Facultad Arquitectura, Urbanismo y Artes Ciclo 2023 II
Escuela Profesional de Arquitectura Código APA 614
Departamento académico Expresión gráfica arquitectónica Duración 16 semanas
Nombre del curso Diseño Paramétrico Sección "A" o "B" N° creditos 2
Docente Barrantes Pérez, Julia Milagro Ciclo estudio 7° semestre
2. Sumilla
Asignatura que desarrolla proyectos arquitectónicos con plena tendencia a la automatización que involucran los conceptos de: “Diseño paramétrico, diseño computacional, diseño asistido por Inteligencia artificial” (AI/IA) y machine learning Considerando que, el diseño paramétrico consiste en la codificación del diseño arquitectónico mediante esquemas básicos de programación visual, aplicando reglas geométricas que generan formas especiales que estarán definidas por datos y parámetros de ingreso de acuerdo a los objetivos del arquitecto usuario
Se han de definir algoritmos (secuencias lógicas de procedimientos) para determinar soluciones generalizables capaces de responder a múltiples parámetros e interdependencias de éstos en el mundo real, lo cual requerirá de un desarrollo altamente complejo y exponencial El curso se transforma en un instrumento que conlleva a procesos de diseño asistidos, es decir, se utilizan los programas computarizados para generar geometrías que respondan a los datos y objetivos solicitados. El curso culmina con la aplicación de técnicas de los procesos generativos basados en la exploración de un diseño paramétrico en cuyos códigos se explicitan los procesos de generación de la geometría a partir de los inputs de los usuarios Se define el uso de la IA, y más concretamente, el Machine Learning, que abre un nuevo camino con un gran potencial de desarrollo para el futuro de la Arquitectura, impulsando drásticamente tanto la creatividad del diseñador como la objetividad de los resultados.
DISEÑO PARAMÉTRICO - APA 614 3. Competencias
3.1. COMPETENCIA GENERAL
El estudiante de arquitectura, analiza, aplica y desarrolla la tendencia a la automatización del diseño arquitectónico a través de reglas geométricas, codificadas de acuerdo a programas específicos y relacionados Asimismo, establece relaciones del diseño y la creatividad, aplicando la inteligencia artificial y el machine learning para lograr resultados óptimos.
3.2. COMPETENCIAS ESPECÍFICAS
1 Genera volúmenes geométricos mediante herramientas digitales con el correspondiente estudio de antecedentes de los procesos desarrollados
por expertos en cuanto a generación de formas y determina el proyecto arquitectónico incluyendo las diferentes variantes geométricas que surjan del proceso de dibujo y diseño paramétrico.
2 Identifica el conjunto de parámetros que integran el diseño arquitectónico con los parámetros de invariabilidad o variabilidad geométricas propios del diseño digital basados en conceptos de complejidad1 de generación de formas en concordancia a procesos de diseño digital paramétrico
3 Integra los conceptos de determinación de los parámetros estructurados, que intervienen en la forma arquitectónica, la organización espacial y los parámetros de los procedimientos, materiales y procesos constructivos. Teniendo en cuenta la tolerancia geométrico- constructiva y la complejidad que se pueda lograr que darán como resultado la organización del espacio y la tectónica2 (procedimientos, materiales y procesos constructivos)
4 Analiza y evalúa constantemente las capacidades y características de las herramientas digitales en cuanto al proceso de diseño arquitectónico e integra el proceso de generación de las formas que permite el diseño paramétrico a partir de complejos algoritmos, permitiendo el modelado de objetos muy complejos, con la posibilidad de construirlos o fabricarlos digitalmente.
3.3. COMPETENCIAS ESPECÍFICAS DE INGRESO
• Dibuja bocetos con creatividad e imaginación y representa proyectos arquitectónicos en dos dimensiones y con software interactivo
• Desarrolla el proyecto arquitectónico con amplia capacidad y lo modela tridimensionalmente utilizando procedimientos directos e indirectos con herramientas y tecnología BIM
• Investiga temas científicos relacionados a la arquitectura, para el buen desarrollo y comprensión de los temas a desarrollar para los proyectos arquitectónicos
3.4. COMPETENCIAS ESPECÍFICAS DE EGRESO
1 Implementa al proceso de la práctica arquitectónica nuevos modos de generación de formas, utilizando herramientas digitales, incorpora parámetros no objetivos y procede a experimentar variantes geométricas que finalmente permitan visualizar con sensibilidad la belleza de la arquitectura.
2 Domina la integración de la configuración geométrica y los conceptos de diseño arquitectónico y conceptos de diseño paramétrico como producto de metodologías aprendidas, llegando a mostrar la complejidad de la forma como producto del uso de tecnologías informatizadas aplicadas a la arquitectura, urbanismo y artes
3 Propone tipologías constructivas estructurales, mediante la “modulación” del todo y las partes, considerando la aplicación de invariantes geométricas asociadas. El proyecto puede ser de dimensiones mínimas o máximas, y finalmente podrá expresar formas complejas que sistemáticamente permitan el desarrollo de la situación constructiva
4 Propone protocolos de integración entre parámetros de diseño y las técnicas de construcción o fabricación digital de manera tal que puede aplicar a casos prácticos utilizando los laboratorios especializados para validar las formas y montajes correspondientes
H O J A D E V I D A
APA 614 B
DISEÑO PARAMÉTRICO
Valenzuela Depaz, Farid Yamil
DATOS ACADÉMICOS
PRIMARIA BÁSICA
CURSOS
SECUNDARIA BÁSICA
TÉCNICO
Psj Andres de Sta Cruz 153-155
Urb El Retablo - Comas
Perfil
Acepto desaf os cuando es abso utamente necesario, y disfruto del proceso de aprendizaje Mi objetivo princ pa es aplicar los conocim entos adquiridos para desarrollar proyectos que benef cien a a sociedad.
Habilidades
Trabajo en equipo
Dinamismo
Creatividad
Gestión de personas
UNIVERSITARIO
L A S E
P R I M E R A
TURNING TORSO
INTRODUCCIÓN AL CURSO
FACULTAD DE ARQUITECTURA, URBANISMO Y ARTES
CÁTEDRA:
ARQ JULIA BARRANTES
ARQ ROQUE HERRERA
ARQ JAIRO ESPINOZA TEMA: TURN NG TORSO
PC 1-1
ENSAYO SOBRE EL DISEÑO PARAMÉTRICO
PC 1-2
IGLESIA DE LA TRANSFIGURACIÓN PANEL
FACULTAD
IGLESIA CATOLICA DE IGLESIA CATOLICA DE LA TRANSFIGURACIÓN LA TRANSFIGURACIÓN
DISEÑO: DOS Architects
CONCEPTO ARQUITECTÓNICO:
UBICACIÓN: Victoria Garden City, Lekki, Lagos, Nigeria
El edificio se basa en una interpretación contemporánea de la cruz latina, con una piel orgánica que envuelve y protege a la congregación Su forma escultural se logra mediante arcos de diferentes alturas, proporcionando estabilidad y una estética distintiva. La entrada espectacular conduce a un vestíbulo desde donde se accede a ambos pisos de la iglesia, conectados visualmente por un atrio. La iluminación natural se maximiza con fachadas acristaladas en los ejes este y oeste En resumen, combina elementos tradicionales con contemporáneos para crear un espacio funcional, estéticamente impresionante y espiritualmente significativo.
ESTRUCTURAL:
INSPIRACIÓN:
La forma del edificio proviene de la combinación de principios tradicionales del diseño de iglesias católicas, como la cruz latina, con elementos arquitectónicos y estructurales contemporáneos.
PLANTA:
Distribución las dos únicas plantas de la iglesia
La estructura que sostiene la cubierta de la iglesia, a base de curvas cóncavas y convexas, logra un cuerpo orgánico, que tiene un gran impacto e influencia en su lugar de construcción.
Además de la representación del pez (curva hallada en la planta) y la representación del espíritu santo (curva hallada en la cubierta) refuerzan la forma del edificio
CORTES:
En el corte longitudinal podemos notar los dos niveles del edificio y los distintos usos de cada espacio; y en el corte transversal vemos una vista frontal del templo y el altar
COMENTARIO CRÍTICO:
Si bien el diseño del edificio tiene un carácter innovador y osado, su ejecución plantea algunas preocupaciones con respecto contexto En primer lugar, la adopción de una forma tan audaz podría generar disonancia con el paisaje urbano Además, el uso de una piel o cubierta orgánica como elemento estructural principal plantea interrogantes sobre su durabilidad y mantenimiento a largo plazo, así como sobre su eficacia en términos de confort térmico Asimismo, la presencia de grandes superficies acristaladas puede plantear desafíos en cuanto a la eficiencia energética y el control térmico del edificio En resumen, mientras que el diseño ofrece una propuesta emocionante, su viabilidad y su impacto requieren un análisis más profundo
C. LONGITUDINAL
C. TRANSVERSAL
PC 1-3
IGLESIA DE LA TRANSFIGURACIÓN
MODELADO 3D
IGLESIA CATOLICA DE LA TRANSFIGURACIÓN IGLESIA CATOLICA DE LA TRANSFIGURACIÓN
DISEÑO: DOS Architects UBICACIÓN: Victoria Garden City, Lekki, Lagos, Nigeria
VISTA DE PLANTA
DETALLES
VISTA FRONTAL
VISTA PERSPECTIVADA
PC 2-1
TEATRO GRIEGO:
TEATRO DE EPIDAURO PANEL
tteatro eatro ggriego riego
UBICACIÓN:
Los teatros griegos más grandes podrían albergar hasta 15,000 espectadores
ORIGEN DEL ARTE:
El teatro griego se refiere al estilo de teatro desarrollado en la antigua Grecia, principalmente durante los siglos V y IV a.C Fue una forma de arte muy importante y una parte integral de la cultura griega.
El teatro griego se caracterizaba por sus representaciones dramáticas de tragedias y comedias, las cuales eran interpretadas por actores usando máscaras y vestimentas elaboradas Estas obras solían abordar temas como los dilemas morales, los conflictos humanos, los mitos y las leyendas
El teatro griego también estaba vinculado a festivales religiosos, como las Dionisias, en honor al dios del vino y el teatro, Dionisio
DEFINICIÓN:
Los teatros griegos eran grandes estructuras al aire libre, con una audiencia sentada en gradas semicirculares alrededor de un escenario elevado. Aristóteles fue uno de los primeros críticos y teóricos del teatro griego, quien escribió extensamente sobre sus elementos y características
PLANTA DEL TEATRO GRIEGO:
La hilera de los arboles ubicados en al rededor del Koilon tiene una finalidad proporcionar sombra y frescura a los espectadores durante las representaciones teatrales, especialmente en los días calurosos
MATERIALES:
Piedra Estructura
Piedra caliza Gradas Arcilla Elementos Decorativos Yeso Superficies
CARACTERÍSTICAS:
VENTILACIÓN
ACUSTICA
Área semicircular o curvada de asientos en un teatro antiguo griego Es la parte donde se ubicaba el público para presenciar las representaciones teatrales
Pasarelas o pasillos que dividían las secciones del koilon en los teatros de la antigua Grecia Estas pasarelas separaban las distintas zonas de asientos en el teatro
Espacio de actuación para los coros y los actores Aquí es donde los coros griegos realizaban sus danzas y cantos durante las representaciones teatrales.
Funcionaba de telón de fondo para las representaciones teatrales y como un espacio para los actores cambiar de vestuario, almacenar utilería y realizar algunas de las escenas de las obras.
Eran pasillos que permitían que los actores y el coro entraran y salieran del escenario de manera fluida y eficiente, facilitando así el desarrollo de la trama y la presentación de las obras.
Construido en una colina, se integra armónicamente con el entorno, ofreciendo una acústica excepcional y vistas panorámicas
GRECIA Atenas
TEMPLO DE LOTO PANEL
FACULTAD DE ARQUITECTURA,
templo loto templo loto
Casa de Culto Baha’i Casa de Culto Baha’i
DISEÑO: Fariborz Sahba AÑO: 1978 - 1986
UBICACIÓN
: Bahapur, Kalkaji, Nueva Delhi, India
CONCEPTO ARQUITECTÓNICO:
En la vida cotidiana hindú, los simbolismos religiosos están presentes tanto en su vestimenta hasta en su arquitectura, lo cual lo diferencia de otras culturas Estos simbolismos han trascendido más allá de la India, apareciendo en otros países y religiones. Uno de los símbolos más reconocidos es la flor de loto, considerada sagrada por los hindúes
El arquitecto Fariborz Sahba, inspirado en una flor que simboliza la pureza y la santidad en la tradición hindú, diseñó este templo Esta inspiración se transformó en formas geométricas específicas como esferas, cilindros, toroides y conos Estas formas se convirtieron en ecuaciones que se utilizaron para el análisis estructural y la creación de los planos de ingeniería La complejidad de la geometría fue tal que tomó dos años y medio completar los planos del templo
ABSTRACCIÓN:
ESTRUCTURAL:
Su estructura externa, con 27 pétalos de mármol, envuelve el interior circular, albergando hasta 2 500 personas y siguiendo los principios de la arquitectura Bahai
Las veintisiete estructuras de hormigón armado en forma de pétalos, revestidas en mármol, están organizadas en grupos de tres, formando nueve caras Todas las Casas de Culto Bahá’í comparten elementos arquitectó nicos como la forma circular de nueve lados, especificados en las escrituras bahá’ís Aunque actualmente todas las Casas tienen una cúpula, no es un elemento esencial. Las escrituras también prohíben la inclusión de pinturas, estatuas, imágenes, púlpitos o altares como elementos arquitectónicos
PETALOS INTERIORES: Los nueve pétalos externos sirven como entradas principales y, junto con la capa intermedia, protegen el vestíbulo exterior del edificio Estos pétalos no solo actúan como puertas, sino que también forman una estructura protectora y acogedora para quienes ingresan, creando una transición armoniosa entre el exterior y el interior del edificio
2.
PETALOS EXTERIORES: Los pétalos internos, más grandes y separados en sus extremos, evocan la imagen de una flor en plena apertura Estos pétalos sostienen la estructura principal del templo y envuelven el área central, donde se ubica la sala de oración, ofreciendo un refugio sagrado y sereno para los visitantes
VISTA INTERIOR:
ANALISIS CRITICO:
Hoja de entrada 1
Hoja exterior 2
Cascara de cúpula interior 3
Arco 4.
Nervadura interior de la cúpula 5
PROCESO CONSTRUCTIVO:
El Templo de Loto es una obra maestra de la arquitectura moderna que fusiona estética y funcionalidad de manera impresionante Sin embargo, lo reprochable del diseño es la magnificencia del mismo, ya que podría distraer de la simplicidad y modestia tradicionalmente valoradas en los espacios de adoración. Pero esta característica a su vez permite volver al edificio en un hito arquitectónico y un símbolo de apertura espiritual, acogiendo a personas de todas las religiones y culturas
TEMPLO DE LOTO PROCESO
templo loto templo loto Casa de Culto Baha’i Casa de Culto Baha’i
ELEMNETOS QUE CONFORMA LA LAMINA: Procedimiento explicado de manera gráfica.
1. Desarrollo del Cuerpo geométrico del proyecto, CARACTERÍSTICAS COMPOSITIVAS: GEOMETRÍA Y TRAZADOS GENERALES
3
2. Desarrollo del Cuerpo plástico de la obra: BMV PAVILIUN, TIPOLOGÍA, PLANOS SERIADOS /RITMOS Y SECUENCIAS / OPERACIONES DE GENERACIÓN VOLUMÉTRICA / Elementos constructivos y materiales
5) Con la herramienta de barrido de dos carriles, procedemos a hacer 1/4 de superficie del P. Exterior. Se completa la el otra cuarto con el mismo procedimiento, con la herramienta Espejo completamos la otra mitad. Con la herramienta Offset Surface
TEMPLO DE LOTO MODELO 3D
templo loto templo loto
Casa de Culto Baha’i Casa de Culto Baha’i
templo loto templo loto
Casa de Culto Baha’i Casa de Culto Baha’i
PC 4-1
INTRODUCCIÓN AL DISEÑO ALGORITMICO
FACULTAD DE ARQUITECTURA, URBANISMO Y ARTES
APA614 B DISEÑO PARAMÉTRICO
CÁTEDRA:
ARQ JULIA BARRANTES
ARQ ROQUE HERRERA
ARQ JAIRO ESPINOZA
TEMA: NTRODUCCIÓN AL DISEÑO ALGORÍTMICO
PC 4-2
MODELO DE LA TORRE PARAMÉTRICA CON ALGORITMOS ZONA ECONÓMICA - COMERCIAL EN SAN ISIDRO
Figura base:
Se utiliza el comando elipse para determinar el contorno de los niveles del edificio .
Los radios de la elipse son R1: 18 m y el radio R2 se determina a través del comando Multiplicación R1*0.60 = 10.8m
Niveles:
Con el comando Series se determinan la cantidad de niveles y la altura típica.
Se colocan 40 niveles, cada nivel separados a 3m con la excepción del primer nivel elevado a 8m.
Rotación de niveles:
Rotación determinada en grados, con base en 180°. Para controlar las rotaciones se utilizan dos Graph Mappers (Bezier y Power)
Como las gráficas solo utilizan valores entre <0,1> se utiliza el comando Bounds para transformar los valores del Rango que serán reorganizadas a través Remap Numbers
Ventanas:
Con el comando Divide Curve dividimos la elipse en 25 partes, cuyos puntos de división uniremos con el comando Polyline. Con el comando Extrude formamos las ventanas de todos los niveles. Con el comando Deconstruc Brep separamos las ventanas en superficies individuales
Desfase:
Se reutiliza el comando Offset Curve para hallar el contorno base de las ventanas del edificio
Marcos:
Con el comando Surfase se realizan las caras de los niveles que después formaran un solido de 0.35 m con el comando Extrude
Habiendo separado las superficies de las ventanas damos forma y espesor con los comandos
Curve>Surface>Plane y con el Boundary Surfaces los unimos, teniendo las esquinas en dirección interior. Con una grosor de 0 15 cm
FACULTAD DE ARQUITECTURA, URBANISMO Y ARTES
Unimos las Ventanas / Losas / Barandas y las colocamos en diferentes Layers y colocarle materiales de una forma más sencilla
torre paramétrica torre paramétrica
torre paramétrica torre paramétrica
FACULTAD DE
torre paramétrica torre paramétrica distrito comercial san isidro distrito comercial san isidro
"El proyecto de la torre más emblemático de San Isidro: una torre de 40 plantas con diseño paramétrico, ubicado en el corazón de la zona más concurrida de la ciudad. Experimenta el lujo y la modernidad en un espacio arquitectónico único que redefine el horizonte urbano, por sus figura sinuosa lateral
vista en corte a a’
Realizamos un corte longitudinal al edificio y al entorno para que se pueda apreciar la altura respecto a los edificios pre existentes y como su forma va cambiando mediante vamos subiendo de niveles hasta volver a un giro de 180° en la ultima planta.
2
vista frontal y lateral
FACULTAD DE ARQUITECTURA, URBANISMO Y ARTES
vista en perspectiva
PC 5-1
REFUGIO DE EMERGENCIA CONCEPTUALIZACIÓN
rrefugio efugio de emergencia de emergencia
EXISTENCIA DE PROBLEMA SÍSMICO EN EL TERRITORIO PERUANO
La actividad sísmica en Perú se debe princ palmente a su ubicación geográfica en el Cinturón de Fuego del Pacífico, conocida por su alta actividad sísm ca y volcánica Este pa s está en el límite entre la placa tectónica de Nazca y la placa Sudamericana, donde la placa de Nazca se subduce debajo de la placa Sudamericana, generando terremotos de gran magnitud Además, existen numerosas fallas geológ cas activas, como la Falla de Lima.
PROPUESTA
USUARIOS
Familia nuclear de 4 integrantes
Padre
Madre
Hijo mayor Hijo menor
ÁREA
Se contempla un área máxima de 30 m
CONCEPTUALIZACIÓN
Este diseño aprovecha las características naturales del pangolín, conocido por su capacidad de enrollarse y protegerse de amenazas externas La estructura del refugio imita su forma curvada, creando una cáscara robusta y aerodinámica que distribuye uniformemente las fuerzas sísmicas, minimizando el riesgo de colapso.
CÁTEDRA:
ARQ JULIA BARRANTES
ARQ ROQUE HERRERA
ARQ JAIRO ESPINOZA
ZONAS DE MÁX MO ACOPLAMIENTO SÍSM CO
Y FABRICACIÓN
A lo largo de la histor a, Perú ha experimentado terremotos devastadores, como el de Lima en 1746 y el de Pisco en 2007, evidenciando su vulnerabil dad s smica
Estas cond ciones geológicas hacen que los sismos sean comunes y potenc almente destruct vos por la presencia de una auto construcción deficiente en todo el pa s
Algunos de los terremotos con mayor magn tud que se han
registrado en el Perú del siglo XXI son los siguientes:
Terremoto de Loreto (2019)
Terremoto de Iquique (2014)
Terremoto de Pisco (2007)
Terremoto del sur del Perú (2001)
NECESIDAD DE REFUGIO DE EMERGENCIA EN EL PERÚ
Tras los sismos de P sco en 2007, Chile en 2010 y Japón en 2011, se destacó a nivel nternacional la importanc a de los sistemas de alerta sísmica Sin embargo, fueron los terremotos de México en 2017 los que finalmente impulsaron la necesidad de implementar dicho sistema de alerta en Perú En 2020, el MEF aprobó el presupuesto para el proyecto “Servicio de provisión de informac ón de alerta temprana ante el peligro por sismo para poblaciones de la costa del Perú” A pesar de todos los sistemas de alerta para nadie es ajeno la presencia de la autoconstrucción ineficiente en el Perú un problema inherente a nuestro crecim ento urbano irregular
AMBIENTES
Al tener un espacio que se reduce a 30m² se busca optimizar los ambientes a las necesidades en un contexto de emergencia
BOCETOS
Área Alimentación: Espacio acondicionada para preparar e ingerir los alimentos
Área de Almacenamiento: Espacio acondicionado para mantener los alimentos no perecederos y pertenencias y kits de emergencia de los integrantes de la familia beneficiada
Área de Refugio: Espacio lo suficientemente amplia y cómoda para el descanso de los refugiados
Área de Aseo: Espacio destinado para suplir las necesidades higiénicas de los refugiados
REGLAMENTO NACIONAL DE EDIFICACIÓN
Comparamos el uso del proyecto con los usos que se encuentran contemplados en el RNE, llegando a la conclusión de seguir los lineamientos del reglamento A 030 HOSPEDAJE Anexo N°4 destinado a Albergues
ELEMENTO: Pangolín acurrucado
Estos refugios ofrecen seguridad estructural ante posibles sismos y protección contra los elementos naturales Su configuración permite una distribución uniforme de la carga, facilitando una rápida respuesta ante desastres. La implementación de estos refugios es esencial para cubrir las necesidades inmediatas, mitigar los efectos del daño y proporcionar un hogar temporal seguro a los damnificados
DISTRIBUCIÓN
ÁREA DE REFUDIO
MODELADO: Curvatura creciente
PC 5-2
REFUGIO DE EMERGENCIA ALGORITMO
rrefugio efugio de emergencia de
ALGORITMO DE GRASSHOPPER
emergencia
DISTRIBUCIÓN
PERSPECTIVA
CONCEPTUALIZACIÓN
Este diseño aprovecha las características naturales del pangolín, conocido por su capacidad de enrollarse y protegerse de amenazas externas La estructura del refugio imita su forma curvada, creando una cáscara robusta y aerodinámica que distribuye uniformemente las fuerzas sísmicas, minimizando el riesgo de colapso.
ELEVACIONES
CORTE
PC 5-3
REFUGIO DE EMERGENCIA MODELO 3D
rrefugio efugio de emergencia de emergencia
DISTRIBUCIÓN
ÁREA DE REFUDIO
ÁREA DE ASEO
CONCEPTUALIZACIÓN
ÁREA DE ALIMENTO
Este diseño aprovecha las características naturales del pangolín, conocido por su capacidad de enrollarse y protegerse de amenazas externas. La estructura del refugio imita su forma curvada, creando una cáscara robusta y aerodinámica que distribuye uniformemente las fuerzas sísmicas, minimizando el riesgo de colapso
