Sound to shape: the Vltava Philharmonic Hall : a new approach to design supported by AI and contemporary technologies

This thesis proposes a design for the concert hall in Prague, developed through a process that originates in the traditional musical composition “The Moldau” and translates its intrinsic qualities into architectural form, investigating the potential of a hybrid, AI-assisted computational methodology for the design of a concert hall, combining artistic interpretation, parametric modelling, performance-based optimisation, and technical validation. The study explores how musical qualities such as harmony, rhythm, tempo, dynamics, and compositional structure can be translated into visual representation and subsequently into architectural form. Through an audio-reactive workflow, the composition is transformed into a dynamic point cloud, which is subsequently selected, transformed and reinterpreted in a 3D geometry. This ultimately provides an exploratory formal framework that is progressively rationalised through parametric processes. In parallel, a data-driven process addresses the building’s functional organisation. The competition brief is translated into dimensional requirements, relationships of proximity, and functional groups, which are tested through evolutionary optimisations. Thus, the process develops in a synergy within an expressive process derived from music and a quantitative process based on programme, performance, and spatial efficiency. The resulting proposal is further evaluated in relation to its urban context, structural feasibility, acoustic behaviour, environmental performance, and constructability, demonstrating the rationalisation of a theoretical approach to design. At last, the research concludes that architectural design can emerge from the integration of multiple complementary logics: the interpretative translation of musical structures, the functional and programmatic organisation of spatial requirements, and the computational processes that support their rationalisation. Within this framework, AI and computational tools are employed not as autonomous authors, but as supporting instruments in the design process, mediated by human judgement and architectural intent.

Questa tesi propone il progetto della sala da concerto di Praga, sviluppato attraverso un processo che ha origine nella composizione musicale tradizionale “La Moldava” e ne traduce le qualità intrinseche in forma architettonica, indagando il potenziale di una metodologia computazionale ibrida assistita dall’intelligenza artificiale per la progettazione di una sala da concerto, che combina interpretazione artistica, modellazione parametrica, ottimizzazione basata sulle prestazioni e validazione tecnica. Lo studio esplora come qualità musicali quali armonia, ritmo, tempo, dinamica e struttura compositiva possano essere tradotte in rappresentazione visiva e successivamente in forma architettonica. Attraverso un processo audio-reattivo, la composizione viene trasformata in una nuvola di punti dinamica, che viene successivamente selezionata, trasformata e reinterpretata in una geometria 3D, che viene razionalizzata attraverso processi parametrici. Parallelamente, un processo data-driven affronta l’organizzazione funzionale dell’edificio. Il bando di concorso viene tradotto in requisiti dimensionali, relazioni di prossimità e gruppi funzionali, che vengono testati attraverso ottimizzazioni evolutive. Il processo si sviluppa quindi attraverso una sinergia tra un approccio espressivo derivato dalla musica e un approccio quantitativo basato su un programma funzionale derivato dai requisiti del bando. La proposta risultante viene ulteriormente valutata in relazione al contesto urbano, alla fattibilità strutturale, al comportamento acustico e alla costruibilità, dimostrando la razionalizzazione di un approccio teorico al progetto. Infine, la ricerca conclude che il progetto architettonico può emergere dall’integrazione di logiche complementari: la traduzione interpretativa delle strutture musicali, l’organizzazione funzionale e programmatica dei requisiti spaziali e i processi computazionali che ne supportano la razionalizzazione. In questo quadro, l’intelligenza artificiale e gli strumenti computazionali sono impiegati non come autori autonomi, ma come strumenti di supporto al processo progettuale, mediato dal giudizio umano e dall’intenzione architettonica.