LA TEORÍA DE LA RED URBANA Nikos Salíngaros, University of Texas at San Antonio Traducción y Resumen: Nuria Hernández A., Guadalupe Ledesma B., Fernando Carbajal P.
El diseño urbano. Las reglas se derivan de los principios de conectividad y complejidad, reconocimiento de patrones e inteligencia artificial. Cualquier asentamiento urbano puede descomponerse en nodos de actividad humana y sus interconexiones. Las conexiones serán tratadas como un problema matemático. El diseño urbano es más exitoso cuando establece cierto número de conexiones entre nodos de actividad, así como las matemáticas dependen de las relaciones que se establecen entre idea e idea.
Introducción. Los esfuerzos del pasado por desarrollar un plan urbano en sentido teórico han tenido un pequeño impacto en el desarrollo actual. Existen tres notables acercamientos recientes: (1) El trabajo del pionero Christopher Alexander provee el respaldo a este escrito. (2) El acercamiento a los patrones urbanos como fractales enfatiza sus jerarquías relacionadas y la micro estructura. (3) La formulación de preguntas urbanas en término de las relaciones y el movimiento, abre camino a los esfuerzos de guiar el crecimiento de una ciudad. Nos enfocaremos al proceso conectivo como base para la red urbana. El componente central de intelecto humano es la habilidad para establecer conexiones. Las conexiones entre ideas provocan un mejor entendimiento de la naturaleza. Reconocer patrones que están escondidos para el observador casual es la llave para el desarrollo científico. La habilidad para establecer conexiones se aplica tanto a lo visual como a los procesos abstractos menos obvios. La red urbana es una estructura con una organización compleja que existe primordialmente en el espacio entre edificios. Cada edificio encierra y delimita uno o más nodos de actividad humana. Los nodos externos van desde estar totalmente expuestos, a tener cierto grado de encerramiento. La red urbana consiste de todo el exterior y los elementos conectivos así como de áreas verdes peatonales, caminos peatonales, y ciclo pistas que tengan capacidad de ir por encima de las vías rápidas vehiculares.
Tienen que establecerse tres principios básicos: 1. La red urbana no puede existir sin un mínimo (y muy grande) número de conexiones. La posición de los nodos y sus conexiones tienen que estar optimizadas por la actividad humana. 2. ¿Cómo alcanzar la organización en la complejidad de la ciudad? Si no existe suficiente complejidad, la ciudad está muerta; si esta complejidad no tiene suficiente organización, la ciudad se vuelve caótica e invivible. La ciudad se mimetiza en los procesos de pensamiento de sus habitantes y ambos dependen del establecimiento de conexiones. Los caminos y sendas son las conexiones de la red y deben examinarse dentro de la estructura y con la jerarquía adecuada. 3. El uso apropiado de los límites. Existen muchas situaciones en las que se necesita inhibir o controlar las conexiones en vez de establecerlas, en todas las escalas. En una ciudad sana es necesario desconectar dos regiones que se dañen una a la otra.
Principios estructurales de la red urbana. 1. NODOS. La red urbana está compuesta por nodos de actividad humana cuyas interconexiones forman la red. Existen distintos tipos de nodos: casa, trabajo, parques, tiendas, restaurantes, iglesias, etc. Los elementos naturales y arquitectónicos sirven para reforzar los nodos de actividad humana y sus caminos de conexión. La red determina el espaciamiento y planificación de los edificios, no viceversa. Los nodos que están muy lejanos no pueden estar conectados por un camino peatonal. 2. CONEXIONES. Conexiones que se forman entre nodos complementarios, no como nodos. Los caminos peatonales son piezas pequeñas y rectas entre nodos. Para acomodar múltiples conexiones entre dos puntos, algunos caminos deben ser necesariamente curvos o irregulares. 3. JERARQUÍA. Cuando se le permite, la red urbana se auto organiza creando y ordenando con jerarquía las conexiones en muchos y distintos niveles y escalas. Se vuelve múltiplemente conectada pero no caótica. El proceso de organización sigue un estricto orden: comenzando por la escala más pequeña (caminos a pie), y subiendo de escala (caminos de mayor capacidad). Si un nivel de conexión se omite, la red se vuelve patológica. La jerarquía rara vez se puede establecer en el primer intento y de una sola vez.
Conexiones en arquitectura y diseño urbano. Las conexiones en diseño urbano ligan tres distintos tipos de elementos, unos con otros: elementos naturales, nodos de actividad humana y elementos arquitectónicos.
Conexiones de nodos de actividad humana. Los nodos urbanos no están completamente definidos por estructuras como un gran edificio o un monumento. Los nodos deben ATRAER a la gente por alguna razón. Los sitios arquitectónicos que no refuercen la actividad humana son intrascendentes y se aíslan a sí mismos de la red urbana. Las conexiones visuales son necesarias para la orientación y para crear una imagen coherente del entorno urbano. La interdependencia entre conexiones visuales y caminos es muy compleja. Los elementos arquitectónicos se conectan unos con otros con distintivos visuales a través de simetrías, similitudes y formas intermedias. Existe una diferencia básica entre las conexiones humanas y las arquitectónicas. Las conexiones funcionales entre nodos de actividad humana no pueden tratarse con simetría pues estos patrones son altamente complejos. Una pieza de la red urbana puede parecer organizada pero estar desconectada. Contrariamente, otra pieza puede parecer desorganizada pero ser funcional y bien conectada con las demás.
Las trayectorias de conexión pueden ser múltiples e irregulares. Un proceso complejo de organización conecta los diferentes nodos en la red urbana. Las conexiones permiten llegar fácilmente a cualquier punto, preferentemente por distintas trayectorias. Un entorno urbano ordenado que está fuertemente conectado usualmente se ve irregular desde el aire. Un teorema matemático dice que dos puntos pueden conectarse por una línea recta de una forma solamente, pero pueden conectarse por líneas curvas de infinitas maneras. Como queremos maximizar el número de conexiones entre los nodos urbanos, no podemos insistir en conexiones rectas en un plano cartesiano. Si queremos que cada nodo en la red urbana esté fuertemente conectado, solo es posible multiplicando las trayectorias irregulares. Sin embargo, es necesario pero no deseable, tener calles curvas. En principio, no hay nada malo con un plan reticular rectangular, y tiene obvias ventajas organizacionales. Se critica la rigidez de su más común aplicación, que frecuentemente limita el número de
conexiones. Es posible sobreponer otra retícula con un ángulo, para crear diagonales, lo que provee de conectividad. Trayectos deben ser protegidos con pavimentos y marquesinas. Las conexiones individuales a través de la región urbana deben componerse por segmentos más Las grandes planchas de estacionamiento se vuelven tierra de nadie, así que los pequeños, y ser múltiples e irregulares.
La estabilidad contra la pérdida de conexiones. Redundancia en el uso del concepto de redes. Obtener más y más caminos para atravesar una ciudad a través de sus nodos, así, si se suprime una liga entre dos nodos, la ciudad sigue trabajando. Es como el cerebro; si se pierde alguna conexión entre neuronas, el cerebro sigue trabajando. Esto es porque se tiene redundancia en las conexiones y los mensajes siguen transmitiéndose. En contraste, recordamos a las máquinas que paran de trabajar totalmente cuando el menor circuito se daña.
Evitar la sobrecarga de canales Existen razones funcionales para la conectividad múltiple. A menudo muchas trayectorias se vuelven un solo canal. Cuando las conexiones son todas del mismo tipo, compiten unas con otras y exceden la capacidad fluida de un canal. La singularidad se manifiesta como un colapso peatonal o vehicular en un camino. En donde coinciden conexiones de diferentes tipos, las más débiles desaparecen al fundirse unas con otras. Las conexiones en distintos niveles pueden entrecruzarse, pero no coincidir.
El modelo juguete de la biología evolutiva Se intenta alcanzar la organización haciendo algunos ajustes a los componentes urbanos: moviendo las cosas que tenemos a nuestro alrededor así como modificándolos de tal manera que los nodos y los elementos arquitectónicos se conecten el uno a otro en una cierta distancia, la finalidad es siempre establecer conexiones podemos estudiar esto en términos de formas de ligarse parejas. Considerar los elementos de N que inicialmente son independientes, escogemos cualquier par al azar y los conectamos, repitiendo este proceso, cada vez que un acoplamiento se establece se crean muchas cadenas pequeñas. La longitud de la cadena más grande será inicialmente muy pequeña y va creciendo lentamente, en un cierto punto dos o mas cadenas se ligaran y así hasta formar una cadena multiplicar ligada gigante, el fomentar de que parejas se junten aumentara el
tamaño de esta cadena pero solamente serán incrementos muy pequeños, puesto que podemos conectar el 80% de los elementos. El planteamiento urbano se puede realizar en un modelo por computadora o se realiza gradualmente en las zonas reales con el paso de los años. Los nodos que conectan incrementaran una mejora perceptible en la organización de la estructura total. Una transición de la fase en complejidad ocurre: para las ciudades, como el número de conexiones entre distintos nodos/plazas, son distintos para cierto orden, una proporción muy grande de todos los nodos se conectan repentinamente.
Complejidad organizada contra pureza vacía La arquitectura y el planeamiento urbano se pueden entender como procesos que aumentan el grado de complejidad organizada. Diversos procesos que ocurren juntos generan complejidad; y si éstos se organizan de una forma coherente, dan lugar a la complejidad organizada (Weaver, 1948). Donde están ocurriendo pocos procesos la situación no es compleja. Si, por otra parte, hay complejidad pero es organizado, entonces nos hacen frente con una situación caótica. Los arquitectos y los planificadores urbanos empezaron encaprichados con simplicidad visual y no hicieron caso del proceso fundamental de la organización, que no es visualmente simple. La búsqueda para la pureza visual en el plan ha acortado seriamente actividades humanas que ésa condujo a la urbanización en el primer lugar. El modelo principal para el planeamiento del siglo xx es el Ville Radieuse Ese modelo solamente permite conexiones en parejas entre el hogar y el lugar de trabajo, y ningunas otras. Esto es igualmente verdad entre los bloques de la oficina y los edificios de apartamento high-rise, pues está entre las fábricas y las casas suburbanas de la zona: se desconecta el patrón subyacente. Kevin Lynch introdujo la imagen mental de una ciudad como los medios para juzgar su éxito (Lynch, 1960). Hill hillier acentúa la inteligibilidad de una ciudad como la facilidad con la cual uno percibe la estructura de la trayectoria (Hillier, 1996). O el patrón de su estructura. Un proceso caótico es simplificado por la organización sin necesariamente perder cualquiera de su contenido intrínseco. Los elementos complejos y diversos se agrupan juntos de modo que cooperen, y consecuentemente aparezcan aerodinámicos.
La necesidad del tener muchas trayectorias alternativas, y de compararlas, es la llave al pensamiento razonado. Podemos ser forzados en una trayectoria única de un planificador, pero ésa no es la manera que nuestra mente trabaja; es cómo funciona una robusteza (Fischler y Firschein, 1987). La búsqueda para la inteligencia artificial en máquinas corresponde exactamente en intentar de ir de la simplicidad a la complejidad organizada. El grado de la organización de cualquier sistema complejo depende directamente del cociente entre el número de conexiones y el número de nodos.
Algunas aplicaciones de la teoría.
Las trayectorias conectan nodos complementarios Muchos de los planificadores urbanos del bien-significado dibujan en sendas para peatones en sus diseños que nunca se utilicen en la práctica. Entonces se concluye que esa gente no tiene ningún deseo para caminar, y los alrededores siguientes del edificio eliminan las trayectorias, ahora juzgadas para ser inaplicable. Con todo alrededor del mundo, en ciudades y suburbios más viejos, y en las regiones que no han sido destruidas por el planeamiento insensible, la gente prefiere caminar, no solamente para la reconstrucción y el ejercicio, pero para sus rutinas diarias. Increíblemente, los planificadores se han olvidado de los medios básicos de la humanidad de la locomoción, y ahora los están frustrando por medio de las estructuras construidas. En general, las conexiones ocurrirán solamente entre poner en contraste o nodos complementarios. El flujo eléctrico o fluido ocurre solamente entre los puntos del potencial que diferencia. La tela urbana es creada por la necesidad de ir de hogar a una escuela, a un almacén, a una oficina, o a un parque La vecindad trabaja solamente si ponen en contraste los nodos se ponen para proporcionar acoplamientos activos en medio como los nodos Ésta es la llave a construir la tela urbana: las conexiones múltiples se establecen entre los nodos complementarios, entonces unidos en las trayectorias que también conectan a otros nodos. Necesitamos un equilibrio entre en medio y nodos opuestos. Sin una suficientes densidad y variedad de nodos, las trayectorias funcionales pueden nunca formarse. Aquí venimos para arriba contra la segregación y la concentración de funciones que ha destruido la tela urbana en nuestras épocas
Los distintos tipos de elementos, tales como residencial, comercial, y natural, necesidad para catalizar el proceso conectivo (Alexander, Ishikawa et al. 1977). Las ciudades disfuncionales concentran nodos del mismo tipo, mientras que las ciudades funcionales concentran pares unidos de nodos que ponen en contraste. Paradójicamente, las conexiones que ocurren solamente entre los nodos complementarios suceden ser la asunción bajo la cual el planeamiento suburbano moderno funciona.
Escalas humanas y piece wise connection Los peatones requieren cierta gama limitada de escalas, el exterior de las cuales ellos no puede funcionar (Gehl, 1987). Por ejemplo, la gente no camina más lejos que una distancia máxima entre los nodos Las plazas grandes fallan porque incluyen normalmente las sendas para peatones que son demasiado largas; en la mayoría de los casos, esas trayectorias son también expuestas o mal definidas, haciéndolos incluso menos funcionales. Suburbia en general carece de las trayectorias de distancias suficientemente cortas entre los nodos para crear una tela. Los peatones por lo tanto irán a partir de un nodo a otro a lo largo de la línea más recta posible, evitando esquinas, las escaleras, y los cambios del nivel (Gehl, 1987). Este resultado se aplica solamente a la escala más pequeña, la necesidad de tener trayectorias múltiples se requiere también en las trayectorias de escala grande es curvada e irregular. Cualquier curva global es localmente recta en el límite de la medida pequeña. El proceso entero del planeamiento sigue realmente de definir una conexión peatonal apropiada entre dos nodos de la actividad. Si están demasiado separados tenemos que introducir nodos adicionales en las distancias intermedias, si no esta conexión no trabajará. Los nodos necesitan ser conectados: esto crea las trayectorias, que alternadamente crean la necesidad de otros nodos. Estos nuevos, intermedios nodos necesitan ser conectados con los nodos próximos existentes, requiriendo las trayectorias nuevas, etc. De esta manera, la tela urbana se genera. La subestructura cuanto más coherente este, más estable es.
Jerarquía y fractales Si miramos una ciudad acertada del aire, el cuadro es obviamente fractal Por el contrario, un cuadro de una ciudad artificial, muerta parece altamente regular en plan, y no tiene ninguna estructura en reducida escala. Qué vemos en el primer caso es una jerarquía de
redes, toda correlacionada, y en diversas escalas, de una autopista a las sendas para peatones. La estructura en reducida escala garantiza eventualmente el liveability humano de una ciudad; las conexiones en grande facilitan el movimiento en una escala mucho más alta. La estructura espacial de las ciudades es el resultado desordenado de una historia larga de cambios incrementales en reducida escala. Los patrones que resultan tienen ni simplicidad geométrica ni funcional. El diseño del objeto global -- la ciudad -- emerge de su propio acuerdo de un sistema localmente pedido.
El éxito de áreas al por menor y de plazas La naturaleza de trayectorias peatonales establece un máximo pero no una longitud mínima para cada segmento. Dividida en segmentos una trayectoria es (en virtud de tener nodos más intermedios) la más fuerte y más apretada de la estructura de la tela urbana. Las alamedas de interior grandes van un paso más lejos y también proporcionan conexiones cortas entre los storefronts opuestos de los revestimientos, que no es posible general a través de una calle céntrica. Una zona peatonal no es creada simplemente prohibiendo tráfico de vehículos; es definida por un traslape y un entrecruzamiento de trayectorias peatonales. La peatonalización es recomendable si es imposible definir apenas una o dos trayectorias para acomodar todas las conexiones peatonales. Una plaza que trabaja es definida teniendo enfrente de ella diferentes tipos de nodos. Si no hay tráfico para impedir a un peatón, y si todas las trayectorias posibles cubren casi un área, entonces es mejor hacerle una zona peatonal más bien que crear muchas trayectorias separadas.
Un sendero como la orilla de una región Los senderos son elementos lineares matemáticos definidos por la diferenciación entre regiones contrastantes. Un sendero que pasa en un área uniforme es ambiguo ya que divide el área pero es igual de los dos lados. Un sendero es exitoso si coincide con el contorno de un área como la orilla de un edificio, entonces aquí encontraremos dos elementos urbanos de Lynch como lo son el sendero y la orilla. Ante la ausencia de una orilla existente, una pared crea una división a lo largo del cual un sendero se puede desarrollar.
Como Lynch noto alguna vez que los senderos se desarrollan a lo largo de Orillas, nosotros creemos que orillas y senderos son una sola unidad. Desde el punto de vista de una área divida, un sendero interrumpe su unidad original, es un intruso, y es por lo tanto insoportable para el área. Es muy diferente cuando un camino esta creado a lo largo del contorno dividiendo dos áreas distintas. Una ley arquitectónica define las unidades por medio de los contrastes. Un dato psicológico viene a reforzar esto de los senderos que dice que La gente no se siente cómoda caminando a la mitad de un espacio con el mismo ambiente de los dos lados. Esto es una idea del subconsciente por sentirse protegido del peligro teniendo algo por atrás de nosotros. Los senderos necesitan estar protegidos por una orilla. Esta es la razón por la cual las rejas de madera no son substitutas de un muro y porque las planchas de estacionamiento son tan inhumanas. El otro extremo son los senderos con protecciones de ambos lados...es una claustrofobia. Una plaza funciona mejor si tiene orillas recorriendo sus múltiples senderos.
Prioridad para crear senderos peatonales La red urbana consiste en traslapar redes de conexión. Diferentes tipos de conexiones existen en diferentes escalas, así que matemáticamente no pueden coincidir. El número de senderos peatonales en la red urbana debe ser mucho mayor que los que existen hoy en día. Una tendencia desafortunada de los últimos 70 años ha sido eliminar a los peatones por un camino de redes rectangular para todas las conexiones. Un segundo error ha sido darle prioridad a los caminos para automóvil sobre los caminos para peatones. Alexander y sus Asociados concluyeron que hay una optima secuencia para ser seguida: definir los peatones y luego los espacios verdes primero seguido de las conexiones entre lugares peatonales, edificios, y caminos, en ese orden. Los nodos de un vecindario deben estar conectados por caminos para peatones Funcionales. Los grupos de casas deberían estar conectados por caminos de Bicicletas. Cuando los grupos de casas están conectados solo por una red local los caminos de peatones y bicis son abandonados. Si la red local es de doble sentido la cosa se poner peor. Los senderos para peatones necesitan estar separados de los senderos para bicis. Si el tráfico no es tan pesado, los senderos para peatones pueden estar paralelos junto a la calle. Con elementos apropiados para disminuir la velocidad incluso los senderos para peatones pueden coincidir con las calles.
Garantizando la funcionalidad de caminos individuales Como en todos los sistemas naturales conectados, nosotros deseamos establecer solamente conexiones que funcionen. Aquellos que son necesariamente necesarios para la conectividad múltiple. Nosotros deseamos evadir conexiones que no sean usadas por cualquier motivo incluyendo factores más allá de los que hemos platicado aquí. El diseñador urbano tiene que optimizar condiciones para que los senderos traigan suficiente tráfico para que los hagan viable. Los senderos disfuncionales son el resultado de pensar en términos geométricos, en esos casos los senderos son creados con un tipo de simetría visual en planta. Hoy en día la gran mayoría de los senderos son artificiales, senderos decorativos no están hechos para funcionar.
El principio de los caminos como un principio organizacional El tráfico vehicular esta hecho para facilitar la actividad humana. Después de que los elementos naturales, y conexiones peatonales sean establecidos, entonces los caminos serán introducidos para organizar las conexiones en un nivel más avanzado. Es esencial establecer caminos para vehículos en la jerarquía adecuada. En cualquier sistema complejo, la organización se da de menor a mayor. Cada camino esta hecho para tráfico pero de diferentes densidades, y un lado no puede acomodar todos. Los caminos para bicis y peatones necesitar constituir una red completamente independiente de las redes locales. Aquí llegamos a un punto crucial de los sistemas complejos: la organización jerárquica requiere que los componentes de diferentes tamaños quepan correctamente en un todo. Estas piezas de la red urbana son simples e interactúan de una manera simple, a pesar de que la unión es muy compleja. El método para poner estas piezas unidas debe de respetar esta complejidad. No podemos resolver el problema del proceso Organizacional de un día para otro. Los sistemas jerárquicos dependen de la adecuada interacción de los elementos conectados en diferentes niveles y necesitan de un proceso dinámico para su crecimiento.
La necesidad de discontinuidades y separación En nuestro organismo es necesario tener separados algunos órganos para su correcto funcionamiento. De igual manera los elementos de la red urbana pueden dañarse si se unen cuando no son compatibles. Por ejemplo: Un camino de alta velocidad junto a un complejo habitacional, un camino para peatones junto a una autopista, industria pesada junto a casa. Es necesario separar usos de alguna manera, generalmente esto se hace por medio de algún tipo de barrera.
Cualquier camino en donde un automĂłvil no pueda detenerse para recoger o dejar a alguien debe estar separado y debe ser diseĂąado de esa manera. No estamos hablando de separar comercio de residencia, las cuales tienen que interactuar pero es mejor el uso de orillas como contornos constructivos. En nuevos desarrollos los rĂos son cubiertos porque ellos no "cuadran" en la red reticular desaprovechando de ĂŠsta manera una barrera natural excelente. Como se dijo anteriormente las paredes son ideales para reforzar los caminos y senderos, pero generalmente estas son usadas como elementos para bloquear.