BURN THE WATTS by schoolofarchitecture

BURN THE WATTS

CEDIM School of architecture EM16

Course: Transmutational Architecture Project: Burn The Watts Student: Maryafernanda Coutiño González Tutors: Design Studio: Alejandra Díaz de Leon Lastras (March) Mechatronics: Eden Candelas Digital Approach: Jose Zermeño Luque Director Program David Durán Sánchez (MBarch) #cedimschoolofarchitecture #transmutationalarc

Burn The Watts

Course Philosophy This course is mainly focused on the rethinking of the design and teaching processes. Sometimes designers have the mistake of creating surface (perfunctory) designs with a contemporary twist on organic forms, imitating those that exist in the nature, perhaps unconsciously, perhaps by lack of fashion (follow trends) and the unawareness of new design processes. TRANSMUTATIONALARCHITECTURE is studied and a methodology focused on the interest of “ how to make complex structures from individual components of low sophistication” , analyzed and understood from simple hierarchical organizations (system rules ) in which the properties that arise when the design is informed, generate more than the sum of its parts. Nowadays the design is in a constant process of adaptation, this course incorporates the use of current production technologies in fields such as automotive and aerospace engineering where it is more common, the use of design processes and building materials with the latest technologies, such as composite materials, that generate new design possibilities where its performance and capacities, follow the logic being of smart materials. In architecture, we found that recovery of sensitivity and incorporation of research to understand the design, to learn and explore the process then this is transmitted to the design process of architecture and spaces is necessary. All this leads us to generate a deeper reflection on the architectural practice that goes unnoticed in professional and academic exercise on contemporary architecture, where questioning and self-questioning what if a building should remain as an inert object, rigid, with sophisticated equipment and materials for the control of light, sound and temperature? Or consequently to have capabilities to interact with their environment ?, capable of receiving information by processed stimulus responding then in a self-organized and re-configured space process, it is how the rigid and static design process becomes and adaptive and capable design that can permute in formal and programmatic for the same problem, ultimately selecting the best of the multiple variations. All these questions lead us to develop and innovate into new forms of making architecture.

Filosofía del curso

Este curso centra especial interés en entender otras formas de enseñar y de diseñar, en ocasiones, los diseñadores tenemos el error de crear diseños superficiales con un matiz contemporáneo de formas orgánicas, imitando las formas que existen en la naturaleza, tal vez inconscientemente, tal vez por moda y desconocimiento de los procesos de diseño. TRANSMUTATIONAL ARCHITECTURE es una metodología enfocándose en el interés de cómo lograr estructuras complejas a partir de componentes individuales de baja sofisticación, analizadas y entendidas a partir de organizaciones jerárquicas muy simples (reglas del sistema) en el que las propiedades que surgen al informar el diseño generan algo más que la suma de sus partes. En nuestros días el diseño está en un constante proceso de adaptación, y este curso incorpora el uso de tecnologías actuales de producción en campos como la ingeniería automotriz y aeroespacial donde cada vez es más frecuente, el uso de procesos de diseño y de creación de materiales con tecnología de última generación, tales como los materiales compuestos, que generan nuevas posibilidades de diseño donde su rendimiento, y capacidades siguen la lógica de los materiales inteligentes. En la arquitectura, encontramos que es necesaria la recuperación de la sensibilidad y la incorporación de la investigación, para entender el diseño, donde aprender y explorar el proceso luego este sea transmitido al proceso de diseño de la arquitectura y los espacios. Todo esto nos lleva a generar una profunda reflexión sobre el quehacer arquitectónico que pasa desapercibida en el ejercicio profesional y académico sobre arquitectura contemporánea, donde el cuestionamiento y el auto-cuestionamiento ¿si un edificio debe seguir siendo un objeto inerte, rígido, con sofisticados aparatos y materiales para el control de la luz, el sonido y la temperatura? ¿O en su defecto tener capacidades de interactuar constantemente con su entorno?, capaz de recibir información a manera de estímulo y que se procesa para responder en un proceso de auto-organización y de re-configuración espacial, convirtiendo así el proceso de diseño de una idea rígida y estática a ser un proceso de diseño adaptable capaz de permutar en múltiples formales y programáticas para el mismo problema, seleccionando al final lo mejor de lo múltiple variaciones. Todas estas cuestiones nos llevarán, desarrollar e innovar en una nueva forma de hacer arquitectura.

Burn The Watts

Objectives To provide students with an innovative and competitive profile that combines the latest design strategies and computational tools for the design and the theoretical foundations of contemporary design strategies, introduce them interchangeable logic design, emergent systems, efficiency and adaptability, supported by current digital media and digital fabrication tools. Learn and understand the logic of parametric design, under development of analytical processes, and project control design techniques. Guide the student to the facts that have been made possible thanks to the development of new materials, which so far will play a fundamental role in achieving the performance and execution of our built environment with an emphasis on observation of structures and highly efficient behaviors, such as that offered by reinforced composites and smart materials. In short, learn to see what we design as a living system, with capabilities to adapt and react to its environment, thinking to design spaces that feel, look, listen, react, propose, learn and interact.

Objetivos

Proveer al estudiante de un perfil innovador y competitivo que integre las últimas estrategias de diseño y herramientas computacionales para el diseño, así como los fundamentos teóricos relacionados con las estrategias de diseño contemporáneo, introducirlos en la lógica del diseño permutable, los sistemas emergentes, la eficiencia y la capacidad de adaptación, con el apoyo de las actuales herramientas digitales y medios de fabricación digital. Aprender y Comprender la lógica del diseño paramétrico, en virtud del desarrollo de procesos analíticos, de control y técnicas proyectuales de diseño. Orientar al estudiante a los hechos que han sido posibles gracias a la evolución de los nuevos materiales, que hasta ahora van a desarrollar un papel fundamental en la materialización, el rendimiento y la formalización de nuestro entorno construido con un énfasis en la observación de las estructuras y comportamientos altamente eficientes, como la que ofrecen los materiales reforzados compuestos y los materiales inteligentes. En resumen, aprenderemos a ver lo que diseñamos como un sistema vivo, con capacidades de adaptarse y reaccionar a su entorno, pensando a diseñar espacios que sienten, observan, escuchan, reaccionan, proponen, aprenden e interactúan.

BURN THE WATTS

00. ÍNDICE

índice

01. PROCESO DE DISEÑO definición de módulo puntos de conexión cambios locales 02. CONEXIONES GLOBALES entre 2 entre 3 entre 6 entre 9 03. PRIMERA EVOLUCIÓN MÓDULO posición 1 posición 2 posición 3 04. SEGUNDA EVOLUCIÓN MÓDULO posición 1 posición 2 posición 3 05. TERCERA EVOLUCIÓN MÓDULO posición 1 posición 2 posición 3 06. MECANISMO conexión grasshopper evolución diagrama de circuitos benchmark 07. COMPORTAMIENTO investigación aplicación escenarios 08. MATERIALES

no. de página

1 2 6 7 11 12 15 21 31 33 36 37 38 41 46 47 48 51 56 57 58 61 62 63 65 67 68 75 76 77 79 81

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01. PROCESO DE DISEﾃ前

proceso de dise帽o

definici贸n de m贸dulo

proceso de dise帽o

definici贸n de m贸dulo

proceso de dise帽o

definici贸n de m贸dulo

proceso de dise帽o

definici贸n de m贸dulo

.5x

2.5x

proceso de dise帽o

puntos de conexi贸n

proceso de dise単o

cambio local 1 pliegue 1 en un sentido pliegue 2 en sentido contrario

1 2

top

front

proceso de dise単o

cambio local 2 B-Er

top

front

proceso de dise単o

cambio local 3 pliegue 1 y 2 en mismo sentido

1 2

top

front

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02. CONEXIONES GLOBALES

conexiones globales

entre 2 m贸dulos 3-3 E-Cr F-Ers

top

front

conexiones globales

entre 2 m贸dulos 2-2 Dr-A Cr-F

top

front

conexiones globales

entre 2 m贸dulos 1-1 E-G en forma de cruz

top

front

conexiones globales

entre 3 m贸dulos 2-1-1 B2-Ar1 D1r-E

top

front

conexiones globales

entre 3 m贸dulos 1-1-1 E-G E-G

top

front

conexiones globales

entre 3 m贸dulos 3-3-3 D-Ar F-Cr

top

front

conexiones globales

entre 3 m贸dulos 1-1-1 E-G en forma de cruz

top

front

conexiones globales

entre 3 m贸dulos 2-2-2 F-Ar

top

front

conexiones globales

entre 3 m贸dulos 3-3-3 Er-Cr Fr-Er

top

front

conexiones globales

top

front

entre 6 m贸dulos 1-1-1 E-G D-Ar Fr-C

conexiones globales

top

entre 6 m贸dulos 1-1-1 F-G en forma de cruz D-Ar F-Cr

front

conexiones globales

top

entre 6 m贸dulos 3-3-3-3-3-3 Ar-D Br-Br Cr-F D-Ar E-E F-Cr

conexiones globales

front

entre 6 m贸dulos 3-3-3-3-3-3 Ar-D Br-Br Cr-F D-Ar E-E F-Cr

conexiones globales

top

entre 6 m贸dulos 2-2-2-2-2-2 Ar-F Br-E Cr-D D-Cr E-Br F-Ar

conexiones globales

front

entre 6 m贸dulos 2-2-2-2-2-2 Ar-F Br-E Cr-D d-Cr E-Br F-Ar

conexiones globales

top

entre 6 m贸dulos 2-1-2-2-1-2 B2-A1r F2r-C2 D1r-E2 D2-A2r

conexiones globales

front

entre 6 m贸dulos 2-1-2-2-1-2 B2-A1r F2r-C2 D1r-E2 D2-A2r

conexiones globales

top

entre 6 m贸dulos 3-3-3-3-3-3 Ar-Br Br-Dr Cr-Er Er-Fr

conexiones globales

front

entre 6 m贸dulos 3-3-3-3-3-3 Ar-Br Br-Dr Cr-Er Er-Fr

conexiones globales

top

entre 9 m贸dulos 2-2-2-2-2-2-2-2-2 Ar-Fr C-D D-C E-Br Fr-Ar

conexiones globales

front

entre 9 m贸dulos 2-2-2-2-2-2-2-2-2 Ar-Fr C-D D-C E-Br Fr-Ar

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03. PRIMERA EVOLUCIÓN MÓDULO

primera evoluci贸n

cambio escala de m贸dulo (x2)

14.14x

22.62x

primera evolución

segundo elemento

22.62x 11.31x

1.41x

A’

B’

19.79x P1

18.38x

16.97x P3

primera evolución

A-A’

posición 1

D-B’

primera evolución

A-A’

posición 2

D-B’

primera evolución

A-A’

posición 3

D-B’

primera evoluci贸n

posiciones top

primera evoluci贸n

posiciones front

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04. SEGUNDA EVOLUCIÓN MÓDULO

segunda evoluci贸n

m贸dulo

11.41x

22.62x

segunda evoluci贸n

m贸dulo

11.31x

21.80x

segunda evolución

banda

22.62x

21.80x

4.55x

A’

B’

segunda evoluci贸n

posiciones

21.80x P0

20x P1

17.82x

15.65x P3

segunda evolución

A-A’

posición 1

D-B’

segunda evolución

A-A’

posición 2

D-B’

segunda evolución

A-A’

posición 3

D-B’

segunda evoluci贸n

posiciones top

segunda evoluci贸n

posiciones front

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05. TERCERA EVOLUCIÓN MÓDULO

tercera evoluci贸n

m贸dulo

11.31x

21.80x

tercera evoluci贸n

m贸dulo

tercera evolución

banda y refuerzo

21.80x

15x

A’

B’

C’

8.3x

D’

E’ 54

tercera evoluci처n

posiciones

13.20x

11.20x

16째

9.40x

32째

tercera evolución

posición 1 13.20x

B’-D’

D-B’

A-A’

B’-E’

tercera evolución

posición 2 11.20x

B’-D’ D-B’

A-A’

B’-E’

tercera evolución

posición 3 9.40x

B’-D’ D-B’ A-A’ B’-E’

tercera evoluci贸n

posiciones top

tercera evoluci贸n

posiciones front

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06. MECANISMO

mecanismo

conexión sistema

A D

B’-D’

D-B

B’-D’

D-B

B’-D’

D-B

A-C A-C

A-C

F-C

E-B E-B

E-B

mecanismo

top

front

evoluci贸n para transmici贸n de fuerza

mecanismo

movimiento con servo

120째

mecanismo

diagrama de circuitos

mecanismo

benchmark

servo #1

servo #2

arduino, protoboard y circuitos

sensor de aproximaci贸n

mecanismo

piezas

top

soporte servo #1

front

bottom

left

soporte servo #2

right

mecanismo

benchmark

mecanismo

posici贸n 0 (front)

mecanismo

sistema en movimieno (front)

mecanismo

sistema posici贸n 0 (top)

sistema en movimiento (top)

mecanismo

posici贸n 0

sistema (left)

en movimiento

mecanismo

diagrama grasshopper

mecanismo

comportamiento

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07. COMPORTAMIENTO

comportamiento

investigación

INTRO La obesidad es hoy en día es un problema mundial que afecta a gran parte de la población, provocando alrededor de 2.8 millones de muertes cada año. Estas cifras pueden reducirse de manera increíble con algo muy sencillo: el cambio de hábitos de las personas. “BURN THE WATTS “consiste en una campaña creada a través de la arquitectura responsiva que en conjunto con las personas logra crear una nueva forma más dinámica y atractiva de hacer ejercicio. Que busca promover la integración social, el trabajo en comunidad, el esfuerzo colectivo y la responsabilidad compartida de mejorar la calidad de vida de las personas, así como la construcción y utilización de áreas públicas recreativas. PROBLEMÁTICA Para el 2015, 600 millones de personas eran obesas y 2.100 millones sufrían de sobrepeso. Sería bueno decir que estas cifras están disminuyendo, pero desgraciadamente éste es un problema que muchas personas no lo consideran importante o que están conscientes de ello pero simplemente lo pasan de largo, por lo que las cifras aumentan cada año de manera considerable. El sobre peso trae consigo muchos problemas para la salud de las personas como por ejemplo: •Enfermedades cardiovasculares (principalmente cardiopatía y accidente cerebrovascular), •Diabetes •Trastornos del aparato locomotor (en especial la osteoartritis, una enfermedad degenerativa de las articulaciones) •Enfermedades respiratorias •Hipertensión •Algunos tipos de cáncer- Se ha observado que las mujeres obesas tienen un mayor riesgo cáncer mamario, endometrial, ovárico y cervical, y hay evidencias de que en los hombres hay un riesgo más elevado de padecer cáncer de próstata y cáncer rectal. •Osteoartritis •Muerte prematura La obesidad infantil ha llegado a convertirse en uno de los problemas más graves del siglo XXI. En el 2013, más de 42 millones de niños menores de cinco años tenían sobrepeso. Si desde tan temprana edad padecen de sobre peso, muy probablemente lo seguirán siendo cuando sean adultos y sufrirán de todos los problemas que trae consigo esta condición.

comportamiento

aplicación

AQRUITECTURA RESPONSIVA La arquitectura responsiva consiste en la evolución e integración de la tecnología en los edificios, creando estructuras sensibles, adaptables e inteligentes que logan medir el entorno a través de sensores, controles de sistema y actuadores. Éste tipo de edificaciones buscan transformar y optimizar los espacios, resolviendo problemas de energía, medio ambiente, comportamientos, conductas y calidad de vida de las personas. BURN THE WATTS “Burn the watts” responde a la cantidad de personas y suma energética del ejercicio que hacen. La energía producida activa el sistema a través de circuitos, haciendo que los sensores capten la presencia de las personas y respondan al estímulo. Una de las máquinas más eficientes para transmitir la potencia energética humana es la bicicleta. Y con ella las personas tienen la capacidad de convertir calorías en kilovatios. Actualmente existen máquinas de cardio que permiten generar energía que retroalimenta el sistema para compensar otros consumos de la instalación a partir del ejercicio que hacen las personas: •Máquinas ECO POWER oUna red eléctrica de 200-240VAC 15A puede aguantar hasta un máximo de 14 máquinas Eco power. oRecuperan hasta el 74%% de la energía que produce el usuario al ejercitarse en ella. oSe pueden producir hasta 220W/hora por máquina. El sistema crece equivalentemente a medida que se alcanza cierta cantidad de calorías, abriendo los espacios de los módulos, permitiendo la entrada de aire y juego de sombras. Y de noche el sistema tiene además la capacidad de iluminarse, respondiendo de igual manera a la cantidad de ejercicio que se esté realizando. Motivando a la gente a lograr hacer crecer el sistema e iluminarlo con la cantidad de esfuerzo que realicen haciendo ejercicio.

comportamiento

aplicación

BENEFICIOS FÍSCOS DE LA BICILETA •Salud Cardiovascular- fortalecer el corazón, reducen el riesgo infarto en un 50%. •Uno de los ejercicios más completos- parte superior (pecho, espalda, hombros) y también la parte inferior del cuerpo (muslos, nalgas, pantorrillas) . •Reducir colesterol . •Bajar de peso- Con una hora de bicicleta al día quemarás cerca de 500 calorías. •Salud mental- Es uno de los mejores antidepresivos naturales que existen. Aumenta la segregación de endorfinas, la hormona de la felicidad. •La posición de la espalda mejora- Y es que debido a la postura, levemente inclinada hacia delante sobre el manillar, fortalecemos los músculos de la zona lumbar de la columna, con lo que mejoramos la resistencia de la base de nuestra espalda y, a la larga, disminuimos la posibilidad de tener hernias. •Rodillas- No se ven tan castigadas como en otras actividades físicas, se trata de un deporte de bajo impacto. •Sistema inmunológico. Beneficios de acuerdo a tiempo: •10 minutos- repercuten en la musculatura, el riego sanguíneo y las articulaciones. •20 minutos- Refuerzo del sistema inmunitario •20 minutos- influencias positivas en las funciones del corazón •40 minutos- Aumento de la capacidad respiratoria •50 minutos- es estimulado el metabolismo graso. •60- Control de peso, anti estrés y bienestar general. ESTRUCTURA El espacio se crea a partir de un sistema de módulos interconectados que crean áreas interactivas en dónde las personas tienen la oportunidad de ir a hacer ejercicio. Dependiendo de cómo se conecten los módulos y de la cantidad de módulos en el sistema, las estructuras pueden variar en formas y tamaños adaptándose de la manera más conveniente a la zona dónde se quiera colocar. Permitiendo que sea posible ubicarse en distintos escenarios. CRECIMIENTO El crecimiento del sistema se logra a través de controladores que están programados para crecerlo en tiempo y cantidad de acuerdo a ciertas porciones energéticas de entrada que capte por parte de las personas. ILUMINACIÓN La iluminación se logrará a través de dínamos. Una dinamo es un pequeño motor al que se aplica movimiento a través de su eje. Este eje hace girar un bobinado interno entre los polos (Norte y Sur) de un imán. El movimiento del bobinado entre los polos genera una corriente eléctrica

comportamiento

escenarios

comportamiento

escenarios

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08. MATERIALES

materiales

molde

PROTOTIPO Al momento de considerar la fabricación de los módulos en escala real, se tiene que tomar en cuenta el tipo de material más conveniente que permita el funcionamiento del sistema. Para comprender el comportamiento de los materiales se llevó a cabo un taller de experimentación dónde se trabajó con fibra de vidrio y resinas. Se realizaron moldes que permitían agilizar el proceso y lograr una producción más rápida. Y a parir de ellos se crearon las distintas piezas que formaron el prototipo final.

materiales

fibra de vidrio

materiales

prototipo