Počítačové navrhování - SKVĚLÝ modul v magisterském programu

Modul Počítačové navrhování / Design Computing je součástí magisterského studijního programu Architektura a urbanismus, oboru Architektura na Fakultě architektury ČVUT. 

Garanti modulu: 

• prof. Dr.-ir. Henri Achten, 
• doc. Ing. arch. Miloš Florián, Ph.D., 
• doc. Ing. arch. Dana Matějovská, Ph.D.

1.    Anotace modulu

Digitalizace ve všech fázích projekční činnosti, přípravy a realizaci staveb i jejich další užívání jsou základním mottem připravovaného programu Stavebnictví 4.0. Vysoké školy by měly na tuto výzvu, která je podporovaná vládou České republiky, reagovat. Modul Počítačové navrhování / Design Computing nabízí komplexní znalosti v rámci digitalizace již zmíněných oblastí. Studenti absolvující modul Počítačového navrhování budou připraveni na funkci architekta - digitálního lídra, který je schopen vést inovativní, efektivní a udržitelné špičkové architektonické projekty. Je velice důležité, že se absolventi uplatní v současném propojeném světě, kde se spolupracuje v expertních mezinárodních týmech projekčních, realizačních i vědeckých.

2.    Přijetí do modulu

Ke studiu modulu budou zapsáni zájemci z řad přijatých studentů do magisterského studia oboru Architektura na začátku 7. semestru studia po absolvování povinného pohovoru.  Uchazeči musí předvést svoje dovednosti a znalosti základní počítačové gramotnosti – využití CAD softwarů a základních principů digitálního navrhování.

Absolventi oboru budou odborně připraveni pro práci architekta – digitálního lídra v projekčním ateliéru i v realizační firmě v České republice a v zahraničí. Absolventi též získají znalosti potřebné pro práci ve výzkumných týmech univerzit v ČR i ve světě, které se zabývají obory:  

• počítačové navrhování
• simulace, analýzy, optimalizace
• digitální fabrikace
• aplikovaný  i teoretický digitální výzkum 
• vývoj softwaru

V současnosti je již uzákoněno v mnoha státech Evropské unie, že veřejné zakázky se posuzují povinně z datových modelů – tzv. informačních modelů budov BIM. Digitální datový model zahrnuje celý proces od koncepčního návrhu a vlastní projekční fáze přes realizaci (management a řízení výstavby) až po užívání budov (facility management).  Je nutné si uvědomit, že architekti by měli mít takové znalosti, aby mohli převážnou část těchto procesů kontrolovat a ovlivňovat.  

Absolventi modulu Počítačové navrhování:

• dokáží využít datový model na pokročilé úrovni – zpracovávat další procesy jako analýzy, simulace, optimalizace pro navrhování i realizaci 
• budou specialisté na pokročilé návrhové techniky, pokročilou geometrii konstrukcí
• zvládnou se orientovat v pokročilé stavební výrobě, založené na robotice a rapid prototyping
• prosadí se v inovativním plánování měst
• tvůrčím způsobem doplní specialisty v mezioborové spolupráci
• budou splňovat požadavky uznaného oboru pro autorizaci ČKA pro obor architektura. 

4.    Organizace modulu

Výuka modulu Počítačové navrhování / Design Computing bude založena na systému výuky stávajícího oboru Architektura a urbanismus včetně kreditového rozsahu. Bude zachovávat princip proporcionality mezi teoretickou a ateliérovou výukou. Modul je připraven v českém jazyce a posléze je možné některé předměty nabídnout i v anglickém jazyce.

5.    Struktura výuky modulu 

• předměty magisterského stupně oboru Architektura

Počítačová grafika II, kde  se studenti seznámí s novými typy prezentačních nástrojů, které vedle klasických prezentacích se uplatní ve web aplikacích, při přednáškách i při různých sdílených informacích. Důležitou součástí Počítačové grafiky II je prezentace virtuální reality i rozšířené reality. Studenti se mohou aktivně v prostorách MOLABu projít virtuální realitou různých architektonických modelů. Výuka je primární přípravou pro práci v experimentálních ateliérech Počítačová grafika II navazuje na Počítačovou grafiku I – povinně volitelný předmět v bakalářském studiu.

• PRI I. – Prostorová informatika GIS (databázové systémy)

•  

• Pozemní stavitelství VII. – pokročilé materiály, využití robotiky ve stavebnictví

• Počítačové navrhování I./ Design Computing I. , pokročilá práce s daty, BIM.

• Počítačové navrhování II./ Design Computing II. (viz níže zpracované syllaby, kde se student seznámí s následujícími tématy: teorie současné architektury, metodika současného navrhování,  pokročilé parametrické navrhování, rapid prototyping, AI, robotika, automatizace, simulace, analýza, optimalizace, CAD/CAM, data minig, pokročilá práce s daty.

• Počítačové navrhování III./ Design Computing III. (upravená Matematika II) – pokročilá geometrie v architektuře, matematicky popsané geometrické objekty, využití skriptování.

6.    Ateliéry 

Modul Počítačové navrhování / Design Computing  nabízí studentům výuku v ateliérech Ústavu modelového projektování.  V ateliérech je podstatný proces navrhování pomocí nástrojů pro pokročilé navrhování (softwary a aplikace) - nástrojů, které se v současnosti běžně používají ve větších architektonických kancelářích. V realizačních ateliérech se studenti soustředí na různé typy digitální fabrikace s přesahem do výroby prototypů. Výsledná prezentace v ateliérech se zaměří na kvalitní výstupy i s ohledem na nové typy prezentací.

Návrhy budou reagovat na následující techniky a informace: analýzy, simulace, geometrické zákonitosti, parametrický design, performativní design, optimalizace, pokročilá výroba, pokročilé materiály… Bude kladen důraz na týmovou mezioborovou spolupráci. 

Možná zadání ateliérů : aplikace inovativních konstrukčních a robotických systémů, sdílených prostorových konceptů, typologie i mobility v architektuře a urbanismu. 

Ateliéry budou díky propojení se studenty Ph.D.  též důležitou výzkumnou platformou,  tvůrčími think-tanky. Díky návaznosti na doktorský program se ateliérová tvorba bude věnovat i alternativním principům navrhování staveb a celků. 

Diplomní seminář a diplomní projekt : 

• témata budou vycházet z využití nových procesů navrhování, nových technologií, inovativních  systémů, nových materiálů a interdisciplinarity.

7.    Předměty

• Počítačová grafika 2 (pokročilé prezentace) – přehled aktuálních prezentačních technik pro architekty – 2D grafika, video, virtuální realita, rozšířená realita (augmented reality)
• Prostorová informatika I. – GIS, geografický informační systém
• Pozemní stavitelství VII. - obsahuje 4 přednášky doc.Floriana 
• Počítačové navrhování I. / Design Computing I Informační model budovy – BIM: teoretický rámec s aktuálními informacemi z České republiky a ze zahraničí, seznámení se s typy analýz a simulací
• Počítačové navrhování II. / Design Computing II: Architektura / Architecture - současná architektura 
• Počítačové navrhování III. / Design Computing III.: Geometrie / Geometry 

​​​​​​​