TALLER DE DISEﾃ前 XII ESCUELA DE ARQUITECTURA _ UNIVERSIDAD VERITAS COSTA RICA DISEﾃ前 PARAMETRICO _ RHINO MARIA CAMILA DIAZ SANCHEZ _ SOFIA VALDIVIESO GARAY AGENDA 2016
TALLER DE DISEﾃ前 XII Profesor / Coordinador: Robert Garita. apoyo: Fablab-CINNO Veritas ESCUELA DE ARQUITECTURA
indice
fabLab_CINNO
2
Introducci贸n
4
Justificaci贸n
5
Objetivo principal
6
Metodolog铆a
7
Estructura del curso
8
Definiciones
9
Forma
12
Proyecto 1
13
Proyecto 2
23
Proyecto 3
35
1
Asociacion
FABLAB _ CINNO Costa Rica Universidad Veritas
“ Asociacion autonoma sin fines de lucro registrada en Costa Rica, que tiene como finalidad avanzar en el estado del arte, la fabricacion digital y generar nuevas interrelaciones entre el arte, la ciencia y la tecnologia por medio de la investigacion aplicada y la indagacion creativa.” El FabLab esta equipado con impresoras 3D, maquinas cortadoras laser, kinnect, webcams, CNC, tornos, varios componenetes electronicos y herramientas diversas para circuitos y construccion. Este es un proyecto inclusivo, donde los estudiantes, profesores y demas pueden participar, explorar y crear por medio de la creación del prototipado para conseguir un resultado final exitoso por medio de la prueba y el error.
“La perfeccion es una pulida coleccion de errores” (Mario Benedetti 1920-2009)
2
“ La geometría solucionará los problemas de la arquitectura ” (Le Corbusier 1887-1965)
3
INTRODUCCIÓN Existe una programa de curso estructurado el cual nos permite tener un mejor proceso de aprendizaje. El curso se basa en la introducción de herramientas de software para modelar, diseñar y programar tales como Rhino y su plug-in Grasshopper, todo esto se hara por medio de la utilización de una serie de comandos que van a caracterizar los prototipos que se realizarán durante el taller. Se va utilizar programas complementarios como 123D make y My Nesting. Estos estan hechos para facilitar la estructuración final 3D del prototipo y para obtener el mayor aprovechamiento de una lámina de material definido. Se van a brindar las bases para trabajar con cada una de las herramientas pero se pretende que los estudiantes practiquen, manipulen y exploren por sí mismos los programas para llegar a una confección satisfactoria de los prototipos como producto final.
4
JUSTIFICACIÓN
La idealización geométrica de la arquitectura hoy en día esta basada en que tan ágiles son los arquitectos para manipular la cantidad de herramientas de softwares que existen. La falta de manipulación de estas herramientas frena las ideas de los arquitectos, tienden a quedarse estancados en la idea de que lo recto es lo más factible donde el verdadero reto está en llegar a plasmar cualquier idea dentro de estos programas de apoyo sin que se vea afectado por las limitaciones del mismo. La idea es pasar de dibujar algo rígido y estructurado por los programas, a algo mas fluido y estructurado por los ideales de la mente y una vez que se termina de diseñar a mano con lápiz y papel se plasma la idea dentro del programa. Rhino es uno de los programas que más se presta para esto. Diseños fluidos y naturales.
5
OBJETIVO PRINCIPAL
La configuraci贸n del curso esta dise帽ada para que los estudiantes amplien sus posibilidades de confecci贸n de un proyecto, explorando con distintas herramientas de software y que su creatividad se vea cada vez menos afectada por las limtaciones que estas herramientas puedan presentar a comparaci贸n de la mente humana.
6
metodología
DESIGN THINKING
EMPATIZAR
1. Asimilación de la
herramienta de modelado para diseñar y fabricar.
DEFINIR
1. Analizar la
información
2. Definir el problema
IDEAR
1.Definir parámetros a
nivel social, económico y formal.
que se va a solucionar.
2.Iniciar proceso de
3. Redactar una
3.Definir propuesta
definicion conceptual y contextual.
creación.
PROTOTIPAR
1. Ejecución del
proyecto por medio de una serie de pruebas y evaluaciones
TESTEAR
1. Sacar conclusiones
de los prototipos.
2. Se validan uno o
varios y se escoge el más apto
3. Feedback para
próximos proyectos.
7
estructuracion del curso
MO.1 [TOOLING] - RHINO - MY NESTING - CAM - 123D MAKE
MO.2 [TESTING] - CONTOURING - UNROLLING - DELAUNAY / VORONOI / TESELACIÓN *PROTOTIPADO
MO.3 [FABRICATE] - PABELLON - ARTICULACIÓN
8
DEFINICIONES DISEÑO PARAMÉTRICO “ Se denomina diseño paramétrico a un proceso de diseño basado en un esquema ALGORÍTMICO que permite expresar parámetros y REGLAS que DEFINEN, CODIFICAN Y ACLARAN la relación entre los requerimientos del diseño y el DISEÑO RESULTANTE.”
CONTOURING “El comando CONTOUR de rhino crea una SERIE ESPACIA DA DE CURVAS PLANAS y puntos resultantes de la intersec ción de un plano definido de corte a través de curvas, superfi cies, polisuperficies o mallas.”
UNROLLING El comando UNROLL SURFACE sirve para APLANAR una superfi cie o polisuperficies con curvaturas y con dirección definida a una SUPERFICIE PLANA.
9
TRIANGULACION DELAUNAY Es una RED DE TRIÁNGULOS que cumple la condición de Delaunay. Esta condición dice que la circunferencia circunscrita de cada triángulo de la red NO DEBE CONTENER NINGÚN VÉRTICE de otro triángulo.
DIAGRAMA VORONOI El diagrama de Voronoi es una CONSTRUCCIÓN GEOMÉTRICA que nos permite ASIGNAR a cada punto una región, de forma que todo lo que contiene esa región está más CERCA de este PUNTO que de cualquier otro.
TESELACION Es un PATRÓN DE FIGURAS que cubren completamente una superficie plana que cumple con dos requisitos: que NO queden
HUECOS y que NO se SUPERPONGAN las figuras. Los teselados se crean usando transformaciones isométricas sobre una figura inicial.
10
¿ QUE ES EL DISEÑO ? “BUSQUEDA DE UNA SOLUCION A UNA SERIE DE PROBLEMAS”
11
FORMA Nos basamos en una figuras geométricas basicas para la creación de los modelos
EL TRIÁNGULO
to te
ca te
ca
to
- figura más rígida y estable
base
- se puede convertir en figuras geométricas estables por medio de la triangulación como en un pentágono o un hexágono
- Mantiene su forma al aplicarse sobre el una fuerza por que la distribuye uniformemente hasta su base o el piso por medio de sus lados.
- figura eficaz y eficiente formada por 3 lineas que se unen creando aristas
12
proyecto 1
Contouring “SECUENCIA DE MOVIMIENTO INFLUENCIADA POR INSTANTES EN EL TIEMPO”
13
MEDIO HEXÁGONO
14
POLÍGONO EVOLUCIONA A TRAVEZ DE UNA TORCEDURA.
1. concepto “SECUENCIA DE MOVIMIENTO INFLUENCIADA POR INSTANTES EN EL TIEMPO”
Intencionalidad de aperturas a lo largo de la estructura con la intención de crear un recorrido que proyecte la temporalidad del ambiente inmediato; un espacio que evoluciona conforme avanza el recorrido, proporcionandole al expectador nuevas proyecciones de sombras y espacios para relacionarse.
UBICACIÓN_SAN JOSÉ DE COSTA RICA_ PARQUE NACIONAL DE SAN JOSE.
15
A.
INFLUENCIA DEL TIEMPO EN LOS OBJETOS
TIEMPO
TRANSFORMACIÓN
DISEÑO DE UN ESPACIO
“Una FORMA FÍSICA, de acuerdo con D’arcy Thompson, es la RESOLUCIÓN en un instante del TIEMPO de una serie de FUERZAS que estan gobernadas por cambios en el ESPACIO.”
B.
CAMBIO DE FORMA
FORMA GEOMÉTRICA DEFINIDA
POLÍGONO EVOLUCIONA A TRAVEZ DE UNA TORCEDURA.
FORMA GEOMÉTRICA CAMBIA gradualmente de una forma ESTABLECIDA y conocida a una forma ÚNICA que varia dependiendo de la influencia y la torcedura que se le ejecutó a la forma principal.
" ... No hay una diferencia esencial entre una formación más o menos esférica y una gota. La esfera y sus simetrías provisionales no son más que el índice de un nivel bastante bajo de interacciones donde la burbuja es un índice de un alto grado de información en forma de diferenciación entre los componentes en el tiempo. En este sentido, incluso lo que parece -Greg Lynn | Pliegues, Cuerpos, y las gotas | 1998
16
1
Ingreso principal Parte mรกs alta de 4 metros Espacialidad de 20cm
2
Ingreso secundario Parte mรกs alta de 3.5 metros Espacialidad de 20cm
3
Ingreso secundario Parte mas alta de 3 metros Espacialidad de 20cm
N
1
2
3
ESPACIALIDAD SIMULA FRACCIONES DE TIEMPO
17
4
Ingreso secundario Parte mas alta de 2.5 metros Espacialidad gradual crece y decrece
4
5
Ingreso secundario Parte mas alta de 2 metros Espacialidad de 20cm y decrece a 0
6
5
ESPACIALIDAD SIMULA FRACCIONES DE TIEMPO
18
Moviliario urbano Parte mรกs alta de 1 metro Espacialidad nula
6
2. ESTRATEGIA DE diseĂąo 1.
1. Figura geomĂŠtrica
2.
2. Extrude curve (to point)
3.
3. Seleccionar longitud de extrude
4.
4. Twist leve
5.
5. Cortar elemento a la mitad
6.
6. Hacer planos seriados a lo largo del extrude que va a determinar las formas primarias de la estructura y dar un offset de 150mm.
7.
7. Localizar formas principales a lo largo de un recorrido predeterminado.
8.
8. Unir figuras primarias por medio de superficies planas.
9.
9. Utilizar el comando contour de un espaciado de 400mm a lo largo de la estructura.
19
3. proceso de discriminación
1
2
3
4
5
4. estrategia de producción Rhinoceros 5.0 Adobe illustrator CS6 Adobe Photoshop CS6 Máquina cortadora a laser Cámara de Iphone 6s de 12mpx
20
Contouring Producción de presentación. Tratamiento de imagen. Corte de piezas, prototipado. Estudio fotográfico.
5. exploraci贸n fotograf铆ca
21
6. vistas
VISTA FRONTAL
VISTA EN PLANTA
VISTA LATERAL
22
PERSPECTIVA
“JUEGO DE FIGURAS GEOMÉTRICAS QUE COMPONEN UN ESPACIO PARA EL SER HUMANO”
proyecto 2
UNROLLING
23
ESFERA GEODESICA FORMADA POR HEXÁGONOS
24
1. concepto Diseño multiescala ubicado en un espacio de transición, que se puede interpretar como una intervención arquitectónica o una intervención a nivel de moviliario urbano. Por medio de una ESFERA GEODESICA* se crean juegos y composiciones geométricas que crean espacios con multiples usos para el ser humano y una versatilidad geométrica que permite una configuración muy diversa.
DISEÑO: Modular Transportable Estable Prefabricado Generativo Multiescala
ESFERA GEODÉSICA*: Es un poliedro generado a partir de un icosaedro o un dodecaedro los cuales forman parte de los 5 poliedros regulares.
25
ESFERA GEODÉSICA MÓDULO 1
SUPERFICIES PLANAS
TRIANGULACIÓN ENTERA
SECUENCIA
CUERPO DE LA ESFERA
2
26
TRIANGULACIÓN MEDIA
PARTE SUPERIOR INFERIOR
CONFIGURACIÓN
1
MÓDULO 2
FROMA
FORMA TRIDIMENSIONAL
2. ARTICULACIÓN ARTICULACIÓN CUADRADA DEL MÓDULO TORNILLOS QUE FIJAN ARTICULACIÓN
MADERA
ACERO
composición de rectángulos unidos a una altura de 45 grados para que formen un amarre perimetral entre las piezas que se encuentran en todas las caras del módulo. cantidad de articulaciones cuadradas: 3 Materialidad: pletinas de acero soldadas, amarradas a los espacios geométricos por medio de tornillos alrededor del perímetro.
ARTICULACIÓN HEXAGONAL ENTRE MÓDULOS
MADERA
TORNILLOS QUE FIJAN ARTICULACIÓN
ACERO
Materialidad: pletinas de acero soldadas, amarradas a los espacios geométricos por medio de tornillos al rededor del perímetro. composición de rectángulos unidos a una altura de 45 grados para que formen un amarre perimetral entre las piezas que se encuentran en todas las caras del modulo. cantidad de articulaciones cuadradas: 3 Materialidad: pletinas de acero soldadas, amarradas a los espacios geométricos por medio de tornillos alrededor del perímetro.
27
MÓDULO 1 _ UNROLLING
MÓDULO 2 _ UNROLLING
28
3. estrategia de diseño PARTE 1
1.
Definición GRASSHOPPER, se utilizó un componente que conformaba un metaball
2.
Plannar Surface a todas las caras de la esfera geodésica
3.
Unroll surface a figura geométrica
4.
Offset a la composición de hexágonos de 50mm
PARTE 2
1.
Offset a superficies de esfera geodésica y extrude surface
29
4. DISEÑO DISCRIMINATIVO 1
ESFERA GEODÉSICA
VISTA EN PLANTA
2
ESFERA GEODÉSICA VECTORIZADA
ISOMÉTRICO
Primer insumo geométrico, forma sólida proveniente de una esfera geometrizada.
Exploración de la forma por medio de cortes longitudinales.
5. estrategia de producción Plug in Grasshopper Rhinoceros 5.0 Adobe illustrator CS6 Adobe Photoshop CS6 Maquina cortadora a laser Camara de Iphone 6s de 12mpx
30
Definicion. Unrolling. Producción de presentación. Tratamiento de imagen. Corte de piezas, prototipado. Estudio fotografico.
6. exploraci贸n fotogr谩fica
31
7. vistas
VISTA FRONTAL
VISTA EN PLANTA
VISTA LATERAL
32
PERSPECTIVA
escala: moviliario urbano UBICACIÓN: ESPACIO DE TRANSICIÓN USOS: AREA RECREATIVA _ ASIENTO
33
escala: arquitectónica UBICACIÓN: DEPENDE DEL PROGRAMA USOS: DEBIDO A SU FORMA MODULAR Y A SU VARIADA SERIE DE CONFIGURACIONES ESTE PUEDE TENER VARIOS USOS. EJEMPLOS: _CASAS DE UN MÓDULO _COMERCIO DE VARIOS MÓDULOS
34
proyecto 3
delaunay “Red de triángulos que ordenan un espacio regido por el tiempo”
35
ARTICULACIÓN PENTAGONAL
36
1. concepto Diseño a de nivel de escala arquitectonica, ubicado en un espacio abierto de tranción constante. Creado para que este interprete la luz por medio de sus orificios con juegos de colores y matices que configuren una intención por medio de su sombra. Formado a partir del triángulo el cual se considerada la figura base para toda clase de composición. Esta conformado para ser eficaz y eficiente es su montaje, y optimo en su fabricación y transporte.
DISEÑO: Modular Transportable Estable Prefabricado Multiescala Se toman en cuenta diferentes estandares para un diseño integral que involucre:
1
Optimización de material
Geometría más favorable para optimizar el espacio sin desperdicios.
12
Peso Ligero (fácil ensamblaje)
Diseño de pieza de fácil manejo con respecto a su forma y peso. Se puede manipular fácilmente.
Facil Transporte
Tamaño de pieza transportable en un camion, es ligera, se usa un grua para llegar a la altura debida.
13
2m
2m
37
domo paramétrico_
unrolling
Conformado por SEIS conjuntos PENTAGONAL de CINCO TRIÁNGULOS que juntos forman un DOMO.
MATERIALIDAD: Plywood de 15mm tanto para estructura primaria como para articulación.
38
2. ARTICULACIÓN ARTICULACIÓN ENTRE MÓDULOS Articulación pentágonal que conecta seis triángulos simultaneamente.
VISTA EN PLANTA
Articulacion heptagonal se acopla a la estructura triángular del DOMO en las esquinas. Cada triángulo que conforma el articulador tiene una pendiente de 35,29°.
°
.41
73
°
90
16.48°
ENSAMBLAJE DE LA ARTICULACIÓN AL MÓDULO
226
.47
°
soldadura entre triangulos con angulo de:
133
.53
°
Grosor de la articulación es de 7,5mm esta encaja en una pieza principal que tiene un grosor de 15mm en toda la estructura excepto en la punta que es de 7,5mm.
39
ARTICULACIÓN EN PLANTA
ARTICULACIONES
ARTICULACION EN 3D
MATERIALIDAD: Pletinas de metal cantidad de articulaciones hexagonales: 16 cantidad de articulaciones de medio hexagono: 10
ARTICULACIONES
40
3. estrategia de diseño
Definicion en GRASSHOPPER para esfera domo GEODÉSICO
1.
LINK: http://www.grasshopper3d.com/group/geometrygym/forum/topics/grasshopper3d-geodesic-dome-structure-generator-ggdsg-geometry
2.
3.
4.
5.
Plannar Surface a la estructura, trim estructura interior del triángulo
Extrude Surfase a estructura de 15mm y 7.5mm
Extrude Surfase a articulador de estructura de 7,5mm
Composición final del domo
41
4. DISEÑO DISCRIMINATIVO 1
12 Superficie delannoy compuesto por triángulos.
Proyección de un VORONOI en superficie circular.
24
13
Domo compuesto por superficies triangulares con la característica del vano en el centro.
Domo compuesto por lineas rectas triangulares.
5. estrategia de producción Plug in Grasshopper Rhinoceros 5.0 Adobe illustrator CS6 Adobe Photoshop CS6 Máquina cortadora a laser Cámara de Iphone 6s de 12mpx
42
Máquina CNC de 3 ejes
Definicion, subplug-ins: bullentant - tt toolbox Delaunay Producción de presentación. Tratamiento de imagen. Corte de piezas, prototipado. Estudio fotográfico. Cortes en madera
6. modificaciones de la definicion de grasshopper COMPOSICION DE LA FIGURA GEOMETRICA EN X,Y
Forma de la figura geometrica que le da las caracteristicas principales a la esfera. Se divide por partes donde:
1. RADIUS: Permite que la figura sea parametrica y que su tama単o sea variante. 2. FRECUENCY: Determina parametricamente la cantidad de trangulos de la
cual va a ser compuesta la figura.
3. BUCKEY CLASS ORIENTATION: Le brinda la orientacion de las lineas hacia afuera o hacia adentro.
4. FILLET RADIUS: Determina que tan grande o peque単o el Voronoi interior va a
ser.
5. CORNER TYPE: Determina la cantidad de esquinas que la forma geometrica va a tener.
ESCALA Y OFFSET DE CADA GEO DOMO.
43
44
Definicion principal de GRASSHOPPER
Esfera GEODESICA SELECCIONADA
45
Conjunto de esferas GEODESICAS
46
7. vistas
VISTA FRONTAL
VISTA EN PLANTA
VISTA LATERAL
PERSPECTIVA
47
8. PLANOS ESPECIFICACIONES:
2.4m
2.7m
2.4m
2.7m
Grosor 15mm
Desgaste
48
ESPECIFICACIONES:
2m
2.7m
Grosor 15mm
Desgaste
49
ESPECIFICACIONES:
2m
2.7m
Grosor 15mm
Desgaste
50
escala: arquitectónica UBICACIÓN: AL EXTERIOR EN LUGAR DE TRANSICIÓN USOS: SE GENERA UN ESPACIO PERMEABLE CON EL EXTERIOR QUE PUEDE LLEGAR A SER UN ORQUIDEORAMA O UN INVERNADERO COMPLETAMENTE CERRADO.
51
52
9. Prototipado
SOFTWARE PARA CORTE EN ROUTER CNC
PROGRAMACIÓN DE CORTE Y DESGASTADO DE MATERIAL
PARÁMETROS DE CONFIGURACIÓN PARA ROUTER CNC
MAQUINA ROUTER CNC DE TRES EJES
MÓDULOS CORTADOS
MÓDULO PRINCIPAL
CONFIGURACIÓN DE MÓDULOS