Parasoles Urbanos by Jose Armando Frausto

UNIVERSIDAD DE MONTERREY Vicerrectoria de Arte, Arquitectura y Diseño Posgrados Maestría en Arquitecturas Avanzadas

“Sistema de Parasoles Urbanos” Integrantes José Armando Frausto Gil 332119 Diana Marcela Martínez Álvarez 588232

Asesor Arq. M.S.c. Andrés Obregón San Pedro Garza García, N.L. a 25 de Abril de 2020

Indice

Introducción Objetivo Relevancia Alcance Contexto Estado del Arte Métodos Resultados Propuesta de Diseño Futuras Investigaciones Conclusiones Bibliografía

Maestría en Arquitecturas Avanzadas | 2018 - 2020

08 18 24 32 38 60 88 98 146 156 160 164

Agradecimientos Diana Marcela Martínez Álvarez José Armando Frausto Gil

El presente documento representa la culminación de dos años de trabajo, esfuerzo y una gran curiosidad por conocer todas las nuevas directrices de la arquitectura y participar de ellas a través del programa de Maestría de Arquitecturas Avanzadas de la Universidad de Monterrey.

necesario para cumplir otra meta profesional y personal tan transcendente como lo es la culminación de esta Maestría.

A todos ustedes, muchas gracias.

Por ello agradecemos a la Universidad de Monterrey por generar este tipo de programas, que solo son posible explorar gracias a la visión de sus directivos comprometidos con las demandas actuales en nuestro campo, enriqueciendo y diversificando entre sus alumnos sus conocimientos y la forma de ver las cosas desde otras perspectivas. A todo el personal docente que nos acompañó a lo largo de esta experiencia académica: Alejandro Rodríguez, Amelia Martínez, Andrés Obregón, Arne Riekstins, Djordje Stanojevik, Daniela Frogheri, Fernando Mateos, Luis Enrique Portales, Rosaura López, todos ellos grandes Doctores, Maestros, Arquitectos, Diseñadores, con un alto nivel académico, moral y sobre todo con un gran compromiso para con la institución y con nosotros como alumnos, aportando siempre su experiencia, colaboración, su disposición, pero sobre todo su calidad humana. A nuestros compañeros: Felipe Salazar, Luis Daniel Garza, Mariana Guerra, que siempre fueron un gran apoyo y de quienes también aprendimos de su compañerismo, de su colaboración y su dedicación. A nuestras familias y amigos por tener la paciencia y compresión de permitirnos dedicar el tiempo

Introducciรณn

Introducción La presente tesis se realizó como la aplicación de un caso práctico para la culminación del programa de la Maestría de Arquitecturas Avanzadas de la Universidad de Monterrey en el período 2018-2020, y lleva por título “Sistema de Parasoles Urbanos”, con la asesoría del Arq. M.S.c Andrés Obregón. Tiene como objetivo general exponer mediante el ejemplo práctico, la aplicación del estudio de las arquitecturas avanzadas en la vida cotidiana, definiendo en la propia experiencia de los autores y gracias a los estudios realizados a lo largo de esta maestría, ¿Qué son las arquitecturas avanzadas?, ¿Cómo funcionan?, ¿Cómo pueden aplicarse? Se ha seleccionado un ejemplo práctico para mostrar la aplicación de la arquitectura avanzada en la vida cotidiana, la solución a problemáticas o nuevas propuestas que no se planteaban anteriormente, los beneficios y mejoras en la vida cotidiana del ciudadano y comunidad, por ello la selección de espacios públicos; este tipo de espacios no es en ninguna medida limitativo, es sólo la acotación del caso práctico, pero también se plantean las diversas posibilidades de lo que este proyecto puede llegar a ser.

A través de la realización de maquetas digitales, exploraciones e investigación sobre propuestas de componentes para desarrollar nuevos elementos que permitan facilitar la vida cotidiana, principalmente de aquellos diseños más intrincados que no pueden ser resueltos a partir de los elementos constructivos encontrados en el mercado, podemos determinar la importancia del diseño digital para solucionar diversas problemáticas de la arquitectura y/o sus soluciones de construcción. La Maestría en Arquitecturas Avanzadas, nos ha permitido poder conocer e interpretar las nuevas arquitecturas como lenguajes que utilizan tecnología, ciencia y otras disciplinas como las herramientas de nuevas soluciones a las necesidades que presentan constantemente tratando como la naturaleza de ser más eficientes y comprometidos con los recursos.

El caso práctico se basa en aplicar el diseño y la fabricación digital a un sistema que pueda generar los componentes necesarios de un mobiliario urbano como los son los parasoles en un espacio público en la ciudad de Monterrey, Nuevo León, México; con la finalidad de crear espacios sombreados que permitan mejorar las condiciones del entorno, cuyo mayor problema es la incidencia solar en la mayor parte del año.

Img-01 Ciudad de Monterrey 8

Naturaleza y Tecnología Antecedentes y abstractos del proyecto de innovación Durante miles de años el humano ha intentado imitar a la naturaleza en su perfección y al igual que múltiples estudios a lo largo de los años, ha buscado en la naturaleza las respuestas a sus necesidades; es en esta imitación y mejora de las características esenciales de sistemas y elementos naturales, el hombre ha desarrollado la tecnología para tratar de imitar algunos de los mecanismos que naturalmente sólo pueden encontrarse dentro de las características genéticamente codificadas en los seres vivos.

no hubiese sido posible conocer. El desarrollo de microscopios cada vez con mayor potencia y resolución, permiten conocer el universo encontrado a nivel microscópico en la estructura celular de los componentes que se encuentran en la vida habitual a nuestro alrededor. Img 04- Capullo de erizo de mar bajo microscopio

Img 02-Construcción de una telaraña

La naturaleza siempre busca la ruta más corta para lograr sus objetivos de manera eficiente, esto nos hace considerar también nuestros propios procesos; además, que en la naturaleza nunca encontraremos dos elementos exactamente iguales, ni tampoco veremos el desperdicio de recursos. Img 05- Hueso esponjoso 200X

Como ejemplo de lo mencionado en el párrafo anterior, principalmente aplicado a los procesos constructivos, podemos observar elementos de resguardo en la naturaleza, como: nidos, telarañas, las represas de los castores, así como los materiales de los que están compuestos como los paneles de las abejas entre otros. Estos ejemplos sólo nos reafirman que lo que proviene de la naturaleza es mesurado, no tiene desperdicios, es ordenado y coexiste en su contexto en un equilibrio natural, considerándose, así como un sistema avanzado. Sin embargo, no sólo a nivel macro encontramos ejemplos de una tecnología natural avanzada, también a nivel microscópico existen organismos y estructuras más pequeños que se organizan y funcionan en una perfecta armonía, pero que, sin el avance de la tecnología actual, en otro tiempo

Img 03- Telaraña orbital

Img 06- Dentina bajo microscopio

L-System y Voronoi

A pesar del avance de la tecnología, al analizar sistemas constructivos vigentes, no se puede evitar hacer una comparación y análisis de los sistemas estructurales de la naturaleza, en donde podemos observar sistemas complejos y organizados, que nos hace continuar considerando la perfección de la naturaleza en su propósito de vida.

Otro sistema matemático que se a revisar para la generación de geometrías es el sistema Voronoi, este sistema representado a través de un diagrama en el que existe una descomposición de un espacio y dicha descomposición está ligada a la presencia de objetos (puntos), en donde a cada punto le corresponde un área, y existirán tantos espacios como existan objetos.

Estos ejemplos han sido una fuente de inspiración y consideración para el análisis de la presente tesis, donde se revisan sistemas que imitan a la generación de formas naturales y son aprovechados en el diseño arquitectónico de una forma avanzada a través del diseño y programas digitales vigentes, para la renovación y mejora de las condiciones del espacio.

Este sistema también con regularidad lo encontramos en patrones de la naturaleza.

Definiendo la tecnología como “conjunto de teorías que permiten el aprovechamiento práctico del conocimiento científico”; es entonces que consideramos la aplicación de la tecnología de la naturaleza al estudiar algunos sistemas matemáticos en la generación de formas más orgánicas para la resolución de problemas de diseño.

Img 07- Estructuras L-System

Img 10-Voronoi en terreno

Img 08 – L-System generador de un fractal similar a una hoja

Img 11 – Voronoi en piel de jirafa

Los sistemas considerados en la presente tesis y que serán descritos más adelante son el sistema Lindemayer conocido también como L-System el cual representa mediante un conjunto de reglas y símbolos una forma de describir patrones de crecimiento de plantas y fractales, que al ser sustituidos por valores numéricos nos generan una representación gráfica. Img 09 – Diagrama Voronoi

Arquitecturas Avanzadas Hoy en día llamamos arquitecturas avanzadas a todas aquellas arquitecturas no tradicionales en las que justo por la forma que en se generan son fuente de muy intricadas formas que retan las estructuras e ingenierías tradicionales, y que es precisamente en este pensar avanzado que surge la necesidad de generar nuevas tecnologías para su solución y ejecución. Dichas arquitecturas, justo en su generación voltean a ver el mundo alrededor y su funcionamiento, considerando todas las disciplinas, artes, materiales que en otros tiempos parecieran ajenos al campo de la arquitectura. Además de esto, las Arquitecturas Avanzadas tienen una concepción desde el “Pensar Avanzado” (Frogheri, 2018) de algo que es dinámico que constantemente se retroalimenta y evoluciona, definiéndose como: “la capacidad de cambiar las formas de pensar y de hacer, se consideró oportuno abordarlo justo desde el pensar y el hacer mismos, experimentándolos a través de procesos de diseño y de materialización que permitieran vivirlo en directo, a fin de obtener resultados más claros y evidentes que se pudiesen analizar, discutir y evaluar.” (p.176) Y es en esta concepción avanzada y evolutiva donde se pueden mostrar diversos ejemplos de lo que las Arquitecturas Avanzadas consideran entre sus estudios, para poder realizar una actividad o la solución de una problemática de diferentes maneras, no convencionales. Esto también refiere a que durante mucho tiempo el pensamiento arquitectónico en particular, era estructurado en un modelo Bottom-up (de abajo-arriba), donde un diseño por ejemplo, se inicia a partir de la solución de sus partes individuales y más pequeñas para posteriormente crear un conjunto más complejo.

Img-12 Centro Convenciones, Qatar

Pero las Arquitecturas Avanzadas consideran hoy en día modelos de pensamiento Top-down (de arriba-abajo), donde se puede diseñar desde la concepción de un todo que probablemente irá cambiando hasta que el modelo completo es validado a través de la retroalimentación en cumplimiento a las expectativas y requisitos del proyecto. Así mismo se realizan consideraciones de sistemas complejos que tienen elementos bien definidos y se relacionan entre ellos mediante ciertas reglas. Otros sistemas tienen reglas y se vuelven sistemas evolutivos, aunque sus reglas y elementos parezcan siempre los mismos, esto permite que dichos sistemas formen conjuntos y se organicen formando entidades más complejas y funcionales. Este tipo de pensamientos hace consideraciones a diferentes especialidades, ciencias, estudios.

A partir de la aplicación dichas herramientas digitales vigentes, se pueden concebir soluciones y propuestas con connotaciones futuristas gracias a la velocidad de cálculo, dibujo, repetición y análisis de éstas herramientas; sin embargo, los programas de diseño empleados actualmente, no dejan de ser sólo una herramienta de trabajo, que en un futuro no muy lejano será sustituida por un nuevo avance tecnológico; pero la manera de pensar, la búsqueda de las soluciones desde otra perspectiva integradora de diversas fuentes y disciplinas, la consideración hacia la naturaleza, ese pensamiento es más avanzado, continúo y no caduca.

Img-13 Modelo digital 1

A partir de la revisión y análisis de lo que las Arquitecturas Avanzadas son para los autores, se busca aplicar sistemas matemáticos originados de la imitación de patrones encontrados en la naturaleza para explorar la generación de formas y proyectos arquitectónicos. Este tipo de exploración actualmente es más factible, gracias a los avances tecnológicos en el diseño digital, con herramientas que nos permiten generar formas a partir de algoritmos de forma inmediata ya automatizados en un programa. El diseño digital en palabras propias de los autores, puede referirse a toda aquella concepción de una idea o proyecto en el cual se utilizarán herramientas de tecnología vigentes como programas de diseño computacional, diseño gráfico y sus componentes y herramientas para convertir las imágenes producidas a partir de algoritmos o programación a prototipos físicos mediante herramientas de corte laser o impresión 3D.

Img-14 Modelo digital 2

Objetivo

Objetivo En el apartado anterior se describe lo que las Arquitecturas Avanzadas representan para los autores, y toda esta revisión pone de manifiesto grandes proyectos de arquitectura que existen y se diseñan alrededor del mundo; sin embargo, es la intención de los autores examinar la utilización de elementos que puedan interpretarse como una arquitectura avanzada en un alcance dentro de la vida cotidiana de una ciudad. Esto nos lleva a la pregunta de investigación de esta tesis: ¿Cómo pueden aplicarse las arquitecturas avanzadas en la vida cotidiana de una ciudad, para la solución de un problema específico? Por ello el objetivo general es diseñar un Sistema de Parasoles Urbanos, para resolver el problema de asoleamiento en un espacio público definido de la ciudad de Monterrey, Nuevo León. Al realizar el diseño de un Sistema de Parasoles Urbanos, no es el objetivo generar un elemento de mobiliario urbano (parasol) único y definido; más bien es la generación de una serie de pasos a seguir con la utilización de herramientas digitales que nos ayuden a resolver un problema de asoleamiento en un espacio específico, la acotación del proyecto en un espacio público no es limitativo, es sólo demostrativo; ya que se pretende que el sistema pueda funcionar para la definición de elementos en diversas áreas.

Img-15 Sito en el centro de Monterrey

La finalidad de la tesis es generar a través de los conocimientos adquiridos una solución más avanzada a un problema cotidiano en una ciudad (asoleamiento en espacio público), abordándolo desde otra perspectiva y generando una solución específica pero que pueda replicarse en otro sitio dando otras propuestas desde un mismo sistema. Con ello se busca demostrar la aplicación de

las arquitecturas avanzadas (en la forma de solucionar problemáticas cotidianas), y no sólo para la generación de proyectos de gran escala. Para lograr el objetivo general, se han determinado como objetivos específicos lo siguientes puntos: 1. Analizar sistemas matemáticos avanzados en la generación de formas que imitan morfologías naturales para la aplicación dentro de en un sistema, en este caso el Sistema Lindenmayer y el Sistema Voronoi. 2.Explorar herramientas de diseño digital que nos permitan la aplicación de estos sistemas matemáticos en la aplicación al diseño, para esto se revisara el programa Rhinoceros y sus pluggins Grasshopper y Rabbit. 3. Definir los componentes del sistema, los datos necesarios para la generación de resultados, la secuencia a seguir en el modelo, la formulación para la generación de morfologías, la ubicación de elementos en un espacio. 4.Exploración y comprobación de los resultados del sistema, considerando diferentes variables de entrada al sistema de acuerdo a diferentes escenarios, a fin de corroborar el funcionamiento del proyecto como un sistema que genera elementos de sombreado.

Img-17 Esquema de sistema de parasoles en terreno del centro 20

El desarrollo del proyecto busca implementar las arquitecturas avanzadas a través de un caso práctico en un planteamiento de solución a una problemática de la vida cotidiana, de una forma no tradicional, por el sólo hecho de poder aprovechar las ventajas y oportunidades que nos dan las tecnologías y avances de nuestro tiempo buscando la mejora de la comunidad. Dicho proyecto incluirá la generación de un modelo digital de mobiliario urbano (parasol) para el descanso del peatón y usuarios de espacios públicos, integrado por elementos auto soportables que no requieran cimentación, estructura y cubierta para la generación de espacios sombreados, a fin de reactivar los espacios públicos que se encuentran expuestos a las condiciones climáticas de la región de Monterrey, Nuevo León, principalmente durante las temporadas con mayor temperatura e incidencia solar.

Img-16 Esquema de sistema de parasoles urbanos

Análisis de Sistemas Herramientas Digitales

Componentes

Exploración

Resultados

Img-17 Objetivos específicos

Relevancia

Relevancia La motivación principal detrás de este proyecto es la implementación de los conocimientos adquiridos en el desarrollo de la maestría de una forma conjunta y para la solución de un problema específico, a fin de revisar de una manera práctica y vivencial las arquitecturas avanzadas.

no existan; si no que son pocos para la cantidad y calidad de vida en la ciudad. Un espacio de descanso al aire libre no supone acabara con los problemas de las ciudades, pero si generan diversos beneficios que van sumando en la mejora de la vida cotidiana de su población.

Este proyecto se concentrará en la generación de un sistema que permita solucionar problemas de asoleamiento de un espacio, a través de la generación de estructuras y cubiertas a partir de valores de elementos contextuales, que pueda producir resultados en diversos entornos. Para acotar los resultados se seleccionó al ser el lugar de origen de los autores, un espacio público en el centro de la ciudad de Monterrey, Nuevo León como el espacio de desarrollo del proyecto; sin embargo, existen otros factores que detonaron la atención hacia la problemática del asoleamiento en la ciudad de Monterrey principalmente para los espacios públicos.

Img-19 Plaza comercial en Monterrey Img-18 Población de Monterrey

Si bien este tipo de problemáticas no es exclusivo de Monterrey, es el deber de los autores acotar la zona para el desarrollo del proyecto. Monterrey, es la capital del estado de Nuevo León estado económicamente importante en el norte de México, la ciudad cuenta con más de 1,109,171 de habitantes con gran actividad económica en industria, manufactura y de negocios, por lo que al igual que otras ciudades con alta población desarrolla diversas problemáticas como contaminación, sobrepoblación, altos niveles de estrés y falta de espacio en la ciudad. A esto último puntualizaremos la falta de los espacios públicos al aire libre para el descanso de la población general, no se mal interprete que

Img-20 Espacio al aire libre en Monterrey

Al retomar el tema de los espacios públicos para el descanso al aire libre no podemos dejar de observar las prioridades que existen en una ciudad como Monterrey, estas derivan principalmente de sus características climatológicas. Monterrey cuenta con un clima seco y semiseco, cuya temperatura máxima promedio es de 32°C en los meses de marzo a agosto; sin embargo, esta no es una condición constante ya que se han llegado a alcanzar temperaturas de hasta 35°C a la sombra. Estas condiciones climatológicas, pueden ser uno de los principales factores que conlleven a que algunas de las principales construcciones y espacios de esparcimiento de la ciudad sean las plazas comerciales; las cuales cuentan con grandes extensiones de áreas con tiendas que ofrecen diversos productos, pero ante tales temperaturas el atractivo principal de estos espacios es que son lugares que se encuentran techados y climatizados. En Monterrey existe un centro comercial por cada 102 mil 390 habitantes; mientras que dentro del desarrollo urbano no es considerada una planeación que pueda coexistir con áreas verdes, estas poco a poco se van eliminando del área metropolitana, limitando los beneficios que estas ofrecen.

La luz solar es la principal fuente de radiación ultravioleta, y una exposición moderada a este tipo de luz contribuye a síntesis de vitaminas; sin embargo, una sobre exposición puede presentar efectos perjudiciales para la salud como lesiones cutáneas y oculares. Las autoridades en salud indican mantenerse a la sombra durante las horas centrales del día y utilizar crema de protección solar, camisa y sombreros de un índice UV de 3 a 7. En Monterrey los mayores índices ultravioleta (UV) se presentan en los meses de mayo, junio y agosto con un índice promedio de 12 UV.

Img-21 Temperaturas de Monterrey

Img-24 Ola de calor en Monterrey

Img-22 Temperatura promedio por hora

Img-25 Asoleamiento de Monterrey

Img-23 Altas temperaturas en Monterrey

Img-26 Promedio de insolación en Monterrey

Considerando que las condiciones de temperatura tienden a ser extremas en la ciudad, siendo los meses de marzo hasta agosto los meses que registran mayores temperaturas y mayores horas de incidencia solar, llegando a tener un promedio de 8.0 horas de sol durante el verano.

Al mencionar el clima de la región y los limitados espacios de áreas verdes, esto nos lleva a considerar otro aspecto de los espacios públicos en la ciudad, la arborización de la zona. Las especies de árboles propios de la región, en la mayoría de los casos, son especies cuyo tiempo de crecimiento y desarrollo toma muchos años para generar un espacio con sombreado considerable. Si bien en muchos espacios público se cuenta con árboles propios de la región, estos pueden tardar hasta 20 años en alcanzar su plenitud y brindar un espacio sombreado considerable. La vegetación de la ciudad de Monterrey cuenta con características que le permiten adaptarse al clima semidesértico del entorno y los pocos recursos que requieren para su mantenimiento (Zurita Zaragoza, 2009). En ningún momento se pretende dar a entender que un sistema de sombreado artificial vendrá a sustituir la forestación de las áreas verdes en la región, ni sustituir o minimizar la concientización de la reforestación de áreas verdes, sino al contrario brindar una propuesta alterna que permita utilizar los espacios públicos de una forma inmediata, brindando a la vegetación las condiciones contextuales idóneas y el tiempo suficiente para que la arborización de un determinado lugar pueda desarrollarse.

tan agrestes de la región en ciertas temporadas del año. Esto nos motiva a utilizar las arquitecturas avanzadas para realizar un planteamiento de solución al sombreado de espacios a través de un sistema de Parasoles Urbanos, en beneficio del espacio público; considerando la integración de este tipo de elementos en la vida diaria de las ciudades sobre todo aquellas no son considerados. La importancia de esta investigación radica en la aplicación de los distintos recursos que las Arquitecturas Avanzadas ofrecen, para de una forma práctica brindar una propuesta que solucione de una forma integral las necesidades de un determinado espacio.

Img-27 Índice de luz ultravioleta en Monterrey

En los espacios sombrados se ha observado que las superficies pueden tener de 10 a 20°C menos que los espacios a pleno sol, que pueden llegar a tener temperaturas de entre los 30 a 40°C. La problemática sobre las condiciones climáticas de la ciudad de Monterrey plantea la recuperación de espacios públicos que no pueden ser aprovechados plenamente por las condiciones

Img-29 Arboles de la región de Monterrey

Img-30 Temperaturas en espacios sombreados

Img-28 Sistema de protección solar

Alcance

Alcance El proyecto en desarrollo tiene como alcance diseñar un Sistema de Parasoles Urbanos, en un espacio público de la zona centro de la ciudad de Monterrey, para mitigar la problemática del asoleamiento en las áreas al aire libre. Para esto se deberán completar los siguientes aspectos: 1. Investigación del funcionamiento de los sistemas matemáticos que imitan morfologías naturales para la aplicación dentro del proyecto, el Sistema Lindenmayer y el Sistema Voronoi. 2.Realización de exploraciones del funcionamiento de las herramientas de diseño digital Rhinoceros y sus pluggins Grasshopper y Rabbit, en ejercicios específicos para la aplicación de los sistemas matemáticos antes descritos dentros del sistema. 3. Definición de los componentes del sistema, realizar la esquematización de los pasos a seguir y la información requerida para la generación de resultados de las morfologías requeridas para la generación de sombreados en un espacio determinado.

la fabricación algunos elementos. Es el alcance principal del proyecto definir el sistema que pueda generar parasoles para el sombreado en una determinada área respetando elementos contextuales del sitio (principalmente arborización) que, aunque para este desarrollo se ha definido en un espacio público, los pasos a seguir puedan replicarse en otros espacios que requieran sombreado y tengan características muy definidas.

Investigación de los sistemas Lindenmayer y Voronoi

Exploración de herramientas de diseño digital

Definición de componentes del sistema

Generación de parasoles y sombreado de áreas

Img-32 Alcance del proyecto

4.Comprobación de los resultados del sistema, realizando exploraciones con diferente información, siguiendo los mismos pasos para corroborar el funcionamiento del sistema.

Img-31 Exploración L-System

Durante el desarrollo del proyecto se presentó una contingencia de salud a nivel mundial del virus COVID-19, que ha limitado por la gravedad de la pandemia y debido a las cuarentenas y resguardos domiciliarios, la parte ejecutiva de la presente investigación, por lo que la mayoría de los resultados del proyecto serán presentados de forma digital; aunque se presentarán ejemplos de

Contexto

Contexto El problema específico a tratar en el presente proyecto es la incidencia solar en los espacios públicos y como esta afecta la vida cotidiana de la población. El proyecto como caso práctico se desarrolla en la ciudad de Monterrey, Nuevo León, en un ambiente de gran población y de ajetreo propio de las grandes ciudades. La ciudad cuenta con una población mayor a 1,000,000 de habitantes, y tiene un clima propio de la región seco a semiseco con temperaturas máximas de 32°C en la mayor parte del año. Dentro de la cultura regiomontana el ciudadano promedio gusta de las actividades al aire libre, partidos de futbol, realizar comidas al aire libre (carne asada), visitar parques acuáticos, participar de festivales de música masivos o pasear con la familia en los diferentes espacios de la ciudad, son sólo algunas de las actividades. Sin embargo, como se ha mencionado en apartados anteriores, las condiciones climáticas de la región, no permite este tipo de actividades en determinados horarios por la incidencia solar, que cada vez se vuelve de mayor riesgo por las repercusiones en afectaciones cutáneas, de los ojos, o las afectaciones propias de la sobre exposición al sol y al calor, limitando los horarios de las actividades recreativas y de descanso de los habitantes de la ciudad. Todo esto en el entorno físico y cultural del sitio a desarrollar el proyecto; pero para el desarrollo de un Sistema de Parasoles Urbanos en la ciudad de Monterrey, analizaremos los factores a considerar para la integración de nuestro sistema en el entorno de la arquitectura vigente del 2020.

Img 33-Espacio publico Mty

ESPACIOS PÚBLICOS El espacio público, no es el espacio sobrante al aire libre de una ciudad entre los edificios, este siempre ha existido desde tiempos antiguos, pero hoy en día ocupa un lugar importante en la cotidianidad de las grandes ciudades por las funciones que realiza, al ser un complemento del espacio de vivienda y de trabajo. Los espacios públicos son lugares de tráfico regularmente peatonal, de interacción social, de expresión cultural, de descanso y actividad física, y son en la mayor parte las ocasiones espacios que definen la identidad de un lugar, ya que es justo el ciudadano y su propia interacción con el espacio público quien lo define socialmente. Actualmente debido a múltiples disciplinas de arquitectura, urbanismo, landscape, sociología, incluso ciencias jurídicas, el espacio público se puede definir como un espacio al aire libre que carece de construcciones, más cuenta con equipamientos para usos propios de la vida urbana, y están regularizados por una administración pública que garantiza la accesibilidad para todos los ciudadanos; como ejemplo pueden ser plazas, parques, andadores, calles, avenidas, zonas recreativas, áreas verdes, incluso construcciones como bibliotecas, escuelas y hospitales. Como ya mencionábamos, si bien el espacio público depende de dos factores importantes como los son los habitantes de la zona y la administración pública del espacio; estos lugares difieren obviamente de un lugar y cultura a otra. El impacto que este puede llegar a tener en el entorno de una ciudad es muy importante, representan un factor clave en la vida de las ciudades al ser un elemento de seguridad, intercambio comercial, de desplazamiento, comunicación, cultura, recreación, etc.

Actualmente algunas consideraciones para el diseño de un espacio público son la creación de límites, la definición del uso del espacio, la incorporación de sistemas de iluminación, y el espacio para la participación ciudadana; además es esto, a nivel global y debido a los cambios continuos tanto sociales como medioambientales, actualmente existe una tendencia que sugiere serán los nuevos parámetros de diseño urbano aspectos como: inclusión, sustentabilidad, consideración de la restauración de la flora y fauna de la región, implementación de tecnología al alcance del usuario y el fomento al cuidado y salud física.

Img 36- Espacio público Sevilla

Img 34-Espacio publico diseño sustentable

Img 35- Espacio público Nueva

Img 37-Espacio interactiv

MOBILIARIO URBANO Como bien se menciona en el punto anterior, si un espacio público se puede definir como un área de libre acceso que no cuenta con construcciones, sólo con equipamiento, dicho equipamiento se refiere al mobiliario urbano.

Img 40- Espacio público Nueva

Img 38- Espacio público Nueva

Img 41- Espacio público Nueva

El mobiliario urbano, se define como todos los muebles y elementos complementarios ubicados en la vía pública con un determinado propósito, que ayudan a guiar al usuario en el uso de un espacio público; estos pueden ser permanentes o temporales, fijos o móviles, se pueden dependiendo de su uso: para el descanso, comunicación, información, necesidades fisiológicas, comercio, higiene, servicios, jardinería, entre otros. Algunos ejemplos de mobiliario urbano son las bancas, fuentes, arbotantes, bebederos, cestos de basura, estacionamientos de bicicletas, paradas de autobús, juegos infantiles, aparatos para ejercicios, bolardos, maceteros, arriates para árboles, barandales, pasamanos, rampas, señalizaciones, etcétera. El diseño de un mobiliario urbano dependerá básicamente en la función que deberá desempeñar en el sitio al que será destinado, también entre sus consideraciones de diseño es importante recalcar que al ser de uso de alto tráfico, los materiales, formas y estructuras deben resistir el uso rudo y constante de una vía pública y la intemperie, sin que esto demerite su originalidad, estética e innovación.

Img 39- Espacio público Nueva

ESTRUCTURAS LIGERAS Las estructuras ligeras, es común que en la construcción sólo apliquen este término solamente a la técnica constructiva a base de estructura metálica espaciada que da rigidez a un cuerpo con menor material; sin embargo en la arquitectura se puede definir como una construcción donde desde su diseño se concibe para se utilice menor cantidad de material; los materiales, estructuras y sistemas constructivos son flexibles, versátiles, durables y en algunas ocasiones amigable con el medioambiente. Este tipo de estructuras se caracterizan también por tener un peso propio reducido, y utilizan diversos materiales y elementos unidos entre sí para dar forma a un cuerpo, regularmente una cubierta, configurada para recibir y transmitir las diferentes fuerzas propias de su geometría. El arquitecto e ingeniero alemán Frei Otto, fue pionero en la innovación de estructuras ligeras a tracción; buscaba utilizar la menor cantidad de material y energía para la creación de espacios, tenía gran interés y respeto por los procesos y formas naturales de los cuales interpretaba su funcionamiento y estructura a través de la experimentación de diversos materiales, composiciones, armados que daban lugar a obras que parecían adelantadas a su tiempo.

Img 42- Pabellón alemán en la feria mundial de 1967 en Montreal, Quebec, por Frei Otto

DISEÑO DIGITAL y FABRICACIÓN DIGITAL El diseño digital se refiere a los procesos de creación de un producto digital (gráficos, modelados, animaciones, etc.) a través de programas cuyos componentes permiten una manipulación muy versátil de elementos tradicionales de diseño como el color, las escalas, rotación, cortes, entre muchos otros que se convierten en herramientas para la creación de diversos y creativos diseños. Algunas características del diseño digital refieren a que procesos de dibujo son más fáciles, agil y rápidos que el hacerlo a mano. Se pueden realizar diseños en 3 dimensiones, se pueden realizar diferentes variaciones de un solo modelo, se pueden realizar mayor número de composiciones y diseños; además que las formas pueden ser más complejas e intrincadas.

Img 43- Ejercicio de modelado de pieza de celosía en programa Rhinoceros, imagen propia 2019. Img 45-Programa Rhinoceros para modelado 3D

En la arquitectura definimos como el diseño digital, a partir de concebir ideas espaciales apoyándonos en herramientas de representación mediante programas computacionales con las herramientas de manipulación de dibujo, forma, luz, incluso algoritmos matemáticos y de física para representación de modificaciones y alteraciones de un objeto. Algunos programas de diseño digital en la arquitectura vigentes son; Autocad, Revit, Sketchup, Rhinoceros, Grasshopper, Lumion, 3D Max, entre otros.

Img 44 – Impresión en polvo de pieza de celosía modelada en programa Rhinoceros, imagen propia 2019.

Img 46-Pluggin Grasshopper del programa Rhinoceros

La fabricación digital tiende a asociarse con impresoras 3D y equipos de corte laser, y aunque bien forman parte de la fabricación digital este tiene un sentido más amplio. La fabricación digital es un conjunto de procesos integrados a partir de los cuales darán como resultado un producto u objeto que fue modelado en softwares regularmente de extensión CAD y que serán manufacturados por algún equipo o máquina que está controlada por computadoras y programas de diseño Aunque en resumen este tipo de procesos se aplica tanto a la industria, como a la fabricación tipo FAB-LAB, la importancia de este tipo de fabricación radica en la generación de objetos en algunas ocasiones con formas más complejas, gracias a este tipo de fabricación, cualquier objeto que se pueda imaginar y plasmar en una computadora es posible materializarlo, y al mismo tiempo repetirlo con la precisión de todos sus componentes.

Img 47- Ejemplo de fabricación digital, ejercicio de corte con router 4° tetramestre MAA, equipos de corte en laboratorios UDEM

ARQUITECTURAS AVANZADAS En los últimos años han surgido tendencias a nivel mundial sobre la inclusión de ciertos conceptos como accesibilidad, sustentabilidad, la interactividad de los espacios, dentro de las concepciones de diseño de espacios públicos, no sólo derivado como una tendencia sino como una necesidad de los cambios propios sociales y medioambientales actuales, y que son las aportaciones de la arquitectura hacia la mejora del entorno de las ciudades. Podemos considerar como avanzadas a las arquitecturas no convencionales, que cuentan con innovaciones en diversos campos propios o ajenos a la arquitectura, y que resuelven las necesidades de un espacio a través de dichas innovaciones en materiales, métodos constructivos, diseño y/o aplicación de tecnología. Entre las arquitecturas consideradas como avanzadas actualmente encontramos la arquitectura biomimética, paramétrica, sustentable, morfogenética, biodinámica entre otras.

Img 48- La arquitectura biomimética tiene a la naturaleza como inspiración, tanto en forma como en funciones, es la unión entre la biología y la arquitectura. Como ejemplo el estadio Nacional de Pekín, diseñado para los juegos olímpicos del 2008, es conocido como el nido de pájaros, este edificio es cuenta con sistema solar y de captación de agua de lluvia, los arquitectos de este proyecto fueron Jacques Herzog y Pierre de Meuron.

El diseño arquitectónico actual y en los próximos años a nivel mundial se estará considerando como parte de sus prioridades el funcionalismo, la arquitectura social, las construcciones ecológicas y sustentables, las propuestas de experimentación de materiales tradicionales y nuevas técnicas constructivas. Este tipo de diseño lo hemos podido observar en las construcciones contemporáneas de grandes arquitectos como Zaha Hadid con sus formas dinámicas, curveantes y orgánicas, Rem Koolhaas con proyectos que unen estética, funcionalidad e innovación, Shigeru Ban con su innovación en la utilización de materiales como cartón o bambú para sus proyectos, Pascale Sablan con la creación de proyectos ecológicos que reciben certificación LEED, Sanne van der Burg multifuncionalidad y escultura, Clark Thenhaus combinación de arquitectura, paisaje y actividad social.

Img-49 La arquitectura morfogenética busca lograr un buen funcionamiento entre sujeto-ciudad-naturaleza, aplicando ecotécnicas y sistemas de ahorro energético para afrontar el consumo de recursos naturales. Plantea también la implementación de sistemas susceptibles a reaccionar a los cambios externos del ambiente y poder adaptarse, como lo hacen los seres vivos a lo largo de su vida y evolución para adaptarse al medio. Imagen de fotorealismo de Lilypad visión de la ciudad flotante autosuficiente para refugiados de los cambios climáticos, de Vincent Callebaut

Aunque distante de los conceptos arquitectónicos vigentes, pero importante en la arquitectura futura de la localidad y del mundo, cabe mencionar como parte del contexto actual, que durante el desarrollo de esta tesis, se detonó en México y a nivel mundial un estado de emergencia sanitaria por causa de la epidemia generada por el virus SARS-COV2 (COVID-19), y que debido a esto se han establecido acciones extraordinarias para atender y prevenir la propagación de este virus, en la mayoría de las ciudades se estableció una cuarentena generalizada que ha paralizado de manera física las actividades económicas y sociales de todo el mundo. Lo que ha fortalecido el entorno de convivencia, trabajo y recreación pero sólo por medios digitales.

Img-50 Centre Pompidou-Metz, Francia 2010, Arquitecto Shigeru Ban, este edificio es un ejemplo de la arquitectura escultórica y funcional.

Img-51 The Couch, Ijburg Tennis Club, Amsterdam, Holanda 2015, Sanne van der Burgh en MVRDV, proyecto que mezcla funcionalidad y formalidad plĂĄstica, que resuelve mediante dobles curvaturas mĂşltiples funciones.

Estado del Arte

Estado del Arte SISTEMAS En el siguiente apartado se realiza una recopilación de los proyectos que se consideran más influyentes y relacionados con ciertos aspectos involucrados en el diseño de un sistema de parasoles urbano, que nos permitirá tener un antecedente y analizar el problema del asoleamiento en espacios públicos en fragmentos, para posteriormente generar un sistema integrador, a partir de las conclusiones plantadas en el presente apartado.

Un sistema es definido como un conjunto de reglas o cosas que están relacionados entre sí. Esta relación se basa en un orden para que cada elemento pueda funcionar de forma independiente, pero que en conjunto funcionen como un todo con un fin específico. Si hablamos de un conjunto de reglas o elementos que funcionan individual y colectivamente, podemos considerar incluso que dichos elementos pueden ser de otras disciplinas, una investigación interdisciplinaria no supone sólo juntar o separa diferentes disciplinas, sino replantear los conocimientos científicos de diferentes dominios, entonces “Una definición adecuada sólo puede surgir en el transcurso de la propia investigación y para cada caso particular” (García, Rolando. 2006, p-23).

Los conceptos seleccionados para el estado del arte de ésta tesis, están involucrados con el desarrollo de los parámetros necesarios para la sistematización del diseño de los espacios públicos en lo referente al tema de asoleamiento.

Un sistema dependiendo de la complejidad de su finalidad, puede tener diferentes características, algunas de las más comunes, aplicables a la definición de la mayoría de los sistemas son: Objetivo: cada uno de sus componentes lograran un propósito final.

Img 52- Gráfica propia esquematización de componentes y estructura de un sistema.

Totalidad: todos los elementos trabajan en conjunto, la afectación de un elemento compromete todo el sistema. Entropía: es el grado de desorden en un proceso y existe en todos los sistemas aumentando conforme pasa el tiempo. Homeostasia: capacidad para autorregularse ante los cambios externos.

PARASOLES Y CUBIERTAS Los parasoles son sistemas arquitectónicos regularmente instalados en los edificios para protegerlos del sol. Estos elementos pueden tener mecanismos para regular el paso de la luz y el calor, creando áreas sombreadas a partir del movimiento, posición y forma de una estructura. De las estructuras más sobresalientes utilizadas para el sombreado de grandes espacios, sobresalen las sombrillas de la Meca en Arabia, Saudita diseñadas por el arquitecto alemán Mahmoud Bodo Rasch de SL Rasch GmbH Special and Lightweight Structures en 2011, con la finalidad de proteger a los peregrinos de las altas temperaturas del verano que llegan a alcanzar hasta 49°C. Estas estructuras son las sombrillas más grandes construídas hasta el momento, tienen una altura de 20 metros y cubren un área total de 143,000 m2 en los patios de la mezquita, creando un gran espacio sombreado que cambia el microclima al menos en 8°C de disminución de temperatura. Las estructuras tienen un funcionamiento hidráulico que permiten abrir y cerrar en sólo tres minutos, la cubierta esta fabricada en un material de alta resistencia a la radiación UV, además de cumplir con estándares de resistencia al viento, al fuego, flexibilidad, transmisión de luz, estabilidad de color.

Img 53- Sombrillas hidráulicas en la Meca, Medina, Arabia Saudita. SL Rasch, 2011

También existen parasoles que cuentan con la interactividad para crear sombra. La instalación urbana diseñadas por el despacho HQ Arquitects en 2014, denominada Warde, son esculturas públicas en forma de flor que tratan de mejorar la estética de la plaza Vallero en Jerusalén, un espacio que se encuentra en malas condiciones, intentando convertirse en un elemento más estético que dé armonía al entorno. La instalación está formada por 4 estructuras con una altura de 30 metros en forma de flor roja, que inflan sus pétalos por separado reaccionando a los elementos alrededor, cada vez que pasa o se acerca un peatón se inflan y abren para crear un espacio sombreado y posteriormente se desinflan y cierran cuando se aleja el usuario. Los parasoles como elementos para la exaltación de un espacio urbano como el centro de la actividad pública de una ciudad. Como es el caso del Metrpol Parasol, ubicado en la plaza de la Encarnación en Sevilla, ha logrado identificar esta ciudad como uno de los lugares culturales más importantes de España. Con una estructura en forma de hongo, este espacio ofrece una infraestructura bien desarrollada donde se encuentran plazas para eventos, restaurantes, recorridos panorámicos, museos y más. Los parasoles son una mega estructura construida mediante paneles de madera recubierta de poliuretano, conformadas en forma de retícula de 1.50 x 1.50m, con alturas variables que llegan a los 28 metros de altura y con una extensión de 150 metros de largo y 28m de ancho. En diferentes puntos de la estructura varía el grosor del material dependiendo las cargas particulares de cada área, cuya dimensión está resuelta a partir de una simulación de las cargas por computadora.

Img 54 – Wardw, flores interactivas en la zona urbana de Jerusalén,Irael, por HQ Architects, 2014

Img 55 – Wardw, flores interactivas en la zona urbana de Jerusalén,Irael, por HQ Architects, 2014

Img 56- Metropol Parasol en la Plaza de Encarnación en Sevilla, España. J.Mayer Architects, 2011.

Otro impresionante ejemplo de estructuras para el sombreado de un espacio, es el Centro de Estudios e Investigaciones del Petróleo Rey Abdullah, KAPSARC por sus siglas en inglés (King Abdullah Petroleum Studies and Research Centre). Este espacio diseñado por Zaha Hadid Architects en 2017, se encuentra ubicado en la Meseta de Riyadh.capital de Arabia Saudita, y es una institución de investigación dedicada a desarrollar políticas y marcos económicos que reduzcan el impacto ambiental a través de soluciones prácticas basadas en tecnología para el uso de la energía de forma más eficiente.

Img 57 - Centro de Estudios e Investigaciones del Petróleo Rey Abdullah, Zaha Hadid Architects, 2017.

Img 58 - Centro de Estudios e Investigaciones del Petróleo Rey Abdullah, Zaha Hadid Architects, 2017.

Aunque es un complejo que incorpora cinco edificios que abarcan 70,000 m2, tiene muchas consideraciones técnicas y ambientales en su diseño que lograron la certificación LEED Platino, y responde específicamente a las condiciones ambientales de la meseta de Riyadh minimizado el consumo de energía y recursos. Entre las principales características encontramos estructuras prismáticas hexagonales como panal de abeja que reducen la cantidad de material utilizado para crear una red estructural que da el volumen deseado para conjuntar los edificios, los cuales rodean un gran patio público sombreado por una cubierta apoyada por columnas con estructura arbórea fabricadas en metal creando un caparazón que por sus características y disposición protege del clima extremo, recibe los vientos predominantes y los utiliza para refrescar el patio y su cubierta con disposiciones de panal que se van cerrando hacia el interior permiten el paso controlado de la luz.

ESTRUCTURAS BRANCHING Dentro de la clasificación de parasoles y cubiertas, existen estructuras que replican las características formales y estructurales de los árboles, las estructuras Branchig (ramas), buscar mediante la generación de una columna central distribuir los esfuerzos de una cubierta entre sus ramas, que a su vez lo distribuye a la columna y está a la base; estas estructuras tienen como ventaja que justo debido a la ramificación se pueden cubrir más distancias entre los puntos de carga, disminuyendo la cantidad de columnas de soporte. Este tipo de sistemas también es considerado como una estructura ligera, ya que a través de su forma da soporte a un elemento de mayor área, pero con menor cantidad de material, a través de transmitir las fuerzas de compresión a distancias mas cortas (ramas) y estas a su vez transmitirla a un solo elemento de soporte (columna o tronco). El aeropuerto de Stuttgart, Alemania es un gran ejemplo de este tipo de elementos, utiliza estructuras ramificadas hacia una columna que transmiten a través de las ramificaciones las cargas hacia el tronco y luego a la base, funcionando como la estructura natural de un árbol. El sistema estructural ramificado del aeropuerto de Stuttgart, crea grandes espacios sin obstrucciones en la base.

Img 59- Estructura tipo árbol, aeropuerto de Stuttgart, Alemania. Arquitectura GMP Architeken von Gerkan, Marg und Partner, Schiaich Bergermann Partner, 2004.

Ubicado dentro de un hipódromo de Mumbai, en un edificio antiguo en desuso, el proyecto de. Series Architects, plantea recuper ar estos edificios coloniales para crear nuevos restaurantes y bares. Para seguir las normas de conservación propias de los edificios antiguos, este proyecto buscaba salvar amplios claros dejando el espacio lo más libre, esto se logró empleando un sistema estructural de ramificación en el sentido longitudinal del edificio. Utilizando las ramificaciones con su principio de fractal los elementos de soporte se van haciendo cada vez más pequeños conforme se acercan a la cubierta, el elemento de unión entre cubierta y estructura que son las aberturas correspondientes a las inserciones entre rama y vigas crean una entrada de luz.

Img 60-The Tote. Series Architects, 2009.

El proyecto del Anillo de hielo en Kayseri, realizado por BKA-BahadirKulArchitects en el 2012, es un espacio deportivo de 10,000 m2 dedicado a la actividad deportiva de la ciudad; este edificio cuenta con una pista de hielo de 2,000 m2, vestuarios, cafeterías, guardería entre otras amenidades. El edificio busca en su diseño resaltar la relación entre el hielo y el aire, debido a los cambios climáticos del calentamiento global, para el cual los ciudadanos tienen consideraciones, de ahí que toma las formas amorfas y ventanales con formas orgánicas con cristales de diferentes colores que nos recuerdan una pieza de hielo como un cristal cuando pasa la luz a través de él. La parte frontal del edificio comparte este diseño, con un con una estructura que crea un área semi abierta extendiendo el techo hasta la entrada, el cual esta soportado por una serie de columnas dispuestas de una forma que pareciera aleatoria y natural; aunque no tienen tantas ramificaciones como otros ejemplos analizados en este apartado, si cuenta con este factor de ramificación en diferentes puntos, algunos de desde su base creando al forma de una “V” y en otras piezas su bifurcación comienza a mediación. Este tipo de arquitectura además de tener un factor estructural importante, crea una atmosfera de pertenencia que se funde con el paisaje haciéndonos creer que siempre han estado ahí y que surgieron de forma natural.

Img 61 – Anillo de Hielo en Kayseri Waterski Park, Kayseri, Turquía. BKA-BahadirKulArchitects, 2012

El proyecto de Pardesiya, Israel, realizado por Ron Shenkin Studiio en 2015, es un espacio fúnebre de 322 m2 con un pabellón abierto que funciona como un espacio para la lectura de apologías y la recepción y estancia de los dolientes antes y durante el entierro. El proyecto esta ubicado junto al cementerio y se encuentra rodeado de árboles frutales, y aunque su cubierta es un elemento sólido de hormigón, se encuentra aligerado por sus columnas metálicas en forma de árbol que representan los árboles que fueron talados, un árbol se mantuvo en el interior con una abertura en la losa, lo que integra los árboles exteriores naturales con los interiores metálicos. La cubierta fue diseñada mediante un software que creó 300 paneles de diferentes tamaños que fueron ensamblados en sitio, al igual que las estructuras de “árbol” que se llevaron al sitio y se ensambláron según diseño. El diseño estructural en forma de ramificaciones de este espacio aligera el aspecto del hormigón y crea amplitud e integran con el paisaje a pesar de des estructuras artificiales fabricadas en otro material

Img 62- Pardesiya, Israel, Ron Shenkin Studio, 2015.

Otro proyecto donde podemos observar estructuras ramificadas es el complejo comercial del arquitecto Shigeru Ban, en Christchurch, Nueva Zelanda. Este proyecto que albergaría restaurantes, boutiques y cafeterías se encuentra frente a la catedral de Christchurch que fue seriamente afectada por el terremoto del 2011. En este proyecto las estructuras ramificadas, aunque cumplen su función de soporte, su inspiración no viene de los árboles, sino de la solicitud específica del cliente de integrar en el concepto del diseño imágenes de Canterbury cuyos ríos dejan paisajes con formas sinuosas y trenzadas dependiendo de la temporada. Estos patrones orgánicos se consideraron para el diseño de la estructura que fue fabricada en madera engomada, en una técnica de curvatura bidimensional “glulam”, considerando se pudieran fabricar de manera local y con metodologías de construcción que cumpliera con los requisitos sísmicos de la ciudad.

Img 63 – Christhurc, Nueva Zelanda, Shigeru Ban, 2018 en progreso.

MOBILIARIO URBANO El mobiliario urbano abarca todos aquellos elementos dispuestos áreas públicas para darle al espacio su carácter y funcionalidad, de acuerdo al propósito que dicho elemento desempeña, como higiene, limpieza, descanso, recreación, ejercicio, seguridad, entre otros. La selección de este tipo de elementos en el análisis para esta tesis radica precisamente en la función que van a desempeñar en un espacio público, conjuntando aspectos de resguardo de la incidencia solar y el descanso del usuario, y al ser elementos dispuestos en espacios públicos funcionales se convierten en un mobiliario urbano que dará otro carácter al espacio urbano. Actualmente el mobiliario urbano tiene otras consideraciones propias del contexto a nivel global, como la inclusión y las consideraciones al medio ambiente, así como consideraciones tecnológicas de interactividad, todo esto para adaptarse a los requerimientos de la vida cotidiana, principalmente en las grandes ciudades. Un ejemplo de esto, lo encontramos en el mobiliario diseñado por Mario Cáceres y Christian Canonico del Influx Studio de París, Francia, en el 2011. Donde desarrollaron un árbol urbano sintético, que reprodujera todos los beneficios de un árbol, pero sin la necesidad de tierra o agua. La intención era desarrollar un elemento urbano que mejorara las condiciones ambientales en cualquier ciudad del mundo; este árbol sintético cuenta con un sistema capaz de eliminar el dióxido de carbono del aire y liberar oxígeno, además cuenta con generadores de energía a través de paneles solares, pero también recaban la energía cinética generar de balancines dispuestos en su base donde los usuarios pueden jugar.

Img 64 – Treepods, Boston. Influx Studio, 2011

Al hablar de un espacio público, en donde el usuario puede incluso apropiarse de las funciones del mobiliario si este no está definido creando sus propias interacciones, siempre que el mobiliario pueda ser dinámico y atractivo. Si bien no contribuyen aspectos medioambientales, el proyecto de Héctor Esrawe e Ignacio Cadena, denominado “Los Trompos”, inspirado en los juguetes mexicanos del mismo nombre, fue una instalación para el parque urbano Discovery Green, Houston, donde los visitantes podían interactuar con estos elementos. Lo llamativo de este tipo de instalación es que aunque no estaba diseñado ex profeso como un mobiliario urbano estos elementos cumplían con las características de descanso, resistencia, interactividad. Estos elementos resaltan la mezcla de diseño tradicional, arte popular, técnicas de fabricación artesanal y arquitectura, en un mobiliario urbano.

Img 65- Los Trompos, Discovery Green, Houston. Héctor Esrawe e Ignacio Cadena, 2015

La versatilidad es una característica del mobiliario urbano actual, con una línea muy delgada entre una instalación artística y el mobiliario urbano como tal. Un ejemplo de esto es el mobiliairo ubicado en Broadgate, Londres denominado Please Be Seated, es una banca ondulada diseñada por Paul Cocksedge, como parte del London Desing Festival 2019. Fabricado con más de 1000 piezas de tableros de andamios reutilizados, se formaron una serie de curvas que se elevan y cumpen funciones de bancas y respaldos, además de crear espacios sombreados para el descanso de los habitantes de la zona.

Img 66 –Please Be Seated, Broadgate, Londres. Paul Cocksedge, 2019.

El diseño del pabellón Volú, que Zaha Hadid y Patrik Schumacher diseñaron para Design Miami 2015, es un pabellón diseñado para comer y semeja una concha de almeja abierta, diseñado mediante software de computadora y fabricado mediante piezas de acero cuyas secciones fueron realizadas mediante corte laser. Aunque este elemento no es diseñado como un mobiliario urbano su significación radica en la forma que fue concebido y fabricado mediante la tecnología del diseño y la fabricación digital, así como el elemento que en una sola pieza funde su base y cubierta con un fin específico, un espacio para comer prefabricado que muy ben pudiera considerarse como un mobiliario urbano. El mobiliario urbano como lo conocemos en algunas ciudades, comenzará a evolucionar a otro tipo de estructuras; aunque no se demerita las consideraciones tradicionales de ergonomía y funcionalidad tradicional, las necesidades colectivas de las zonas urbanas estarán dictando las características de los elementos urbanos que habrán de diseñarse en los siguientes años, piezas dinámicas, interactivas, con juegos de iluminación, con formas atractivas, con servicios cada vez más necesarios como WiFi y cargadores de celulares, todo realizado con las consideraciones medioambientales y de sustentabilidad, en beneficio de los usuarios y del ambiente.

Img 67 – Pabellón Volu, Design Miami 2015. Zaha Hadid y Patrik Schumacher.

MĂŠtodos

Métodos Este apartado abarca la parte operacional de la tesis, donde se desarrolla el método y el procedimiento que se va a seguir para la realización del proyecto, tanto el aspecto teórico como el caso práctico, cuyo objetivo general es generar la metodología que se plantea seguir cubre los siguientes puntos:

Los resultados de este apartado nos generan la problemática a abordar y los temas que se deben abordar en el siguiente punto, la investigación.

7.1 Planteamiento del problema 7.2 Investigación 7.3 Exploración de herramientas de diseño digital 7.4 Planteamiento de solución 7.5 Resultados obtenidos y conclusión

La investigación se basa en la observación de una reacción natural del usuario en diversos espacios públicos, donde en las temporadas de calor en la ciudad buscan el resguardo bajo sombras de árboles, edificios o instalaciones; pero además bajo esta sombra buscarán realizar las actividades complementarias de la vivienda y el trabajo, como pueden ser el descanso, actividades recreativas, de traslado, entre otras.

Posterior al planteamiento de la problemática, se seguirá una investigación a través de la revisión de literatura relacionada a las consideraciones de los autores para el planteamiento de propuestas de solución. Análisis y características de cómo se manifiesta un fenómeno y sus componentes. En el caso particular de la presente tesis, se busca resolver unas problemáticas propias de la naturaleza, mediante planteamientos realizados sobre principios de la tecnología de la naturaleza, revisión de principios matemáticos que puedan aportar o interrelacionar para crear una propuesta de solución.

7.1 Planteamiento del problema. El planteamiento de la problemática viene de la observación de las problemáticas en los espacios urbanos en la ciudad de Monterrey, donde los autores residen y experimentan diariamente la ciudad. Se ha seleccionado un aspecto general como el espacio urbano por ser un tema que puede ser referido y/o replicado en diversas del mundo; y el aspecto del asoleamiento como un fenómeno particular de la región, que si bien las condiciones ambientales no son exclusivas de Monterrey, son la perspectiva particular que origina la problemática como observación de un fenómeno (las altas temperaturas en la ciudad).

7.2 Investigación

Img 68- Espacio público de Monterrey en temporada de calor y las reacciones de los usuarios.

Revisión y análisis de estudios relacionados, para determinar cómo se pueden relacionar o vincular, sus características, diversos conceptos, variables o características, o si no pueden ser relacionados. En este punto se analizarán sistemas matemáticos avanzados en la generación de formas que imitan morfologías naturales para la aplicación dentro de en un sistema, en este caso el Sistema Lindenmayer, para la generación de formas arbóreas con recursiones fractales y el Sistema Voronoi en su diagramación de áreas y patrones naturales.

Img 69-Imagen de divisiones de voronoi en las alas de una libélula.

Img 70- Los Sistemas L, estudian los patrones de ramificaciones naturales, los cuales no sólo se encuentran en las plantas y árboles, ejemplo: Delta de la desembocadura del río Colorado, en Baja California (México).

Consideramos que los alcances que tendrá nuestra investigación será exploratorio, no en el sentido estricto de la metodología explorativa ante la falta de información de un tema; sino, más bien, en términos de diseño y de experimentar la conjunción de principios y conceptos de otras disciplinas para la generación de diseño y hasta dónde, en términos de diseño se puede desarrollar, considerando que en ocasiones los resultados de cada etapa nos pueden guiar en otra dirección, generando alcances diferentes del que habíamos proyectado.

7.3 Exploración de herramientas de diseño digital

Img 71- Rhinoceros, ejemplo de modelado 3D, de figuras complejas

El alcance de la investigación radica en este caso en el grado de desarrollo y exploración de los conceptos y sistemas antes mencionados, la consideración de sus reglas y el entendimiento del fenómeno; para en conjunto plantear una propuesta de solución, un sistema de diseño para elementos de parasoles en espacios urbanos, y revisar su correcto funcionamiento. La importancia del planteamiento radica en a perspectiva desde la cual se está abordando la problemática, que información y soluciones para el asoleamiento, parasoles, espacios y mobiliario urbano, existe mucho material; es la meta del alcance del proyecto tomar los puntos más importantes de estos y solucionarlo desde un punto de vista de sistematización general, pero a la vez con componentes particulares; para que pueda replicarse en distintos lugares.

Img 72- Grasshopper, ejemplo de modelado e iteraciones en Grasshopper

Explorar herramientas de diseño digital que nos permitan la aplicación de estos sistemas matemáticos en la aplicación al diseño, de una forma más práctica y rápida, donde a través de las herramientas de dichos programas se podrá revisar de manera inmediata as formas generadas de los algoritmos matemáticos a través de su graficación en el programa.

programas regulares de modelado en 3D, permitiendo modificar las formas con sólo cambiar valores de algunos componentes del Grasshopper. Rabbit. Es un complemento de Grasshoper que simula procesos físicos y biológicos. El complemento viene con un código abierto que permite modelar y explorar fenómenos naturales como la autoorganización con los celulares autómatas y la formación de patrones con los sistemas L, directamente dentro de Rhinoceros y Grasshopper.

Este tipo de resultados y operaciones es posible mediante las herramientas de diseño digital que se estarán utilizando Rhinoceros, Grasshopper y Rabbit. Rhinoceros. Es una herramienta para el dibujo y modelado en tres dimensiones, este programa puede desde crear, animar y traducir curvas, superficies, sólidos y mallas sin límite de complejidad, de tamaño o de geometría. Cuenta con múltiples y muy variadas herramientas de dibujo y modificación de formas, es compatible con diversos programas y plataformas, tiene gran precisión para proyectos de diseño, fabricación o ingeniería y tiene un precio accesible, así como una curva relativamente corta de aprendizaje. Grasshopper. Es un lenguaje de programación visual, se considera un plug-in (aplicación) del programa de diseño Rhinoceros. Este lenguaje consiste en arrastrar hacia una pantalla las herramientas de modelado necesarias, las cuales tienen forma de cajas, dentro de las cuales se encuentran una serie de algoritmos predeterminados. Esta aplicación tiene diversos componentes que incluyen fuerzas físicas, y cálculos esructurales, entre otros, que son aplicados a los gráficos generados en Rhinoceros, modificando y/o generando las formas más complejas que los

Img 73- Rabbit, studio de ramificaciones.

7.4 Planteamiento de solución Del apartado anterior se podrán definir de acuerdo a los resultados obtenidos, los componentes del sistema, los datos necesarios para la generación de resultados, la secuencia a seguir en el modelo, la formulación para la generación de morfologías, la ubicación de elementos en un espacio. Una vez determinado un sistema de diseño, se realizarán exploraciones y comprobación de los resultados del mismo, considerando diferentes variables de entrada al sistema de acuerdo a diversos escenarios, a fin de corroborar el funcionamiento del proyecto como un sistema que genera elementos de sombreado. A través de exploraciones sobre la aplicación de herramientas de diseño digital del programa Rhinoceros, en los sistemas de Lindemayer y Voronoi , se buscará generar áreas y estructuras para un espacio determinado, considerando elementos del contexto como otros parámetros dentro del sistema que afecten la generación de estructuras de sombreado. Mediante las herramientas del programa Rhinoceros se busca generar los siguientes componentes del sistema:

estructurales que servirán de apoyo de los elementos de sombreado (parasoles) La base de cada estructura la cual funcionará como un mobiliario urbano principalmente de descanso, y a la bez será la base autosoportable del elemento parasol, evitando tener procesos de cimentación o anclaje complejo. La cubierta, ubicada en las áreas que requieren sombreado y con la forma que respete los elementos del contexto. Una vez definido el modelo de sistema, se realizarán otras exploraciones con diferentes contextos para validar el funcionamiento del sistema. Como una parte del planteamiento de solución del sistema también se consideran los procesos de fabricación de resultados de diseño. Es importante que este funcione en la generación de espacios sombreados y nos indique los puntos y tipos de estructuras con dimensiones en base a un contexto; sin embargo, una vez definido el diseño, es probable que las formas que genere el programa sean formas complejas que no puedan ser fabricados con métodos tradicionales de construcción. Img 74-Imagen de corte laser en metal.

El análisis del sitio con los elementos del contexto como datos de alimentación del sistema (elementos preexistente, asoleamiento, arborización, calles, etc.) La generación de áreas con y sin sombreado. La generación y ubicación de elementos

Para esto se propone utilizar componentes del programa Rhinoceros para desmembrar de forma digital, las formas de estructura, cubierta y base a fin de generar cada pieza y tener los patrones para fabricarlas mediante sustracción por corte laser. Se considera, además, la utilización de materiales asequibles en la localidad, como láminas metálicas y/o madera tratada dependiendo del tipo de pieza estructural del elemento en cuestión. Una vez que se tengan las piezas dispuestas, se considera la propuesta de utilizar un software de realidad aumentada, la cual se caracteriza por combinar elementos inexistentes con otros que sí están ahí, esto puede ayudar en el armado de formas más complejas. De lo anteriormente mencionado, se realizarán algunos modelos físicos para la experimentación del despiece de elementos de fabricación, el corte laser y el armado, de las piezas, así como para la generación de formas tridimensionales a partir de elementos de dos dimensiones, utilizando materiales de maquetación como polipropileno y foamboard.

itivo o la posición de las manos se desenvuelven en tiempo real. Los diseñadores pueden usar Fologram para crear experiencias interactivas de realidad mixta con cualquier software de diseño. Utilizando Fologram nos permitirá armar las piezas que se encuentran cortadas en un plano 2D para dar la forma 3D que se encuentra representada en el archivo del software Rhinoceros. La aplicación de Fologram nos permite observar en la realidad como es la forma y donde va cada pieza.

Img 76 – Imágenes de exploración de realidad aumentada a través de la aplicación Fologram en celular.

7.5 Resultados obtenidos y conclusión Al obtener y experimentar con un sistema integral de parasoles para espacios urbanos, se busca el diseño este basado en los principios de sistemas como el de Lindenmayer y Voronoi para el aprovechamiento de los lineamientos de estos sistemas en distribución, estructura y diseño, en la generación formal de los parasoles.

Img 77 – Grafica de metodología secuencial del proyecto de Sistemas de parasoles.

Mediante los resultados de la fabricación digital se busca demostrar los beneficios de la tecnología vigente para materializar los diseños complejos que los programas de modelado en tres dimensiones nos pueden generar.

La Realidad Aumentada (Augmented Reality AR en sus siglas en inglés) es un sistema tecnológico que está en desarrollo que potencia las capacidades de nuestros sentidos, al alterar la percepción que el usuario tiene de la realidad real mediante la inclusión de elementos virtuales en la misma. Fologram. Es una plataforma de software que permite que el hardware de Realidad Mixta hable con el software de diseño de escritorio. La información del modelo del software de diseño (Rhino) se transmite a los auriculares o teléfono móvil, y la información espacial como el dispos-

como su relación natural de forma y la resistencia estructural. Mediante los análisis de los sistemas de Lindenmayer y Voronoi se busca replicar y adaptar los patrones en las formas naturales para la construcción de estructuras arquitectónicas más naturales que tengan una integración más afín al entorno, aprovechando el conocimiento actual y las tecnologías vigentes.

Así también se busca generar unas bases de diseño para un elemento urbano como parasoles y mobiliario, demostrando las herramientas digitales de softwares y programas requieren una base de investigación detrás que respalde estas herramientas y el diseño generado. Img 75 – Imágenes de exploración de realidad aumentada a través de la aplicación Fologram en celular.

Con tantas formas de crear arquitectura, es importante mantener la intuición sobre las formas naturales, que son complejas en el conjunto de sus funciones físicas, mecánicas y biológicas; así

Resultados

Resultados 8.1 Planteamiento del problema. Como se ha podido revisar en los apartados anteriores que han servido de guía y antecedente, la finalidad del proyecto es lograr la solución de un problema natural generando un sistema de diseño, y para ello se han analizado múltiples elementos, pues es un tema integral que considera las características y elementos de diferentes sistemas y soluciones a fin de tener una propuesta de solución más completa. En los siguientes apartados estarán mostrando los resultados en base a los puntos mencionados en la metodología; esta estructura se utiliza ya que como se ha mencionado, se ha planteado como secuencial; aunque no necesariamente los resultados de un apartado nos darán la información para iniciar el siguiente punto, si nos da una organización para la generación de información y solución del problema. Fotografías, gráficos, información, citas, prototipos, exploraciones, investigaciones, nos mostraran los resultados obtenidos.

El asoleamiento en los espacios urbanos La problemática que se abordó en la investigación fue la solución del problema del asoleamiento en los espacios públicos en la ciudad de Monterrey, a través del diseño de un sistema de parasoles urbanos; esto se refiere al diseño de una estructura de componentes de diseño que trabajen en conjunto para generar estructuras, soportes y cubiertas que funcionen como parasoles, y pueda replicarse en diferentes espacios que así lo requieran.

Img 78 – Espacios públicos de la zona centro de Monterrey, usuarios en bajo sombra o al atardecer.

Esta definición surgió de la observación de las necesidades propias de los espacios urbanos de la ciudad donde los autores residen, la ciudad de Monterrey, Nuevo León, y de los conceptos que se han abordado a lo largo de la Maestría de Arquitecturas Avanzadas, considerando la aplicación de algunos conceptos en una propuesta de solución. Aunque la temperatura máxima promedio anual es de 32°C, se han llegado a registrar temperaturas extraordinarias de 38 a 40°C durante el período de verano; estas condiciones propician un efecto denominado golpe de calor, que se refiere al incremento de la temperatura corporal por encima de los 40°C por un tiempo prolongado lo cual provoca dolor de cabeza, falta de aire, pulso rápido, náuseas y convulsiones que puede llegar a ser mortal. En la ciudad de Monterrey al igual que otras ciudades con las mismas condiciones de clima, busca el resguardo del so en la sombra principalmente de árboles ya que estos pueden llegar a bajar la temperatura del ambiente de 5 a 8°C. Diariamente se puede observar el habitante de la ciudad, buscar el resguardo del sol para el

descanso o realizar actividades cotidianas; así mismo es observable las actividades de esparcimiento en la ciudad al aire libre comienzan al atardecer cuando se está ocultando el sol, y las temperaturas del ambiente disminuyen un poco, permitiendo que los espacios públicos al aire libre pueden ser utilizados.

Img 79 – Espacios públicos de la zona centro de Monterrey, usuarios en bajo sombra o al atardecer.

Img 80 – Espacios públicos de la zona centro de Monterrey, usuarios en bajo sombra o al atardecer.

8.2 Investigación. Como parte de los estudios de las Arquitecturas Avanzadas, se han revisado diversos autores y materias especializadas en sistemas matemáticos avanzados en la generación de formas que imitan morfologías naturales, este es el caso el Sistema Lindenmayer, para la generación de formas arbóreas con recursiones fractales y el diagrama de Voronoi en su diagrama para la formación de patrones naturales; ambos temas son analizados por los autores, ya que se busca tomar algunas inspiraciones de la naturaleza en su tecnología para la generación formal de estructuras, a través de investigar las características de estos sistemas.

Img 81 – Imágenes de patrones naturales de voronoi

8.2.1 Diagramas Voronoi En la naturaleza, existen una gran cantidad de patrones y organizaciones que se generan a partir de la codificación genética natural de cada especie; si bien este es un apasionante tema que corresponde a la Bioinformática, el análisis del presente apartado se dirige a un tipo de patrón o conformación natural que ha sido denominado como Voronoi. Los patrones de Voronoi son redes y estructuras de conexión que involucran procesos de autoformación, que permiten un construcción geométrica a partir de construir una partición de un plano; estas fueron estudiadas y definidas originalmente como “los polígonos de Thiessen”, nombrados en honor al meteorólogo estadounidense Alfred H. Thiessen; también conocidos como Teselación de Dirichlet, ya que también fueron estudiados por el matemático alemán Gustav Lejeune Dirichlet en 1850.

Img 82 - Khan Academy Labs, 2016.

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Posteriormente estas conformaciones se definen y conocen con el nombre del matemático ruso Gueorgui Voronói en 1907, quien a través de la

diagramación de un método de interpolación relativamente sencillo. Este diagrama se crea al unir los puntos entre sí, trazando las mediatrices de los segmento de unión. Las intersecciones de estas mediatrices determinan una serie de polígonos en un espacio bidimensional alrededor de un conjunto de puntos de control, de manera que el perímetro de los polígonos generados sea equidistante a los puntos vecinos y designan su área de influencia. El diagrama de Voronoi, es una forma matemática de dividir mediante un conjunto de puntos en el plano es la división de dicho plano en regiones, de tal forma, que a cada punto se le asigna una región del plano formada por los puntos que son más cercanos a él. El diagrama divide un espacio en tantas regiones como puntos u objetos existan, de tal forma que a cada punto se le asigne una región formada por lo que está más cercano a él. Si hubiese dos puntos A y B, el espacio quedaría dividida en dos, debido a que los puntos que están más cerca entre sí, A y B se unen considerando la línea más corta entre los dos mediante la línea recta, generando dos zonas, zona A y Zona B, creando regiones entre las intersecciones de semi-planos. Digitalmente en programas se realizan formulaciones de crecimiento celular, donde cada pieza es una figura irregular, que genera un patrón que donde los puntos aleatorios (o zonas), se van expandiendo y al unirse se forman una línea, en donde cada región es una celda. El punto de intersección formado entre las líneas de las celdas, siempre equidistante y tendrá la misma distancia a las tres zonas (puntos), más cercanos a la celda. 101

Las diatomeas, son un ejemplo de la estructuración de voronoi en la naturaleza, estos elementos son unas algas unicelulares de mar, cuyo esqueleto exterior se forman a partir de una estructura ligera de una muy fina red de poros de dióxido de silicio similar a una malla. Las capacidades naturales de los microorganismos en la optimización de estructuras ligeras es lo que ha inspirado a arquitectos como Frei Otto en el análisis e implementación de esta tecnología en la construcción, que actualmente a través de modelos 3D y diversas herramientas de cálculo computacional es factible estudiar las características biomecánicas de algunos organismos. En un primer escenario, se utilizó el voronoi como un diagrama organizacional, que consistió en utilizar Voronoi como herramienta representacional, analizando sus patrones de distribución y la agregación de individuos y grupos; gracias a esto, el MIT (Massachusetts Institute of Tecnology), desarrolló Software3 una herramienta computacional para calcular el algoritmo del diagrama voronoi y generar la estructura básica a partir de un conjunto de coordenadas dadas, mapeando la organización interna del espacio definiendo la posición de los usuarios en (x, y, z) para ingresar la información al software. Como resultado se obtuvo una malla poligonal que representa las áreas de influencia de cada usuario y las relaciones entre éstos.

Img 83- Diatomeas, vista bajo microscopio electrónico

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producen resultados de modelado tridimensional. De esta forma se desarrollaron softwares como 3dmax y Rhinoceros, este último cuenta con herramientas específicas en la generación de volúmenes constituidos por células de distintas dimensiones y que forman patrones interesantes desde el punto de vista de distribución y organización de volúmenes, para la arquitectura. Actualmente el diagrama de voronoi se utiliza como una herramienta de diseño que sobrepasa la parte atractiva de la forma, sino que se han analizado su función desde el punto de vista de experimentación estructural, organizacional, de agregación, incluso de nuevas reinterpretaciones del algoritmo utilizado a través de avances en los softwares de diseño digital que favorecen un cálculo más rápido y una exploración formal más interesante, que también puede ser materializada, al entender su generación formal.

Posteriormente los algoritmos matemáticos y su aplicación en la generación de softwares más avanzados, fue evolucionando, ya que ahora los programas se planteaban además de la relación de coordenadas para obtener una malla, también obtener una volumetría de coordenadas, usuarios específicos y su interrelación matemática, arrogando algoritmos complejos que gráficamente

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8.2.2 Sistemas L La geometría fractal es la rama de las matemáticas, que trata de modelar y describir muchos fenómenos naturales, que intenta aplicar la geometría tradicional para describir elementos y fenómenos de la naturaleza, descritos por el matemático Benoit Mandelbrot. Los sistemas L (L-System), son un lenguaje formal (un conjunto de reglas y símbolos) que es utilizado para reproducir patrones fractales, principalmente para modelar el proceso de crecimiento de las plantas. Los sistemas-L fueron introducidos y desarrollados en 1968 por el biólogo y botánico teórico húngaro Aristid Lindenmayer de la Universidad de Utrecht. La naturaleza recursiva de las reglas de los sistemas-L, también facilita la descripción de formas tipo fractales, muchos de los cuales se encuentran en modelos de plantas y formas orgánicas de aspecto natural son fáciles de definir: al incrementarse el nivel de recursión la forma crece lentamente y se vuelve más compleja. Por ejemplo, los sistemas de Lindenmayer también son populares en la generación de vida artificial como: Algas, Números de Fibonacci, Polvo de Cantor, Curva de Koch, Teselación de Penrose. El principio de los sistemas L es la re-escritura, que es una técnica para definir objetos complejos por reemplazamiento sucesivo de partes de un objeto inicial simple, haciendo uso de un conjunto de reglas de reescritura o producción. El sistema “L” está formado por: Alfabeto. Conjunto de símbolos que sirven para componer cadenas. Axioma. Es la cadena que describe el sistema en su estado inicial.

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Reglas de producción. Son las transformaciones que serán aplicadas al axioma y, sucesivamente, a las cadenas, y las reglas de producción que generan cadenas formadas por los símbolos del alfabeto. Es importante subrayar que las reglas de producción se aplican simultáneamente a todos los símbolos de la cadena y es precisamente esta propiedad que refleja el origen biológico. El sistema Lindenmayer, funciona a través de: Definición del sistema: se crea un alfabeto, con cuyos símbolos se define un axioma y un sistema de producción en el que se establecen las reglas de sustitución de los símbolos por cadenas de símbolos. Se aplican las reglas del axioma, resultando así una cadena de salida. Se aplican de nuevo las reglas de producción. Se aplican sucesivamente las reglas de producción y operando una reducción de escala a cada iteración se obtiene la aproximación al fractal. Como ejemplo del funcionamiento del L-System, se mostrará la generación de la Curva de Koch; la curva de Koch es uno de las primeras curvas fractales en ser descrita. Apareció en un artículo del matemático sueco Helge von Koch en 1906. Más conocida que ésta es el copo de nieve de Koch, similar a la curva excepto que comienza a partir de un triángulo en lugar de un segmento. Img 84 - Morphocode 3d branching structures whit rabbit

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Ejemplo de reglas de producción L-System 3D con Rabbit. F move forward at distance L(Step Length) and draw a line f move forward at distance L(Step Length) without drawing a line + turn left A(Default Angle) degrees – turn right A(Default Angle) degrees \ roll left A(Default Angle) degrees / roll right A(Default Angle) degrees ^ pitch up A(Default Angle) degrees & pitch down A(Default Angle) degrees | turn around 180 degrees J insert point at this position “ multiply current length by dL(Length Scale) ! multiply current thickness by dT(Thickness Scale) [ start a branch(push turtle state) ] end a branch(pop turtle state) A/B/C/D.. placeholders, used to nest other symbols

Los árboles dragos (Dracanea),son especies de clima sub tropical, originario de las islas Canarias, son árboles muy antiguos, algunos de 500 a 600 años de antigüedad, debido a que crecen un metro cada 10 años. Estas especies son un “prototipo vivo” biomecánicamente notables, debido a sus patrones de ramificación los cuales indican la longevidad del árbol ya que este no presenta anillos en su tronco. Estos árboles son un ejemplo de estructuración natural, ya que más de 300 ramificaciones fuertemente unidas a un tronco sólido, soportan una “cubierta” o copa del árbol con la floración de hojas y frutos, todo este peso transmite su esfuerzo hacia el suelo en una red intricada de raíces.

Img 85 - Árboles dragos (Dracanea)

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8.3 Exploración de herramientas de diseño digital La simulación con computadoras de diversos procesos físicos complejos, ha utilizado algoritmos y fundamentos generativos como los autómatas celulares, algoritmos genéticos, redes neuronales y fractales que han servido de base para introducir nuevos procesos computacionales a través de la programación de códigos que provienen de procesos naturales.Esto ha servido de base para el desarrollo de software y herramientas de diseño con entornos más amigables y prácticos sin necesidad de realizar la programación. Rhinoceros es un programa de modelado 3D, principalmente utilizado en la arquitectura, y se caracteriza por la generación de arquitectura orgánica o formas libres. Este programa tiene gran exactitud en los datos que genera, de una forma accesible. El programa proporciona herramientas que facilitan la generación de geometrías digitales de una forma más intuitiva, que pretende disminuir la curva de aprendizaje de su uso.

Img 86 Software de modelado 3D Rhinoceros ventanas de modelado de varios ángulos.

Rhinoceros utiliza un motor de programación y puede adicionar plugins que permiten ampliar los diferentes tipos de geometrías a generar, esto permite personalizar la funcionalidad del programa. Uno de los plugins mayormente utilizado para Rhinoceros es el Grasshopper, el cual consiste en generar un entorno de programación visual que permite al usuario tener mayor control sobre las relaciones entre los objetos y los parámetros que los afectan; esto permite al usuario generar rápidamente diferentes variaciones en el diseño sin tener que construir cada elemento y ajustarlo desde cero para crear relaciones complejas entre los objetos. 108

Img 87 – Plug in Grasshopper aplicado en Rhinoceros y archivos para ambos

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Exploraciones de Voronoi Las primeras experimentaciones con estos programas aplicados al proyecto fueron en la generación de voronoi y la generación de un solo elemento de parasol. Esto con l intensión de revisar el componente voronoi de Grasshoper aplicado a un objeto directamente. Voronoi 1 Img 88 Exploración Voronoi 1

Img 89 Exploración Voronoi 1

En este tipo de exploraciones generaba elementos muy complejos que aunque formalmente atractivos los proceso de fabricación era demasiado complicados y estructuralmente poco viable, ya que algunas piezas no era posible fabricarlas. En una primera exploración del voronoi 1 se realizó impresión en 3D, la cual como se mencionaba anteriormente al tener partes muy finas que estructuralmente no permitían su impresión correcta generando muchos elementos de soporte propios de la impresión 3D, lo que se confundía con la estructura original y formaba un elemento monolítico sin forma. Este mismo elemento se desarrolló a través de la maquetación generando desde Rhinoceros las piezas para su corte , propuesto en polipropileno. Sin embargo en esta situación, también el elemento no fue viable, el corte de un material en 2D y armarlo directamente en un volumen 3D que además tiene doble curvatura, no fue viable. Por lo que de la aplicación del voronoi directo a un elemento para fabricarlo fue descartada la idea.

Img 88 Exploración Voronoi 1

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Img 90 Exploración Voronoi 1

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Voronoi 2 Tomando los elementos de voronoi del ejercicio anterior, se utilizan para generar las piezas en Rhinoceros que una vez cortados mediante equipo de corte laser del laboratorio de corte del CRGS de la UDEM, podamos experimentar como construir un elemento voronoi de manera física. De nuevo se propone corte de material 2D (cartón gris pardo para maquetación), para posteriormente armar las piezas que previamente fueron enumeradas y perforadas para tener un elemento de unión entre sí, en este caso un tornillo con tuerca, el cual permitiría rotar las piezas en cualquier sentido en caso de ser necesario. Los resultados fueron muy básicos, al trasladar la imagen de Rhioceros del voronoi al material, el cual al ser tan suave y tener un punto de quiebre no permitía generar dobleces o rotaciones que nos generaran un volumen, recordando como meta los volúmenes del elemento voronoi 1. Img 92 Exploración Voronoi 2

Img 91 Exploración Voronoi 2

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Img 93 Exploración Voronoi 2

Img 94 Exploración Voronoi 2

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Voronoi 3 y 4 La exploración anterior dejó claro el elemento se necesitaría generar a partir de piezas que por su conformación nos generen al mismo tiempo un volumen estructurado y piezas cuya conformación elaboren entre sí la trama del voronoi, en un material más flexible. Para entender esta problemática se generaron dos exploraciones en la primera correspondiente al voronoi 3, se realiza en un boceto a mano una pieza en 2D que pudiera representar una parte de la trama del voronoi, para posteriormente darle a esta pieza de 2D los elementos perimetrales de corte y dobles que pudieran generar esta pieza como un volumen.

Img 95 Exploración Voronoi 3

En la exploración del voronoi 1 sólo se generó una pieza en papel cartoncillo, material que con los dobleces y ambas cubiertas de la pieza adquirió mayor rigidez. A partir de esto se trabajó en un material mucho más flexible y resistente, como el polipropileno, el cual sólo contaba con una cara de la pieza y los dobleces propios para estructurar cada pieza, en esta exploración se generaron 4 piezas que fueron unidas entre sí a través de cinchos plásticos . el material y las uniones permitían la torsión para la formación de elementos más interesantes. Si efectivamente se generó una pieza con volumen a través de este sistema; sin embargo, la ejecución era de muy alta complejidad ya que cada doblez dependería de la forma de cada pieza y si para formar un voronoi aplicado a un volumen se requiere una gran cantidad de elementos todos de diferente conformación y armado, el producto no era viable.

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Img 98 Exploración Voronoi 4

Img 99 Exploración Voronoi 4

Img 96 Exploración Voronoi 3

Img 97 Exploración Voronoi 3

Img 100 Exploración Voronoi 4

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De lo anterior se pudo observar que la intención original de aplicar el voronoi directamente a un elemento y generar las piezas para su fabricación, no era lo más práctico y viable. Además que la fundamentación de este elemento era basado en usar las áreas generadas por el voronoi para crear estructuras aligeradas en material que pudiera replicarse en el sistema para soportería, cubiertas o mobiliario. Por lo que de momento será considerado en sus propiedades generativas de áreas y zonas con equidistancias para otra aplicación en el sistema y no directamente en el elemento del parasol. Exploraciones de L system Además de los sistemas voronoi se han estado referenciando y revisando la generación de elementos de ramificación a través de las reglas recursivas y fractales de los L-System, que tienen especial interés por los autores para la generación de los elementos estructurales de los elementos de parasol del sistema. El programa de modelado 3D de Rhinoceros cuenta con una herramienta en su plug in Grasshopper denominada Rabit, la cual cuenta con elementos que nos permitirán generar recursiones de un elemento en Rhinoceros sólo cambiando un parámetro sin cambiar la estructuración del código.

L-system 1

L-System 2:

Para comprender la generación de un L-system desde Rhinoceros utilizando Rabbit, se realizo una exploración primeramente en 2D para comprender la formulación del código y la construcción recursiva de la forma a través de los siguientes componentes:

En la exploración del L-system 2, se generan un elemento de ramificación con volumen, en donde se generaron 3 iteraciones todas con diferentes recursiones, lo que nos muestra la cantidad de veces que el código formulado se estará repitiendo, en este caso 3, 5 y 8 veces. Esto solamente fue a la cantidad de recursiones, si a esto agregamos la modificación de parámetros como longitud o ángulo de las ramificaciones o el diámetros de su estructura, que en este caso se aplicó la herramienta “pipe” para dar volumen tubular a las ramificaciones, los resultados siempre podrán ser diferentes.

F avanza a la distancia L (longitud del paso) y dibuja una línea f avanzar a la distancia L (longitud del paso) sin dibujar una línea + girar a la izquierda grados A (ángulo predeterminado) gire a la derecha A (ángulo predeterminado) grados rodar a la izquierda grados A (ángulo predeterminado) / rodar hacia la derecha A (ángulo predeterminado) grados ^ subir grados A (ángulo predeterminado) & bajar grados A (ángulo predeterminado) El | dar la vuelta 180 grados J inserte el punto en esta posición “Multiplicar la longitud actual por dL (escala de longitud) ! multiplicar el grosor actual por dT (escala de grosor) [iniciar una rama (estado de tortuga de empuje) ] finaliza una rama (estado de tortuga pop) A / B / C / D .. marcadores de posición, utilizados para anidar otros símbolos

Img 101 Exploración L- System 1

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L-System 3:

cantidad de piezas puede llegar a ser más interesante, en este caso para el armado se respetó la recursión bidimensional definida en Rhinoceros, pero en el modelo también se realizó una recursión con iteración en los ángulos de cada pieza en diferentes capas. Esto proporcionó mayor volumen y soporte al modelo.

En la exploración del L-system 3, podemos considerar este elemento como la parte estructural para la generación de parasoles dentro de nuestro sistema, esta exploración se realiza una iteración en un cambio de dirección y de recursión generando otro elemento diferente al del L-system 2; solamente con modificar una letra del código nos genera otra forma.

Img 103 Exploración L- System 3

L-system 4

Img 102 Exploración L- System 2

Esta exploración es la primera materialización de un L-system para transferir la forma a un elemento material y revisar elementos de fabricación para generar volúmenes definidos en Rhino. En un formato muy básico a través de corte laser de material bidimensional (cartón gris pardo para maquetación), se transfirió elementos que componen el L-system ,cada una de las piezas de la ramificación, generada en Rabbit y dando una dimensión en Rhinoceros, para posteriormente descomponer el elemento en piezas, enumerarlas y perforarlas para posterior al corte laser, poderlas armar. El resultado dependiendo de la organización y la

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L-system 6 Esta exploración combina elementos del sistema 5 y 6, de los cuales se generó una pieza con características de ramificación de L-system, con las guías y suajes para su armado considerando para una mejor fijación la rotación en un sentido perpendicular ala pieza que la recibe. También generó un modelo físico a mano en material foamboard n el cual se aplico el factor de escala en la recursión de las piezas, haciendo las piezas de la parte superior más pequeñas para mejor estabilidad del sistema. El resultado fue mejorado, se creó un elemento estructural auto soportable y ramificado.

Img 104 Exploración L- System 4

L-system 5 Esta exploración recurrió a los resultados del elemento anterior, al tratar de reproducir sólo tres piezas con características de L-system, cortadas en 2 dimensiones mediante corte laser en material gris pardo a la cual no se le asignaron números para su armado, sino se pretendía de un sistema generar otro. Los resultados si fueron diferentes, sin embargo, a diferencia del elemento anterior, este no estaba estructurado, era más frágil y seguía siendo sólo un patrón bidimensional.

Img 105 Exploración L- System 5

Esta exploración también consideró una variación donde tan sólo se generaron dos piezas que fueron tomadas del Lsystem anterior, para mostrar otro tipo de armado en los siguientes elementos, fabricadas a mano en material foamboard, se considera la propuesta de generar suajes y guías entre una pieza y otra para dar estabilidad y rigidez a un elemento. Img 107 Exploración L- System 6 Img 106 Exploración L- System 5

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L-system 7 En la exploración de otro tipo de formas ramificadas se tomaron características del sistema anterior, generando en Rhinoceros una sola pieza con características arbóreas con diferentes escalas, para al momento de realizar el armado pudiera generar diferentes recursiones. Estas piezas se cortaron en material más flexible (polipropileno). Aunque con un resultado más interesante debido a la implementación de un material flexible que permite la torsión en el armado generando diferentes formas, sigue siendo un elemento que estructuralmente no se visualiza como soporte de un elemento parasol.

Img 109 Exploración L- System 7

Img 108 Exploración L- System 6

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8.4 Planteamiento de solución Posterior a la exploración de las herramientas de diseño digital del programa Rhinoceros, en los sistemas de Lindemayer y Voronoi , y de haber experimentado la generación física de modelos o piezas producto de estas exploraciones, en el presente apartado se busca integrar aquellos elementos que hayan funcionado en determinado aspecto y que puedan integrarse en un sistema. De las exploraciones del apartado anterior se pudo definir una serie de pasos, mediante los cuales ahora se harán exploraciones de un conjunto de códigos que funcionen como un sistema:

08 Generación de código L-System para estructura de parasol y base de mobiliario por áreas necesarias. 09 Se genera el mobiliario mediante una proyección en el piso del L-System 10 Con los puntos generados de los parasoles se unen para generar la cubierta del espacio a sombrear.

01 Análisis del contexto, análisis climático, preexistencias, arborización y elementos propios del terreno 02 Creación de áreas mediante el sistema Voronoi con los elementos propios del terreno. 03 Creación de áreas mediante el sistema Delaunay con los elementos propios del terreno. 04 Intersección de trazas, puntos de cruce para generar sistema voronoi.

Img 110 Pasos Sistema de Parasoles Urbanos

05 Nueva traza Voronoi subdividida 06 Generación de código L-System para estructura de parasol y base de mobiliario por áreas necesarias. 07 Áreas sin sombra, con mayor asoleamiento, posibles a cubrir por los parasoles

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Parasoles 1

Parasoles 2

Las exploraciones anteriores, se han revisado elementos aislados en la aplicación de L-system y voronoi; su configuración y los procesos para materializar estos elementos; sin embargo, aún no se ha conformado ningún elemento de sombreado (parasol).

En una segunda exploración del mismo sistema la iteración del L-system que funciona como estructura, presenta 3 recursiones diferentes, y se generan dos variables similares a la exploración anterior; en una se forma una superficie de forma regular de los puntos extremos de las ramificaciones, de forma individual, lo que genera un elemento parasol; sin embargo al realizar esta exploración similar a los parasoles 1, la unión de las 3 cubiertas mediante los puntos de las estructuras ramificadas, deja ver una superficie, mucho más irregular de la cual en algunos puntos sobresalen las ramificaciones del L-system. Donde se observa que la estructura cuenta con demasiadas ramificaciones que al momento de asignar un espesor no es viable.

En la primera exploración como elemento parasol, se combinan tres elementos estructurales ramificados generados de tres L-system diferentes, a partir de los cuales se genera una superficie de la unión de los extremos superiores de las ramificaciones de cada L-system, este elemento se define que funcionará como cubierta.

Img 111 Parasol 1

Img 112 Parasol 2

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Parasoles 3

Parasoles 4

Los parasoles en la exploración número 3, la configuración realizada en grasshopper sique siendo la misma de parasoles 2, en este ejercicio se eliminan las ramificaciones excedentes del L-system se busca simplificarlo para generar unas intersecciones entre los componentes, que puedan generar una estructura similar a las realizadas a las primeras en los modelos de L-system 6.

Esta exploración hace una iteración del funcionamiento del sistema generado hasta el momento, al cambiar solamente los valores del código del L-system, generando otro tipo de estructura. Con un elemento más tubular de un diámetro considerablemente más amplio en la base que en sus ramificaciones, la generación de las piezas para su fabricación no podrá ser solamente un armado que considere la intersección de dos piezas.

Este elemento se analiza al igual que el resto generando el elemento de sombreado de forma individual y en conjunto, observando que al tener un elemento estructural más sencillo en su composición la cubierta, individual o en conjunto, es formalmente más viable.

En este elemento se utilizaron dos códigos de L-system diferentes uno más alto y ancho que funcionaria como estructura de soporte, por lo que se aplicó un “pipe” para generar estructura tubular que fue afectada en el parámetro del diámetros en la base, buscando mayor soporte. El segundo código formaría yn L-system que sería posteriormente modificado en Rhinoceros utilizando un L-system también para la base del parasol.

Una vez que en grasshopper se ha organizado el código que general un elemento parasol completo en base, estructura y cubierta, estos elementos se separan en Rhinoceros para analizar la generación de las piezas para su fabricación Hasta este punto se ha logrado generar un elemento estructural con base de soporte y cubierta como parasol.

En este elemento se utilizaron herramientas de Rhinoceros para generar cada una de las piezas de forma bidimensional para realizar el corte de las mismas. Para este elemento la fabricación mediante corte láser no fue posible realizar; sin embargo los primeros cortes a mano de las piezas en material de polipropileno, no son constructivamente viables y el desdoblamientos de cada pieza para corte no es suficiente para el armado de una pieza más compleja.

Img 113 Parasol 3

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Img 114 Parasol 4

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8.5 Resultados obtenidos y conclusión Al obtener la estructuración de un sistema que nos indica una serie de pasos a estos se les aplican datos reales de sitio para corroborar su funcionamiento; en este caso se ha seleccionado un terreno de la zona centro de la ciudad de Monterrey, ubicado contiguo a la Macroplaza. Se ha seleccionado ya que tiene los elementos que se buscan ara la recuperación de un espacio urbano, es un terreno considerable en proporciones que cuenta con vegetación y flujo de personas; pero que no cuenta con el mobiliario urbano adecuado para el confort y las necesidades de los peatones y usuarios del lugar. A continuación, se describen paso a paso de acuerdo a los elementos del sitio seleccionado la aplicación del sistema de parasoles urbanos generado, en una propuesta de diseño.

Img 115 Fotografia noctura del sitio a intervenir.

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Análisis del sitio En este punto, al seleccionar un terreno o un espacio para aplicar el sistema, se recaba toda la información propia del análisis del sitio, la vegetación existente, los edificios del perímetro, los puntos más importantes de circulación y de actividad para considerar.

Terrreno Arboles del terreno Estación del metro Capilla Flujo peatonal marcado en terreno Img 116 Anáñisis de Sitio.

Img 117 Fotografias del sitio.

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Img 118 Fotografias del sitio.

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Aplicación del sistema al sitio

Generación de Delaunay en terreno

Voronoi y dalaunay en terreno

Nueva traza voronoi

En este punto los elementos que se han internalizado como puntos inamovibles a considerar en el sitio como la vegetación, son utilizado como los puntos de origen para generar una diagramación de voronoi en el terreno que me proporcione un área circundante a los árboles existentes en este caso.

Se utilizaron tanto la traza del voronoi como la traza del delaunay para ver las diferencias en conexión entre los puntos de origen de la vegetación y poder generar una mejor distribución de áreas por utilizar.

En la sobreposición de estas dos trazas se encontraron los puntos de nterseccción de estas para poder generar una nueva traza más específica y natural que nos generé este terreno.

Mediante la generación de esta traza es posible abarcar y espacios mas particulares y específicos del terreno para generar espacios a sombrear.

Img 119 Diagramas Propios.

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Scala de traza de voronoi y delaunay en terreno.

Ubicación y dimensiones de copa de arboles.

Ubicación de árboles en voronoi.

Espacios sin sombrea en terreno.

Para poder determinar espacios mas pequeños para colocar los parasoles se decide escalar la nueva traza voronoi.

Se calcula la copa de los arboles actuales en el terreno y para ver los verdaderos espacios que se pueden intervenir mediante los parasoles.

Se sustraen estos espacios para generar aquellos a los que hace falta sombrear dentro del terreno.

Mediante reglas o rangos de dimensiones de espacios y utilizando el criterio del mismo analisis del sitio que el terreno nos arroja. Se forman los espacios viables para generar nuestro parasol.

Img 120 Diagramas Propios.

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Origen del L-System Es en estos espacios donde se ubican los elementos estructurales del parasol, y la generaciรณn de la estructura de soporte mediante L-sytem.

Img 121 Diagramas Propios.

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Proyección de mobiliario. Al funcionar como la base de soporte de la estructura del parasol, el mobiliario cuenta con la misma ubicación de la estructura. Esta base partirá de una guía formal dada por un L-system que será modificado en Rhinoceros para la generación de las volumetrías necesarias.

Img 122 Diagramas Propios.

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Generaciรณn de la cubierta de sombreado. Este elemento se genera de la uniรณn de las estructuras dependiendo de las รกreas que se requiera cubrir, y puede ser de forma individual o agrupar dos o tres estructuras ramificadas. Generadas por la uniรณn de los puntos mediante Delanoy, creรณ la superficie de la cubierta. La cual en Rhinoceros puede ser manipulada para generar las especificaciones constructivas.

Img 123 Diagramas Propios.

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Propuesta de DiseĂąo

Propuesta de Diseño La propuesta, generada por el sistema para la generación de parasoles, nos proporciona los elementos de sombreado que se encuentran ubicados en puntos estratégicos de acuerdo con los datos de los elementos aledaños para la ubicación de parasoles que respeten la vegetación existente.

Marco de metal y cubierta de policarbonato

La estructura de soporte se propone para este diseño, fabricada en lámina metálica, con piezas generadas mediante corte láser, utilizando remaches entre las intersecciones y traslapes, generando las ramificaciones de la estructura las cuales estarán unidas y reforzadas entre sí por unos estribos metálicos. La cubierta se propone, una estructura primaria metálica formando un marco de cada pieza el cual recibirá láminas de policarbonato ahumado, que permita ligeramente el paso de luz, pero genera un espacio sombreado, sin tener elementos que transmitan demasiado el calor en la cubierta. La base se plantea se encuentra fabricada en madera de pino de alta resistencia, tratada para la intemperie, formando el desarrollo ramificado que generó el código que estará funcionando como base de soporte del elemento parasol y a la vez en el espacio urbano servirá de mobiliario para el descanso de los peatones bajo los espacios sombreados. La presente propuesta es un ejemplo de la implementación de un sistema para el sombreado de un espacio, con características específicas del entorno en que se aplica, las cuales cambiarían de acuerdo alas necesidades de cada espacio a analizar donde este sistema se estaría implementando.

3er Lámina de metal “Segundo Brazo” Remaches de traslape de láminas de metal

2da Lámina de metal “Primer Brazo” Estribos de láminas de metal para conectar y rigidizar láminas que forman el “tronco” 1er Lámina de metal “Tronco”

Mobiliario de madera de pino de alta resistencia

Img 124 Diagramas Propios.

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Img 125 Diagramas Propios.

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Img 126 Render del Proyecto.

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Img 127 Render del Proyecto.

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Futuras Investigaciones

Futuras Investigaciones Si bien se buscaba como un objetivo general en el presente proyecto era diseñar un sistema de parasoles urbanos, que nos permitieran generar elementos de sombreado para un área específica y este elemento pueda cambiar de acuerdo con las necesidades de cada sitio. El tema abordado en la presente tesis ha sido la integración de diversos temas, los cuales aún restan muchas especificaciones por desarrollar y muchas exploraciones diferentes que realizar para corroborar, mejorar y potencializar un sistema como el que se desarrolló en este proyecto. Si bien en este contexto, el sistema fue desarrollado a través de la implementación de herramientas digitales vigentes, estas pudieran cambiarse por otras estrategias que pudieran depender de los avances tecnológicos. También se ha las considerado la investigación e implementaciones tecnológicas, en combinación con funciones y desarrollos no abordados en el presente documento para el sistema en cuestión, ya que los alcances dependen de los elementos al alcance para una investigación, y las propuestas requieren soporte e integración de otras especialidades que probablemente ene este momento no eran disponibles. Interactividad. La implementación de interactividad con el medio y el usuario, para la creación de espacios dinámicos que reaccionen a las actividades de los indiviudos que lo utilizan, creando espacios vivos e interactivos acordes con la vida activa de las ciudades.

Este rubro requiere entre otras disciplinas, ingenieros en robótica, mecánica, iluminación, programadores e incluso artistas plásticos en conjunto con arquitectos que puedan llegar a conjuntar estructuras que funcionen tanto como instalaciones artísticas como mobiliario arquitectónico.

dad, y algunas de las características a desarrollar del sistema de parasoles es la sustentabilidad a partir de energías limpias como la de los paneles solares, como un elemento generador de energía que puede ser aprovechada posteriormente en alumbrado público, señalizaciones, equipos de emergencia, carga de celulares, etc.

Realidad aumentada

SE ha considerado no sólo a través de panaeles solares funcionar como un generador de energía, si no también al ser elementos que se encontrarán dispersos por la ciudad funcionar como filtros de aire de los elementos contaminantes propios de las ciudades más pobladas y contaminadas. O creando grandes superficies de sombreado con materiale regeneradores y limpieadores del aire.

La Realidad Aumentada es un sistema tecnológico que está en desarrollo que potencia las capacidades de nuestros sentidos, al alterar la percepción que el usuario tiene de la realidad real mediante la inclusión de elementos virtuales en la misma. Fologram. Es una plataforma de software que permite que el hardware de Realidad Mixta hable con el software de diseño de escritorio. La información del modelo del software de diseño (Rhino) se transmite a los auriculares o teléfono móvil, y la información espacial como el dispositivo o la posición de las manos se desenvuelven en tiempo real. Los diseñadores pueden usar Fologram para crear experiencias interactivas de realidad mixta con cualquier software de diseño.

O la implementación de energías cinéticas para la generación de energía eléctrica a través de la interacción del usuario con elementos de juego y/o ejercicio que aporten un doble beneficio, tanto al usuario como al ambiente.

Utilizando Fologram nos permitirá armar las piezas que se encuentran cortadas en un plano 2D para dar la forma 3D que se encuentra representada en el archivo del software Rhinoceros. La aplicación de Fologram nos permite observar en la realidad como es la forma y donde va cada pieza. Energías limpias Una característica inherente a la arquitectura de los próximos años será el tema de la sustentabili-

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Conclusiones

Conclusiones Después de la revisión de los resultados, el presente proyecto cumple como objetivo general con el diseño de un Sistema de Parasoles Urbanos, que genere estructuras para el sombreado de espacios de acuerdo con los elementos que ya existen en el sitio. Se generaron los elementos de parasol con una base con doble funcionalidad, soporte y mobiliario urbano, con una estructura generada de los sistemas matemáticos en la generación de formas arbóreas, no sólo en su forma si no también en su función. Y se integraron los componentes para la generación de superficies sobre espacios específicos a sombrear en su función de cubierta del parasol. Sin embargo; se puede observar al igual que otros proyectos, esto tan sólo ha sido una base, que deja abiertas todas las posibilidades de seguimiento, investigación, especialización y desarrollo. Las posibilidades de una investigación pueden ser infinitas y están tienen que acotarse a fin de obtener resultados en base a los medios con los que se cuenta, que puedan hacer viable una investigación, y en otras ocasiones será el resultado de la investigación generar nuevos cuestionamientos para buscar las soluciones con las que aún no se cuentan, pero que nos lleva a seguir avanzando en el desarrollo de tecnología y conocimiento.

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