In seiner klassischen Abhandlung über Architektur schrieb Vitruv, dass die Grundprinzipien eines jeden Gebäudes firmitas, utilitas und venustas seien.

Dies kann als Leistung, Nützlichkeit und Inspiration interpretiert werden. Historisch gesehen lässt sich beobachten, dass je nach der Art des dominierenden Akteurs im Bauprozess einem der Grundsätze Vorrang vor den beiden anderen eingeräumt wird. Bei den gotischen Kathedralen zum Beispiel stand die Schönheit an erster Stelle, da ihre Kathedralen buchstäblich in den Himmel ragten. In den letzten beiden Jahrhunderten, nach der industriellen Revolution, waren die Investoren die wichtigsten Interessenvertreter, was zu Sullivans "form follows function" als vorherrschendem Paradigma in der Architektur führte.

Doch die Zeiten ändern sich. Die Grenzen des exponentiellen Wirtschaftswachstums in einer linearen Wirtschaft sind erreicht, und die Grenzen unseres Planeten werden immer deutlicher sichtbar. Der Klimawandel, die Verknappung der Ressourcen und der Zusammenbruch der biologischen Vielfalt setzen uns zunehmend Grenzen für unser Handeln. Nachhaltigkeit wird zur Leittugend für unsere Branche. Unser Planet und seine langfristigen Interessen sind ein wichtigerer "Stakeholder" als kurzfristige Kapitalerträge, die auf Kosten des Planeten erzielt werden. Dies erfordert ein neues Paradigma in der Architektur: "Form follows sustainability".

Die Gestaltung mit unserem Planeten als wichtigstem Stakeholder erfordert ein verstärktes und wachsames Augenmerk insbesondere auf die Leistung eines jeden Objekts. Anlagen haben das Potenzial, Wasser aufzufangen und Kohlenstoff zu speichern, Energie zu erzeugen und ausreichend Platz für die Artenvielfalt zu bieten. Natürlich müssen sie auch weiterhin nützlich und anregend sein. Im 21. Jahrhundert und angesichts des Zustands der Umwelt kann eine Anlage, die nicht nachhaltig ist, jedoch weder nützlich noch inspirierend sein.

Das Mantra auspacken

Wenn sich die Formgebung an den angestrebten Nachhaltigkeitsergebnissen orientieren soll, dann brauchen wir eindeutig einen neuen Ansatz für die Technik. Angesichts der Komplexität der Nachhaltigkeitsziele und der Tatsache, dass es schwierig ist, verkörperte und betriebliche Emissionen wirklich aus dem Gebäudedesign zu entfernen, müssen wir uns mit einer weitaus größeren Bandbreite von Faktoren, Zielen und anderen Überlegungen auseinandersetzen.

Außerdem können wir es uns nicht mehr leisten, reaktiv zu sein und die Technik als Reaktion auf ein bereits festgelegtes Briefing oder eine definierte architektonische Vision anzuwenden. Wir müssen proaktiv handeln und unseren Kunden und Mitarbeitern einen validierten Rahmen nachhaltiger Optionen zur Verfügung stellen, aus denen sie wählen können. Diese sollten den Auftrag vorgeben.

Wenn wir alles in unserem Kopf erforschen, sind wir in der Regel auf das beschränkt, was wir bereits wissen.

Tristram Carfrae

Ehemaliger stellvertretender Vorsitzender, Arup

Glücklicherweise verfügen wir im 21. Jahrhundert über die nötige Rechenleistung, um die vielen Stränge dieser neuen Art der Gestaltung zusammenzuführen. So können wir multidisziplinäre Designplattformen entwickeln, auf denen wir Optionen generieren, Analysen durchführen, Algorithmen für die beste Lösung anwenden, die relevanten Daten extrahieren und speichern und die Ergebnisse auf überzeugende, informative und überzeugende Weise visualisieren können. Dies ist die Domäne des Computational Design, und sie hat bereits tiefgreifende Auswirkungen auf die Art und Weise, wie wir entwerfen, und auf die Qualität der Ergebnisse, die wir erzielen können.

Erkundung der Realität innerhalb der Maschine

Nehmen wir ein typisches Entwurfsprojekt: ein gemischt genutztes Wohn- und Gewerbegebiet in einer Großstadt. Mit einer rechnergestützten Entwurfsplattform wie unserer eigenen Arup inForm können wir über die Kernanliegen des Kunden - Wert pro Quadratmeter, Energieverbrauch und Materialkosten - hinausgehen. Mit Arup inForm können wir zusätzliche Kriterien für Komfort (Wind, Tageslicht, Akustik), Qualität (Ausblicke, soziale Sicherheit) oder Nachhaltigkeit (verkörperter Kohlenstoff, Verbesserung der biologischen Vielfalt) und viele andere hinzufügen, um eine wirklich nachhaltige Designdefinition abzurunden, auf die sich Bauherr, Investoren, Planungsabteilung und die örtliche Gemeinde einigen können. Das Tool kann viele Optionen generieren, die unseren Anforderungen entsprechen, und dies wird dann eine architektonische Entwicklung ermöglichen, die auf erreichbaren Nachhaltigkeitszielen für das Projekt als Ganzes basiert.

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Mathew Vola von Arup spricht darüber, wie computergestütztes Design zu einem aufgeklärteren Entwurfsergebnis führt

Computergestütztes Design hält uns in gewisser Weise über die wahren Auswirkungen von Design auf dem Laufenden und setzt gleichzeitig unsere Kreativität frei. Es ermöglicht uns, über die traditionellen Annahmen über Design und Materialien, Form und Funktion hinauszugehen - Annahmen, die uns in den Jahrzehnten vor der Klimawissenschaft vielleicht nicht beunruhigt haben, aber heute sicherlich schon.

Abgesehen von den zentralen Ergebnissen und der Leistung auf Projektebene hat das rechnergestützte Design das Potenzial, dem Design die dringend benötigte Radikalität zurückzugeben. Es ermöglicht jedem Ingenieur, Designer, Architekten und Kunden, seine Entscheidungen mit mehr Mut zu treffen. Es kann unserer Branche helfen, endlich eine Führungsrolle in Sachen Nachhaltigkeit zu übernehmen.