวกันของทั้งงานแบบ 2D, แบบจำลอง 3D, ปริมาณต่างๆ ไปจนถึงในส่วนของรายละเอียดข้อมูลรวมกันเป็นระบบเดียว ข้อมูลในแต่ละส่วนนั้นจึงสามารถเชื่อมโยงถึงกันได้อย่างถูกต้องชัดเจน อีกทั้งยังช่วยในเรื่องของการปรับแก้แบบที่เราสามารถอัพเดทแก้ไขข้อมูลทั้งหมดใหม่เมื่อไหร่ก็ได้อีกด้วย

ด้วยข้อดีที่เป็นจุดเด่นของทั้ง 2 ซอฟต์แวร์ ทั้งซอฟต์แวร์ทางด้าน  Algorithmic Design และ ซอฟต์แวร์ตระกูล BIM ก่อเกิดเป็นอีกความท้าทายหนึ่งของวงการซอฟต์แวร์สถาปัตย์ที่ทาง Graphisoft ผู้พัฒนา ArchiCAD รู้ดีว่า ระบบ BIM นั้นจำเป็นต้องพัฒนาให้มีความสามารถครอบคลุมทั้งระบบงานการก่อสร้าง ที่จะไม่ใช่เป็นเพียงแค่ซอฟต์แวร์จัดการแบบ แต่จะต้องมีความสามารถในเรื่องของ Modeling ด้วย และด้วยจุดเริ่มต้นนี้เองจึงเกิดเป็นความสามารถใหม่ใน ArchiCAD ที่เราสามารถทำงานออกแบบในรูปแบบของ Algorithmic Design พร้อมทั้งได้ผลลัพธ์ออกมาในรูปแบบของ BIM โมเดลอีกด้วย

ทั้งนี้สำหรับสถาปนิกท่านใดที่ออกแบบงานด้วยรูปแบบ Algorithmic Design อยู่แล้ว ก็คงไม่มีใครไม่รู้จักซอฟต์แวร์เฉพาะด้านอย่าง “Grasshopper” ที่เป็นอันดับหนึ่งในเรื่องของการใช้ชุดคำสั่ง (Script) ช่วยในการออกแบบ ซึ่ง Grasshopper นั้นจะทำงานร่วมกันกับซอฟต์แวร์ “Rhinoceros” อย่างบริษัท BIG ก็เป็นอีกบริษัทที่ใช้ Rhinoceros & Grasshopper อยู่แล้วเช่นกันสำหรับงาน Conceptual สเกตช์แบบร่างรูปทรงต่างๆ ดังนั้นจึงไม่ต้องกังวลไปว่า เราจะต้องมาเสียเวลาเรียนรู้เพื่อเปลี่ยนเครื่องมือในการออกแบบงานใหม่ เพราะสำหรับกระบวนการทำงานนี้ เราสามารถใช้ Rhinoceros & Grasshopper ตามเดิมอย่างที่เราคุ้นเคยได้เลย

 

‘งานสถาปัตยกรรมของ BIG มักจะผสมผสานความคลาสสิคเรียบง่ายของการดำรงชีวิตในแต่ละวัน เข้ากับมุมมอง ไอเดีย และความแปลกใหม่ จนเกิดเป็นสถาปัตยกรรมที่นำเสนอความเป็นสไตล์ Contemporary Living โดยเครื่องมือออกแบบที่เหมาะสมแก่งานออกแบบรูปแบบนี้ก็คือ Rhinoceros & Grasshopper’

Image courtesy of BIG

บริษัทสถาปนิกชื่อดังระดับโลกอย่าง BIG หรือ Bjarke Ingels Group เป็นบริษัทขนาดใหญ่ โดยมีออฟฟิศหลักอยู่ใน Copenhagen และ New York ซึ่งเป็นที่รู้จักกันดีและได้รับการยอมรับอย่างมากมายในกลุ่มนักออกแบบ การันตีด้วยผลงานการชนะรางวัลสถาปัตยกรรมต่างๆ โดยผลงานทั้งหมดของ BIG นั้น มักจะเป็นงานออกแบบในรูปแบบของ Parametric Design หรือ Algorithmic Design ด้วย Rhinoceros และควบคุมตัวแปรต่างๆ ด้วยโค้ดสคริปท์จาก Grasshopper ซึ่งในส่วนของการทำงานช่วงของ Project Development นั้น BIG พยายามหาเทคโนโลยีใหม่ๆ ที่จะมาต่อยอดการทำงานจาก Algorithmic Design เพราะในส่วนนี้จัดว่าเป็นเรื่องยากสำหรับ Schematics Team มาก ที่จะต้องถ่ายทอดไอเดียออกมาในรูปแบบของ Detailing ให้เสร็จสมบูรณ์ออกมาให้ได้ แต่ด้วยรูปแบบการทำงานแบบเดิมที่เป็นการเชื่อมต่อแบบ No Live – Connection ระหว่าง Concept Data และ Schematics ทำให้เกิดปัญหาขึ้นมากมาย อีกทั้งยังเสียเวลาในการนำเข้าและส่งออกไฟล์ข้อมูลต่างๆ อีกด้วย ทาง BIG จึงเล็งเห็นว่า ถึงเวลาแล้วที่จะต้องเปลี่ยนหรือทำอะไรซักอย่างกับกระบวนการทำงานแบบเดิมนี้

Image Courtesy of BIG – ตัวอย่างโปรเจกต์ใน Rhinoceros & Grasshopper ที่ใช้ทดสอบ Plug-in ออกแบบโดย BIG

จนกระทั่ง BIG ได้มาเจอกับ ArchiCAD และในขณะนั้นเองทางบริษัท Graphisoft ก็เล็งเห็นปัญหาที่เกิดขึ้นเช่นเดียวกันกับทาง BIG ในปี 2015 ทั้ง 2 บริษัท จึงจับมือร่วมกันทดสอบตัวปลั๊กอิน Beta Live – Connection ระหว่าง Rhinoceros & Grasshopper และ ArchiCAD ที่จะช่วยให้เราสามารถแลกเปลี่ยนข้อมูลได้ทั้ง 2ด้าน จากงานออกแบบ Algorithmic Design ให้ออกมาในรูปแบบของ BIM Model แบบเรียลไทม์

Image Courtesy of BIG – ตัวอย่าง BIM โมเดลใน ArchiCAD ที่ถูกแปลงมาจาก Rhinoceros & Grasshopper ออกแบบโดย BIG

BIG ได้ทดสอบใช้ตัวปลั๊กอิน Beta นี้กับโปรเจกต์ทดลองใน ArchiCAD เวอร์ชั่น19 โดยได้รับการช่วยเหลือจากทีม BIMequity และผลลัพธ์ที่ได้ออกมาก็เป็นที่น่าพึงพอใจ เพราะโมเดลในส่วนงาน Conceptual Design ที่ถูกออกแบบด้วย Rhinoceros & Grasshopper นั้น สามารถแปลงเป็น BIM Model มายัง ArchiCAD ได้อย่างสมบูรณ์แบบ จึงสามารถทำงานต่อในส่วนของแปลนนิ่ง อีกทั้งยังได้ปริมาณ/ปริมาตรอีกด้วย และยังทำงานในส่วนของโครงสร้างได้อย่างไม่มีสะดุด ต้องขอบคุณบริษัท BIG ที่ร่วมทดสอบและผลักดันให้ Graphisoft สามารถพัฒนาปลั๊กอินที่ช่วยลดช่องว่างระหว่างงานออกแบบในช่วงแรกให้ออกมาเป็น BIM ได้อย่างมีประสิทธิภาพ อีกทั้งยังรองรับการปรับแก้สคริปท์คำสั่ง Algorithmic ต่างๆ ให้อัพเดทออกมาในรูปแบบ BIM ได้อย่างเรียลไทม์ ช่วยลดปัญหาการทำงานออกแบบเดิมๆ เหมาะสมแก่งานออกแบบสถาปัตยกรรมยุคใหม่

 

“Concept และ Documentation นั้นเป็นสิ่งที่แตกต่างเหมือนคนละโลก เป้าหมายของเรา คือ การใช้ ArchiCAD เป็นเครื่องมือที่จะทำให้ 2 สิ่งนี้กลายมาเป็นสิ่งเดียวกันเป็น Workflow ที่เป็นอันหนึ่งอันเดียวกันให้ได้” – Jakob Andreassen, BIM Manager at BIG

จากเป้าหมายที่ทาง BIG ได้ตั้งไว้ คือ ต้องการลดระยะเวลาในการทำแบบ Documentation และสุดท้ายก็พบว่า ด้วยปลั๊กอิน Rhinoceros /Grasshopper & ArchiCAD Live Connection นั้น สามารถช่วยให้การทำงานในช่วง Concept Design ลดระยะเวลาเหลือประมาณ 3-4 เดือน และสามารถสร้าง Project Documentation เสร็จได้ภายใน 1-2 เดือนเท่านั้น ตอนนี้ออฟฟิศใหญ่ของ BIG ใน Copenhagen จึงใช้งาน ArchiCAD 20 เป็นเครื่องมือหลักสำหรับงานในช่วง Schematics และ Construction Detailing

โครงการอาคารที่พักอาศัยที่ DONG site ใน Copenhagen – image © BIG

คอนเซ็ปต์โมเดลโครงการอาคารที่พักอาศัยที่ DONG site ใน Copenhagen – image © BIG

ดูเหมือนว่าการพัฒนาครั้งนี้ไม่เพียงแต่จะเป็นตัวช่วยให้กับบริษัทใหญ่ๆ แต่ยังส่งผลกระทบให้กับสถาปนิกกลุ่มอื่นๆ อีกด้วย ไม่ว่าจะเป็นกลุ่มสถาปนิกที่รู้จักกันในนามของ “Blobby Architects” ต่างหันมาให้ความสนใจใน ArchiCAD และกลุ่มสถาปนิกหลายๆ แห่งที่ใช้ Rhinoceros เป็นเครื่องมือในการทำงาน Concept Design อยู่แล้วก็เริ่มมองหาเครื่องมือที่จะมาช่วยในส่วนงาน Construction Document เช่นกัน กลายเป็นเทรนด์ที่ผลักดันให้ซอฟต์แวร์ BIM อื่นๆ หันมาให้ความสำคัญกับงานออกแบบ Algorithmic Design อย่างค่ายอื่นๆ เช่น Vectorworks ที่ปล่อยตัว “Marionette” และ Autodesk ที่มีตัว “Dynamo” เป็นปลั๊กอินในการทำงาน Algorithmic Design ออกมาทำงานร่วมกันกับ Revit ซึ่งแต่ละซอฟต์แวร์ต่างก็มีข้อแตกต่างในการทำงานต่างกันไป โดย Graphisoft มองเห็นว่า Grasshopper นั้นเป็นผู้นำทางด้าน Algorithmic Design มาตั้งแต่แรกแล้ว จึงได้เปรียบในเรื่องของข้อจำกัดต่างๆ ที่น้อยกว่า เช่นเดียวกันกับ ArchiCAD ที่เป็น BIM ตัวแรกของโลก ทางบริษัท Mcneel และ Graphisoft จึงจับมือร่วมกันพัฒนา Live Connection Plug-in ที่จะช่วยสร้างสรรค์โปรเจกต์ออกแบบต่างๆ ให้เป็นจริงได้ ลดข้อผิดพลาดในการถ่ายโอนข้อมูลระหว่างทั้ง 2 ซอฟต์แวร์ เป็นซอฟต์แวร์ OpenBIM ที่แท้จริง และดีที่สุด

ปัจจุบันในประเทศไทยเริ่มมีกลุ่มสถาปนิกที่สนใจแนวทางการออกแบบวิธีนี้อยู่จำนวนหนึ่ง และมีภาคการศึกษาที่สอนวิชาการออกแบบวิธีนี้แล้ว โดยสอนอยู่ในระดับปริญญาโทของคณะสถาปัตยกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์ ท่านที่สนใจวิธีการทำงาน สามารถเข้าดูตัวอย่างได้ในเว็บไซต์ Youtube.com โดยค้นคำว่า Grasshopper — ARCHICAD Live Connection หรือ https://www.youtube.com/watch?v=EMe2RoSL3Po และ

สามารถดูการทำงานร่วมกันระหว่าง Grasshopper — ARCHICAD ได้ใน รีวิว ARCHICAD (20 ภาษาไทย)

 

บทความ : เปี่ยมแข พลอินทร์

ปิดโหมดสีเทา