BODY LANDSCAPE
HYDROPHILIC SKIN
SISTEMAS ANALÓGICOS AVANZADOS: LA SEGUNDA PIEL
OBJECTIVES: To
introduce
the
student
within
the
paradigms of computer programming, so that the student could be able to introduce experimental computer technology or high level in his/her creative activity.
Explore the conjugation involving computer systems:
real-world
information
through
physical computer (or other variants) and the virtual world using affecting algorithms similar to human body precision.
Today, to incorporate new technologies in the design, we have the opportunity to initiate a process of reindustrialization from new production processes. The knowledge society and the information is translated into new economic forms centered on people, the human body as a precision machine and the exploration of designs that provide protection to the human body.
Do architects design for people? , Isn´t the primary function of architecture to provide protection from the weather and the effects of the outside world? Could we imagine the body as a landscape? What
we
have
to
learn
technology or fashion brands?
from
textile
OBJETIVOS: Introducir al estudiante dentro de los paradigmas de la programación de computadoras, de manera que sea capaz de introducir tecnologías computacionales experimentales o de alto nivel dentro de su actividad creativa. Explorar la conjugación de sistemas informáticos que involucren: información del mundo real mediante la computación física (u otras variantes) y el mundo virtual mediante algoritmos afectivos similar a la precisión del cuerpo humano. Hoy, al incorporar nuevas tecnologías en el diseño, tenemos la oportunidad para iniciar un proceso de re industrialización a partir de nuevos procesos productivos. La sociedad del conocimiento y la información se traducen en nuevas formas económicas centradas en las personas, el cuerpo humano como maquina de precisión y la exploración de diseños que aporten protección al cuerpo humano. ¿A caso los arquitectos no diseñamos para las personas? , ¿La principal función de la arquitectura no es proteger de la intemperie y de las afectaciones del mundo exterior? ¿Podríamos imaginar el cuerpo como paisaje? ¿Que tenemos que aprender de la tecnología textil, o de las marcas de moda?
UN FUTURO SIN AGUA
INSPIRACIÓN FUNCIONAMIENTO
CONCEPTUALIZACIÓN Y OBJETIVOS
ESTRATEGIA DE DISEÑO
PRIMER LAYER
SEGUNDO LAYER
SISTEMA DE DEPÓSITO, FILTRADO Y BOMBEO
DIGITALIZACIÓN
EXPLORACIÓN DE PIELES
CONCLUSIÓN Y REFLEXIONES
UN FUTURO SIN AGUA
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SKIN
UN FUTURO SIN AGUA
El suministro de agua a nivel mundial se ha convertido en uno de los mayores problemas que afronta la humanidad. Es irónico que en un planeta que es 70% de agua, las personas no tengan suficiente agua limpia y segura para beber. Sin embargo, el agua dulce en la Tierra representa sólo el 3% del suministro de agua. Y menos de un 1% es de libre acceso, y el resto está invertido en hielo, como en icebergs, glaciares y ventisqueros. Esto significa que se espera que todos los ríos, arroyos, lagos, acuíferos y aguas subterráneas sirvan para sostener a los 6,602,224,175 personas en la Tierra, constituyendo menos del 1% del total de agua en el planeta. A través de la tecnología se tienen que buscar soluciones para afrontar los retos que plantea un mundo sin agua. El reciclaje del agua, así como la captura de la humedad en el ambiente pueden ser soluciones viables en tanto el ser humano se adapta y evoluciona hacia un mundo cada vez más seco.
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INSPIRACIÓN
DIABLO ESPINOSO
El moloch, diablo espinoso, móloc hórrido o diablillo espinoso australiano (Moloch horridus) es el único representante de su género y uno de los miembros de aspecto más extraño de la familia Agamidae. Puebla los parajes desérticos y semidesérticos de buena parte de Australia.
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INSPIRACIÓN DIABLO ESPINOSO Es un lagarto capaz de beber a través de su piel. Cuando llueve o simplemente hay humedad en el ambiente, el agua que cae o se condensa sobre la piel de este lagarto es conducida por capilaridad hasta su boca. Es capaz de introducir las patas en un charco y transportar agua a su boca a través de su cuerpo.
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FUNCIONAMIENTO
PLANTA DEL BANANO (CONDUCCIÓN)
La función principal del sistema de la raíz de la Planta del Banano es absorber y conducir el agua y transferir nutrientes de la tierra a la planta. El banano tiene un sistema primario de raíz y otro aleatorio. Las raíces primarias se originan de la superficie del cilindro central en el rizoma. Las raíces secundarias y terciarias se originan de las raíces primarias. Los ductos que se observan en la sección son los que conducen los nutrientes a lo largo del tronco.
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CONCEPTUALIZACIÓN Y OBJETIVOS Se pretende la fabricación de un prototipo de prenda al torso, que permita la recolección de agua del medio ambiente, para su almacenaje y posterior consumo, además del reciclaje del sudor, para su posterior filtrado y reutilización para consumo. La utilización de materiales altamente absorbentes y fibras hidrofílicas, permitirán la captación de agua ambiental y sudor.
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CONCEPTUALIZACIÓN Y OBJETIVOS El diseño pretende hacerse en dos capas: La primera como recolectora del sudor del cuerpo y la segunda capa como captadora de agua de lluvia e intemperie, ambas distribuidas por medio de canales y tuberías, por gravedad, hasta un contenedor , el cual servirá como depósito del líquido para bombeo y filtración y su posterior consumo.
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ESTRATEGIA DE DISEÑO
DIAGRAMA DE DERMATOMAS
Un dermatoma es el área de piel invervada por un solo nervio espinal y su ganglio espinal. Los nervios cutáneos son los que llegan a la piel, recogiendo la sensibilidad de ésta. Cada nervio cutáneo se distribuye en una cierta zona de piel, llamada dermatoma. De cada segmento de la médula surgen un par de raíces posteriores o sensitivas y un par de raíces anteriores o motoras, que se unen lateralmente a nivel del foramen intervertebral para formar un nervio espinal mixto. Cada uno de éstos inerva una franja de piel llamada dermatoma, por lo que la superficie corporal puede considerarse un verdadero mosaico de éstos.
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ESTRATEGIA DE DISEﾃ前
DIAGRAMA DE DERMATOMAS
MAPA DE DERMATOMAS TORSO (FRONTAL) 18
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ESTRATEGIA DE DISEﾃ前
DIAGRAMA DE DERMATOMAS
MAPA DE DERMATOMAS TORSO (POSTERIOR)
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PRIMER LAYER
(RECOLECCIÓN DE SUDOR)
En condiciones normales, un cuerpo humano sano adulto segrega de 2 a 4 litros de sudor máximo por hora, o de 10 a 14 litros diarios, dependiendo de la actividad física realizada. En climas cálidos la transpiración es mayor, y dependiendo de la humedad del ambiente, la velocidad del viento, y temperatura, la evaporación del sudor es variable. La densidad en la concentración de glándulas sudoríparas en la zona del torso deberá corresponder a la estrategia de material y densidad de material del diseño.
Máxima concentración de Glándulas sudoríparas
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PRIMER LAYER
(RECOLECCIÓN DE SUDOR)
CONCENTRACIÓN DE GLÁNDULAS SUDORÍPARAS POR CM2 Y POR DERMATOMA
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PRIMER LAYER
(RECOLECCIร N DE SUDOR)
Considerando que la cantidad mรกxima de sudor en un adulto es de 2 a 4 litros por hora, y la evaporaciรณn promedio por hora es de 1 a 2 litros por hora, consideraremos la cantidad mรกxima de sudor recolectado por hora de 1 litro. La posiciรณn de los puntos de recolecciรณn estรก dada por los escurrimientos naturales de sudoraciรณn en el torso y en el centroide del รกrea de dermatoma utilizada. Se utilizan uno de cada dos รกreas de dermatomas para la recolecciรณn del sudor, con el objeto de dar respiraciรณn al layer siguiente.
EVAPORACIร N DE SUDOR EN LITROS POR HORA
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PRIMER LAYER
(RECOLECCIÓN DE SUDOR)
En cada cuadrante = 2.23 metros de manguera de 5 mm de diámetro (4mm pared interna) Volumen por cuadrante = 28 ml Volumen total = 28 ml x 4 = 112 ml Capacidad de tubería aprox. 10% de la cantidad máxima de recolección de sudor + la recolección por capilaridad en la piel.
CONDUCCIÓN DEL SUDOR (FRONTAL)
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PRIMER LAYER
(RECOLECCIÓN DE SUDOR)
En la parte inferior se ubicará un depósito para el líquido con un sistema de bombeo y filtrado para su consumo. 112 ml, peso del líquido en tubería = 112 gr. + 1kg máximo de líquido en depósito. Peso del líquido Total 1.12 kg CONDUCCIÓN DEL SUDOR (POSTERIOR)
MANGUERA DE LÁTEX
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PRIMER LAYER
(RECOLECCIÓN DE SUDOR)
La base para soportar la tubería se fabricará en tela de mosquitero, los puntos de recolección serán parches con fieltro a base de lana y la manguera será de látex de 5 mm de diámetro. La manga en la axila (zona de mayor sudoración) también se fabricará en fieltro.
TELA DE MOSQUITERO
FIELTRO DE LANA NATURAL
MATERIALES LAYER 1 (RECOLECCIÓN DE SUDOR)
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PRIMER LAYER
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(RECOLECCIÓN DE SUDOR)
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PRIMER LAYER
(RECOLECCIÓN DE SUDOR)
WOOD FELT DATA SHEET Classification Temperature 1 °C Properties Measured at Ambient Conditions (23°C/50% RH) Colour white/beige Density (wet) 600-700 kg/m3 Density (dry) 300kg/m3 Tensile strength (wet) 60 KPa Permanent linear shrinkage (EN1094-1) <3 % after 24 hours isothermal heating at 1200°C
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(RECOLECCIÓN DE SUDOR)
FRONT
LAYER 01
PRIMER LAYER
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(RECOLECCIÓN DE SUDOR)
BACK
LAYER 01
PRIMER LAYER
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(RECOLECCIÓN DE SUDOR)
SIDE LAYER 01
PRIMER LAYER
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(RECOLECCIÓN DE SUDOR)
SIDE LAYER 01
PRIMER LAYER
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SEGUNDO LAYER
(RECOLECCIÓN DE AGUA)
La recolección de agua de lluvia y del ambiente se hará por medio de materiales hidrofílicos, como la espuma súper hidrofílica Tegaderm Foam®, y la conducción por gravedad por medio de una base de espuma de foam acanalada (tapete antiderrapante), así como mangueras de látex conectadas entre las espumas.
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SEGUNDO LAYER
(RECOLECCIÓN DE AGUA)
Se realizó una prueba simple de absorción del material de espuma para determinar la cantidad de agua por cm2 que puede recolectar en caso de una lluvia, así como para calcular la cantidad total del depósito y el peso máximo que se puede soportar con el dispositivo puesto.
ABSORCIÓN DEL MATERIAL
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SEGUNDO LAYER
(RECOLECCIÓN DE AGUA)
Tamaño de la muestra = 5 cms x 5 cms x 1 cms = 25 cm3 Cantidad de agua inicial= 100 ml Cantidad de agua final= 87 ml Absorción= 25cm3/13ml=1cm3/x (13ml x 1cm3)/25 cm3 = 0.52ml/cm3
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SEGUNDO LAYER
(RECOLECCIÓN DE AGUA)
Volumen de espuma = 1,340 cm3 (Estimado con el modelo 3D) Absorción de agua = 0.52ml/cm3 x 1,340 cm3 = 696.80ml Peso = 0.697 kg
Metros de manguera = 20.16ml (Estimado con el modelo 3D) Metros de canal= 20.16ml Volumen de agua manguera = 0.1256cm2 x 201.6cm = 25.33cm3 Volumen de agua canales= 25.33cm3 Volumen de canales y manguera= 50.67ml Peso= 0.05kg Total Líquidos en Layer 2= 747.47ml Peso= 0.747kg
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SEGUNDO LAYER
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(RECOLECCIÓN DE AGUA)
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SEGUNDO LAYER
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(RECOLECCIÓN DE AGUA)
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SEGUNDO LAYER
(RECOLECCIÓN DE AGUA)
La base para soportar la tubería del segundo layer se fabricará en foam antiderrapante, aprovechando los canales de manera vertical como conductores. Las piezas para recolección de agua serán cortadas en espuma de poliuretano, de preferencia espuma súper hidrofílica Tegaderm Foam®, con una plantilla previamente racionalizada en software especializado.
ESPUMA DE POLIURETANO
FOAM ANTIDERRAPANTE
MATERIALES LAYER 2 (RECOLECCIÓN DE AGUA) 38
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SEGUNDO LAYER
(RECOLECCIÓN DE AGUA)
POLYURETHANE FOAM DATA SHEET
Weight: 3.0 lb. per cubic ft. Quality: excellent Longevity: approx. 12 years Density lbs/cu. ft.: Minimum 2.50 ILD/50 sq. in. @25%(4 in.) 35% max. Support Factor: 2.5 Hysterisis Loss @25% 35% max. Tear Strength, lbs/linear in. 1.50 PLI min. Tensile Strength, lbs/sq. in. 12.0 PSI min. Elongation, % 150% min. Resilience, % 50% min. Compression set, 90%, 22 hrs., 158° F Less than 10%
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SEGUNDO LAYER
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(RECOLECCIÓN DE AGUA)
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SEGUNDO LAYER
(RECOLECCIÓN DE AGUA)
ANTI SLIP POLYURETHANE FOAM MAT DATA SHEET
Weight 1950 +- 50 g/m2 Ply adhesion 8.0 kgf/5cm Tensile strenght (warp) 70 kgf/5cm Tensile strenght (fill) 70 kgf/5cm Elongation (warp) 60% Elongation (fill) 60% Tear strenght 15 kg
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SEGUNDO LAYER
(RECOLECCIÓN DE AGUA)
DESPIECE TOTAL 42
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SEGUNDO LAYER
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(RECOLECCIÓN DE AGUA)
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SEGUNDO LAYER
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(RECOLECCIÓN DE AGUA)
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SEGUNDO LAYER
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(RECOLECCIÓN DE AGUA)
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(RECOLECCIÓN DE AGUA)
FRONT
LAYER 02
SEGUNDO LAYER
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(RECOLECCIÓN DE AGUA)
BACK
LAYER 02
SEGUNDO LAYER
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(RECOLECCIÓN DE AGUA)
SIDE
LAYER 02
SEGUNDO LAYER
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(RECOLECCIÓN DE AGUA)
SIDE
LAYER 02
SEGUNDO LAYER
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SISTEMA DE DEPÓSITO, FILTRADO Y BOMBEO El agua y sudor recolectados caen a un depósito para su posterior bombeo y filtrado. Actualmente se ha desarrollado en Suecia, como porte de un programa de UNICEF, una máquina llamada Sweat Machine para destilar el agua del sudor. La Sweat Machine gira y calienta la ropa sudada, forzando al vapor para que pase a través de una membrana destiladora que bloquea todo a excepción de las moléculas de agua. La membrana ha sido desarrollada por HVR Water Purification en colaboración con el Real Instituto Sueco de tecnología. El componente primario de la Membrane Distillation (MD) es un cartucho de plástico con membranas hidrofóbicas en su interior, en el cual la se lleva a cabo la purificación. El agua a purificar se calienta y circula en medio del cartucho, entre las dos membranas.
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SISTEMA DE DEPÓSITO, FILTRADO Y BOMBEO La diferencia en vapor entre los lados caliente y fríos forza únicamente a las moléculas del agua a pasar, debido al diseño de la membrana. Cuando las moléculas alcanzan el lado frío de las membranas, las moléculas se condensan y el agua purificada fluye hacia el receptáculo. El resultado es una separación absoluta de todas las substancias no volátiles. El proceso se lleva a cabo a presión ambiente y temperatura entre 60-90 °C facilitando la eficiencia y durabilidad. http://www.hvr.se/technology.html. El objetivo en este proyecto es introducir una bomba miniatura impulsada con energía solar, que bombee el liquido recuperado a través de un sistema de filtros similar al de la Sweat Machine para la obtención de agua destilada. El cartucho se localiza en la parte inferior de la columna vertebral y de ahí se bombea el agua hasta una manguera para su consumo.
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SISTEMA DE DEPÓSITO, FILTRADO Y BOMBEO Pruebas realizadas por HVR indican que la calidad del agua destilada producto de éste proceso es aún más limpia que el agua embotellada.
RESULTADOS DEL TEST MD 52
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SISTEMA DE DEPÓSITO, FILTRADO Y BOMBEO
RESULTADOS, CONTAMINANTES DAÑINOS
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SISTEMA DE DEPÓSITO, FILTRADO Y BOMBEO El depósito de los líquidos se colocará en la parte del último dermatoma del torso y contendrá el volumen de líquido calculado por los dos layers, dispuestos con una figura adaptable al cuerpo con una bolsa en la parte frontal y otra en la parte posterior. Se requerirá perforar a cierta distancia para generar un rebosadero con el objeto de que el agua no rebase la cantidad máxima deseada de líquido y el dispositivo se haga muy pesado. El depósito se fabricará de polietileno sellado con calor.
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SISTEMA DE DEPÓSITO, FILTRADO Y BOMBEO CÁLCULO DEL TAMAÑO DEL DEPÓSITO
Bolsa de 500 cm2 = 2000ml (2000ml/500cm2)= (x/1cm2) Capacidad de la Bolsa= 4ml/cm2 Requerimiento= 859.47ml Tamaño proyectado de la bolsa= 214.865 cm2
CÁLCULO DE LA CAPACIDAD TOTAL DEL DEPÓSITO
Total Líquidos en Layer 1= 112.0ml Peso= 0.112kg Total Líquidos en Layer 2= 747.47ml Peso= 0.747kg Capacidad Total = L1 + L2 = 859.47ml Peso= 0.859kg PESO MÁXIMO TOTAL Peso depósito + Peso del esponja con líquido + Peso del dispositivo =0.859 kg + 0.697 kg + 1.150 kg = 2.706 kg
2.706 kg + peso de los equipos de bombeo y filtro
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FRONT - SIDE
DEPÓSITO
SISTEMA DE DEPÓSITO, FILTRADO Y BOMBEO
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BACK DEPÓSITO
SISTEMA DE DEPÓSITO, FILTRADO Y BOMBEO
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SISTEMA DE DEPÓSITO, FILTRADO Y BOMBEO
DESPIECE TOTAL
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SISTEMA DE DEPÓSITO, FILTRADO Y BOMBEO
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SISTEMA DE DEPÓSITO, FILTRADO Y BOMBEO
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SISTEMA DE DEPÓSITO, FILTRADO Y BOMBEO
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FRONT DEPÓSITO
SISTEMA DE DEPÓSITO, FILTRADO Y BOMBEO
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BACK DEPÓSITO
SISTEMA DE DEPÓSITO, FILTRADO Y BOMBEO
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SISTEMA DE DEPÓSITO, FILTRADO Y BOMBEO
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SISTEMA DE DEPÓSITO, FILTRADO Y BOMBEO
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ADICIÓN DE LAYERS
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DIGITALIZACIÓN Durante el proceso de digitalización se exploraron varias alternativas formales, incluso con el patrón de dermatomas completos en un sólo layer, y así como diferentes alternativas para la bolsa de bomba y filtros.
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DIGITALIZACIÓN
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DIGITALIZACIÓN
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DIGITALIZACIÓN
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DIGITALIZACIÓN
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DIGITALIZACIÓN
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DIGITALIZACIÓN (MODELO DEFINITIVO)
SIDE
TOP 74
HYDROPHILIC
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DIGITALIZACIÓN (MODELO DEFINITIVO)
FRONT
MODELO DEFINITIVO BACK
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DIGITALIZACIÓN (MODELO DEFINITIVO)
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DIGITALIZACIÓN (MODELO DEFINITIVO)
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DIGITALIZACIÓN (MODELO DEFINITIVO)
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DIGITALIZACIÓN (MODELO DEFINITIVO)
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EXPLORACIÓN DE PIELES Dentro del proceso de exploración de materiales se llegó a considerar el diseño y fabricación de pieles que respondieran a analogías animales y cumplieran con una función estética. Se desecharon, optándose por una solución más funcional.
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EXPLORACIÓN DE PIELES
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EXPLORACIÓN DE PIELES
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EXPLORACIÓN DE PIELES
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EXPLORACIÓN DE PIELES
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CONCLUSIÓN Y REFLEXIONES
A través de la historia la arquitectura se ha entendido como una disciplina artística enfocada a la creación de espacios, y a su representación. Hoy en día no podemos afirmar tal cosa, pues con el avance de la tecnología y un entendimiento más profundo de cómo funcionan los sistemas en general, la arquitectura se ha permeado de todo el nuevo conocimiento y ha tenido que actuar en concatenación con otras disciplinas. Tampoco podemos afirmar que el arquitecto debe estar restringido a operar en el ámbito del diseño y construcción de edificios, ni desarrollar su disciplina con éste enfoque exclusivamente. Los paradigmas del diseño arquitectónico están cambiando, pues a la par que se vuelve multidisciplinaria, se debe entender el diseño arquitectónico en cualquier ámbito de nuestro mundo. El cuerpo humano es un claro ejemplo de ello, pues el diseño enfocado a él, requiere de un programa arquitectónico, de soluciones creativas ante requerimientos específicos, de materiales, técnicas constructivas, y de documentación ejecutiva que describan el proceso constructivo del diseño, apoyado todo lo anterior en el conocimiento de otras disciplinas, antes ajenas a la arquitectura.Es por eso que debemos reflexionar no sólo en el papel que tenemos los arquitectos en éstos tiempos, sino en el nuevo paradigma en la enseñanza de la arquitectura, que responda a las necesidades de diseño actuales y no se restrinja a una disciplina “mutilada”, y limitada por nosotros mismos históricamente.
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