BK3ON3GeoDesign

DESIGN INFORMATICS & VR Lab

Introductie

Inleiding :

 

Dit jaar wordt er binnen ON3 ‘Stad en Openbare Ruimte’ een pilot uitgevoerd waarbij een nieuwe track ‘Geodesign’ wordt geïntroduceerd. De kern van de Geodesign track is het werken met 3D-modellen, databronnen en datamodellen; waar mogelijk zal er getracht worden data-driven en parametrisch te werken. Virtuele representaties van onze wereld staan centraal in deze track: VR (Virtual Reality) en AR (Augmented Reality) vormen de basis tools voor het analyseren, weergeven en presenteren van 3D-informatie, zowel statisch als dynamisch. Nieuwe tools zoals Cardboard (Smartphone), Oculus Rift (Google Glasses) / HTC Vive zullen indien mogelijk ingezet worden.

Vanuit Geodesign zijn er een drietal startpunten:

 

1. Centraal staat het ontwerpen met (real-time) data

2. Centraal staat het ontwerpen met modellen

3. Centraal staat het ontwerpen in 3D (viewen/printen; statisch/dynamisch)*

 

Het doel van deze track is om sneller en beter onderbouwd tot resultaten te komen: data wordt automatisch gevisualiseerd en geupdate, modellen worden gebruikt voor kwantitatieve optimalisatie (meten is weten) en door het direct werken in 3D wordt beter inzicht geboden.

 

De Geodesign track zoals aangeboden in ON3 heeft hiermee een technocratisch karakter en niet zoals andere stromingen binnen Geodesign een basis in het ontwerpproces of in participatie (van actoren en burgers), bv Carl Steinitz (ESRI).

 

 

 

BK3ON3: Concept :

 

 

 Thema’s voor ontwerpend onderzoek:

 

1. programma / activiteiten (in bebouwing en OR), functie mix versus mono functioneel, schaal (functioneren, aantrekking), temporeel (ochtend/middag/avond/nacht) [programma]

2. morfologie / verkaveling, dichtheid, volume, bouwhoogte, typologie, blokgrootte, materialisering, datering, stijl, waardering/waarde [bebouwing]

3. klimaat / meetbaar+technisch, licht/zon/schaduw, temperatuur (T), luchtkwaliteit (Co2, PM), wind, neerslag, geluid (emmissie/belasting), [verblijfsklimaat]

4. mobiliteit / verkeer, beweging, stromen, mensen, voertuigen (gemotoriseerd), actieve modes: voetgangers en fietsers, bereikbaarheid,  [flows]

5. Openbare Ruimte / netwerk (van pleinen/ruimtes), structuur, hiërarchie, infrastructuur, groen/water, openbaar/prive, centraliteit/places, missing (ruimtelijke) links/barrieres vs stepping stones

6. ruimtelijke kwaliteit / beeldkwaliteit, zicht/zichtlijnen, ooghoogte perspectief [verblijfskwaliteit]

 

Er zijn naast Geodesign 3 andere tracks:

 Morfologie (prof. Rients Dijkstra)

 Duurzaamheid (prof. Arjan van Timmeren)

 Cultureel Historische Waarden / Erfgoed (prof. Wessel de Jonge)

 

In alle tracks is de opgave identiek, alleen een andere methode met een andere invalshoek en andere accenten wordt gebruikt. Voor deze track is extra voorkennis op het gebied van Rhino en Grasshopper gewenst. Overige tools en GIS worden aangeboden tijdens de modules.

 

 

De BK3ON3

                  Organisatie van het vak

Geodesign wordt gekenmerkt door het centraal stellen van 3D visualisatie als ontwerptool door het gebruik van 3D VR-uitrusting vanaf het eerste moment voor visualisatie, evaluatie en ontwerp. Daarnaast is het gebruik van digitale tools, data en modellen fundamenteel: Op basis van (verzamelde) data worden analyses gemaakt en ontwerp interventies op grond van scenario’s voorgesteld of gevalideerd. De track beslaat tien weken. Hiervan worden vijf weken voor thematisch onderzoek in groepen gebruikt: voor elke week dienen ontwerpscenario’s geformuleerd te worden naar aanleiding van de analyse. Het vak wordt afgerond met een individueel ontwerpproject. Hiermee wordt begonnen met kleine, afgebakende oefeningen en loopt de complexiteit op naarmate er meer synthese en tot slot reflectie gevraagd wordt.


De BK3ON3 bestaat uit:

  • 5 weken onderzoekend ontwerp-oefeningen inclusief presentatie (week 1-5)
  • 5 weken opzetten/uitwerken van een ‘concept’ (keuzes, onderbouwing, reflectie) (week 6-10)

Het eerste deel van het programma bestaat dus uit een serie ontwerp-oefeningen (modules) die in teams van 3 studenten uitgevoerd worden (30 studenten = 10 teams). Deze afgebakende thematische analyses vormen een ontwerpend onderzoek. De aanleiding en afbakening van de analyses is een hypothese. De resultaten moeten de aanleiding vormen voor 'concepten'.

 

Er wordt met verschillende programma’s, plug-ins, databronnen en basisdocumenten gewerkt. Bij alle modules gelden uiteraard de volgende drie dimensies:

  • schaal (multiscale-),
  • ruimtelijk / plaats (spatio-) en
  • tijd (temporal).

Om de eerste weken in goede banen te leiden is een programma van de ontwerp-oefeningen gemaakt. Elke week wordt een ander thema, andere modellen en andere datasets onderzocht. Deels bestaat dit uit voorgeschreven opdrachten, echter de bedoeling is om ook zelf te experimenteren en zelf met varianten en alternatieven te komen!

Voor het ontwerp wordt meer zelfstandigheid verwacht. In de eerste periode is de verhouding tussen studio uren en zelfstudie vrijwel gelijk, tijdens het ontwerpproject bedragen de studio uren maximaal 1/3 van de tijd.

 

Track & faciliteiten

 

Deze track wordt op dinsdagmiddag/vrijdagmiddag aangeboden. Docenten zijn Rob van Houten (o4Rb), Remco de Haan (MVRDV) en Stefan van der Spek (Urban Design). Daarnaast is er ondersteuning vanuit @hok op het gebied van software, hardware en datasets.

  • De groep heeft beschikking over een eigen lokaal: BK-M! Daarnaast hebben we speciaal voor deze track de beschikking over het nabijgelegen VR lab. Deze ruimte is in overleg beschikbaar voor 3D/VR/AR experimenten en als (extra) werkruimte.
  • Er wordt met diverse programma's gewerkt. Welke je nodige hebt en hoe je die kun installeren staat beschreven op de BK3ON3 Downloads en Links pagina. Let op: enkele programma’s zijn alleen beschikbaar voor Windows. Samenwerking vereist!
  • Voor de software en opdrachten modules worden instructies gegeven. Aanwezigheid bij deze workshops is verplicht. Mocht er een reden zijn dat je niet kan komen laat het ons dan tijdig weten per mail.
  • Het inleveren van opdrachten en portfolio verloopt online via de website (InfoBase): http://designinformatics.bk.tudelft.nl -> BK3ON3 (2017) -> opdracht

 

Leerdoelen

 

Algemeen; de student

  • kan een ontwerp maken voor een breed scala aan opgaves, rekening houdend met de daarbinnen gestelde eisen en randvoorwaarden;
  • kan een ontwerp maken, gebaseerd op zelf geformuleerde uitgangspunten, gebruik makend van een breed scala aan onderzoekstechnieken en is in staat kritisch op de kwaliteit van het ontwerp te reflecteren;
  • heeft begrip van een breed scala technische basiseisen, ziet deze als een intrinsiek onderdeel van het ontwerpen en als zodanig toepassen.

 

Specifiek; de student

  • kan het stedelijke landschap ontleden in netwerken, verkavelingen, bebouwingstypes en openbare ruimtes en deze duurzaam, op verschillende schaalniveaus samenbrengen in een ontwerp.
  • kan meerdere schalen tegelijk en in samenhang controleren in het ontwerp. De student toont begrip van de samenhang tussen stedenbouwkundige hoofdstructuur, verkaveling en bloktypologie.
  • kan stedenbouwkundige analyses maken naar aanleiding van ontwerpvragen. De student kan ontwerpen in varianten en die relateren aan de uitkomsten van de analyses. De student kan berekeningen maken ten aanzien van dichtheden en de resultaten meewegen in het ontwerp.
  • kan het ontwerpproces documenteren in stedenbouwkundige impressies, plankaarten, profielen en maquettes.

 

Toetsing/Beoordeling

Er zijn drie toetsmomenten:

  • Voortgangspresentatie (week 5/1) : resultaten van de onderzoekend-ontwerp studies [VP1]
  • Voortgangspresentatie (week 5/2) : opzet van het ontwerpproject [VP2]
  • Voortgangspresentatie (week 10) : presentatie van het ontwerp [VP3]

Het project wordt afgesloten met een Portfolio [P] (eind week 10)

 

Beoordeling vind plaats op basis van:

  • Voortgang tijdens project (o.a. varianten studies en ontwerpkeuzes) [VP1/VP2/VP3]
  • Portfolio (ontwerpproces en eindresultaten gedocumenteerd in A3-portfolio) [P];
  • Rubric: een specifieke rubric toont waarop beoordeeld wordt.

 

Eindcijfer

 

Er wordt één eindcijfer gegeven. Alle producten en deelproducten moeten compleet zijn én beschikbaar in het portfolio om een voldoende eindcijfer te krijgen. Indien het project niet behaald is, moet het gehele project opnieuw gedaan worden, of worden herkanst in het zomeratelier. Dit laatste kan alleen als het eindcijfer een vier of hoger is.

 

Docenten

E-MAIL

Submitting Form...

The server encountered an error.

Form received.

Luuk Goossen

Week2 Qgis naar DXF naar Grasshopper

Week2 DXF naar Rhino bestanden

Week4 Ladybug:  Getting started 1

installing

Week4 Ladybug:  Getting started 2

 visualize data

Week4 Ladybug:  Getting started 3

Sunpath basics1

Week4 Ladybug:  Getting started 3

Sunpath How To use 1

Week4 Ladybug:  Getting started 3

Sunpath How To use 2

Week4 Ladybug:  Getting started 3

Sunpath How To use 3

Week4 Ladybug:  Getting started 4

 Wind rose basics

Week4 Ladybug:  Radiation analysis

Week4 Ladybug:  Selecteren van uren en perioden

 

De opdracht

Week 1

Week 2

Week 3

Week 4

Week 5

Inleveren

Downloads and links

Week 1 : the City at Eye-Level

 

Introductie:

 

Dit jaar starten we het ON3 ontwerpproject met een perspectief vanaf ooghoogte. Waarom? Als gebruiker nemen we meestal vanaf deze hoogte onze omgeving waar, zowel als voetganger, fietser of als automobilist. Natuurlijk is er ook het perspectief vanuit de gebouwen (ramen), vanaf balkons en vanaf de daken. Belangrijk is dat dit perspectief wezenlijk verschilt met dat van een kaart, plantekening of 3D afbeelding. Dergelijke representaties worden door de expert op basis van ervaring omgezet in eigen ruimtelijke interpretaties van het gebied of het object. Behalve wanneer we op een (wegen)kaart of informatiepaneel kijken, zien we de stad nooit als 2D kaart. Waarom dan ook niet vanuit dit 3D perspectief ontwerpen? Welke rol kan VR en AR hierin spelen?

 

Met de City at Eye-level wordt vanaf ooghoogte perspectief het gebied kwalitatief geëxploreerd en gedocumenteerd. Voor deze opgave maken we gebruik van een stukje van de methode van Jan Gehl: The Public Life Diversity Toolkit. Deze methode kijkt naar Urban Life en Urban Space. Wij beperken het tot Urban Space en dan specifiek de inrichting van de Openbare Ruimte en de Gevels. Informatie hiervoor kan ingewonnen worden met het 3D model (VR), via Google Streetview en natuurlijk op locatie. Waarom Gehl? Jan Gehl (Gehl Architects) heeft ontdekt dat voor deelname aan het openbare leven in de stad er een belangrijke relatie blijkt te zijn tussen het openbare leven (Public Life) en de kwaliteit van de openbare ruimte (Public Space): Wanneer er geen zitplaatsen zoals randen en bankjes zijn, kunnen mensen niet zitten. Wanneer een openbare plaats, bijvoorbeeld een stadsplein, niet aantrekkelijk is, zullen mensen er niet verblijven. Wanneer er geen bescherming is tegen het klimaat, bv felle zon, hitte, regen of sneeuw, dan is te voet verplaatsen niet erg aangenaam en prefereren mensen andere, minder actieve vervoerswijzen. Verplaatsen doen we alleen omdat het nodig is – om gebruik te maken van voorzieningen, zoals school, dagelijkse boodschappen, shoppen, cultuur, sport en recreatie, voor sociale afspraken en om van en naar werk te gaan. Wanneer er voor bepaalde groepen geen attracties of aanleidingen zijn zullen deze personen ook niet deelnamen aan de maatschappij (inclusive planning). Op eenvoudige wijze kan door het in kaart brengen van voorzieningen en de kwaliteit van de openbare ruimte de potentie van de openbare ruimte kwalitatief en kwantitatief in kaart gebracht worden.

 

 

Week 1 bestaat uit 3 Modules:

Module 0: 3D VR-introductie, 3D-modelling lezing + workshop

Module 1: Public Life Toolkit (Gehl)

Module 2: ISOVIST

 

 

 

 

 

Module 0 - 3D model + VR applicatie

 

3D VR vormt een bouwsteen van de ontwerpmethodiek in deze variant. In week 1 wordt kennis gemaakt met 3D VR door het ervaren van de potentie hiervan tijdens een virtueel bezoek aan de locatie. Om 3D ook voor ontwerpen te kunnen inzetten wordt dit jaar een nieuwe, snelle methode aangeboden voor het efficiënt maken van en aanpassen van 3D modellen. Het resultaat van de eerste workshop is een aanvulling op het 3D model van het gebied voor de groep. De instructie is essentieel om in de eerste vier weken en tijdens het ontwerp snel varianten studies te maken en het ontwerp in 3D te kunnen verkennen.


Workshop: Introduction in 3D VR, 3D virtual tour, Tutorial Quick 3D modelling for design’

Opdracht: aanvulling 3D basis-model (Rhino), incl. Mappings (textures: gevel).

Informatie: Lezing + Instructie door Artur Borejszo (Maxwan/IMG+).

Werkvorm: 6 teams van 5 studenten

Inleveren: uploaden van 3D model(len) op Infobase website per student

Product: 1x 3DM + textures/mappings

Notitie: Module 0 is bedoeld als les om snel te kunnen tekenen en informatie uit te wisselen. Daarnaast wordt deze informatie in week 2 gebruikt voor de dichtheidsanalyse.


Module 1 – Public Life Diversity Toolkit

Voor Modules 1 + 2 wordt per team één ruimte in het plangebied gekozen en geanalyseerd. Zorg ervoor dat per groep/tafel verschillende ruimtes gekozen worden voor de opdracht. Start: Inventariseer de ruimtes in het plangebied en kies voor de opdrachten een kenmerkende ruimte in het plangebied.

(A) de INRICHTING: Furnishings, Landscape, and Program

Door het ‘mappen’ en ‘catalogiseren’ van bepaalde informatie kan een indicatie gegeven worden van de kwaliteit van de openbare ruimte. Deze informatie kan gecorreleerd worden met tellingen van de aanwezige voetgangers. Aspecten die in kaart gebracht kunnen worden zijn:

  • beschikbaarheid en breedte van een stoep;
  • kwaliteit en staat van de materialisering (zie categorieën City at Eye-level)
  • aanwezigheid van commerciële, recreatieve en culturele voorzieningen;
  • aanwezigheid van verblijfselementen (bankjes, randen om op te zitten);
  • aanwezigheid van groen, bv bomen en borders;
  • aanwezigheid van lantaarnpalen (licht: ’s nachts en avond);
  • de rol van de auto in het gebied/straat: aan- of afwezigheid van geparkeerde auto’s; wijze van parkeren (parallel/dwars; wild; een zijde/twee zijden / blokken etc)
  • het aantal personen dat er te voet beweegt en/of verblijft.

Opdracht: kies een aantal elementen (zie Toolkit blz 24-25 ) en breng deze voor het de gekozen ruimte in kaart. Correleer deze met het aantal personen dat gespot is. Vergelijk de resultaten met andere teams.

Product: 1-2 x A4 PDF


Informatie: PublicLifeDiversityToolkit_2.0- pagina 24-25

(B) de PLINT: Building Facade Activation + Entries

Een tweede aspect dat een belangrijke rol speelt als voorwaarde voor een aantrekkelijke openbare ruimte is de gevel: de plint. Het gaat hierbij niet alleen erom wat er achter de gevel is (programma) maar met name hoe de gevel is ontworpen. Gehl (PublicLifeDiversityToolkit_2.0- pagina 30-31) hanteert een indeling van vijf (vier + Monument) categorieën:

  • VIBRANT (groen/blauw): De gevel is zowel overdag als ’s avonds levendig. Kleine eenheden (smalle kavels), veel deuren, hoge transparantie, geen lege of passieve eenheden, veel/variatie in karakter, duidelijke articulatie in materiaal en detaillering;
  • ACTIVE (lichtgroen/blauw): relatief smalle eenheden (kavels), gedeeltelijke transparantie, beperkt aantal passieve of lege eenheden, zekere mate van articulatie en detaillering;
  • DULL (oranje): grotere eenheden, beperkt aantal deuren, beperkte transparantie, enkele passieve of lege eenheden, beperkte detaillering;
  • INACTIVE (rood): (zeer) grote eenheden, weinig of geen deuren, weinig of geen transparantie, veel passieve eenheden, uniforme gevel zonder detaillering
  • MONUMENT (grijs): historische gevel, niet actief of transparant, maar visueel interessant.

Opdracht: De ruimte wordt te voet in kaart gebracht. De gevels worden geclassificeerd op basis van een beoordeling van de activatie: transparantie, breedte kavel/eenheid, aantal deuren, articulatie en detaillering van de gevel. Correleer deze met het aantal personen dat gespot is. Markeer de locaties waar aantallen en kwaliteit in ‘balans’ zijn.

Product: 1-2 x A4 PDF, 1 x JPG panorama foto (360°)

Informatie: PublicLifeDiversityToolkit_2.0- pagina 30-31


Module 2 – ISOVIST

Een isovist een analysemethode uit de Space Syntax theorie. De Space Syntax theorie heeft als doel kwaliteiten van de openbare ruimte te objectiveren en te kwantificeren. Een isovist is een diagram die het zichtveld vanaf een punt in de ruimte weergeeft. Het is daarmee een bruikbare grafische methode om de ruimtelijkheid van de stad te onderzoeken. Het is een simpel diagram die onderdeel is van de standaard installatie van Grasshopper.

De basis is een cirkel met als middelpunt het punt waarvan uit de zichtbaarheid van de omgeving wordt bekeken. Binnen de cirkel – het bereik – wordt het zicht beperkt door objecten. Het diagram is de resultante van het bereik en de beperkingen van de objecten.

De isovist tool is feitelijk een geautomatiseerde serie handelingen die Rhino – en dus ook grasshopper – eenvoudig kan uitvoeren, namelijk:

  • bepaal het centrum waarvan uit het zichtveld wordt bepaald; een punt in de ruimte
  • maak een cirkel met radius X met het punt als centrum
  • verdeel over de cirkel gelijkmatig een Y aantal punten
  • trek lijnen vanuit het centrum naar de punten op de cirkel
  • bepaal de snijpunten van de lijn en geometrie die in binnen de cirkel vallen
  • Verbind de snijpunten en de resterende punten op de cirkel tot 1 gesloten lijn Z
  • Deze gesloten lijn vormt de grens van het zichtbare oppervlak vanuit het centrale punt

Bovenstaande omschrijving van handelingen kan je principe ook zelf opbouwen in Grasshopper; met de standaards functies waarmee je lijnen tekent en snijpunten bepaald. De tool Isovist is een tool die die handelingen in 1 functie heeft ondergebracht met een specifiek doel: met maken van een Isovist.

Isovist is daarmee een mooie tool die de mogelijkheden van Grasshopper laat zien; het automatiseert handelingen in Rhino, en vaak handelingen in Grasshopper zelf door meerdere handelingen te combineren in een tool, zoals bijvoorbeeld Isovist. Hierdoor kan je handelingen die zich herhalen eenvoudiger uitvoeren; bijvoorbeeld meerdere Isovisten. Ook is de input dynamisch, waardoor je de uitkomsten eenvoudiger kan analyseren.


Voorbereiding

Volg de tutorial: https://www.youtube.com/watch?v=zaSDJZdLxKc Template en voorbeelden:

Opdracht A:

In de opdracht voor City on eye level hebben jullie de stad bekeken. Kies een drietal punten in het bekeken gebied uit city on eye level die je interessant vind en maak hiervoor Isovisten. Maak gebruik van de 2D kaart die verstrekt is om de noodzakelijke outlines van de gebouwen in Rhino te gebruiken. Download het voorbeeld script. en pas het toe op de gekozen locaties.

Is er een relatie tussen de gekozen punten en de isovisten aan te wijzen? Kan je kwaliteiten benoemen? Denk aan openheid versus geslotenheid, dichtbij en ver weg, homogeen of juist heel verschillend. Voeg de bevindingen middels teksten toe aan de JPG screendump.

Opdracht B:

Je kan de isovist tool ook gebruiken om de karakteristiek van een straat te bestuderen.

Teken een lijn door een straat in het gebied uit City on Eye Level en gebruikt Grasshopper om meerdere punten op deze lijn te tekenen – bijvoorbeeld om de 100 meter – en deze punten als basis te gebruiken voor meerdere Isovisten. Hiermee kan een diagram gemaakt worden die inzicht kan geven over de ervaring die de straat biedt. Denk aan overzichtelijkheid, beslotenheid, perspectief, afwisseling,…. Voeg de bevindingen middels teksten toe aan de JPG screendump.

Product: A4 PDF screendump (A) en (B) en 1x 3DM model


Afronding week 1:

Zorg ervoor dat de groep (5 teams) verschillende ruimtes kiest, zodat het gehele plangebied wordt afgedekt. Groep: Markeer de locaties waar aantallen en kwaliteit in ‘balans’ zijn. Markeer daarnaast de locaties waar de grootste uitdaging is binnen het plangebied. Doe voor deze locatie alternatieve ontwerpenvoorstellen: wat zou hier moeten veranderen. Gebruik de panoramafoto om veranderingen in te schetsen en te benoemen: wat is het probleem, wat zijn mogelijke oplossingen op basis van de methode?

Inleveren doe je via het tabblad Inleveren op deze webpagina.

Deadline voor het inleveren van de week opgave is 19.11.2017 (24.00)

Producten week 1

  • 3DM file met: 3D modellen Module 0
  • ZIP met : JPG mappings/textures Module 0
  • PDF met :
    • opdracht van Module 1(A) Inrichting
    • opdracht van Module 1(B) Plint
    • panorama/360° foto van gekozen ruimte
    • screendump ISOVIST Module 2(A)
    • screendump ISOVIST Module 2(B)
    • ontwerpschets op foto : schets definitie van probleem en opgave
  • 3DM file met:
    • ISOVIST opdracht (A)
    • ISOVIST opdracht (B)

 

Digital Conduct:

 

Dit zijn digitale tekenconventies en regels die als goed gebruik worden gezien wanneer men werkt in een digitale omgeving. Als deze worden genegeerd heeft dat negatieve invloed op je cijfer.

• Model: gebruik lagen en groepen met logische naamgeving tijdens het ontwerpen. Zorg dat alle geometrie netjes op elkaar aansluit en controleer of eventuele rechte lijnen en vlakken ook daadwerkelijk recht en vlak zijn.  Voordat je het model inlevert, wis alle overbodige informatie en geometrie.

 

• Templates: er zijn A3 templates beschikbaar voor het inleveren van de posters. De lay-out van de template dient niet te worden veranderd. Het aantal, de organisatie en grootte van de plaatjes mag gewijzigd worden, tenzij anders vermeldt in de wekelijkse opdracht. Beantwoord de vragen op de templates zonder het maximale aantal woorden te overschrijden.

 

• Naamgeving bestanden: vergelijkbaar met de praktijk leren we je om een systematische naamgeving voor je bestanden te hanteren. Alle in te leveren .3dm en .gh bestanden worden gelabeld met het vak, modulenummer en opdrachtnummer en het studentennummer (ON3_M1-A_1234567). Alle in te leveren .pdf bestanden worden op dezelfde manier gelabeld inclusief  het label A3 na de inlever-week (ON3_M1-A_A3_1234567). In het geval dat er meerdere A3 pagina’s zijn om in te leveren voeg je ze samen tot 1 bestand.

 

• Back-ups: zorg dat elke week gestart wordt met een nieuwe versie van je bestand zodat je het afsluitende bestand van de vorige week onaangetast behoud. Dit is belangrijk in verband met het terughalen van eerdere versies van het ontwerp. Bovendien garandeert het extra back-ups voor het geval het file corrupt wordt. Zorg dat er te allen tijde een extra kopie bestaat van alle bestanden gedurende het vak, ter voorkoming van het verliezen van al je werk in het geval van een computer crash.

 

 

 

Inleveren:

 

Inleveren doe je via het tabblad Inleveren op deze webpagina.

  • Deadline voor het inleveren van de week opgave is 19-11-2017 (23.59)

 

 

 

Online Lesmateriaal:

 

Verplichte lesstof:

  • Qgis open Gis data software

 

 

 

Downloads:    ( if you use  a Chrome browser - right click on link and select save link as )

 

Optioneel:

 

Sketchfab account . Als je de Tu mail gebruikt voor inlog account krijg je toegang tot de pro versie.

 

 

 

 

Week 2: Programma & Dichtheid

 

Introductie:

 

Bij stedenbouwkundig ontwerpen en ruimtelijke planning is het vergaren van informatie over het bestaande programma een cruciaal aspect als basis voor begrip en kennis over het plangebied. Via het in kaart brengen van de aanwezige volumes in het plangebied, brengt de ontwerper zichzelf in staat om een systematische analyse van ruimtelijke indeling en organisatie te maken van dat plangebied. Door deze analyse is het mogelijk om aan de hand van een gestelde of geformuleerde opgave mogelijke aanpassingen te ontwerpen. Bij zowel het analyseren van de omgeving als het ontwerpen van een mogelijke aanpassing, biedt het gebruik van de computer een uitkomst: De analyse van omgevingen vraagt vaak om weergave van veel informatie, en goed opgezet model kan helpen bij het weergeven van die informatie in verschillende lagen.

 

Module 3  -  Dichtheid en Volume

 

Introductie:

 

De kwantitatieve informatie welke nodig is om een plangebied goed in kaart te brengen is beschikbaar via verschillende kanalen. De oppervlakte, het aantal verdiepingen en de hoogte van een gebouw kunnen van belang zijn bij het in kaart brengen van een omgeving. Omdat deze informatie voor veel verschillende doeleinden gebruikt wordt, is deze ook veelal openbaar beschikbaar. In het register Basisregistraties Adressen en Gebouwen (BAG: https://bagviewer.kadaster.nl/) is er informatie over panden en hun gebruik te vinden. Deze informatie kan vervolgens gebruik worden om een gekozen plangebied in kaart te brengen en te analyseren. Hierbij kan er bijvoorbeeld gekeken worden naar de ruimte welke aanwezig is in het plangebied (bebouwd/onbebouwd), de hoogte van gebouwen alsmede het aantal etages in deze gebouwen en het totale vloeroppervlak (BVO). Het grondgebruik (kavel) en het BVO van een gebouw bepalen de dichtheidsindicatoren (bron: Spacemate):

In deze opdracht gaan we meerdere aspecten van energie in de gebouwde omgeving  van de locatie evalueren. Met de radiation analysis tool (volg online tutorial) kan je met Ladybug berekenen hoeveel zonne-energie er op alle zijden van een gebouw valt. Hierbij kan er onderscheid gemaakt worden tussen stralingsenergie vanuit de hemelkoepel, en directe straling van de zon. Deze informatie kunnen we inzetten om de gebouwde omgeving beter gebruik te laten maken van de aanwezige energiepotentie.

  • FSI = Floor Space Index: de bebouwingsintensiteit van een gebied (BVO/gebied)
  • GSI = Ground Space Index: de compactheid van een gebied (bebouwd/gebied)
  • OSR = Open Space Ratio: de openheid van het gebied ((gebied-bebouwd) / BVO)
  • L = bouwlagen of etages (BVO/bebouwd)

De FSI, GSI en OSR van een plangebied kunnen met behulp van programma’s als Grasshopper en ArcGIS/QGIS relatief eenvoudig in kaart worden gebracht. Het aantal bouwlagen wordt berekend door de BVO te delen door de voetprint.

 

Methode: Mesh

 

Het 3D model dat in de VR gebruikt wordt is aan jullie verstrekt (3D_Mesh_ON3.3dm), samen met de 2D plankaart (2D_Locatie_ON3.3dm). De plankaart en het 3D model passen op elkaar. De informatie uit beide bronnen kunnen we gebruiken om dichtheden van de bestaande situatie te berekenen, en die te vergelijken met de dichtheid van ingrepen die jullie gaan ontwerpen.

We werken met de definitie van dichtheid zoals gebruikt in Spacematrix. Zie hiervoor de literatuurlijst.

De gegevens van de dichtheid hebben we nodig voor de volgende opdracht in week 3, dus organiseer je werk goed en wissel gegevens uit met de andere groepen.

 

Voorbereiding:

Als groep hebben jullie een deel van de omgeving toegewezen gekregen. Maak de analyses van dit gebied. Verdeel dit gebied in nog kleinere deelgebieden in de groep. Voor de analyse hebben we alleen de omtrek van de gebouwen nodig. Filter deze informatie uit de 2D tekening en deel het gebied in kleinere delen zodat de te verwerken informatie niet te groot wordt; ga uit van 3 tot 5 blokken per deelgebied.

 

Template/voorbeeld

Plaats deze informatie in een laag met de naam gebouwen. LET OP: verplaats lijnen niet. Het is belangrijk dat geometrie op de oorspronkelijke coördinaten blijft staan.

Plaats de 3D mesh in de kaart, en beperk je tot de informatie die je nodig hebt voor je gebied. Plaats deze in een laag met de naam mesh.

Het komt hier en daar voor dat 3D mesh gebouwen met verschillende hoogten op 1 omtrek staan. Dit komt doordat de 2D uitgaat van de functie en/of het kadaster, en de 3D mesh van hetgeen daadwerkelijk is gebouwd. Bijvoorbeeld een kantoorpand kan bestaan uit meerdere bouwdelen van verschillende hoogte. Pas de omtrek hier op aan; splits de omtrekken zodat de deze overeenkomen met de verschillende gebouwhoogten.

Soms bestaat een omtrek uit 2 lijnen omdat het een gebouw een hof betreft. Ook deze moeten we aanpassen tot 1 omtrek voor het gebouw. Uiteindelijk krijgen we op de manier een tekening met een gelijke hoeveelheid omtrekken als gebouwen. Dit is belangrijk!

Teken een vlak die het gebied waarover de dichtheid wordt berekend representeert. In de meeste gevallen ligt begrenzing van dit vlak in het midden van de straat rondom het blok/de blokken. Zet dit vlak in een laag met de naam gebied

 

Analyse

 

Het idee achter het script is dat de omtrekken van de gebouwen worden ge-extrudeerd met behulp van grashopper, op basis van de hoogten die grasshopper uit de laag 3D mesh haalt. Omdat de mesh een vorm van 3d is met een grotere foutmarge wordt in het script eerst een offset van de omtrek naar binnen gemaakt, en vanuit het startpunt van deze offset een lijn op de Z-as geprojecteerd. Deze lijn kruist ergens de 3D mesh en de hoogte hiervan is de basis van de hoogteinformatie voor een extrusie. Op basis van deze extrusie kunnen de m2 per gebouw(deel) worden berekend.

Laadt het script Dichtheid Script.gh. Als de gegevens in de juist laag staan wordt er direct een dichtheidberekening gemaakt. Waarschijnlijk zal je hier en daar fouten ontdekken. Dit kan meerdere oorzaken hebben:

  • De omtrekken worden niet alszodanig herkend door grasshopper: controleer welke lijnen niet worden meegenomen, repareer ze (sluiten van polylines bv.) of trek ze over.
  • De offset wordt niet naar binnen gemaakt maar naar buiten. Hierdoor snijdt de lijn op de z-as de 3D mesh niet en wordt er geen hoogte herleidt. Dit kan worden opgelost door de richting van de lijn te veranderen met de functie DIR in rhino.
  • Als alle lijnen werken moet er aan de input en output zijde een gelijk aantal gegevens worden geregistreerd. Dit kan je eenvoudig controleren.

In het linker kader is nu de dichtheid af te lezen voor het gebied als geheel. In het rechter kader worden de vierkante meters per gebouw weergegeven, en de coördinaten van een punt die dit gebouw representeert. Dit punt en de bijbehorende m2 worden in de opdracht voor volgende week gebruikt.BEWAAR DEZE INFORMATIE DUS GOED!

 

Dichtheid eigen Ontwerp

Met een vereenvoudigde versie van dit script kan je de dichtheid berekenen van ingrepen op basis van volumen. Hierbij is de intersectie van een lijn met een 3D mesh achterwege gelaten, maar het principe is hetzelfde. Dit script kan je ook downloaden: Dichtheid script ontwerp.gh. Plaats je ontwerp op de laag “eigen ontwerp 3D”, de 2D omtrek op een laag “eigen ontwerp 2D”. Ook hierbij worden de M2 per gebouw berekend. Deze gegevens kan je ook weer gebruiken voor de opdracht van week 3. Hierbij kan je de impact van je ontwerp op het netwerk van de stad analyseren.

 

Opdracht

In deze module wordt gevraagd om het BVO in en rond het gebied Hoboken, Rotterdam te inventariseren, te analyseren en slim te visualiseren in parametrisch 3D-model. Als onderlegger voor de inpassing van dit programma analyseer je zones in (een gedeelte van) het gebied om een passend scenario te scheppen.

  • Inventariseer BVO/FSI/GSI/OSR en L in de huidige situatie en documenteer dit in een 3D-model; deel het gebied in zones/eenheden in op basis van morfologische en typologische karakteristieken.
    In de volgende twee scenario’s wordt verwacht dat je aan de hand van het voorgestelde programma en eerdere bevindingen in de “City at Eye-level” volume toevoegt in het gebied; beide scenario’s zijn de basis voor de komende opdrachten voor Module 4-10:
  • Pas het voorgestelde programma in op basis van het Coolhaven Waterfront Rotterdam Masterplan : 25.000 m2 business en 200 woningen (ontwerp BASIS)
  • Bedenk zelf welk volume op welke plek jij/jullie ‘mogelijk’ vinden in dit gebied, waarbij rekening gehouden wordt met de woningbouwopgave zoals gesteld in het NRC; Wat is de maximale dichtheid die hier haalbaar is? (ontwerp MAX)

Onderbouw de aannames met een korte uiteenzetting van je analyse, een schematische weergave (bijvoorbeeld een 3D diagram uit Rhino of QGIS opgewerkt in illustrator), een SWOT-analyse in combinatie met referenties van de nieuwe bebouwing en 3D beelden van de openbare ruimte. De SWOT bestaat uit een screenshot van het 3D model met annotaties per S/W/O/T = 4 afbeeldingen.

 

Voor deze module zijn grasshopper scripts voorbereid die op basis van een 3D model in Rhino zowel analyserend als ontwerpend het maken van varianten op een slimme manier versneld. Er wordt van je verwacht dat je deze doorgrond en aanvult op relevante onderdelen.

 

Indeling clusters voor analyse dichtheid.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Module 4  -  Programma

 

In de vorige module is de locatie kwantitatief geïnventariseerd en omgezet in standaard indicatoren per zone/eenheid op basis van het BVO. Wat voor programma (Engels: land use) zich hierin bevindt is daarmee nog niet in kaart gebracht. In deze module wordt specifiek naar dit programma gekeken. Traditioneel wordt dit in 2D geprojecteerd. Echter, onze gebouwde omgeving bestaat uit meerdere bouwlagen: hetzij ondergrond, hetzij bovengronds. Het programma is per etage niet altijd hetzelfde. Zo zitten commerciële functies meestal op de begane grond, aangesloten op de openbare ruimte. Het doel van deze module is inzicht te verkrijgen van het stedenbouwkundige programma in het plangebied.

 

Opdracht

 

Inventariseer en categoriseer binnen het model van de vorige module welk programma op welke plaats is ondergebracht en hoeveel BVO dit beslaat. Stel voor de categorisatie een legenda vast. Daarna wordt het programma op basis van de scenario’s uit de vorige module aangepast.

  • Inventarisatie, documentatie en visualisatie van het bestaande programma.
    Op basis van de vorige module, geef invulling aan
  • het voorgestelde programma op basis van het Coolhaven Waterfront Rotterdam Masterplan : 25.000 m2 business en 200 woningen (ontwerp BASIS)
  • het scenario waarin de dichtheid gemaximaliseerd wordt: welk programma bevat dit voorgestelde volume en op welke plek in het gebied? (ontwerp MAX). Is er reden om het beoogde volume anders te organiseren, zo ja maak dan een ontwerp MAX+ (3D-model) [C->D]

 

Onderbouw de aannames met een korte uiteenzetting van je analyse, een schematische weergave (bijv. Een 3D diagram uit Rhino opgewerkt in illustrator), een SWOT-analyse in combinatie met referenties van de nieuwe bebouwing en 3D beelden van de openbare ruimte. De SWOT bestaat uit een screenshot van het 3D model met annotaties per S/W/O/T = 4 afbeeldingen.

 

Voor deze module zijn grasshopper scripts voorbereid die op basis van een 3D model in Rhino zowel analyserend als ontwerpend het maken van varianten op een slimme manier versneld. Er wordt van je verwacht dat je deze doorgrond en aanvult op relevante onderdelen.

 

Optioneel: Online Lesmateriaal Qgis open Gis data software

 

 

Literatuur

 

Spacemate (2004) Berghauser-Pont & Haupt, TU Delft, ISBN 90-407-2530-6 (link)

Sketchfab account. Als je de TU mail gebruikt voor inlog account krijg je toegang tot de PRO versie. 

 

 

 

Afronding week 2:

Inleveren doe je via het tabblad inleveren op deze webpagina.

Deadline voor het inleveren van de week opgave is 26-11-2017 (23:59)

 

Producten

 

PDF met:

  • opdracht ‘dichtheid’ van Module 3 (A), (B) en (C)
  • opdracht ‘programma’ van Module 4 (A), (B) en (C) + (D)
  • SWOT ‘ontwerp MAX’ (C): analyse van Strengths + Weaknesses + Opportunities + Threads

3DM file met de volgende lagen

  • Ontwerp BASIS (B)
  • Ontwerp MAX (C)
  • Aangepast ontwerp MAX+1 (D)

3DM file met

  • Casestudie gebied

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Week 3 : Centrality & Flows

 

In deze week onderzoeken we de verbondenheid tussen plekken en functies in het netwerk van de stad. De tool die we daarbij gebruiken heet Urban Network Analysis toolbox (UNA) en is ontwikkeld door City Form Lab van de Harvard universiteit.

De UNA toolbox lijkt op Space Syntax. Space Syntax is een stedenbouwkundige theorie die de kwaliteit van een stedelijk netwerk meetbaar probeert te maken door het objectiveren van bepaalde eigenschappen; bijvoorbeeld hoeveel keer je een hoek om moet om vanuit een startpunt andere punten binnen een (loop)afstand te bereiken (3/5-staps analyse), of hoe ver je kan komen met een beperkt aantal hoekverdraaiingen. Hoe vaak je een hoek om gaat, zegt iets over de ruimtelijke eigenschappen van een gebied (integratie, verbondenheid, overzichtelijkheid,…) en over het startpunt. Een locatie kan heel centraal liggen, maar ook ‘verborgen’.

De UNA toolbox is meer gericht op het kwantificeren van eigenschappen en minder op het kwalificeren. Het toekennen van kwaliteiten doe je zelf. Het gebruik van computers maakt het mogelijk meer en meer nauwkeurige studies te doen naar kwantitatieve eigenschappen van - en ingrepen op - stedelijke netwerken en deze gaan we inzetten op de ‘kwaliteit’ en ‘performance’ van het gebied te verbeteren.

 

Introductie UNA toolbox: http://cityform.mit.edu/projects/urban-network-analysis

 

UNA toolbox: Reach, Betweenness, Closeness & Straightness (Urban-Knowledge.nl)

 

Methode

 

UNA werkt met punten als representatie van bestemmingen, en lijnen als representatie van de structuur van de stad. Dit vraagt om een totaal andere kaart dan die we gewend zijn. Deze kaart kan eenvoudig worden gemaakt met de Tool Elk voor Grashopper. Omdat Open Street Maps en de 2D en 3D gegevens die we gebruiken niet met hetzelfde maatsysteem werken (Webmercator vs Rijksdriehoek) hebben de we Open Street Maps kaart voorbereid. Deze kaart is te downloaden via <link>.

De kaart bevat wegen en de omtrek van de gebouwen, maar nog niet de punten die nodig zijn voor de berekeningen in UNA. Deze punten met bijbehorende relevante gegevens over de m2 per gebouw hebben we zelf gegenereerd in week 2, en die gaan we nu gebruiken.

 

Voorbereiding

 

Optioneel: Een uitleg voor het gebruik van ELK is aan het einde van deze opdracht te vinden, en kan interessant zijn voor gebruik in toekomstige semesters.

 

Het importeren van gegevens uit de dichtheidstudies:

 

In het rechterkader van het Dichtheidscript is een overzicht gemaakt van de coördinaten van de gebouwen en de m2 per gebouw. Deze gaan we in UNA laden met behulp van Excel. In het kader worden de X, Y en m2 waarden weergegeven. Deze kan je doormiddel van copy-paste naar Excel brengen. Maak een kolom voor de X-, Y- en Z-waarden (alle o) en de waarden van de m2.

Save deze tabel als TXT-file (MS-DOS) en verander de extensie handmatig tot TSV (dit staat voor Tabular Seperated Values). Deze TSV-file kan door UNA worden ingelezen. Gebruik daarvoor de Import Points functie. Zorg dat de instellingen gelijk zijn aan onderstaand en klik op ‘File’ om de TSV-file in te laden. Laad de punten in de overzichtskaart op een aparte laag. Controleer of de punten op de goed plek staan in de kaart en neem de punten over van de andere groepen zodat er een complete kaart bestaat.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Module 5 - Centraliteit / Reach, Gravity & Straightness

 

Opdracht (I) REACH:Lokaliseer en sorteer belangrijke bestemmingen in het plangebied (Dijkzigt, metrostation, bushalte, Kunsthal …) en gebruik de Reach functie om analyses te maken over:

  • Wat is het bereik van de haltes van het openbaar vervoer?
    (bus en tram 400/500m, metro 700/1000m)
  • Welke belangrijke functies bevinden zich binnen loopafstand van de haltes?
  • Welke gebieden bevinden zich op loopafstand van meerdere haltes en zijn dus goed ontsloten?
  • Hoe pakken deze vragen uit voor de ontwerpen (BASIS) en (MAX) en zijn er redenen de ingreep aan te passen en zo ja hoe?(3D-model [C->E]

 

Breng de resultaten in beeld in diagrammen. Je kan de kleuren van de punten gebruiken om de gebouwen als geheel te kleuren met behulp van grasshopper. (PDF met screenshots en annotaties).

 

Opdracht (II) GRAVITY:De functie Gravity neemt in de Reach ook de ‘Weigth’ mee: met’ reach’ wordt alleen uitdrukking gegeven aan de hoeveelheid punten (adressen) binnen het bereik, met Gravity wordt ook het aantal m2 dat bereikt wordt meegewogen. Een enkel punt het ziekenhuis bv. kan toch een grote invloed hebben op de omgeving door de grote hoeveelheid m2, en de daarmee gepaard gaande aanloop.

Door de gewichten te gebruiken die mee zijn genomen met de import, en/of zelf gewicht toe te kennen aan belangrijke bestemmingen waarbij de m2 geen maat zijn voor de aanloop (meteohalte) kan er uitdrukking gegeven worden aan dichtheid van het gebruik.

  • Bedenk scenario’s: Hoeveel m2 kan er vanaf een metrohalte worden bereikt? Verandert het beeld t.o.v. reach?
  • Je kan alle punten ook als startpunt EN eindpunt benoemen. Bij berekening van de ‘gravity’ worden dan alle routes tussen alle punten meenomen en ontstaat er daarmee een overzicht van gebouwen die veel m2 in de nabijheid hebben = maar niet noodzakelijkerwijs zelf veel m2 bevatten.
  • Hoe pakt het nu uit voor de ontworpen ingreep? Zijn er nu redenen om de ingreep aan te passen en zo ja hoe? (3D-model )[C->F]

Breng de resultaten in beeld in diagrammen. Je kan de kleuren van de punten gebruiken om de gebouwen als geheel te kleuren in grasshopper. (PDF met screenshots en annotaties).

 

Opdracht (III) STRAIGHTNESS:Straightness werkt net zoals voorgaande functies, maar geeft aan in hoeverre de verschillende routes langs rechte wegen plaatsvinden, waarmee het de ‘verbondenheid’ in het netwerk uitdrukt op een manier vergelijkbaar met Space Syntax.

  • Ook hier kan er met en zonder Weights worden gewerkt. Onderzoek de verschillen.
  • Maak ook hier weer vergelijkingen met belangrijke bestemmingen en met het netwerk als geheel, en de ontworpen ingreep.
  • Zijn er redenen de mogelijke wegenstructuur van de ingreep aan te passen zodanig dat de nieuwe wijk juist meer besloten wordt (minder straightness) of zich juist meer voegt naar de mogelijke verbindingen met wijken in de omgeving (meer straightness) [C->G]

De ‘rechtheid’ van routes is in space syntax een maat van verbondenheid. Het kent in de vorm van UNA ook een praktisch nut: voor fietsroutes bijvoorbeeld. Om de stad beter te ontsluiten voor de fiets kan de rechtheid van de routing tussen belangrijke bestemmingen van invloed zijn op het gebruik ervan. Op die manier kan deze tool dus ook ingezet worden om te analyseren waar een fietsroute aangelegd of verbeterd zou kunnen worden.

 

Module 6 - Flows / Betweenness

 

Met deze tool kunnen de verkeerstromen in het netwerk van de stad gekwantificeerd worden. Dit is bruikbaar om bijvoorbeeld keuzes te maken in het aanpassen en/of verbeteren van straatprofielen. Er kunnen meerdere verkeerstromen in kaart worden gebracht. De beperking is dat UNA geen onderscheid maakt in wegsoorten, dus dat moet je zelf doen met behulp van het onderscheid dat in de kaart is gemaakt.

 

Opdracht BETWEENNESS/FLOW:Gemotoriseerd verkeer maakt daarbij bijvoorbeeld meestal gebruik van hoofdroutes en wegen met de hoogste mogelijke snelheid. Voetgangers nemen vaak de kortste route, of een route met een bepaalde kwaliteit, zoals een park. Dit onderscheid kan je zelf in de kaart aanbrengen.

  • Creëer met de input van voorgaande opdrachten (locatie metrohalte etc) een overzicht van de verkeerstromen rond en in het plangebied, met en zonder de ingreep. Maak daarbij onderscheid tussen gemotoriseerd verkeer, fietsverkeer en voetgangers.
  • Hoe pakt deze analyse uit voor de ingreep? Zijn er straten of kruispunten die een hoge belasting kunnen verwachten? Zijn er (grote) verschillen tussen de verkeersoorten? Zijn er redenen de structuur aan te passen om de impact van de verkeerstromen anders te sturen? [C->H]
  • De tool kan ook ingezet worden om mogelijke sluiproutes in de wijk t.o.v. hoofdwegen te identificeren en daartegen maatregelen te nemen.

Breng de resultaten in beeld in diagrammen. Het is niet de bedoeling in dit stadium de straatprofielen zelf te gaan ontwerpen.

 

literatuur

 

Space syntax: https://en.wikipedia.org/wiki/Space_syntaxhttps://en.wikipedia.org/wiki/Space_syntax

 

ELK gebruiken voor het importeren van kaarten met Open Street Maps (OSM)

 

Elk importeert gegevens uit OSM. OSM werkt met lijnen als wegen, en een omtrek als gebouw. Met grasshopper is het eenvoudig van een omtrek het centrum te bepalen en dit als punt voor UNA te gebruiken. Het nadeel is dat deze punten geen ‘weight’ hebben en er dus geen vergelijkingen gemaakt kunnen worden die inzicht geven in de verhoudingen als gevolg van de verschillende dichtheden.

 

Afronding week 3

 

Inleveren doe je via het tabblad Inleveren op deze webpagina.

Deadline voor het inleveren van de week opgave is 03-12-2017 (23.59)

 

 

Producten

PDF met

  • opdracht Module 5 (I) ‘reach’ voor (A), (B) en (C)
  • opdracht Module 5 (II) ‘gravity’ voor (A), (B) en (C)
  • opdracht Module 5 (III) ‘straightness’ voor (A), (B) en (C)
  • SWOT ‘ontwerp MAX’ (C): analyse van Strengths + Weaknesses + Opportunities + Threads

3DM file met de volgende lagen

  • Ontwerpen MAX+ (E), MAX+ (F), MAX+ (G), MAX+ (H)

Links* naar (URL)

  • Sketchfab modellen MAX+ E/F/G/H

Week 4: Klimaat

 

Deze week staat het klimaat centraal. Computermodellen zijn bij uitstek geschikt om inzicht te geven in zowel de klimatologische condities in de huidige situatie als voor het modelleren van toekomstige situaties. In deze week zullen we kijken naar bezonning, energie en hitte.

 

Module 7 -bezonning

 

Introductie

De zon is belangrijk. Dat behoeft geen betoog. Het doel van deze opdracht is om inzicht te krijgen in de bezonning van het gebied en de wisselwerking tussen open ruimte/groen, zon, functie en bouwmassa. Inzicht in de manier waarop het plangebied onder invloed staat van de zon biedt aanknopingspunten om minder goed functionerende gebieden aan te wijzen en een nieuw ontwerp te maken voor deze gebieden. Daarnaast biedt het aanknopingspunten om binnen een planontwikkeling functies, gebouwen en/of inrichting in het plangebied optimaal te positioneren en daarmee de kwaliteit van de openbare ruimte en de bebouwing te verhogen.

We maken bij deze opdracht gebruik van Rhino, Grasshopper in combinatie met Ladybug: een tool die data van het weer inzichtelijk maakt en toepasbaar als dynamische parameter in een ontwerpproces. Deze opdracht bestaat uit 3 delen:

  • Voorbereiding: Het installeren van Ladybug en bekend worden met de werking.
  • Het maken van bezonningsstudies van de locatie.
  • Het ontwerpen van een ingreep om de huidige situatie te verbeteren.

De gegevens worden gecombineerd met de al bekende gegevens uit opdracht 1 en 2, waarbij jullie inzicht hebben gekregen in waar de verschillende functies in het gebied zich bevinden.

 

Voorbereiding

Installeer ladybug & honeybee:
http://www.food4rhino.com/app/ladybug-tools

Getting started 1 – installing:
https://www.youtube.com/watch?v=8UFkJL-aZy8
Getting started 2 – visualize data:
https://www.youtube.com/watch?v=sRfd4K3b9ew
Getting started 3 – Sunpath basics:
https://www.youtube.com/watch?v=Fwe9ZJnTSH0
How to use sunpath in ladybug: 1,2,3
https://www.youtube.com/watch?v=9_u0dnyq2QI
https://www.youtube.com/watch?v=id5Ll1p2NYM
https://www.youtube.com/watch?v=gqcOmWLUDYw

Download EPW data van Nederland (Schiphol) zoals aangegeven in de tutorial en link deze online of lokaal aan ladybug in grasshopper. Gebruik de 3D modellen uit voorgaande opgaven. Controleer of je standaard bewerkingen kan uitvoeren. Template: Ladybug bezonning PV en UHI.3DM

LET OP:de tools van Ladybug hebben meestal een ‘Runit’ selector: dit is bewust gedaan omdat ladybug zwaardere berekeningen uitvoert. Je moet een tool dus vaak ‘aan’ zetten voor dat hij wat doet. Dit doe je door een boolean toggle van ‘false’ naar ‘true’ te zetten.

 

Opdracht

In de eerste opdracht maken we bezonningsstudies in het gebied. Een belangrijk verschil met een bezonningstudie die een programma als Sketchup kan maken is dat Ladybug het aantal zonuren kan kwantificeren. Dit maakt het mogelijk eisen die aan bijvoorbeeld woningen worden gesteld – een minimaal aantal zonuren bijvoorbeeld – te onderzoeken en je ontwerp daar op aan te passen.

Gebruik de locatie en de zonfunctie en de ladybug in Rhino om bezonningsstudies te maken op het gebied van jullie groep. Verdeel daarvoor het gebied in kleinere delen zodat het niet te zwaar wordt voor je computer. Bij uit van bijvoorbeeld 200 bij 200 meter en werk in meters.

Download het voorbeeld Ladybug 1 sunhours.gh en controleer of alles werkt; zet de geometrie in een laag genaamd ‘geom’ of verander de naam van de laag in de ‘pipeline geometry’ tool naar de laag waar je geometrie in staat, en zet de radation tool ‘aan’ door de boolean toggle op ‘true’ te zetten.

Voor een goed inzicht in bezonning van een locatie worden vaak extremen gebruikt; midwinter en midzomer. Met ladybug kan het verloop van meerdere perioden tegelijk laten zien, en daarmee een beter inzicht creëren. In het voorbereide script zijn midwinter en midzomer beide geselecteerd.

In het script is het ook mogelijk met een slider een specifiek punt te selecteren om de waarde van de zonuren uit te lezen. Ook is het mogelijk de geometrie te veranderen en daarmee het effect van een ingreep in ‘real time’ te onderzoeken. Gebruik deze mogelijkheden!

Geef in duidelijke diagrammen/tekeningen, kaarten en renderings aan welke combinaties van functies en zoninval goed werken en welke minder.

Bedenk daarbij meerdere scenario"s:

  • Optimale zon voor de openbare ruimte/openbare functies/straatfuncties
  • Optimale zon voor wonen en andere functies; volgens de wet moet elke woning bijvoorbeeld een bepaalde hoeveelheid licht ontvangen (nen 2057)
  • Het beperken van hinderlijke zon: winkels (geen zon op voedsel), kantoren (opwarming)
  • Groen heeft voldoende licht en zon nodig.
  • "Schets" mogelijkheden tot verbetering
    • Woningen anders orienteren
    • Functie veranderen
    • Dichtheid, FSI en of bouwmassa te veranderen

 

Module 8 : Energie

 

Voor het verduurzamen van onze maatschappij moeten we slim omgaan met energiebronnen. Met de zon kunnen we in een deel van onze energiebehoefte voorzien, zowel op een passieve als een actieve manier.

Met de tool PhotovoltaicsSurface kan je met Ladybug berekenen hoeveel zonne-energie er op het dak van de gebouwen valt, en hoeveel elektriciteit je hiermee kan genereren met behulp van PV-cellen. Hierbij wordt de stralingsenergie vanuit de hemelkoepel en directe straling van de zon gebruikt. Deze informatie kunnen we inzetten om de gebouwde omgeving beter gebruik te laten maken van de aanwezige energiepotentie.

 

Opdracht

Gebruik de locatie en de radiationtool van Ladybug in Rhino om PV-cel studies te maken op het gebied van jullie groep. Werk in meters en met niet te grote stukken van jullie gebied (bv 200x200m). Kopieer of teken de daken die je wil analyseren en zet deze op een aparte laag met de naam ‘daken’. Template: Ladybug bezonning PV en UHI.3DM

Download het script Ladybug 2 pv panelen.gh. En controleer of alles werkt.

Maak gebruik van de berekende oppervlakte per gebouw uit de opdracht van week 2. Ga uit van een gebruik van 3000 kWh voor een woning - gemiddelde grootte 120 m2 BVO – en van 100 kWh per m2 per jaar voor een kantoorfunctie.

Evalueer het gebied op zijn energiepotentie. Beantwoord vragen als:

  • Hoeveel kWh wordt er potentieel gegenereerd en is dit voldoende voor de functie(s)?
  • Zijn er mogelijkheden om overschotten of tekorten op blokniveau te balanceren?
  • Of kan er in de wijk een balans worden gecreëerd?
  • Is het zinvol ook gevels in te zetten, en zo ja, welke?
  • Kan er met behulp van een andere morfologie een balans worden gecreëerd?
  • Of met een andere dichtheid...

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Module 9 - Urban Heat Island Effect

 

Urban Heat Island effect, afgekort UHI, is een term die gebruikt wordt voor het verschil in omgevingswarmte tussen stedelijk gebied en niet stedelijk gebied. Dit verschil ontstaat door het hogere gebruik van energie in de stad in gebouwen en het verkeer, de verminderde penetratie van wind in de stad, en door de afwezigheid van groen die zonne-energie absorbeert. Deze warmte kan oplopen tot meerdere graden en heeft een negatieve invloed op de luchtkwaliteit door de vorming van ozon in combinatie met uitlaatgassen.

Er worden 2 zones gedefinieerd; de eerste zone is het gebied van de grond tot de toppen van de bomen/dakrand van gebouwen (de meest voorkomende bouwhoogte in stedelijk gebied komt hiermee overeen), ook wel Urban Canopy Layer (UCL) genoemd. De tweede zone loopt vanaf de eerste zone tot ca 1,5 km, waarboven de stad weinig of geen invloed meer uitoefent. Dit wordt de Urban Boundary Layer genoemd. In deze zone komt het verschil in temperatuur tussen ‘de stad’ en ‘het platteland’ tot uitdrukking. Op de tweede zone kunnen wij in het plangebied geen invloed uitoefenen, maar op de eerste wel.

Ben er van bewust dat effecten van UCL op UBL elkaar tot op zekere hoogte beïnvloeden.

Gebruikte afkortingen:

  • UHI (Urban Heat Island)
  • UBL (Urban boundary layer) zone van ca 20m tot 1,5 km
  • UCL (Urban Canopy Layer) zone van grond tot ca 20 meter

Het doel van de opdracht is om het UHI-effect in UBL en UCL in een deel van de bestaande situatie in kaart te brengen, om vervolgens in UCL ontwerpingrepen te doen om het effect te verminderen.

Voor deze opdracht maken we gebruik van online ArcGIS en Rhino i.c.m. grasshopper en Ladybug.

 

Voorbereiding

Volg de volgende online tutorials voor ladybug:

Getting started 4 – Wind rose basics:
https://www.youtube.com/watch?v=G27WWkqlKxA
Radiation analysis:
http://james-ramsden.com/radiation-analysis-in-ladybug-for-grasshopper-example-file/
Selecteren van uren & perioden:
https://www.youtube.com/watch?v=s3stJVyaRmg

Download het script Ladybug 3 UHI.GH de Urban heat kaartgegevens van ArcGIS.

 

Opdracht

UBL: Urban Boundary Layer

  • Breng UHI op de lokatie in kaart met behulp van de meteorologische gegevens uit arcGIS. Interpreteer de gegevens en beredeneer de relatie met de omgeving in analysetekeningen. De meteorologische gegevens zijn gegevens op het gebied van UBL, en geven dus alleen een beeld van de zone van ca 20 m tot 1,5 km.

UCL: Urban Canopy Layer

  • Leg met behulp van de radiation analysis tool van Ladybug en het 3D model verbanden tussen warmte in de UCL en de ruimtelijke opbouw van het gebied. Beperkt het onderzoek tot de momenten dat er ook daadwerkelijk problemen ontstaan: langdurige perioden van zon, in de zomer, weinig wind, etc. Deze gegevens zijn doormiddel van het gebruik van de ‘conditionalstatement’ uit Ladybug te halen. Wat was bijvoorbeeld de dominante windrichting ten tijde van de warmste dagen?
  • Houdt dus rekening met
    • temperatuur gegevens
    • zonnestand
    • windgegevens
    • Water
    • Groen en Bomen

Zoek naar probleemgebieden en bedenkt mogelijkheden tot verbetering. De berekening wordt bij een laag genoeg gekozen resolutie bijna in ‘real time’ uitgevoerd op de ingevoerde geometrie. Je kan dus vrij eenvoudig ingrepen testen, en voor het mooie plaatje de resolutie later verhogen;

  • Vergelijk de bevindingen van de radiation analysis tool met de daadwerkelijke situatie rekening houdend met materiaal (van de straat en gevels), groen en ruimtelijke objecten. Gebruik hiervoor kaarten en Google street view (zie ook week 1). Voeg elementen in het 3D model toe indien nodig om de analyse te verbeteren (abstracte bomen bijvoorbeeld)
  • Bedenk mogelijke verbeteringen met elementen uit de stad; een plein met veel steen kan meer groen krijgen (schaduw en absoptie van de energie) of een watermassa; een gesloten blok geopend waardoor wind de warmte makkelijker kan afvoeren;
  • Er kunnen ook temporele ingrepen gedaan worden: het gemotoriseerde verkeer kan gedurende een periode beperkt worden.

 

Literatuur

Onderzoek wageningen UHI rotterdam

 

Afronding Week 4

  • Deadline voor het inleveren van de week opgave is 10-12-2017 (23.59)

 

Producten

PDF met

  • opdracht Module 7 ‘bezonning’ voor (A), (B) en (C)
  • opdracht Module 8 ‘PV’ voor (A), (B) en (C)
  • opdracht Module 9 ‘UHI’ voor (A), (B) en (C)
  • SWOT ‘ontwerp MAX’ (C): analyse van Strengths + Weaknesses + Opportunities + Threads

3DM file met de volgende lagen

  • Ontwerpen MAX+ (K), MAX+ (L), MAX+ (M)

Links* naar (URL)

  • Sketchfab modellen MAX+ K/L/M

 

Module X – Geluidscontouren (optioneel)

Link NoiseTube app:
http://www.noisetube.net/
  • installeer de app (android of iphone)
  • maak een gratis account aan in de app
  • maak metingen op de locatie.
  • de metingen zijn later te downloaden vanuit je noisetube account.

Per groep een aandachtsgebied gerelateerd aan tijd:

  • Bijgaand een kaart met de aandachtsgebieden per groep.
  • Bijvoorbeeld het rode gebied voor groep A en D. Groep A in de ochtend, groep D in de middag. Zodoende krijgen we ook inzichten in verschillende metingen per tijdstip.
  • Zo ook voor groepen B en E voor de blauwe route en C en F voor de oranje route.

Na de metingen:

  • Download uit je NoiseTube account alle kml files voor alle metingen en upload deze gezamenlijk per team in Brightspace

N.B.: de tijdmeting is beter als je loopt (minder wind t.o.v. fietsen). Meet zo veel mogelijk. Je zal merken dat het redelijk eenvoudig is om veel te meten met de noisetube app.

Inleveren:

 

De week opgave staat uitgebreid omschreven  in het overeenkomstige tabblad

Week 1       -       Week opgave         -     19-11-2017   (23.59)

Week 2      -       Week opgave          -     26-11-2017   (23.59)

Week 3      -       Week opgave          -     3-12-2017   (23.59)

Week 4     -       Week opgave           -    10-12-2017   (23.59)

Week 5    -      Via Brightspace         -     17-12-2017   (23.59)

BK3ON3 - Downloads en links  ( if you use  a Chrome browser - right click on link and select save link as )

 

 

Week 1 files:

 

 

 

Locatie:

 

 

SketchFab files:

 

 

Other:

 

 

 

 

 

 

 

 

Voorbereiding (15-11-2016)

 

Software:

 

Zorg dat je voor aanvang van het onderwijs voorbereid bent op de workshop. Zorg dat je de volgende zaken voor de eerste workshop op orde hebt:

 

Voor week 1

 

  • Voor Mac gebruikers: Windows is geinstalleerd op je laptop via Bootcamp (Geen parralels of VirtualBox)

            http://adhok.bk.tudelft.nl/site/wp-content/uploads/2014/05/OSX-WinMac.pdf

 

  • Rhino 5 installatie handleiding:

            http://adhok.bk.tudelft.nl/site/manuals/installation-guides/#rhino

 

  • Rhino 5 downloaden:

            via blackboard

 

 

 

  • Het GML-bestand is uit te lezen met behulp van het programma QGIS. Dit programma is te downloaden via: QGIS_Direct_Download_x64

 

 

 

 

 

 

 

 

Computermuis (werken met een track-pad is onmogelijk)

 

Problemen oplossen

 

  • Als je een Apple computer hebt, moet je Windows installeren. Een deel van de programma's isnamelijk alleen beschikbaar voor Windows. Als je vragen hebt hoe je dat het beste kunt aanpakken, ga dan langs bij @HOK. Student ICT Support voor advies.

 

  • Mocht je vragen hebben over het installeren van software of problemen hebben met je laptop ga dan langs bij @HOK. Student ICT Support voor advies.

 

 

Zelf problemen oplossen

 

Help files

  • Rhino heeft een zeer goede helpfunctie. Weet je niet precies wat een commando doet? Druk op F1 in rhino, en deze geeft veel informatie voor hulp bij Rhino.

 

Gericht zoeken op problemen

  • Kom je een probleem tegen? Zoek op de (letterlijke) foutmelding die je hebt gekregen, in veel gevallen zul je antwoorden op je probleem krijgen.

 

@hok Student ICT Support

  • Afhankelijk van het moment kunnen er experts op het gebied van je probleem bij adhok aanwezig zijn. Je vind @hok op BG.Midden.130 (Begane grond,, straat van bouwkunde, tussen Stylos en FSR)

 

Forums

  • Forums zijn vaak de manier waar vragen specifiek over software gesteld worden, de volgende fora zijn beschikbaar voor de software gebruikt binnen dit vak. Zorg dat je als je gebruikt maakt van forums je je vraag zo helder mogelijk stelt.

 

 

 

 

 

 

CONTACT

 

 

Telnr +3127892136

 

Room 01+.West.040

 

Faculty of Architecture and the

Built Environment

 

Building 8

 

Julianalaan 134

 

2628 BL Delft