Dise単o Auto-organizado Exploraciones Performativas y Permutaciones
[eX]
PERIMENTAL PROJECTS D E S I G N
S T U D I O
D AV I D DURAN
®
laboratory [eX]PERIMENTAL
architect/ designer &digital artist
SANCHEZ PROFESSOR / RESEARCHER
TYPE:
ACADEMIC SERIES
BOTTOM UP FORM FINDING ADVANCED DESIGN DYNAMIC & ADAPTATIVE SYSTEMS PERMUTATION & PARAMETRIC DESIGN COMPLEXITY SENSORING & MECHATRONICS PERFORMATIVE ARCHITECTURE FABRICATION PROCESS ADVANCED & INTELLIGENT MATERIALS TECHNOLOGICAL INNOVATION
David Duran, educated as an architect at the Instituto Tecnologico de Estudios Superiores de Monterrey CCM (MX), obtained the Master Degree (post-professional) ('07) Technology in Architecture (2 years full time program) by the Universitat Politècnica de Catalunya, where it develops his doctoral thesis under the PhD program in Technology, Urbanism and Building, in ('09) obtains a second Masters Degree in Advanced Design and Digital Architecture ELISAVA School of Design and Enginyeria of Barcelona. (Pompeu Fabra). David joins the LITA Research group (technological Innovation Laboratory in Architecture). David is an interdisciplinary and professional educator focused on comprehensive strategies and design processes for non-standard architecture. David specializes in emerging technologies and advanced design and is an expert in designing material systems, interactive structures composed of variable geometry, interactive systems and highly efficient systems. With 8 years of professional and academic experience, David is an expert in the field of digital fabrication and rapid prototyping. Since 2007, David taught design studios and workshops within undergraduate and graduate programs through various schools, is also a faculty member in [Ex] PERIMENTAL LAB®, an initiative led by David Duran, implemented at MAFD (Master in Architecture and Digital Fabrication) [www.agents.mx], David have a position as Associate Professor in the Master's program in Advanced Design (MDA) of universidad michoacana de san nicolás de hidalgo,Morelia MX, and is Professor of Architectural Design at the University Ibero and La Salle [CDMX]. David is the founder of AGENTS® DESIGN & CREATIVE AGENCY LAB and [eX] Perimental Projects® as well as [fA] coutureMX® FASHION LAB, [Ob] OBJECT LAB® research and training initiatives that start in 2007 and operating within academia developing interdisciplinary research in computational design, materials systems and digital manufacturing operates developing academic research projects and international workshops applied design and research in the education of a large number of young architects and designers across Europe and America. Studies in the field of emerging technologies since 2007 are the intellectual roots and techniques AGENTS® DESIGN & CREATIVE AGENCY LAB.
VLADIMIR SOTO CAMPOS
MDA/ STUDENT
COURSE PHILOSOPHY FILOSOFÍA DEL CURSO Este curso centra especial interés en entender otras formas de enseñar y de diseñar, en ocasiones, los diseñadores tenemos el error de crear diseños superficiales con un matiz contemporáneo de formas orgánicas, imitando las formas que existen en la naturaleza, tal vez inconscientemente, tal vez por moda y desconocimiento de los procesos de diseño.
[eX] PERIMENTAL PROJECTS®
es una metodología estudiada y adoptada por David Durán enfocándose en el interés de cómo lograr estructuras complejas a partir de componentes individuales de baja sofisticación, analizadas y entendidas a partir de organizaciones jerárquicas muy simples (reglas del sistema) en el que las propiedades que surgen al informar el diseño generan algo más que la suma de sus partes. En nuestros días el diseño está en un constante proceso de adaptación, y este curso incorpora el uso de tecnologías actuales de producción en campos como la ingeniería automotriz y aeroespacial donde cada vez es más frecuente, el uso de procesos de diseño y de creación de materiales con tecnología de última generación, tales como los materiales compuestos, que generan nuevas posibilidades de diseño donde su rendimiento, y capacidades siguen la lógica de los materiales inteligentes. En la arquitectura, encontramos que es necesaria la recuperación de la sensibilidad y la incorporación de la investigación, para entender el diseño, donde aprender y explorar el proceso luego este sea transmitido al proceso de diseño de la arquitectura y los espacios. Todo esto nos lleva a generar una profunda reflexión sobre el quehacer arquitectónico que pasa desapercibida en el ejercicio profesional y académico sobre arquitectura contemporánea, donde el cuestionamiento y el auto-cuestionamiento ¿si un edificio debe seguir siendo un objeto inerte, rígido, con sofisticados aparatos y materiales para el control de la luz, el sonido y la temperatura? ¿O en su defecto tener capacidades de interactuar constantemente con su entorno?, capaz de recibir información a manera de estímulo y que se procesa para responder en un proceso de auto-organización y de re-configuración espacial, convirtiendo así el proceso de diseño de una idea rígida y estática a ser un proceso de diseño adaptable capaz de permutar en múltiples formales y programáticas para el mismo problema, seleccionando al final lo mejor de lo múltiple variaciones. todas estas cuestiones nos llevarán, desarrollar e innovar en una nueva forma de hacer arquitectura.
This course begins as an initiative from the main tutor . It is mainly focused on the rethinking of the design and teaching processes. Sometimes designers have the mistake of creating surface (perfunctory) designs with a contemporary twist on organic forms, imitating those that exist in the nature, perhaps unconsciously, perhaps by lack of fashion (follow trends) and the unawareness of new design processes. [eX] PERIMENTAL PROJECTS® is studied and a methodology adopted by David Duran; focused on the interest of “ how to make complex structures from individual components of low sophistication” , analyzed and understood from simple hierarchical organizations (system rules ) in which the properties that arise when the design is informed, generate more than the sum of its parts. Nowadays the design is in a constant process of adaptation, this course incorporates the use of current production technologies in fields such as automotive and aerospace engineering where it is more common, the use of design processes and building materials with the latest technologies, such as composite materials, that generate new design possibilities where its performance and capacities, follow the logic being of smart materials. In architecture, we found that recovery of sensitivity and incorporation of research to understand the design, to learn and explore the process then this is transmitted to the design process of architecture and spaces is necessary. All this leads us to generate a deeper reflection on the architectural practice that goes unnoticed in professional and academic exercise on contemporary architecture, where questioning and self-questioning what if a building should remain as an inert object, rigid, with sophisticated equipment and materials for the control of light, sound and temperature? Or consequently to have capabilities to interact with their environment ?, capable of receiving information by processed stimulus responding then in a self-organized and re-configured space process, it is how the rigid and static design process becomes and adaptive and capable design that can permute in formal and programmatic for the same problem, ultimately selecting the best of the multiple variations.
All these questions lead us to develop and innovate into new forms of making architecture.
OBJECTIVES To provide students with an innovative and competitive profile that combines the latest design strategies and computational tools for the design and the theoretical foundations of contemporary design strategies, introduce them interchangeable logic design, emergent systems, efficiency and adaptability, supported by current digital media and digital fabrication tools. Learn and understand the logic of parametric design, under development of analytical processes, and project control design techniques. Guide the student to the facts that have been made possible thanks to the development of new materials, which so far will play a fundamental role in achieving the performance and execution of our built environment with an emphasis on observation of structures and highly efficient behaviors, such as that offered by reinforced composites and smart materials.
OBJETIVOS Proveer al estudiante de un perfil innovador y competitivo que integre las últimas estrategias de diseño y herramientas computacionales para el diseño, así como los fundamentos teóricos relacionados con las estrategias de diseño contemporáneo, introducirlos en la lógica del diseño permutable, los sistemas emergentes, la eficiencia y la capacidad de adaptación, con el apoyo de las actuales herramientas digitales y medios de fabricación digital. Aprender y Comprender la lógica del diseño paramétrico, en virtud del desarrollo de procesos analíticos, de control y técnicas proyectuales de diseño. Orientar al estudiante a los hechos que han sido posibles gracias a la evolución de los nuevos materiales, que hasta ahora van a desarrollar un papel fundamental en la materialización, el rendimiento y la formalización de nuestro entorno construido con un énfasis en la observación de las estructuras y comportamientos altamente eficientes, como la que ofrecen los materiales reforzados compuestos y los materiales inteligentes. En resumen, aprenderemos a ver lo que diseñamos como un sistema vivo, con capacidades de adaptarse y reaccionar a su entorno, pensando a diseñar espacios que sienten, observan, escuchan, reaccionan, proponen, aprenden e interactúan.
In short, learn to see what we design as a living system, with capabilities to adapt and react to its environment, thinking to design spaces that feel, look, listen, react, propose, learn and interact.
jorge humberto flores romero Coordinador del programa maestría en diseño Avanzado MDA facultad de arquitectura universidad michoacana de san nicolás de hidalgo
ciudad universitaria/morelia/mich/mx/ t. 443 3223500 ext 2085
c. 4431962277.
sharon amezcua herrera apoyo logístico MDA facultad de arquitectura universidad michoacana de san nicolás de hidalgo
ciudad universitaria/morelia/mich/mx/ t. 443 3223500 ext 2085
david durán sánchez profesor de asignatura MDA facultad de arquitectura universidad michoacana de san nicolás de hidalgo ciudad universitaria/morelia/mich/mx/ t. 55 56270210 ext 8145
c. 5551498338. ACADEMIC SERIES
AGENTS mx ®
advanced geometry exploration for non standard architecture & structures
DESIGNAGENCYCREATIVE LAB
www.agents.mx
CO N TE N I D O Si s tema d e Co m p o n e n tes Pr o lifer a dos Defin ic ión d e l c o mp o n ente pr elimina r Defin ic ión d e c o m p o n e nte fina l Diagr ama s d e v a ri a c i ó n m or fológ ica Var iaciones a l o m é t ri c a s Cone x ion e s c o n 2 c o mp onentes Cone x ion e s c o n 3 c o mp onentes Cone x ion e s c o n 6 c o mp onentes Cone x ion e s c o n 9 c o mp onentes Otras expl o rac i o n e s Pro t ot ipos A rq u i t e c t ó n ico s Modelo Virt u a l FAB lab / P ro t o t i p o Ex per imenta l
Sistema de Componentes Proliferados
Diseñadores y artistas expresan sus ideas mediante el desarrollo de mundos
imaginarios antes de que ellos los proyecten como imágenes en un tablero de dibujo o un lienzo. Así se crea mentalmente un mundo ideal, un mundo que se ajusta a sus necesidades y expresa sus deseos. Mediante la creación de sistemas de símbolos y reglas, los diseñadores son capaces de describir, representar y controlar sus mundos imaginarios. En la arquitectura, la construcción y desarrollo de edificios significativos fue generalmente precedidas o paralelas a proyectos teóricos que nunca se construyeron, ya sea porque eran poco prácticos o porque su propósito era como modelos ideales y paradigmas a seguir. Mediante la formulación de tales modelos, los teóricos fueron capaces de expresar sus puntos de vista teóricos sobre la arquitectura, el espacio y la sociedad, para criticar la práctica preponderante en su momento, y para demostrar la forma de imaginar un mundo diferente.
El propósito de un modelo ideal en la arquitectura no es necesariamente la
producción real de un edificio. Muchos modelos sirven únicamente el propósito de cumplir con la imaginación del diseñador y la satisfacción de su necesidad de crear un mundo perfecto. Por otro lado, los modelos, matemáticos, sociales y estadísticos, son construcciones racionales, que se designan para describir los fenómenos de la vida real. Al alterar los parámetros que describen los modelos somos capaces de interpolar y extrapolar los datos y entender su comportamiento.
Exploraciones Performativas y Permutaciones
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Paralelamente a la historia de la arquitectura está la historia de la tecnología de los medios por los cuales las entidades abstractas tales como eventos, experiencias e ideas se vuelven simbólicamente representados y se transmiten a través de dispositivos electrónicos. Mediante el uso de modelos matemáticos, se ha hecho posible visualizar esas entidades abstractas, verificar su existencia, y proyectar su comportamiento en un mundo alguna vez inimaginable. La introducción de nuevos medios electrónicos en los últimos sesenta años dio un giro relevante a la exploración de estas nociones matemáticas. Las ideas de modelos y simulaciones se realizan a través de cálculos rápidos y capacidades de memoria de gran tamaño. Un mundo fue descubierto, el mundo de las simulaciones, que es una representación “hacer creer” de modelos matemáticos. Este mundo puede ser proyectado a la pantalla del ordenador o animado a través de cálculos en tiempo real. Objetos, representados a través de instrucciones de la memoria de la computadora, se proyectan a una pantalla por algoritmos simples, luego transformado como si estuvieran físicamente allí, en ocasiones vestidos con texturas hiperrealistas (digitalizadas desde el mundo real como otra simulación) y, en casos especiales, llevados a la animación y transformados de manera interactiva. Todo un despliegue tecnológico de simulaciones sucesivas.
Desde la invención de la computadora, los teóricos se esfuerzan por encontrar
maneras de relacionar ésta con el pensamiento humano. Las computadoras son dispositivos aritméticos, que pueden realizar todas las operaciones aritméticas básicas, como sumas, restas, multiplicaciones, y así sucesivamente. Mediante la combinación de las operaciones básicas de las computadoras también son capaces de realizar operaciones algebraicas complejas y obtener resultados precisos en un tiempo mínimo. Además, y lo más importante, los equipos tienen la capacidad de funcionar como dispositivos lógicos, en el sentido de que pueden realizar operaciones lógicas, como SI, ENTONCES, MÁS, Y, O, y así sucesivamente.
Teniendo en cuenta una serie de tablas de verdad, las computadoras son
capaces de verificar la verdad o falsedad de una frase o expresión lógica y por lo tanto para determinar la validez de un argumento. Esta última capacidad llevó teóricos informáticos para preguntar si esos argumentos podrían ser compatibles con problemas tomados del mundo real. Pag. 14
Exploraciones Performativas y Permutaciones
En otras palabras, si es posible desarrollar mecanismos cognitivos, lo que
procesar la información del mundo real y derivar respuestas o proponer soluciones, como si se llevaron a cabo por los seres humanos. Algunos teóricos esperan ver incluso más que eso. Esperan ver los ordenadores, lo que sería capaz de simular el pensamiento humano hasta el punto de que iban a realizar tareas, que son considerados por los seres humanos para ser altamente intelectual, tales como el diseño.
El diseño es un proceso mental que ha intrigado a la gente por muchos años.
Es un proceso que todo el mundo sabe, cuando uno ve que esto suceda, pero es complejo saber cómo se hace exactamente. El proceso de diseño se ha dividido en dos posiciones polarizadas sobre la forma en que se realiza. Muchos tienden a pensar que cuando se diseña un producto, o una casa, o un cartel, que el diseñador “sigue su corazón” y es imposible saber lo que está pasando en la mente humana durante el proceso de diseño. También suelen afirmar que si un diseñador intenta revelar o describir el proceso de creación de esta estropear la pureza del proceso y el diseñador no será capaz de diseñar esa manera otra vez.
En la otra postura se piensa que el diseño es un proceso racional, independientemente de su expresión con palabras o no.
Exploraciones Performativas y Permutaciones
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Ellos creen que cuando un diseñador crea algo, el diseñador sigue una serie de pasos, reglas o tácticas que son de orden lógico. En ese sentido, diagramas, diagramas de flujo y algoritmos se pueden crear para describir y recrear el proceso de diseño. Computadoras tienden a ser una gran herramienta para este grupo, porque las máquinas racionales que pueden ser programados para realizar los mismos pasos que los de los diseñadores. La estrategia sería encontrar, codificar, y alimentar la computadora con esos pasos, reglas y tácticas y luego diseñar ocurrirá. Sin embargo, esto aún no ha sucedido. Ningún ordenador puede diseñar como un diseñador humano, o lo que los expertos dicen.
Para identificar el problema de diseño en general es necesario primero definir
el término diseño. Si bien existen muchas definiciones y modelos de diseño, la mayoría coincide en que el diseño es un proceso de inventar cosas físicas que presentan nuevo orden físico, la organización, la forma, en respuesta a funcionar. Sin embargo, ya hay una fórmula o pasos predeterminados existen lo que puede traducirse forma y función en una nueva entidad física, internamente consistente, el diseño ha sido considerada un arte más que una ciencia. Se considera que es un proceso iterativo, “ensayo y error” que se basa en gran medida en el conocimiento, la experiencia y la intuición. La intuición se convirtió en una base de muchas teorías de diseño, a menudo referido como teorías “de caja negra”. Según ellos, el diseño, así como su evaluación, tiende a ser altamente subjetiva.
Por el contrario, otro grupo de teorías define el proceso de diseño como un
proceso de resolución de problemas racional. Según este último, el diseño puede ser concebido como una actividad sistemática, organizada racional. Según lo definido por los investigadores en los últimos cincuenta años, por cada problema existe una solución de espacio; es decir, un dominio que incluye todas las posibles soluciones a un problema. Si el diseño es visto como una actividad de resolución de problemas, la teoría implica que hay una solución de diseño que puede ser inventada.
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Exploraciones Performativas y Permutaciones
La resolución de problemas puede ser caracterizada como un proceso de búsqueda a través de soluciones alternativas en este espacio para descubrir uno o varios que cumplen determinados objetivos y pueden, por tanto, considerarse estados de solución. El camino por el que se resolverá el problema de diseño puede ser determinista o probabilista, pero siempre es posible. Para que la arquitectura sea capaz de aceptar una diversidad de usos y funciones,
tiene que haber una revisión crítica de los sistemas materiales y de construcción existentes. La búsqueda de nuevos sistemas de materiales comienza con la articulación de límites como umbrales entre las condiciones ambientales. En una era cada vez más definida por las exigencias de intercambio de información y la comunicación, cuando los campos como la arquitectura están operando cada vez más como la vida, las ecologías vitales del conocimiento y las estructuras de aprendizaje exigen el mismo tipo de atención al pensamiento inventivo, el diseño y las pruebas como cualquier otro tipo de estructura.
Nuestra herencia de la trama urbana existente de edificios y espacios públicos conlleva la implicación de la continuidad y de una existencia futura donde la continua presencia del pasado plantea el futuro. Los cambios paradigmáticos en los conceptos y las prácticas materiales del mundo contemporáneo han producido un cambio sistémico en el contexto cultural, social e industrial en el que la arquitectura se concibe y se realiza. El material de la práctica de la arquitectura es al inicio de una reconfiguración sustancial, en el que la convergencia de los campos del conocimiento de la biología, las estructuras, la ingeniería y la computación ha encendido un proceso evolutivo no cerrado y no totalmente reducible a un conjunto rígido de formas y espacios prescritos.
Exploraciones Performativas y Permutaciones
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DefiniciĂłn de componente preliminar
Es una condición imperativa para el estudio subsiguiente que se logren al menos 3
variaciones morfológicas del componente aplicando fracturas y conexiones físicas sucesivas en 3 puntos diferentes. Inicialmente se propuso un módulo basado en el triángulo equilátero con fracturas curvas en cada borde generadas a partir de dobleces en la propia superficie.
El trazo, implicó que las variaciones buscadas generaran un borde debido al pliegue. Este borde eventualmente no permitió una conexión limpia ente módulos. Así, se exploraron diversas posibilidades de conexión y variaciones formales hasta encontrar heurísticamente la forma que se eligió para continuar el desarrollo.
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Exploraciones Performativas y Permutaciones
Exploraciones Performativas y Permutaciones
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Definici贸n de componente final
Se optó entonces por generar fracturas lineales en los bordes de la
pieza para crear 2 tirantes laterales, que sin dejar de formar parte del componente, pudiesen conectar sobre sí mismo en la parte inferior de la superficie principal, aprovechando los 3 puntos de conexión ya citados.
El triángulo equilátero se reemplazó por el triángulo isósceles que además pertenece
a la categorización de recto. Nace de la subdivisión diagonal de un cuadrado base para obtener de ello, 2 triángulos iguales cuya hipotenusa forma 2 ángulos de 45° sobre el ángulo recto de 90° que constituye su vértice principal. Para efectos del ulterior desarrollo, éste vértice será considerado la zona frontal del componente.
Como resultado de las conexiones que producen las variaciones morfológicas, la superficie inicialmente bidimensional del plano definido en su topología, adquiere la condición de espacio tridimensional generando una superficie curvada en 2 direcciones, es particularmente relevante señalar que con estas variaciones y cambios morfológicos, la geometría inicialmente definida en el plano X-Y, deja de ser euclidiana en el sentido más estricto, no por la condición tridimensional que ahora conlleva, sino porque los arcos que definen los bordes de la forma ya modificada, generan ángulos cuya suma interior es inferior a los 180° totales a los que tradicionalmente responde cualquier triángulo bidimensional. Esa condición será importante a considerar en el proceso de prototipación para el modelado de los conectores que permiten su fabricación física
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Exploraciones Performativas y Permutaciones
Exploraciones Performativas y Permutaciones
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Diagramas de variaci贸n morfol贸gica
Así, la topología responde a
un crecimiento en el eje Z y un decrecimiento en el plano X-Y conforme se produce la conexión 1, 2 y 3; por otro lado, se procuraron perforaciones en los 3 vértices que definen su morfología; así como una perforación adicional en el centro de la hipotenusa que genera un eje de simetría con el vértice ahora llamado frontal.
Frontal
Planta
La variaciones morfológicas
generan una curva en los ejes X y Yque van en increincre mento para generar la posiposi ción 1, 2 y 3 con las que se iniciará el estudio de conecone xiones y proliferaciones en los capítulos posteriores.
Lateral
Exploraciones Performativas y Permutaciones
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Exploraciones Performativas y Permutaciones
Variaciones alomĂŠtricas
En biología la alometría se refiere a los cambios de dimensión relativa de las
partes corporales correlacionados con los cambios en el tamaño total. El término alometría fue acuñado por Julian Huxley y Georges Teissier en 1936.
La alometría se refiere al crecimiento diferencial de diferentes partes en el desarrollo de un organismo. Un ejemplo de lo anterior es el desarrollo humano, en el que se da un crecimiento alométrico ya que los brazos y piernas crecen a una tasa más alta que la cabeza y el torso, por lo que las proporciones de un niño son muy diferentes a las de un adulto. La alometría puede producir cambios en el desarrollo de ciertos organismos. Lo anterior se da gracias a la existencia de módulos tanto en embriones como en organismos adultos. Los módulos son unidades fundamentales de los cuales se puede construir
una unidad más grande y con esas nuevas unidades construir un sistema, y así sucesivamente. Es decir que la interacción entre los módulos y su diferenciación posterior, es lo que le permite a un organismo desarrollarse. Por otro lado, la modularidad permite a la alometría producir cambios en un módulo, sin afectar el desarrollo o funcionalidad de los demás. En el campo del diseño, las alometrías se entienden como posibilidades de conexión asociadas al crecimiento y variaciones morfológicas que conlleva. La analogía con el mundo biológico nos permite vislumbrar su relación y aplicación con el mundo del diseño donde pretendemos comprender las diversas maneras en que el módulo o componente propuesto posibilita su proliferación y crecimiento.
Para efectos del presente trabajo se plantea elaborar conexiones entre
2, 3, 6 y 9 de los componentes ya descritos en los capítulos anteriores, procurando combinar los tipos o posiciones iniciales A,B,C con A’,B’ y C’ que representan diagramáticamente las posiciones inversas en el eje Z. La multiplicidad de combinaciones y permutaciones posibles es muy grande, especialmente en un sistema que posee 6 tipos a escoger, y mayor aún cuando se posibilita la repetición y el orden de los tipos. Por ello, las permutaciones a escoger se han limitado a 22 con 2 componentes, 54 con 3 componentes, 28 con 6 componentes y 15 con 9 componentes. Adicionalmente se han explorado 10 variantes de conexiones en exploraciones que ofrecen sistemas cerrados y algunos que posibilitan crecimiento infinito. Exploraciones E xploraciones Performativas y Permutaciones
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Conexiones con 2 componentes
Conexión Tipo: A-A 2-1
Conexión Tipo: A-A’ 2-1
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Exploraciones Performativas y Permutaciones
Conexión Tipo: A’-A’ 2-1
Exploraciones Performativas y Permutaciones
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Conexión Tipo: A-B 2-1
Conexión Tipo: A’-B’ 2-1
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Exploraciones Performativas y Permutaciones
Conexión Tipo: A’-B 2-1
Conexión Tipo: A-B’ 2-1
Exploraciones Performativas y Permutaciones
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Conexión Tipo: A-C 2-1
Conexión Tipo: A-C’ 2-1
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Exploraciones Performativas y Permutaciones
Conexión Tipo: A’-B’ 2-1
Conexión Tipo: B-A’ 2-1
Exploraciones Performativas y Permutaciones
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Conexión Tipo: B-B 2-1
Conexión Tipo: B-B’ 2-1
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Exploraciones Performativas y Permutaciones
Conexión Tipo: B’-B’ 2-1
Conexión Tipo: B-C 2-1
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Conexión Tipo: B-C’ 2-1
Conexión Tipo: B’-C’ 2-1
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Exploraciones Performativas y Permutaciones
Conexión Tipo: C-A’ 2-1
Conexión Tipo: C-B’ 2-1
Exploraciones Performativas y Permutaciones
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Conexión Tipo: C-C’ 2-1
Conexión Tipo: C’-C’ 2-1
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Exploraciones Performativas y Permutaciones
Conexi贸n Tipo: C-C 2-1
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Conexiones con 3 componentes
Conexión Tipo: A-A-A 2-1 2-1
Conexión Tipo: A-A-A’ 2-1 2-1
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Exploraciones Performativas y Permutaciones
Conexión Tipo: A-A’-A 2-1 2-1
Conexión Tipo: A-A’-A’ 2-1 2-1
Exploraciones Performativas y Permutaciones
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Conexión Tipo: A’-A-A 2-1 2-1
Conexión Tipo: A’-A’-A’ 2-1 2-1
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Exploraciones Performativas y Permutaciones
Conexión Tipo: A-A-B 2-1 2-1
Conexión Tipo: A-A-B’ 2-1 2-1
Exploraciones Performativas y Permutaciones
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Conexión Tipo: A-A’-B’ 2-1 2-1
Conexión Tipo: A’-A’-B’ 2-1 2-1
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Exploraciones Performativas y Permutaciones
Conexión Tipo: A-A-C 2-1 2-1
Conexión Tipo: A-A-C’ 2-1 2-1
Exploraciones Performativas y Permutaciones
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Conexión Tipo: A-A’-C’ 2-1 2-1
Conexión Tipo: A’-A’-C’ 2-1 2-1
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Exploraciones Performativas y Permutaciones
Conexión Tipo: A-B-A’ 2-1 2-1
Conexión Tipo: A-B-B 2-1 2-1
Exploraciones Performativas y Permutaciones
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Conexión Tipo: A-B-B’ 2-1 2-1
Conexión Tipo: A’-B’-B’ 2-1 2-1
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Exploraciones Performativas y Permutaciones
Conexión Tipo: A-B’-B’ 2-1 2-1
Conexión Tipo: A-B-C 2-1 2-1
Exploraciones Performativas y Permutaciones
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Conexión Tipo: A-B-C’ 2-1 2-1
Conexión Tipo: A-B’-C’ 2-1 2-1
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Exploraciones Performativas y Permutaciones
Conexión Tipo: A’-B’-C’ 2-1 2-1
Exploraciones Performativas y Permutaciones
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Conexión Tipo: A-C-A’ 2-1 2-1
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Exploraciones Performativas y Permutaciones
Conexión Tipo: A-C-B’ 2-1 2-1
Exploraciones Performativas y Permutaciones
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Conexión Tipo: A-C-C’ 2-1 2-1
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Exploraciones Performativas y Permutaciones
Conexión Tipo: A’-C’-C’ 2-1 2-1
Conexión Tipo: B-A’-A’ 2-1 2-1
Exploraciones Performativas y Permutaciones
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Conexión Tipo: B-A’-C’ 2-1 2-1
Conexión Tipo: B-B-A’ 2-1 2-1
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Exploraciones Performativas y Permutaciones
Conexi贸n Tipo: B-B-B 2-1 2-1
Exploraciones Performativas y Permutaciones
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Conexión Tipo: B-B-B’ 2-1 2-1
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Exploraciones Performativas y Permutaciones
Conexión Tipo: B-B’-B 2-1 2-1
Conexión Tipo: B’-B-B’ 2-1 2-1
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Exploraciones Performativas y Permutaciones
Conexión Tipo: B’-B’-B’ 2-1 2-1
Exploraciones Performativas y Permutaciones
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Conexión Tipo: B-B-C’ 2-1 2-1
Conexión Tipo: B-C’-C’ 2-1 2-1
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Exploraciones Performativas y Permutaciones
Conexión Tipo: B-B’-C’ 2-1 2-1
Exploraciones Performativas y Permutaciones
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Conexión Tipo: B’-B’-C’ 2-1 2-1
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Exploraciones Performativas y Permutaciones
Conexión Tipo: B-C-A’ 2-1 2-1
Exploraciones Performativas y Permutaciones
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Conexión Tipo: B-C-B’ 2-1 2-1
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Exploraciones Performativas y Permutaciones
Conexión Tipo: B-C’-C’ 2-1 2-1
Conexión Tipo: C-A’-A’ 2-1 2-1
Exploraciones Performativas y Permutaciones
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Conexión Tipo: C-A’-B’ 2-1 2-1
Conexión Tipo: C-A’-C’ 2-1 2-1
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Exploraciones Performativas y Permutaciones
Conexión Tipo: C-B’-B’ 2-1 2-1
Conexión Tipo: C-B’-C’ 2-1 2-1
Exploraciones Performativas y Permutaciones
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Conexi贸n Tipo: C-C-C 2-1 2-1
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Exploraciones Performativas y Permutaciones
Conexión Tipo: C-C’-C 2-1 2-1
Conexión Tipo: C-C’-C’ 2-1 2-1
Exploraciones Performativas y Permutaciones
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Conexión Tipo: C’-C-C’ 2-1 2-1
Conexión Tipo: C’-C’-C’ 2-1 2-1
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Exploraciones Performativas y Permutaciones
Conexiones con 6 componentes
Conexi贸n Tipo: A-A-A A-A-A 2-1 2-1 2-1 2-1 2-1
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Conexi贸n Tipo: A-A-A A-A-A 2-1 2-1-1 2-2-1 3-4 4-1 4-2 3-4
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Exploraciones Performativas y Permutaciones
Exploraciones Performativas y Permutaciones
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Conexi贸n Tipo: A-A-A A-A-B 2-1 2-1 2-1 2-1 2-1
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Conexi贸n Tipo: A-A-A A-A-C 2-1 2-1 2-1 2-1 2-1
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Conexi贸n Tipo: A-A-A A-B-B 2-1 2-1 2-1 2-1 2-1
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Exploraciones Performativas y Permutaciones
Conexi贸n Tipo: A-A-A A-B-B 3-3-3 2-1-2-1-2 2-1-1 3-3 2-1
Exploraciones Performativas y Permutaciones
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Conexi贸n Tipo: A-A-A A-B-B 2-3 1-2-3
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Exploraciones Performativas y Permutaciones
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Conexi贸n Tipo: A-A-A A-B-C 2-1 2-1 2-1 2-1 2-1
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Exploraciones Performativas y Permutaciones
Conexi贸n Tipo: A-A-A A-B-C 2-1-2-1 3-3-3
Exploraciones Performativas y Permutaciones
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Conexi贸n Tipo: A-A-A A-C-C 2-1 2-1 2-1 2-1 2-1
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Exploraciones Performativas y Permutaciones
Conexión Tipo: A-A’-A B-B’-B 2-1 2-1 2-1 2-1 2-1
Exploraciones Performativas y Permutaciones
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Conexi贸n Tipo: A-A-A B-B-B 2-1 2-1 2-1 2-1 2-1
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Exploraciones Performativas y Permutaciones
Conexi贸n Tipo: A-A-A B-B-B 2-3-1-3 3-2 3-1 1-3 2-1 3-2
Exploraciones Performativas y Permutaciones
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Conexi贸n Tipo: A-A-A B-B-C 2-1 2-1 2-1 2-1 2-1
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Exploraciones Performativas y Permutaciones
Conexi贸n Tipo: A-A-A B-C-C 2-1 2-1 2-1 2-1 2-1
Exploraciones Performativas y Permutaciones
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Conexi贸n Tipo: A-A-A C-C-C 2-1 2-1 2-1 2-1 2-1
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Exploraciones Performativas y Permutaciones
Conexión Tipo: A-A’-B B’-C-C’ 2-1 2-1 2-1 2-1 2-1
Exploraciones Performativas y Permutaciones
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Conexión Tipo: A’-A-B’ B-C’-C 2-1 2-1 2-1 2-1 2-1
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Exploraciones Performativas y Permutaciones
Conexión Tipo: A-A-C A’-B-B’ 2-1 2-1 2-1 2-1 2-1
Exploraciones Performativas y Permutaciones
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Exploraciones Performativas y Permutaciones
Conexión Tipo: A-B’-A’ A-C-A’ 2-1 2-1 2-1 2-1 2-1
Exploraciones Performativas y Permutaciones
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Conexión Tipo: B’-B-B’ C’-C-C’ 2-1 2-1 2-1 2-1 2-1
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Exploraciones Performativas y Permutaciones
Conexión Tipo: B-A-A’ A’-C-A 2-1 2-1 2-1 2-1 2-1
Exploraciones Performativas y Permutaciones
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Exploraciones Performativas y Permutaciones
Conexión Tipo: B’-A-A C-A-B’ 2-1 2-1 2-1 2-1 2-1
Exploraciones Performativas y Permutaciones
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Exploraciones Performativas y Permutaciones
Conexión Tipo: C-A’-B A-B-A’ 2-1 2-1 2-1 2-1 2-1
Exploraciones Performativas y Permutaciones
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Conexión Tipo: C’-B’-A A-A’-B’ 2-1 2-1 2-1 2-1 2-1
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Exploraciones Performativas y Permutaciones
Conexi贸n Tipo: A-A-B B-B-C 3-3 1-2-3
Exploraciones Performativas y Permutaciones
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Conexi贸n Tipo: A-B-B B-C-C 3-3-3-3 1-1-1-1 1-2-3 1-1
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Exploraciones Performativas y Permutaciones
Conexión Tipo: A-A-B B-C’-C’ 1-2-3-3 2-1 1-2-3
Exploraciones Performativas y Permutaciones
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Conexiones con 9 componentes
Conexi贸n Tipo: A-A-A A-A-A A-B-C 2-1
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Exploraciones Performativas y Permutaciones
Conexi贸n Tipo: A-A-A A-A-B B-C-C 2-1
Exploraciones Performativas y Permutaciones
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Conexi贸n Tipo: A-A-A A-A-B B-C-C 1-2-3-1-2 2-3-3 1-3 1-2 2-3
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Exploraciones Performativas y Permutaciones
Conexi贸n Tipo: A-A-A A-B-B B-B-C 2-1
Exploraciones Performativas y Permutaciones
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Conexi贸n Tipo: A-A-A A-B-B B-C-C 2-1
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Exploraciones Performativas y Permutaciones
Conexi贸n Tipo: A-A-A A-B-B B-C-C 3-3-3 3-3 2-1
Exploraciones Performativas y Permutaciones
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Conexi贸n Tipo: A-A-A A-B-B C-C-C 2-1
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Exploraciones Performativas y Permutaciones
Conexi贸n Tipo: A-A-A B-B-B C-C-C 2-1
Exploraciones Performativas y Permutaciones
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Conexi贸n Tipo: A-A-A B-B-B C-C-C 3-3-3 3-3 2-1
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Exploraciones Performativas y Permutaciones
Conexi贸n Tipo: A-A-A A-A-A A-B-C 1-2-1-2-3 3-3-3 1-2-1-2 1-3 1-2
Exploraciones Performativas y Permutaciones
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Conexión Tipo: B’-C-B B’-B-B A-A-C 2-1
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Exploraciones Performativas y Permutaciones
Conexión Tipo: C’-B-A A-B-C’ B-A-C 2-1
Exploraciones Performativas y Permutaciones
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Conexi贸n Tipo: A-A-A A-B-B B-B-C 1-2-1-2 1-2-3 3-3
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Exploraciones Performativas y Permutaciones
Conexi贸n Tipo: A-A-A A-A-A A-A-A 3-4 2-4 1-4 1-1 1-1-2 1-2 2-2
Exploraciones Performativas y Permutaciones
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Conexión Tipo: C’-B-A A-B-C’ B-A-C 3-4 2-4 1-4 1-1 1-1-2 1-2 2-2
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Exploraciones Performativas y Permutaciones
Otras Exploraciones
Exploraciones Performativas y Permutaciones
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Exploraciones Performativas y Permutaciones
Exploraciones Performativas y Permutaciones
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Exploraciones Performativas y Permutaciones
Exploraciones Performativas y Permutaciones
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Exploraciones Performativas y Permutaciones
Exploraciones Performativas y Permutaciones
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Prototipos Arquitect贸nicos
Plaza para Comercio Ambulante
La aplicación propuesta para el prototipo arquitectónico basado en el módulo
será en un terreno existente en la comunidad de Acámbaro, Gto. El predio está destinado por el Ayuntamiento local para la reubicación del comercio informal que actualmente representa uno de los problemas sociales que el Municipio busca resolver en aras del impulso turístico de la localidad.
LOCA LI Z A CI Ó N
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Exploraciones Performativas y Permutaciones
S ECC IĂ“ N LO NGITUDINAL
P LA NTA DE C O NJUNTO
Exploraciones Performativas y Permutaciones
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Exploraciones Performativas y Permutaciones
PLANTA ARQ UITE C TĂ“ NIC A
Exploraciones Performativas y Permutaciones
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A LZ A DO S LO NGITUDINALE S
La estructura se adapta a un predio rectangular, de ahí el tramado reticular elegido. Las variaciones de altura se generan inicialmente con grandes apoyos de piezas columnares cuyo trazo surge del propio perfil del componente básico, a manera de capiteles. La adaptabilidad del módulo y las diversas posibilidades de conexión que ofrece,
lo convierten en una excelente posibilidad de generar cubiertas, superficies ondulantes que pueden variar su altura y curvatura al utilizar combinaciones de 2 módulos en posición A,B o C y luego virando para compensar el cierre del sistema com módulos en posición inversa A’, B’ o C’.
Para esta escala el módulo se plantea la dimensión de 5 mts. por cateto, dimensión cuyos componentes constructivos aún no se desarrollan en el presente trabajo, pero su sistema de fabricación queda ilustrado en el siguiente capítulo.
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Exploraciones Performativas y Permutaciones
Exploraciones Performativas y Permutaciones
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Exploraciones Performativas y Permutaciones
Plaza CĂvico Cultural Recreativa
Exploraciones Performativas y Permutaciones
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Paso Peatonal en Parque Lineal Urbano En estos 2 últimos conceptos, se ha utilizado el modelo digital generado en Rinhoceros y Grasshopper adecuando y parametrizando el componente sobre una superficie no regular de doble curvatura. El desarrollo constructivo está visualizado a nivel conceptual; sin embargo es manifiesta la adaptabilidad y posibilidades formales que se pueden alcanzar con el sistema una vez aplicado en la escala arquitectónica y urbana.
Se vislumbra una alta porosidad debido a su colocación reticular; en contraste
a la primera propuesta donde el acomodo en tableros posibilita la protección del espacio a cubrir.
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Exploraciones Performativas y Permutaciones
Modelo Virtual
U na parte nuclear del proceso es el desarrollo virtual del componente. Para
ello se utilizó el softwarer CAD Rinho V5 con el plugin Grasshopper como herramientas de modelado y simulación paramétrica de las posiciones o variaciones morfológicas del módulo base.
Así, con base en la transcripción digital de las fotografías ortogonales inicialmente obtenidas del componente, se procedió a modelar tridimensionalmente los arcos que definen los bordes del objeto y con ello la posibilidad de generar una superficie que emula la malla o membrana que otorga la forma resultante. Posteriormente se trazaron las trayectorias que cada arista del módulo
presenta a manera de series de puntos 3D. Estos puntos definen las variaciones morfológicas y se vinculan con Grasshopper. Mediante la inclusión de sencillos comandos de subdivisión, movimiento y generación de superficie, el plug in es altamente eficaz para visualizar las 3 posiciones.
Exploraciones E xploraciones Performativas y Permutaciones
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Exploraciones Performativas y Permutaciones
Exploraciones Performativas y Permutaciones
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U na vez generadas las conexiones definidas y aplicando un árbol de sistema en Grashopper que analiza cada curva generada y bajo la asignación de un dominio; recrea con un botón deslizador las posiciones 1, 2 y 3 del componente en las gráficas anteriores corresponden a la posición 0,1 y 2, respectivamente . El diagrama anterior es la visualización gráfica de las conexiones dentro de Grasshopper.
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Exploraciones Performativas y Permutaciones
Así, podemos entender de manera visual y sencilla, el comportamiento
morfológico del módulo. Es importante hacer notar que la deformación representada de manera virtual no es en estricto exacta a la que ocurre físicamante, pero permite la incorporación del componente a un sistema de mayor complejidad donde, a partir de subdivisiones prametrizadas de una superficie dada, fuera posible sembrar el módulo a manera de uan retícula generada en toda el área, adecuando el componente a las variaciones dadas.
B ajo ese precepto es posible mapear el componente prácticamente sobre
cualquier superficie con un alto grado de flexibilidad en trazo y diseño. Posibilitando además la fabricación exacta de cualquier módulo una vez obtenidas sus coordenadas de ubicación en el espacio 3D del mundo virtual, esa es justo la fortaleza que el presente sistema posee; así como la ventaja competitiva sobre los sistemas constructivos tradicionales.
Exploraciones Performativas y Permutaciones
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Posterior al análisis alométrico y morfológico del componente, así como su
representación virtual; se procedió a una visita de trabajo al FAB Lab que opera como laboratorio de prototipación dentro de las instalaciones del la Universidad Anáhuac en la ciudad de México, DF. ahí se llevaron a cabo 2 jornadas para elaborar varios prototipos físicos que permitieran explorar diversas resistencias de materiales, escalas y posibilidades de fabricación industrial de los módulos o componentes básicos.
Para lo anterior, el concepto se fundamentó en respetar el trazo digital
elaborado en Rinhoceros para de ahí trazar los cortes respectivos en corte láser, modelado virtual de piezas especiales para impresión tridimensional y utilización de varillas, tensores, telas, membranas y diversos materiales para lograr un prototipo en escala 1 10 y 1 5 de lo que puede llegar a ser el modelo físico arquitectónicamente viable para ser utilizado en una estructura 1:1. Exploraciones Performativas y Permutaciones
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Exploraciones Performativas y Permutaciones
Exploraciones Performativas y Permutaciones
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Inicialmente la fibra de vidrio laminada parecía ser la opción idónea; sin
embargo la posibilidad de fabricar el módulo con un sistema de varillas a tensión y conectores 3D modelados en polímero resultó ser la alternativa que posibilita la fabricación del prototipo a casi cualquier escala.
Así, se procedió a construir digitalmente los conectores que fungirían como piezas clave del proceso. Como primer prototipo se imprimieron para un tamaño de prototipo de 5cm por cateto e hipotenusa de 65cm con varillas de acrílico de 3mm de diámetro. La pieza resultó excelente para valorar la conformación morfológica. al tensarla con tirantes de alambre de cobre altamente dúctil , se logró obtener la forma física muy cercana a la simulación D diseñada originalmente. La capacidad mecánica dl acrílico en las varillas para ese diámetro no es
alta y al momento de intentar recubrir con una membrana la superficie del prototipo tela y polipropileno la rigidez no fué suficiente. Esa condición implicó aumentar la escala a 1.5 veces el tamaño de módulo para generar unos conectores más sólidos y probar varillas de acero. Pag. 166
Exploraciones Performativas y Permutaciones
Exploraciones Performativas y Permutaciones
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La jornada concluyó con 2 prototipos
funcionales. Ambos de 45 cm por cateto; el primero de fibra de vidrio que respetó el trazo del módulo inicial, y cuya rigidez se vió comprometida por la extensión laminar del material y el segundo elaborado con el sistema de varillas ya descrito.
Además se logró
el avance de los conectores a escala mayor, preparando la elaboración de un modelo de 0cm por cateto y 100cm de hipotenusa que se desarrollaría posteriormente a manera exploratoria para probar resitencia, materiales y posibilidades de conexión.
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Exploraciones Performativas y Permutaciones
Exploraciones Performativas y Permutaciones
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Exploraciones Performativas y Permutaciones
Prototipo Experimental
U na vez realizada la prototipación de los primeros modelos físicos en escala, se procedió a la exploración con varios materiales (los primeros corresponden a lo realizado en el lab F ibra de vidrio laminada en espesor de 2mm cortada en láser y atornillada en los tirantes con el mismo sistema de los módulos a escala menor que fueron utilizados para proliferación. Estructura de varillas de acrílico de 3mm de diámetro con conectores de polímero elaborados en impresión 3D tensionados con alambre de cobre y centro conector de acrílico.
Estructura varillas de bronce de 3mm de diámetro con conectores de
polímero elaborados en impresión 3D tensionados con alambre galvanizado y centro de argolla metálica de acero cromado (esta pieza se cubrió con varias membranas dúctiles: licra textil, tejido de listones de varios anchos y polipropileno . La pieza resultante mejoró notablemete la fuerza mecánica y la resistencia que no fué óptima inicialmente con el acrílico. los conectores impresos en 3D presentaron fracturas debido a lo delgado de las paredes en esa escala.
Estructura varillas de acero roscado de 6mm de diámetro con conectores
de polímero elaborados en impresión 3D tensionados con cable de acero y centro de argolla metálica de acero cromado (esta pieza se cubrió con 2 membranas dúctiles: tejido de hilo de nylon y sobre este, sectores irregulares de mica de polipropileno sólido y semitransparente .
Todos los prototipos trabajaron a tensión para obtener la forma preconcebida en los modelos a escala menor. El prototipo escala 1 5 0cm por cateto y 100cm de hipotenusa elaborado con varillas de acero, presenta una estructura rígida que denota potencial estructural; sin embargo, las pruebas respectivas para su validación y funcionamiento serán motivo de otro estudio y enfoque de análisis. Lo que es demostrable hasta este momento de estas exploraciones, es que el componente puede evolucionar fácilmente y desarrollar formas constructivas adaptables a estructuras arquitectónicas. Exploraciones E xploraciones Performativas y Permutaciones
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Fibra de vidrio laminada
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Exploraciones Performativas y Permutaciones
Sistema de varillas a tensi贸n
Exploraciones Performativas y Permutaciones
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Licra tensada
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Exploraciones Performativas y Permutaciones
Tejido de listones
Las exploraciones logradas en materia de fabricación comprueban a nivel
pragmático la operatividad del módulo y abren numerosas posibilidades de aplicación práctica en proyectos reales. Las propuestas desarrolladasa nivel de prototipo arquitectónico conceptual se visualizaron como posibilidades reales de aplicación.
El presente estudio es una comprobación de que la investigación vía permutaciones posibilita el entendimiento de una propuesta inicialmente heurística, un hallazgo que se convierte en conocimiento veraz. Los sistemas auto-organizados (que es la línea donde se inserta la teoría que da origen a estas manifestaciones), son interacciones de alta complejidad que nacen a partir de reglas de conexión entre componentes básicos.
El diseño es entonces un ente asequible vía investigación, la creación de nuevos mundos, entornos que se adelantan a su tiempo, finalmente, se encuentra en la mente del diseñador que ya existe hoy. Sólo es cuestión de método, disciplina y lo más complejo: imaginación. Exploraciones Performativas y Permutaciones
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Tejido irregular de hilo nylon
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Exploraciones Performativas y Permutaciones
Adici贸n de mica pl谩stica
Exploraciones Performativas y Permutaciones
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NOTE: ALL TEXT, DIAGRAMS,IMAGES, DRAWINGS, DIAGRAMS, COMPUTER FILES, ETC, FEATURED IN THIS DOCUMENT HAVE BEEN PRODUCED IN THE EXPERIMENTAL PROJECTS DESIGN STUDIO BY DAVID DURAN SANCHEZ WITH THE RESPECTIVE TEAM MEMBER OR STUDENT OF EACH PROJECT & OFFICE PARTNER IN SOME CASES, UNLESS OTHERWISE NOTED, FOR ANY INQUIRIES PLEASE CONTACTME TO:
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