Tesis

Bio-Lógica y geometría de la naturaleza en la Arquitectura

Agradecimientos: La presente tesis no podría haber sido elaborada sin el apoyo incondicional de mi familia, mi mujer y mis amigos, quienes en conjunto e individualmente me convencen de la trascendencia que tiene la investigación, la capacitación y la aprehensión de herramientas para hacer del mundo un mejor lugar, tarea en que pretendo aportar desde mi condición de Arquitecto y de ser humano.

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Bio-Lógica y geometría de la naturaleza en la Arquitectura

Contenidos Agradecimientos

01

Contenidos

02-03

0 Introducción

04-09

1 Introducción a la genética y al diseño arquitectónico Proyecto: “Rascacielos en el Mar”.

10-37

1.1 Introducción

12

1.2 Proyecto

18

1.3 Propuesta

20

1.4 Proceso

22

1.5 Programa

28

1.6 Imágenes bienal

34

1.7 Conclusiones

36

2 Estructuras de genomas y diseño arquitectónico. Proyecto: “Pabellón de mariposas en Parc Güell”.

2

Página

38-61

2.1 Introducción

40

2.2 Proyecto

44

2.3 Petunia Violácea

46

2.4 Referencias

48

2.5 Proceso

50

2.6 Planimetría

54

2.7 Conclusiones

60

Bio-Lógica y geometría de la naturaleza en la Arquitectura

Página

3 Estudio de diseño arquitectónico basado en la Genética. Proyecto: “Museo para Sí mismo”.

62-89

3.1 Introducción

64

3.2 Proyecto

70

3.3 Propuesta

72

3.4 Estrategia

80

3.5 Imágenes

85

3.6 Conclusiones

88

4 Proyectos Complementarios

90-101

4.1 Roofoam

92

4.2 Malachite

96

5 Conclusiones finales

102

6 Bibliografía

104

6.1 Sitios web

106

3

Bio-L贸gica y geometr铆a de la naturaleza en la Arquitectura

0 Introducci贸n

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Bio-Lógica y geometría de la naturaleza en la Arquitectura

La presente tesis se inicia asumiendo la influencia integral que aporta el entorno físico a una obra edificada, más allá del desgaste determinado por el paso del tiempo, el estudio de los elementos estructurales inherentes a la geometría que posee el contexto aporta conocimientos significativos para la labor de los arquitectos como responsables de la materialización de los componentes de nuestro hábitat.

La estructura de la tesis está íntimamente relacionada con los talleres realizados durante el semestre presencial comprendido entre enero y julio de 2009 dentro del Máster Oficial de Arquitectura Biodigital de la Universitat Internacional de Catalunya dirigido por el arquitecto Dr. Alberto T. Estévez. El máster consiste en un programa de doble titulación, de especialización (Máster) y de investigación (doctorado), sobre la aplicación de la genética a la arquitectura, una nueva mirada a la ecología, al medio ambiente y a los medios digitales.

Temas abordados en tres talleres o estudios en los cuales se aplicaron los conceptos aprendidos en clases teóricas acerca de la relación entre la naturaleza, su crecimiento y evolución genética, los procesos digitales y el desarrollo en la arquitectura.

La arquitectura y el diseño parecen estar siendo puestos a prueba ahora que los medios de representación computacional llegan tan lejos.

Basta con recordar el mundo de Matrix, una negativa representación de mundos intangibles. Además, nos tensiona la pérdida de valor del oficio, puesto a prueba día a día con aparatos y medios que las nuevas generaciones manejan mejor que nadie. Que la realidad es una construcción cultural, es algo que ya nadie desconoce. Pero no se han asumido a cabalidad las consecuencias de esta afirmación. Porque ella nos cambia la visión del futuro y especialmente nos permite entender el pasado de una nueva manera. Aunque más que hablar de realidad, para no acercarse a la filosofía es mejor referirnos a lo tangible y a lo intangible, definiciones difusas, muy útiles en una discusión exploratoria, que se presentan como una constante del hacer de arquitectos, diseñadores y creativos en general. Tangible e intangible, pensamiento y acción, teoría y práctica, razón pura y razón práctica. Ese es el machihembrado del oficio arquitectónico, donde cada uno de estos conceptos necesita de su opuesto.

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Bio-Lógica y geometría de la naturaleza en la Arquitectura

En estas dualidades, la representación es la clave. Desde las pinturas rupestres de Altamira, hasta los poderosos y sofisticados medios de realidad virtual, la representación ha sido un medio para dar existencia a través de la tangibilidad. La lectura se puede hacer de ida y de vuelta, pues a través de los objetos también se puede reconstruir un concepto. Incluso uno no pensado originalmente por su autor. Desde el sentido reclamo de Platón por la pérdida de la riqueza de la tradición oral ante la aparición de la escritura, pasando por los mundos de Piranesi o los proyectos de Ledoux, hasta los metabolistas japoneses o el llamativo diseño paramétrico, la arquitectura y el diseño son tensionados por los medios de representación que son la esencia del oficio.

“Con la convergencia de la computación y la biogenética desde fines del siglo veinte, el mundo está gradualmente acercándose a ser testigo de una fase de transición en la historia de la humanidad.

Para los arquitectos las consecuencias son profundas y de largo alcance: La transformación de los conceptos fundamentales en los cuales la arquitectura se fundaba como disciplina, los que hasta ahora no habían sido objeto de cuestionamiento respecto de su naturaleza”.1

Imagen pintura rupestre en Altamira, Fuente: http://www.arssummum.net, 10.10.09

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1 Karl Chu en “El mercurio”, 11 de agosto de 2009, Cuerpo C, pp 08. El Mercurio es el periódico de mayor difusión y mayor influencia en Chile, se pueden revisar las ediciones anteriores en www.mer.cl

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La relevancia de este tema es entonces primordial, pasa de ser un “método” solo de representación a una herramienta trascendental, es ahora cuando existen los medios para enfocar el proceso de diseño desde una nueva perspectiva.

Desde mis inicios en el estudio de la profesión de Arquitecto me ha interesado la manera en que conviven el medioambiente con cualquier manifestación humana, especialmente construida, quizás por la geografía extrema que existe en mi país, Chile, circundado por el océano más vasto y la cordillera más extensa. Cualquier obra que se piense deberá estar estrechamente relacionada con ese contexto.

Creo indispensable en la actualidad ampliar los horizontes en el proceso de diseño, el cual hasta hace algunos años era claramente definido y mecánico, hacia algo renovado y tecnológico aplicando los conceptos de la naturaleza en las construcciones desde una génesis digital. Es así como tengo la certeza que desarrollando soluciones sustentables, podremos obtener avances en la calidad del habitar así como beneficios mediante la disminución de los impactos ambientales de la construcción.

Durante el período del Máster se desarrollaron talleres prácticos bajo una metodología predeterminada; la elección de un organismo establecido, el posterior estudio de su morfología en un comienzo hasta la comprensión de algún(os) elemento(s) que pertenezca(n) a los procesos biológicos propios del referente y la posterior yuxtaposición de esa información dentro de un sistema digital de manera de emulación y optimización, obteniendo así una respuesta vinculada a la construcción del proyecto en la realidad.

Nace ahí mi interés de buscar soluciones sostenibles acordes con la realidad propia del territorio con ayuda de las posibilidades que hoy entregan los medios digitales para el desarrollo de proyectos.

De iz. a derecha: Torres del Paine, Santiago de Chile, Valle de la Luna, Punta de lobos, todas las fotografías extraídas del sitio web: www.fotopaises.com 11.09

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Bio-Lógica y geometría de la naturaleza en la Arquitectura

Los objetivos que me he planteado al comienzo del estudio de este máster son:

Llevar a cabo procesos de diseño según la lógica estructural de la forma de cada elemento, utilizando la tecnología actual convirtiendo ese proceso en uno eficiente, sostenible, lo que repercute en el proyecto en su totalidad.

Desarrollar un sistema de diseño Arquitectónico de acuerdo al comportamiento y geometrías de los elementos orgánicos e inorgánicos presentes en el territorio, en el hábitat. Junto con esto y mediante el uso de sistemas de automatización digitales (programación), desarrollar soluciones sostenibles y con menor impacto ambiental.

Se propone un acercamiento a la idea de morfogénesis experimentando con softwares de motor genético, formulando las propias gramáticas para crear sistemas formales, estudiando procesos evolutivos y sistemas emergentes, una Eco-Lógica en el proceso de habitar desde la macro hasta la micro escala.

La metodología de cada taller se basa en el estudio de los elementos constitutivos orgánicos e inorgánicos de una zona establecida, creando un marco inicial dentro del cual se pueda desarrollar un proceso y una lógica de diseño sostenible, aplicada a la realidad de ese territorio.

Se establecen paradigmas formales: geometrías , crecimientos, velocidades. Luego aparecen conductas más cercanas a la lógica de la genética, esto nos servirá como directriz para la elaboración del proyecto.

“Se realiza un análisis acerca de los agentes externos que producen geometrías y crecimientos de carácter “genético”, mediante la incorporación de tecnologías que se acercan a nuevos procesos de producción (Data Driven Production, CNC), entregando soluciones acordes a comportamientos orgánicos y no a procesos industrializados y en cadena.”2

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2 ESARQ UIC, En folleto de Introducción al Máster, Extracto de la explicación del programa del curso en su 8ª versión año 2009.

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La manera como enfrentar el proceso de diseño está totalmente relacionada con la incorporación de las nuevas tecnologías presentes en casi todos los sistemas actuales.

La relevancia de los temas impartidos en el curso se ha resumido en tres grandes tópicos dentro de los cuales se enmarcará la investigación: -La trascendencia de la manera de habitar el territorio.

-El desarrollo de sistemas de diseño que tengan un menor impacto ambiental.

-La incorporación de nuevas tecnologías que acercan los resultados a la lógica de crecimiento del gen.

Entendiendo la estructura de los elementos orgánicos así como inorgánicos presentes en un territorio, se obtienen efectivas soluciones en cuanto a vivienda contemporánea y sostenibilidad ambiental y social. Temas atingentes y en alza.

Por último tiene especial relevancia el modo en como se enfrenta la representación de un proyecto de arquitectura. Si bien actualmente existen los medios y las herramientas para representar la realidad y por ende, vender una idea, sólo se remite a una réplica de la realidad o de lo que se quiere mostrar. Con el conocimiento de softwares de motor genético se podrán generar propuestas de acuerdo a la lógica y a la geometría de la naturaleza, en cuanto a su morfología así como a los procesos que la componen, lo cual podrá representarse coherentemente en una presentación de proyecto.

“Si el realismo y el virtuosismo gráfico devienen demasiado grandes en una representación arquitectónica, si esa representación no deja ya ningún “lugar abierto” donde nosotros podamos entrar con nuestra imaginación y que haga surgir en nosotros la curiosidad por la realidad del objeto representado, entonces la propia representación se convierte en el objeto deseado. Palidece el deseo del objeto real, y poco, o nada apunta hacia lo presuntamente real, lo real que esté fuera de la representación. La representación ya no contiene ninguna promesa, se refiere a sí misma”3 3 Cita extraída de: Peter Zumtor, “Pensar la arquitectura”, Colección : “Arquitectura ConTextos”, Editorial Gustavo Gili SA, Barcelona, 2004, p 13

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Bio-L贸gica y geometr铆a de la naturaleza en la Arquitectura

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1

Fs

Bio-Lógica y geometría de la naturaleza en la Arquitectura

Rascacielos en el Mar, Barcelona Duración: Enero a Julio 2009

Descripción general: Proyectar un rascacielos en la costa de Barcelona, inspirado en la estructura morfológica de un elemento orgánico presente en su entorno que posea características atractivas para ser extrapoladas a un edificio, además de ser elaborado de manera digital en su totalidad, desde su desarrollo hasta la manufactura de un modelo físico a escala producido para el “International festival for Architecture and Media”, Florencia, Italia.

Palabras claves: Agua, Fotosíntesis, Sol, Piel, Estructura Plataformas utilizadas: Rhinoceros Vectorworks 2008, Autocad 2009

4.0,

3dStudioMax

2009,

Equipo de trabajo: Carlos Machado, Arquitecto Universidad Mackenzie de Sao Paulo, Brasil, Sergio Hidalgo, Arquitecto Universidad de Chile, Santiago de Chile, www.dx.cl Equipo docente: Profesor Alberto T. Estévez, Maruan Halabi, Aref Maksoud.

Detalle fachada Photosyntesis Skyscraper,

Barcelona, Render por el equipo de trabajo.

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1.1 Introducción

Este proyecto es el punto de partida del máster, lo que significa que tiene una carga de experimentación e intuición. Al tratar de entender la relación de la biología con el funcionamiento de un edificio, cambia la manera de enfrentar el encargo por parte de los arquitectos. Lo proyectado pasa de un ser inerte que no posee características biológicas, a un sistema “vivo”. Ese hecho condiciona una nueva manera de afrontar un proyecto de arquitectura, inmerso en la coexistencia con su entorno reflejada en cada elemento y desde la escala total hasta al detalle.

Dada la enseñanza de la arquitectura y el proceso de diseño impartido por las universidades tradicionales, con cierto rango de diferencia entre sí , pero siempre enmarcadas dentro de una línea “post modernista”, pragmática y repetitiva, es un gran desafío poder proyectar con una nueva visión, planteándose nuevos objetivos asumiendo, nuevos riesgos e implementando nuevas tecnologías que aunque sorprenden en un comienzo, logran ser una gran ayuda y un avance sustancial en el proceso de proyectar.

La evolución de la tecnología y de los modos de vida, nos permite hoy prever espacios de uso cotidiano mejores adaptados, tanto en edificios nuevos como en construcciones existentes. Esta posibilidad se debe básicamente al progreso realizado en la electrónica y la nueva concepción de redes externas e internas de comunicación.

En los últimos años, primero las industrias más innovadoras como la aeronáutica y la automotriz comenzaron a utilizar diversas tecnologías con distintos grados de automatización, luego siguieron los edificios comerciales y administrativos, más recientemente y ya con un criterio de integración técnico-espacial lo hicieron las construcciones educacionales y de vivienda.

El cómo relacionar esa tecnología con la naturaleza y luego aplicarla dentro de un “criterio digital” con el habitar, es un desafío y una oportunidad en el proceso de proyectar.

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Bio-Lógica y geometría de la naturaleza en la Arquitectura

Fotografía respiración de algas en el fondo del mar, Fuente: www.scienceray.com/

A lo largo de la historia de la humanidad, el hombre ha estado ligado a la naturaleza en todos sus actos, desde los más básicos a los más sublimes, es significado de perfección, de crecimiento, de evolución.

Esa fascinación con animales o seres vivos motivó hace siglos a los grandes naturalistas como Charles Darwin, Alexander Von Humbold, Henry Walter Bates, Alfred Russel Wallace, entre otros; quienes viajaron por el mundo maravillados encontrando respuestas, elaborando nuevas preguntas y tomando muestras de nuevas especies. 4

La referencia a estos personajes no tiene otro sentido que entender la importancia para el hombre que posee el conocimiento de cómo funciona un organismo y la manera en que sus procesos participan en la creación de sus formas y de qué manera influye eso finalmente en la cosmovisión del hombre y se refleja en su coexistencia con su entorno, elemento trascendental de la existencia y el habitar. Aquí es donde podemos relacionar estos conceptos de la naturaleza con la arquitectura, en la dimensión de cómo la naturaleza está en equilibrio y pertenece a un sistema formado por numerosos componentes, los cuales no afectan ese equilibrio, continuando con el ciclo integralmente.

4 Sean B. Carroll, Referencia apoyo a los naturalistas en “Endless Forms Most Beatiful”, The New Science of Evo Devo and the Making of the Animal Kingdom, The Orion Publishing Group´s, Gran Bretaña, 2005

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La sostenibilidad es cada vez más el principal argumento del proyecto arquitectónico en el siglo XXI, tanto por motivos espirituales como prácticos. En el plano físico, el ecosistema terrestre está sometido a una gran presión debido al calentamiento global. Toda arquitectura que eluda este problema y no sea medioambientalmente sostenible carecerá de validez moral. Como hemos visto, la sostenibilidad tiene sin duda una dimensión social y estética, y la función de la tecnología es servir de puente entre ambas, compaginando mejora social y armonía ecológica. De este acuerdo surgirá un nuevo orden arquitectónico, con nuevas tipologías para todo tipo de edificios y para equiparlos. Se trata, en definitiva, de un nuevo paradigma arquitectónico que reconciliará finalmente el hábitat humano y la naturaleza.

Sólo mediante la tecnología podrá lograrse una arquitectura sostenible. Las aplicaciones de las células solares, las fachadas inteligentes, las envolventes transpirables, la masa térmica y la ventilación natural están siendo investigadas y puestas a prueba de manera exhaustiva por los proyectistas.

La sostenibilidad no es algo independiente del proyecto, sino un objetivo más al que debe aspirar el arquitecto. Como la calidad de un proyecto depende de los recursos disponibles, el objetivo del proyecto sostenible debe ser generar más valor durante un período más largo de tiempo y utilizando los recursos existentes. Los indicadores de calidad del proyecto engloban las características de función, calidad del edificio e impacto, de manera que pueda medirse de forma racional la sostenibilidad desde tres puntos de vista esenciales: social, económico y medioambiental. Al fin y al cabo, un proyecto no es sostenible desde el punto de vista económico si no cumple su función con eficacia; desde el medioambiental si la construcción no es duradera; y desde el social si los usuarios no lo disfrutan. La tríada vitruviana de Firmitas, utilitas y vetustas comparte ciertas características con la tríada moderna de la sostenibilidad.

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Esquema tríada Vitruviana y triada contemporánea, copia por el autor del libro: “Guía básica de la sostenibilidad” Brian Edwards, segunda edición revisada y ampliada, editorial Gustavo Gile, 2005, p161.

Cabe señalar el interés de realizar este proyecto dentro de un marco “biológico y tecnológico”, dirigiendo la investigación hacia conceptos cercanos a la sostenibilidad y al menor impacto ambiental de la propuesta. Una sociedad sostenible no es posible sin la complicidad de los arquitectos. No se trata de una cuestión superficial.

Según el Worldwatch Institute de Washington, los edificios consumen el 60% de los materiales extraídos de la tierra y su utilización, junto a la actividad constructiva, está en el origen de la mitad de las emisiones de CO2 vertidas a la atmósfera. Además, algunos de los materiales utilizados contienen importantes cantidades de halones y CFC (clorofluorocarbono), los causantes directos de la destrucción de la capa de ozono, y el 30% de las construcciones nuevas o rehabilitadas, padecen el síndrome del edificio enfermo: provocan molestias y dolencias, a veces crónicas, en sus usuarios o sus moradores. Los arquitectos reconocieron oficialmente el principio de sostenibilidad en 1993, durante el congreso celebrado por la Unión Internacional de Arquitectos (UIA) en Chicago.5 Lo definieron como una pauta de progreso y adquirieron el compromiso de situarlo social y ambientalmente como una parte esencial de nuestra práctica y de nuestras responsabilidades profesionales.

5 Brian Edwards, Información en :”Guía básica de la sostenibilidad”, Editorial Gustavo Gili, SL, Barcelona año 2008. p 9.

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La naturaleza es el principio rector de la sostenibilidad, pero se aplica de formas muy diversas. Distintos arquitectos han aprendido a utilizar el orden natural a su manera, desde los muros transpirables y de agua de Nicholas Grimshaw hasta la adaptación de los principios de la ventilación natural de los termiteros a los edificios de oficinas que ha llevado a cabo Ken Yeang. Sin embargo, la naturaleza como marco para el proyecto no está exenta de problemas: carece de base tecnológica y sus resultados no suelen ser transferibles a distintas especies. A pesar de todo, combinando la tecnología y la ecología es posible proyectar una nueva generación de edificios que produzcan un menor impacto ambiental en todos sus frentes. La naturaleza no sólo recicla: sus sistemas adquieren mayor complejidad y belleza a medida que la escala aumenta. Parece llevar incorporado el motor de la diversidad: rechaza la repetición, la clonación y la búsqueda absurda de la duplicación perfecta. En este sentido, la ecología natural ofrece un modelo acertado a los proyectistas.

La producción contemporánea contempla conseguir los materiales, sin importar el impacto medio ambiental que la extracción provoque. No se consideran los residuos que se generan para producir los materiales y los productos resultantes, y tampoco hay preocupación por el destino de ese producto cuando deje de utilizarse, cuando deje de ser producto para ser residuo. La huella ecológica es el conjunto de todos esos impactos medio ambientales.

A nivel de edificio, los impactos son múltiples: 1. Consumo de recursos: 1.a) Materiales: elección del material en base a varios parámetros: -Bajo impacto ambiental de la extracción de los materiales en el medio.

-Bajo consumo energético en su producción.

-Reciclaje de éstos e inocuidad para el medio cuando no sean útiles. No perjudiciales para la salud.

-Potenciación de los materiales naturales y disminución del número de materiales.

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1.b) Energía: tipos de medios para reducir el consumo energético del edificio: -Pasivos: Bioclimáticos (en invierno aumentar el aislamiento y aprovechar la radiación solar; en verano potenciar la protección solar y aprovechar la ventilación cruzada) -Activos: Generación de energía renovable en el mismo edificio (microgeneración), disminuyendo las pérdidas de transporte de energía (captación solar (térmica y fotovoltaica); captación geotérmica; utilización de caldera de biomasa (combustión de restos vegetales)) 1.c) Agua: Hay que replantearse el sistema actual, en que utilizamos la misma calidad de agua para beber que para evacuar residuos.

-Disminución del consumo (mediante mecanismos como sanitarios de doble descarga, grifos con aireadores, utilizando la ducha en vez de la bañera... incluso mediante inodoros secos, que no utilizan agua, sirviendo los residuos para compostaje).

-Captación de aguas de lluvia para el riego.

-Reutilización del agua (filtrado de aguas servidas (aguas utilizadas en lavabos, duchas, lavavajillas...) para utilizarlas en el inodoro). Filtrado del agua mediante piscinas naturales.

2. Destino de los materiales de demolición: la colocación de los materiales debe permitir su separación para poder reciclarlos.

Sección edificio Barclaycard, Northampton (Reino Unido), de Fitzroy Robinson and Partners, que ilustra la aplicación de principios ecológicos. Fuente: Guía básica de la sostenibilidad, Brian Edwards, Editorial Gustavo Gili.

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1.2

Proyecto

La idea de este proyecto es realizar un edificio, a escala de rascacielo, en la costa de Barcelona bajo ciertas estrategias de diseño adquiridas en el presente estudio a través de la investigación de un organismo natural presente en el contexto donde se realiza el edificio. Se trata de asociar elementos propios de la estructura del organismo natural y aplicar sus características de manera coherente con el proyecto mediante el uso de softwares que faciliten su crecimiento y su desarrollo. No se trata de replicar una forma orgánica o imitarla, sino de entender su estructura, sus procesos biológicos desde el origen.

El encargo de proyectar un rascacielos hace más evidente la relación entre la arquitectura y el medio ambiente, siendo estos edificios los que reciben mayor cantidad de críticas por sus dimensiones y su impacto en el entorno, dado lo anterior es un deber elaborar soluciones que justifiquen su inserción en la ciudad.

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Imagen satelital de Barcelona, en la cuál se grafica el área posible donde se emplazará el rascacielo. Fuente Googlearth, modificada por el equipo de trabajo.

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Para entender como la biología define los principios de la naturaleza, es necesario entender la división hecha por esa ciencia entre especies vegetales y animales: “Cuando consideramos las plantas y los animales superiores, que todos vemos cada día, la distinción parece muy fácil:

Las plantas son seres inmóviles, enraizados en la tierra, que tienen crecimiento indefinido y, por consiguiente, muestran una forma poco precisa. Son organismos poco centralizados, de manera que muy a menudo los fragmentos o esquejes que de ellos cortamos pueden vivir independientemente; no poseen apenas centros receptores de impresiones externas ni sistemas de transmisión rápida comparables al sistema nervioso de los animales, ni centros rectores como el cerebro. Por otra parte, en ellos suele predominar la coloración verde, no porque su superficie esté pintada de verde sino por que poseen sustancias especiales, los Pigmentos asimiladores, los principales de los cuales son las clorofilas verdes, que les permiten vivir de forma autotrófica. Y esto nos lleva a señalar una diferencia básica con los animales: el animal es siempre heterótrofo, es decir, se ha de alimentar de materia orgánica elaborada por otro ser vivo: los animales comen materia vegetal o bien se alimentan de otros animales; la planta, en cambio, vive del aire, en el sentido estricto de la expresión. Mas concretamente, fabrica la materia orgánica, tanto la que constituye su cuerpo, como la que, en lenguaje vulgar, diríamos que utiliza como combustible para obtener la energía necesaria para el trabajo vital, a partir de sustancias inorgánicas: por una parte, en anhídrido carbónico del aire y por otra el agua, con iones inorgánicos disueltos, que absorbe por las raíces. Para la fabricación de la materia orgánica hace falta una aportación de energía externa, la energía lumínica, que capta por medio de las clorofilas.

Teniendo que captar luz y anhídrido carbónico del aire, la planta tiende a multiplicar su superficie externa y suele adoptar formas ramificadas, con un gran número de órganos laminares.”6

6 Pius font i Quer, en: “Iniciacion a la botánica”, edición actualizada Por Oriol de Bolòs, Editorial fontalba, Barcelona, 1982. pp 17-18

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1.3 Propuesta

Los principales componentes de un organismo vivo son sus células, dentro de las cuales la célula vegetal presenta una forma más regular o prismática mientras que la célula animal presenta formas muy variadas e irregulares. Los orgánulos también son diferentes: las vegetales presentan cloroplastos, pared vegetal, leucoplastos y una gran vacuola que ocupa un gran volumen citoplasmático. La célula animal no presenta los orgánulos anteriores.

Dentro de los organismos vegetales nos centraremos en los que realizan el proceso de la Fotosíntesis. Del griego antiguo (foto) “luz” y (síntesis) “unión”, la fotosíntesis es la base de la mayor parte de la vida actual en la Tierra y corresponde al proceso mediante el cual las plantas, algas y algunas bacterias captan y utilizan la energía de la luz para transformar la materia inorgánica de su medio externo en materia orgánica que utilizarán para su crecimiento y desarrollo.

Los organismos capaces de llevar a cabo este proceso se denominan fotoautótrofos los que son capaces de fijar el CO2 atmosférico, lo que ocurre casi siempre o simplemente autótrofos. Salvo en algunas bacterias, en el proceso de fotosíntesis se produce liberación de oxígeno molecular (proveniente de moléculas de H2O) hacia la atmósfera (fotosíntesis oxigénica). Es ampliamente admitido que el contenido actual de oxígeno en la atmósfera se ha generado a partir de la aparición y actividad de dichos organismos fotosintéticos. Esto ha permitido la aparición evolutiva y el desarrollo de organismos aerobios capaces de mantener una alta tasa metabólica (el metabolismo aerobio es muy eficaz desde el punto de vista energético).

El 45% de la fotosíntesis de toda la tierra se realiza en el agua, además en todos los ecosistemas acuáticos la fotosíntesis suministra la fuente orgánica para el crecimiento de los organismos que viven en él. Ambas referencias son el punto de partida y la convicción de optar por este concepto o modelo para plantear el edificio. Ya que el proyecto debe estar situado en el mar es una gran posibilidad aprovechar las ideas más fuertes y predominantes del estudio y aplicarlas en ese hábitat.

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Bio-Lógica y geometría de la naturaleza en la Arquitectura

La propuesta consiste entonces en generar un rascacielos en la costa de Barcelona, el cual en su estructura general, su morfología y su funcionamiento; evoque, entienda y contribuya con el proceso de la fotosíntesis, esto no quiere decir que sea la imitación de una forma o de cierto material, es una oportunidad de crear un edificio que posea los valores que posee un organismo en equilibrio con su entorno. Puede parecer un tanto pretencioso, sin embargo representa un deseo y una necesidad reales ya que la sostenibilidad es el nuevo proyectar de esta era y es un deber construir con el menor impacto posible tanto en el contexto inmediato como a largo plazo.

¿Cómo realizar este objetivo general de proyecto?, es una interrogante que plantea el desafío mayor e incentiva la investigación. La puesta en marcha de propuestas basadas en sistemas orgánicos a través de procedimientos digitales nos amplía el horizonte de las posibles soluciones y posibilidades para desarrollar las ideas.

La metodología de análisis y de diseño parte de la base del entendimiento concreto del proceso de Fotosíntesis, y posteriormente, entender como se pueden aplicar esos conceptos en un edificio, entender las posibles propuestas y desarrollarlas de una manera con el menor impacto y con mayor grado de eficiencia.

Esquema resumen de proceso de Fotosíntesis, por el autor.

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1.4

Proceso

Estructura general de una célula vegetal, Dibujo por Inge e István Szász, en Atlas de Biología Ediciones Omega año 2006.

El comienzo del proceso de diseño, posterior a la elección del “ser” o del concepto elegido (en este caso la Fotosíntesis, entendida como la capacidad de transformar la materia inorgánica en orgánica) condiciona el estudio del elemento primario de los organismos que la poseen. Así encontramos que en el reino vegetal, los individuos que realizan este proceso lo hacen desde su unidad básica, con los mismos elementos y con un proceso idéntico. Es la célula vegetal la base del proceso y el comienzo de la vida en cada organismo de esa especie.

La teoría celular de Schleiden y Schwann (1838) define a la célula como: “Unidad estructural de organización de los sistemas vivos”. Se refiere a que todo en los seres vivos está formado por células o productos secretados por las células. Esto incluye además que toda célula se ha originado a partir de otra, por división de ésta.

Para lizaremos vegetal y tura y en 22

entender desde la forma primitiva, analos diferentes componentes de la célula de qué manera influyen éstos en su estrucsus principales funciones.

Bio-Lógica y geometría de la naturaleza en la Arquitectura

La membrana celular y el citoplasma: la primera la podemos definir como una doble capa Lipídica con inclusiones proteicas. La principal característica de esta barrera es su permeabilidad selectiva, lo que le permite seleccionar las moléculas que deben entrar y salir de la célula. De esta forma se mantiene estable el medio intracelular, regulando el paso de agua, iones y metabolitos, a la vez que mantiene el potencial electroquímico (haciendo que el medio interno esté cargado negativamente). En breves palabras, define los límites de la célula y contribuye a mantener el equilibrio entre el interior y el exterior de éstas. El citoplasma en cambio es el “espacio” o el medio que existe entre el núcleo de la célula y la membrana plasmática, es una emulsión coloidal muy fina de aspecto granuloso, y su principal función es albergar los orgánulos celulares y contribuir al movimiento de los mismos.

Es la sede de muchos de los procesos metabólicos que se dan en las células. Dentro del citoplasma existen muchos orgánulos que dan existencia a la célula y al organismo vivo, en este estudio sólo enunciaremos algunos que presentan características “arquitectónicas” que nos pueden ayudar en el proyecto, como la membrana plasmática o el citoplasma, otros componentes7 son: El núcleo: del Latín nucleus o nuculeus, (corazón de una fruta) es un orgánulo membranoso que se encuentra en las células eucariotas. Contiene la mayor parte del material genético celular, organizado en múltiples moléculas lineales de ADN de gran longitud formando complejos con una gran variedad de proteínas para formar los cromosomas.

Los cloroplastos: son los orgánulos celulares que se ocupan de la fotosíntesis. Están limitados por una envoltura formada por dos membranas concéntricas y contienen vesículas, los tilacoides, donde se encuentran organizados los pigmentos y demás moléculas que convierten la energía luminosa en energía química.

Las Vacuolas: son las encargadas de almacenar y regular el agua en la célula, en algunos casos equivale al 80% o al 90% de su estructura total. Ese almacenamiento puede ser de reserva tanto como de desecho.

7

IBIDEM pp 20-21

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Bio-Lógica y geometría de la naturaleza en la Arquitectura

Ejemplos de estructuras de la naturaleza, minerales, arquitectura, con principios de crecimiento y relaciones hexagonales similares, Fuente:www.imagebank.com, www.minersoc.org, fotografía Pavimento Passeig de gracia tomada por el autor.

Además de las células, existen otras estructuras que poseen organizaciones similares, ya sean inertes o vivas, con diferentes funciones o composiciones. Este sistema de relaciones, así como su representación formal tridimensional, se repite y sirve como referencia de distintas estructuras equilibradas y arquitectónicas que ejemplifican su eficiente existencia en sí mismas y con respecto a los elementos que las rodean. Esto no hace más que confirmar la propuesta elegida y asociar las posibles soluciones a respuestas ya elaboradas por la naturaleza. Lo anterior nos permite concretar un módulo inicial sobre el cual se comenzará a proyectar el edificio. Se decide elegir el hexágono como geometría básica de diseño del módulo inicial, así como la célula es el inicio de un organismo, en este caso el hexágono por sus condiciones geométricas es la base del proyecto.

La imágenes superiores evidencian las estructuras morfológicas de las células, presentes en otros cuerpos, de diferentes maneras y a diferentes escalas, desde la microscópica a la macro. Cabe resaltar el amplio universo que comparten tan diferentes estructuras desde elementos primarios de vida, como la célula, hasta estructuras complejas como la de algunos minerales e incluso estructuras de edificios construídos.

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Bio-Lógica y geometría de la naturaleza en la Arquitectura

Propuesta Conceptual

La propuesta conceptual del edificio responde más que a una determinada forma, a una serie de características trascendentales presentes en los organismos vegetales y que deben ser, o intentar ser, replicadas en el edificio o, por lo menos, entregar los resultados que esos elementos aportan. Así se entiende que dentro de la estructura del edificio deben haber elementos que evoquen la morfología o la función de una vacuola, del citoplasma o de la membrana plasmática, los cloroplastos o el núcleo. En este sentido, se enunciará a continuación qué componentes tendrá el proyecto respecto a esas variables escogidas dentro de la célula vegetal o, en estricto rigor del organismo vegetal que las posea: -Capacidad de la membrana plasmática: como se señaló en la explicación de los componentes de la célula, la membrana plasmática posee la capacidad de regular el equilibrio interno mediante los grados de permeabilidad que posea ese límite. La piel del edificio, por lo tanto, deberá poseer ese grado de permeabilidad y de control de los agentes externos para otorgar así el grado de confort, térmico, de asoleamiento y de ventilación que se desee. Esto se realiza entregándole a las fachadas exteriores e interiores un espesor y un vacío entre forjados, que permita que esos factores de confort ambiental se generen y que se produzca el ahorro de energía tanto en invierno como en verano.

Se le confiere a la fachada una aptitud reguladora de los agentes externos así como de los internos, entendiéndola como un cuerpo independiente y no sólo como un muro perimetral de cerramiento.

-El núcleo de la célula: posee la información genética de ésta y se presenta de manera lineal para formar los cromosomas. Esto sirve como analogía de cómo debe funcionar el “nucleo” de circulaciones del edificio, entendiendo al material genético celular como los usuarios del edificio. Se debe crear una estrategia de circulaciones verticales que formen el código del organismo y esa identidad debe crear la conectividad y fluidez necesarias, desde la pequeña escala hasta el total, así como la compatibilidad de sus componentes y de sus usuarios.

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Las vacuolas: Actúan como almacenadoras del agua en la célula, en el edificio se crearán sistemas verticales, paralelos a las circulaciones, donde el agua en todos sus estados se comporte como agente regulador de las temperaturas de los recintos.

Este hecho quizá no es nada nuevo, pero nos proporciona un entendimiento global de los factores que influyen en el proceso de diseño y de qué manera manipulando este u otro elemento, se verá beneficiada la totalidad del edificio y será consecuente con la propuesta y con el concepto elegido. Además se está situando el edificio en el mar, por lo que será mas fácil la extracción del agua para su distribución y el uso que se requiera.

Los cloroplastos: Son los encargados de recibir la energía solar, sintetizarla y transformarla en energía utilizable por el organismo. Claramente la analogía a este elemento es mas directa y sencilla que en los casos anteriores ya que como solución a ese paralelo en escala de proyecto humano existen los sistemas de paneles fotovoltaicos, que proporcionan esa transformación de energía. Esto contribuye al diseño del edificio en el sentido de proporcionar un lugar determinado, con una determinada orientación, para la implementación de los paneles y su eficiente utilización con el ahorro energético que esta acción conlleva.

Estrategia Fachada

Como uno de los principales elementos del edificio será la fachada, la comprensión de ésta y sus componentes será parte importantísima del diseño del rascacielos. Cabe señalar que los componentes a que se hace referencia se dividen en dos principales; la piel y la estructura soportante, independientes entre sí pero ligados conceptual y formalmente creando una “Membrana”. Ambos elementos se ejemplifican con algoritmos, paso a paso entendiendo que es un proceso sistemático y continuo que se describe ilustrativamente para el entendimiento de cada parte y del total.

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Algoritmo crecimiento piel, desarrollado por el equipo de trabajo.

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Para la obtención de la piel del edificio, se realiza un procedimiento específico a partir del software RHINO 4.0, mediante el cual se elabora la estrategia de diseño del revestimiento. Posterior a la creación de una planta esquemática de relaciones, obtenida mediante un sistema de relaciones hexagonales, se somete ésta a deformaciones paramétricas con el fin de obtener una piel continua y de acuerdo con los criterios de relaciones de la planta sugerida.

Las deformaciones hechas son las ilustradas a la izquierda mediante la herramienta “array”, la que deforma un elemento. En este caso la planta tipo, es transformada en escala y rotación en todos sus ejes, resultando la silueta formal del edificio de acuerdo a los criterios deseados (usos de suelo, cargas estáticas, circulaciones).

Algoritmo de desarrollo de estructura, por el equio de trabajo.

En paralelo a la obtención de la silueta de la piel, se elabora la estrategia de diseño de la estructura de ésta, teniendo en cuenta los criterios antes mencionados, en relación al concepto “fachada”, como que entre ambas debe existir una distancia y un vacío regulador climático. Es así como a partir del mismo elemento primitivo “hexágono”, se realiza una nueva deformación para llegar a concretar la estructura. Ésta consiste en rotar en 90º virtualmente otro hexágono, proveniente del módulo de la planta y coincidiendo con los vértices y denominando cada punto de éste con una numeración consecutiva, así tenemos que en dos forjados tenemos vértices de un mismo hexágono.

Luego se elabora un sistema de relaciones entre esos vértices para relacionarlos con el próximo hexágono y el próximo forjado. Ej: el vértice 1 se conecta con los vértices 5 y 6 del forjado inferior, así como el vértice 2 se conecta con el 4, así sucesivamente de manera creciente obteniéndose la estructura general. A diferencia del sistema anterior, automatizado, éste se obtiene mediante la estrategia manual logrando así las relaciones deseadas entre forjados y entre vértices del módulo primitivo.

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1.5

Programa

El edificio está condicionado en su calidad de rascacielos, a una vocación multi programática, reuniendo en su interior diferentes usos de suelos, definidos según el grado de intimidad, permeabilidad, así como el resultado del sistema de diseño planteado, reflejado en la zonificación vertical.

En orden ascendente se obtiene que bajo el nivel del mar sólo se albergan los recintos de aparcamiento de vehículos y los accesos de éstos. Se ha dispuesto esta zona con cerramiento acristalado para tener una visión submarina y entender donde está dispuesto el edificio.

Luego, en los primeros niveles de acceso peatonal y accesos desde el Passeig Maritim hacia el edificio, el uso del suelo está definido por la zona comercial y de movimiento de público, se considera equipamiento tal como; acceso peatonal al edificio, tiendas comerciales y restaurantes. Se considera esta zona comercial desde la 1ª planta hasta la 10ª.

Desde la planta 11ª hasta la 20ª se considera la zona de oficinas, la cual está relacionada con la zona comercial antes señalada ya que los servicios como restaurantes y tiendas sirven de apoyo a las oficinas. Esta zona necesita cierto grado de independencia pero además necesita de los servicios comerciales para funcionar eficientemente.

Hasta esta zona llegan 2/3 de los elevadores del edificio.

Desde la planta 21ª hasta la 27ª están las viviendas del edificio, más aisladas que el resto de las zonas. Esta parte del rascacielos posee elevadores propios y goza de una perspectiva privilegiada de la ciudad. Las unidades de apartamentos poseen dobles alturas definidas por los vacíos que genera la doble piel propuesta. Se estiman 10 a 15 unidades de apartamentos totales.

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La zona a mayor altura del edificio está habitada solo por los paneles fotovoltaicos orientados hacia el sur para la obtención de la mayor cantidad de luz. En esta zona no existe programa ni usuarios, salvo los operarios de las células y los recintos necesarios para las maquinarias de éstas. Se estima un área aproximada de 250 m2 de paneles.

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Planta 1º a 10º, por el equipo de trabajo

Planta 11º a 20º, por el equipo de trabajo Corte programático del proyecto, por el equipo de trabajo.

Planta 21º a 27º, por el equipo de trabajo.

Corte transversal Rascacielos, por el equipo de trabajo.

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Arriba, Esquema 3D de componentes del edificio, abajo Render vista desde Passeig Maritim, por el equipo de trabajo. Software utilizado 3dStudioMax 2009.

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Arriba, Render desde puente de acceo peatonal, abajo vista aérea acceso y niveles comerciales y de oficinas, por el equipo de trabajo. Software utilizado 3dStudioMax 2009.

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Arriba, Detalle 3D cubierta con paneles fotovoltáicos, por el equipo de trabajo. Software utilizado 3dStudioMax 2009.

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Esta imagen ejemplifica la posición y la orientación de los paneles solares en la “cubierta” del edificio. La energía producida es transportada por parte de la estructura hacia los niveles inferiores.

Cabe señalar que, a pesar que la energía generada no alcanza a cubrir las necesidades energéticas de todo el edificio, es un aporte significativo para algunas funciones básicas del rascacielos. En la estructura además se observa como a través de otra parte de ésta circulan las aguas lluvias captadas por el revestimiento exterior de la membrana de fachada dependiendo del grado de cerramiento que se otorgue.

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Render objetivo interior rascacielos, por el equipo de trabajo. Software utilizado 3dStudioMax 2009.

“La arquitectura biomimética mira a la naturaleza, las plantas, las conchas, los animales, los esqueletos, para sacar ideas de diseño de estructuras y ver cómo se pueden traspasar esas ideas del mundo natural a un proyecto arquitectónico. No se trata de copiar del mundo natural directamente, no hacemos edificios que parezcan flores, sino que intentamos hacer un edificio que, por ejemplo, use energía solar como lo hace la fotosíntesis en las plantas. No va a parecer una planta pero sí que podemos decir que funcionará como una planta, tendrá sus principios”.8

8 Entrevista a Dennis Dollens como impulsor del proyecto TumbleTruss, en el sitio web: http://www.infonomia.com 10.09

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1.6 Imagenes Bienal

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Arriba, Vista exterior “International festival for architecture and media” en Florencia Italia, abajo espacio del Máster de Arquitectura Biodigital de la ESARQ UIC en dicha Bienal, Fotografías por el autor.

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Arriba, maquetas expuestas en “International festival for architecture and media” en Florencia Italia, abajo, maqueta Fotosíntesis Skyscraper expuesta en dicha bienal , Fotografías por el autor.

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1.7 Conclusiones

Finalizado este taller nacen nuevas interrogantes de cómo plantear un proyecto de arquitectura, como enfrentar un encargo y hasta qué punto puede llegar la influencia de los conceptos planteados en un proyecto. Basta observar desde el inicio de la propuesta el hecho que el edificio participe en un ciclo de autosuficiencia lo cual abre las posibilidades de lo que puede llegar a ser en su totalidad. Entregarle a un edificio valores cercanos a la sostenibilidad, de acuerdo al funcionamiento de una célula vegetal o un organismo vegetal, confirma la amplia generación de soluciones posibles para esta propuesta.

Se opta por un Eco-Diseño9 en el sentido de proyectar desde el punto de vista medioambiental debido a sus soluciones cercanas a la lógica de la naturaleza aplicada en la arquitectura.

En este sentido el diseño respetuoso con el medio ambiente no sólo consiste en elegir entre las alternativas adecuadas y las inadecuadas, sino que incorpora complejas ecuaciones en las que se consideran las condiciones existentes y las que se producirán a largo plazo. Aunque las expresiones “ecológico”, “respetuoso con el medio ambiente”, “sostenible”, “verde”, “natural” y “orgánico”, parecen ser sinónimas, en realidad aluden a soluciones distintas. En el sentido amplio el Eco-Diseño emplea los recursos derivados de la tierra, de modo que sea posible devolverlos a ella sin causar daño alguno, por medio del mismo ciclo que rige los sistemas biológicos.

En los últimos años se ha producido un cambio en la percepción de los temas medioambientales.

Anteriormente, los ecologistas eran considerados, en el mejor de los casos, excéntricos, una minoría ruidosa de catastrofistas radicalmente opuestos a las fuerzas del progreso y la modernidad. En aquella época, los defensores de la naturaleza pasaban por desadaptados, generalmente adscritos a la filosofía New Age, algo sin duda meritorio, pero sacrificado y aburrido. En la actualidad todo ha cambiado. Con el Eco-diseño sucede lo mismo que con los productos biológicos: mucha gente que los prueba por primera vez a raíz de alguna crisis alimentaria sigue consumiéndolos después, sencillamente por que les gustan.

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9 Elizabeth Wilhide , Referencia en el libro: “ECO”, Diseño, interiorismo y decoración respetuosos con el medio ambiente, Ediciones Blume Primera edición en lengua española, Barcelona, 2004, p 10.

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Es cada vez más frecuente que el diseño respetuoso con el medio ambiente sea sencillamente un sinónimo de la buena práctica profesional. El Ecodiseño no se opone al progreso ni a la tecnología; al contrario, logra sus propósitos ecológicos a través de las tecnologías más adecuadas en cada caso, a veces, de gran sofisticación técnica. Y aunque los arquitectos han comenzado a explorar métodos y materiales alternativos, actualmente, los partidarios de la ecología reconocen la importancia del factor estético.

Si no cambiamos los materiales además, no hace falta cambiar el diseño. La mayoría de los materiales de construcción se fabrican a gran escala, en industrias que usan mucha energía, petróleo, recursos naturales en general, de una manera ineficiente. Si no repensamos los materiales, su uso, y no buscamos materiales más eficaces, no sólo estéticos sino también inteligentes, no vamos a ninguna parte. Se trata de que una pared sea agradable visualmente, pero también de que se construya con un material que sea capaz de filtrar el aire. No una máquina que lo filtre, sino una solución que permita el paso del aire según sus condiciones en el interior y el exterior. Un nuevo material inteligente.

Es, por lo tanto, motivante e inmenso el contexto de esta manera de proyectar y como reacción a este taller nacen nuevas visiones y desafíos al futuro. Un proyecto debe enmarcarse dentro de estas interrogantes ya que existen las herramientas y el compromiso para elaborar los planes con resultados satisfactorios por parte de los arquitectos así como de los usuarios.

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2

Pm

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Pabellón para Mariposas en Parc Güell, Barcelona Duración: 3 semanas, segundo trimestre de 2009.

Descripción general:Posterior al estudio de ciertas características propias de las flores, la idea es proponer un edificio con la aplicación de esos elementos en el diseño de un pabellón para la exposicón de mariposas en su estado natural en el Parc Güell, Barcelona.

Palabras claves: Plication, venation, infloresence.

Referencias: Works of Evan Douglis, Henry Moore, Palmenhouse, fotografías de humo, futuresystems.com, displasia mitral.

Plataformas utilizadas: PhyTop Mod, Maya 2009 Equipo de trabajo: Carlos Machado, Arquitecto Universidad Mackenzie de Sao Paulo, Brasil, Sergio Hidalgo Arquitecto Universidad de Chile, Santiago de Chile www.dx.cl Equipo docente: Matías del Campo, web. http://www.span-arch.com

Sandra

Manninger.

Sitio

Imagen objetivo Butterfly house, Parc Güell, Barcelona, Render por el equipo de trabajo.

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2.1 Introducci贸n

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P谩g. izquierda, Cladograma, Fuente: http://commons.wikimedia.org/wikiFile:Cladograma.png

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“Floral Obssesion , una exploración dentro de las oportunidades espaciales que proveen las condiciones de las flores”.

La botánica es la ciencia que estudia la vida de las plantas. Como rama de la biología, también se le conoce como ciencia de las plantas o biología de las plantas. La botánica cubre una gran rama de disciplinas científicas que estudian el crecimiento, reproducción metabolismo, desarrollo, enfermedades, ecología y evolución de las plantas.

El interés de este taller nace de las implicaciones arquitectónicas de la botánica, alcanzando más allá de la sola forma de las flores. Una parte de la biomimética está enraizada en la ciencia inspirando soluciones a problemas espaciales así como provocando diseños de excelencia para un amplio campo de tecnologías, desde desarrollo de productos hasta tareas urbanísticas. La botánica está conectada a la producción de especímenes así como a las evoluciones de especies. Estas implicaciones diferencian a esta ciencia del uso de las formas de las flores en el art deco de principios del siglo xx, del uso de las formas botánicas en el Art Noveau. Esta diferencia es una aproximación que nace del acercamiento científico contemporáneo hacia la botánica, produciendo soluciones para problemas espaciales y de ornamentación. El crecimiento, la reproducción, el metabolismo, el desarrollo, las enfermedades, la ecología y la evolución implican el uso de la computación para desarrollar soluciones arquitectónicas.

“Floral Obssesion explora las oportunidades presentes en las morfologías de las flores como punto de partida para el diseño de condiciones arquitectónicas. Cualidades inherentes como: Inflorence, plication, y venation preparan el terreno para una gran variedad de especulaciones sobre las condiciones del espacio. Las experiencias sensoriales y espaciales junto con las cualidades de las flores en proceso de florecimiento, desde sus cualidades topológicas hasta la distribución, sus componentes que forman el cuerpo de la flor, son observados por sus cualidades arquitectónicas e incorporados en un proyecto”.10 10

M.del Campo, Dossier docente: “Floral Obssesion Workshop”, ESARQ UIC, 2009 p 01

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Este taller se concentró en procesos generativos de manera de explorar las configuraciones espaciales y los potenciales arquitectónicos de la botánica. El software que se utilizó se usa normalmente para producir planimetría, modelos orgánicos y para renders y animaciones. La idea es crear una especie y , posteriormente, mestizajes entre especies, lo que llevará a un entendimiento básico de lo que es la herencia para así crear prototipos arquitectónicos que incluyan condiciones espaciales inherentes a la botánica: láminas, hojas, ovarios, óvulos, peristomes, piscinas, plegados, pétalos, sépalos, espiras. Todos o algún(os) componente(s) de un ser vivo servirá(n) como punto de partida .

La metodología está relacionada con la elaboración de un proyecto de arquitectura basado en un proceso más cercano con el funcionamiento y la estructura de un organismo vivo que de un proceso mecánico y lineal.

Mediante el estudio de un determinado especimen y disponiendo parte de esa información morfológica, dentro de un sistema de evoluciones (TOPMOD software), se obtiene una solución acorde con la naturaleza propia del organismo en estudio.

A través de los conceptos desarrollados en las primeras clases, presentes en las flores se reconocen condiciones estructurales propicias para insertarlas dentro de un marco arquitectónico. Estas características están presentes en las flores en distinta proporción, lo que hace que cada proyecto, o cada inspiración de proyecto sea irrepetible. Los conceptos que se hace referencia son los siguientes:

“Venation” : “Orden o distribución de un sistema de venas, como en una hoja o en el ala de un insecto”.11 “Plication”: “Forma angulosa o redondeada hecha mediante pliegues”.12 “Inflorescence”: flores sobre las tallo”13

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“Es la disposición de las ramas o la extremidad del

11

Fuente:www.thefreedictionary.com

12

IDEM

13

Fuente:www.wikipedia.com

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Venation La definición cercana

a la Biología sería: distribución de los nervios que componen el tejido vascular de la hoja de una planta . Se ubican en el estrato esponjoso del mesófilo de la hoja; a través de ellos circula la savia, comunicando los órganos de la hoja con el resto de la planta.

Abierta

Cerrada

Dicótoma

Palmeada

Paralela

Longitudinal estriada

Plication

Pinnada

Reticulada

Radiada

Se trata de una propiedad particular de las flores y de algunas hojas, de generar formas de diferente tipo y tamaño, llegando a cambiar su estructura por una “estructura inteligente”, otorgando propiedades de flexibilidad, espesor, densidad, superiores a la inherente del material.

Inflorescence Inflorescencia es la disposición de las flores sobre las ramas o la extremidad del tallo; su límite está determinado por una hoja normal. Existen 2 tipos de inflorescencias, la uniflora y la pluriflora, dependiendo de la cantidad de flores que presentan.

Racimo

Espiga Panícula

Umbela

Umbela compuesta

Corimbo

Capítulo

Cima escorpioidea

Dicasio

De arriba hacia abajo: Diferentes patrones de Venation, al centro: Estructura general Petunia violácea, Abajo: Tipos de inflorescencias, Dibujo por el autor.

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2.2

Proyecto

Planta emplazamiento terreno, dibujo por el equipo de trabajo.

Foto satelital metropolitana de Barcelona con terreno de proyecto.

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El encargo es crear una “Butterfly House” en el Parc Güell, es decir, un Pabellón dentro del cual coexiste la exposición, dentro de un ambiente natural, de mariposas e insectos afines vivos. El programa incluye espacios herméticos y abiertos para la conservación de los organismos, además de recintos para el público tales como cafetería, terraza, tienda, servicios higiénicos y servicios generales del edificio.

Dentro del Parc Güell se definió el terreno para desarrollar el proyecto, este terreno une una circulación interna del parque con su límite sur este: Avinguda del Coll del Portell, estableciendo una diferencia de altura de aproximadamente 15 mts. Cabe señalar la importancia de estar emplazada dentro del Parc Guell, punto turístico natural de gran importancia en Barcelona, lo que repercute en su futuro tránsito y uso ya que al ser el primer edificio de estas características en la ciudad aportará un mayor flujo a un recinto que actualmente ya tiene elevadas visitas en todas las épocas del año.

Foto satelital Barcelona

/

Terreno,

Fuente http://www.Googlemaps.com

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2.3 Petunia Violácea

Zona flexible plication

Zona rígida unión con tallo

Organos de la Petunia Violácea

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Zona flexible plication

Zona rígida unión con tallo

Organos de la Petunia Violácea

Arriba fotografías Petunia Violácea, Foto. por el autor, Abajo, esquemas elevación y corte Petunia Violácea, dibujo por el autor

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La elección de la Petunia Violácea para este proyecto está relacionada con la percepción a simple vista y las posibilidades que ofrece su estructura general, al tener una forma irregular, con pliegues, flexible y dócil, permite su estudio y genera oportunidades para ser replicadas en un proyecto de arquitectura.

El género Petunia14 comprende 18 especies sudamericanas pertenecientes a la familia de las Solanáceas. Son plantas anuales de poco tamaño, es decir, arbustos de 30 a 60 cm, con hojas alargadas o redondeadas y ligeramente vellosas. La floración es abundante, sin parar desde principios de primavera hasta finales de otoño. Las flores pueden tener cualquier color excepto el naranja, son clasificadas como inodoras aunque la planta exhala un agradable aroma y existen variedades cuyas hojas poseen puntos o manchas de colores que contrastan entre sí. Esta planta se caracteriza por ser de forma tubular, muy pedunculadas y solitarias.

La flor posee una estructura compuesta por venas paralelas principales, desde las cuales nacen otras secundarias que permiten la forma irregular final. A pesar de ser del mismo material, la estructura de la Petunia permite a los pétalos poseer diferentes estados desde el rígido que protege los órganos y conecta con el tallo, hasta la mas flexible en la parte final de los pétalos.

De acuerdo a los conceptos estudiados en clases (punto 2.1) se determina la elección de “plication” en esta flor debido a la particularidad y características de sus pétalos desde la zona rígida hasta el extremo de la flor. A pesar de poseer una clara Venación en sus pétalos, lo que estructura su morfología por completo, la Plicación es un concepto que presenta aún mas interés y posibilidades para el diseño del proyecto, ya que condiciona el desarrollo de pliegues, dobles pieles y morfologías irregulares que aportan a la libertad de la forma final.

14 The royal hortocultural society, “Nueva enciclopedia de plantas y flores”, Christopher Brickel, Editorial Grijalbo, Barcelona, Tercera edición 1999, P649.

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2.4 Referencias

1

2

3

1 y 2, Palmenhaus en Viena, construída en 1822 y diseñada por el arquitecto Friedrich Ohman. Actualmente aún funciona como Butterfly House. Fuente: http://www.palmenhaus.at 06/09 / 3, Huntsville botanical garden Butterfly house, Alabama. Fuente: http://www.uah.edu/ 06/09

4

5

6

4, 5 y 6, Butterfly house en Reino Unido, Vivienda reformada inspirada en el ciclo de vida de la mariposa, diseño por Chetwodd Asociates, laurie Chetwood Architect. Fuente http://www. butterfly-house.co.uk 06/09

7

48

8

9

7 Comme des garçons New York 1998, 8 Comme des garçons Tokio 1998, 9 Concert hall Budvar 2008, 10 Chanel art container Zaha Hadid Fuente: http://www.future-systems.com 06/09

10

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11

12

13

11, 12 y 13. Imagenes realizadas con el software TOPMOD, el mismo con el cual se desarrolla las evoluciones para el proyecto Butterfly house en el Máster. Fuente http://www.evolution-of-genius.de 06/09

14

15

16

14, imagen realizada por Alisa Andrasek, Fuente http:// www.biothing.org. 06/09 15 Proyecto Evan Douglis Studio, Fuente http://www.evandouglis.com 06/09 16 Proyecto Brennan Buck Fuente http://suckerpunchdaily.com 06/09

17

18

19

17, Escultura de Henry Moore Fuente http://www.henry-moore-fdn.co.uk 06/09 18 Displacia Mitral Fotografía: Dra. Vera Demarchi Aiello 06/09 19 Fotografías “Fun with smoke” de Cheekybikerboy, Fuente: http://www.flickr.com/photos/79196467@N00/sets/72157600032993504/ 06/09

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2.5 Proceso

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Moodboars de transformaciones hechas con el software TOPMOD durante el Transformaciones a partir del cubo en TOPMOD Y MAYA. Equipo de trabajo.

estudio.

Abajo,

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Posterior a la elección de la Petunia Violácea, su estudio morfológico e iniciarse en el mundo de la botánica, se establece un proceso, paralelo al desarrollo del proyecto de arquitectura, que consiste en tomar una geometría primitiva e introducirla en el Software TOPMOD15, para producir evoluciones y/o deformaciones similares al concepto encontrado en la flor. TOPMOD es un software gratuito el cual desarrolla mallas múltiples, pieles y estructuras inteligentes, mediante evoluciones paramétricas automatizadas, las que sirven como herramientas factibles e innovadoras para propuestas como este proyecto.

Como resultado de esas evoluciones se obtienen ejemplos de transformaciones desde geometrías primitivas hacia “especímenes” espaciales avanzados, los cuales contribuyen para una posterior creación final de solución de proyecto de acuerdo al terreno de emplazamiento y las variables propias de un proyecto de arquitectura.

La estrategia del proyecto comienza con el reconocimiento de el espíritu de una “Butterfly house”. En ella deben interactuar y convivir los usuarios espectadores humanos con los usuarios exhibidos animales. Además se debe aprovechar las herramientas aprendidas con el software y elaborar un procedimiento lógico que sea coherente con el concepto de “plication” y con los requerimientos del programa así como también con el terreno donde se emplaza.

Para desarrollar el proyecto, se elabora una transformación a partir de cubos conectados entre sí dispuestos de manera tal que conecten las dos situaciones geográficas propias del terreno, la calle y su relación tangible con la ciudad, con la circulación interna del parque y la relación visual con Barcelona.

15

Última versión disponible en el sitio http://www.topmod3d.org.

11.09

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1Glass

2Structure

3Skin

Esquemas de los tres principios del proyecto, Software utilizado Maya 2009. Por el equipo de trabajo.

A lo anterior debe agregarse la manera como se conforma el cuerpo del edificio el cual ha sido dividido en tres partes para lograr crear la situaci贸n de pliegues y de espacios internos contenidos, todos creados para relacionarse dentro del edificio seg煤n el programa indicado:

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1-El contenedor de las mariposas “Glass”: Espacio hermético y climatizado donde viven los animales a exponer. Su geometría no coincide exactamente con la del edificio en su totalidad, está proyectado en cristal laminado, el cual tiene una “lámina” de polietileno en su interior, proporcionando resistencia y manteniendo la transparencia.

2-La estructura general “Structure”: Soporte metálico para el cristal laminado. Mediante las deformaciones y evoluciones hechas en TOPMOD se obtiene una estructura triangulada que mantiene al cristal estático y en equilibrio, además de proporcionar posibilidades de aberturas de algunos vidrios para registro y servicios generales.

3-La piel externa “Skin”: Revestimiento exterior del edificio, está proyectado en FIBER-REINFORCED PLASTIC FRP, material hecho con una matriz de plástico reforzada con fibra de vidrio o carbono. La piel no es opaca lo que permite el paso de la luz del sol desde el exterior así como la luz interna desde su interior, es flexible lo que permite su tensión y deformación que se manifiesta en algunas “puntas” que no hacen otra cosa que mantener el equilibrio estático del edificio, además de facilitar la construcción de la forma y los módulos proyectados.

El programa, como se expuso en el punto 2.2, va desde la exposición y por consiguiente la recreación del hábitat de los animales seleccionados el cual constituye un 80% del total del edificio.

Por otra parte las circulaciones y servicios representan el 20% restante. Cabe señalar la condición unificadora de la circulación al ser esta contínua en todos los niveles, la que conecta el parque con la calle cerca de 15 metros más abajo.

Esta circulación es una plataforma que vincula los espacios y permite el desplazamiento a través de rampas o escaleras entre los diferentes recintos.

En la planimetría que se muestra a continuación se ilustra la relación entre el espacio de exposición, la circulación y los servicios generales, además se grafica la relación del edificio con su contexto inmediato.

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2.6 Planimetría

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Pág. izquierda,Planta de emplazamiento, Planta general superpuesta, Pág. derecha, Planta nivel superior, Planta nivel circulación Parc Guell, Planta nivel Acceso Avinguda coll del portell, Dibujos por el equipo de trabajo.

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Pág. izquierda, Secciones 3D A y B, Pág. derecha vista 3D desde circulación Parc Guell y fotomontaje dede Avinguda coll del portell, Software utilizado Maya 2009 por el equipo de trabajo.

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Pág. izquierda, Vistas interiores 3D, Pág derecha, Vista interior 3D y piel+cristal+estructura, Software utilizado Maya 2009, por el equipo de trabajo

detalle

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2.7 Conclusiones

Este estudio representa la primera aproximación por parte del autor a trabajar y elaborar un proyecto de arquitectura desde un punto de vista de un organismo biológico. El desarrollo de un encargo como el Pabellón de mariposas requiere de estudio, de análisis y de la elaboración de una metodología de investigación y proyección más cercana al método científico que a los procesos convencionales del proceso de diseño. Como resultado final, el edificio posee una lógica inscrita dentro de conceptos y procesos, consecuencia del estudio de la Petunia Violácea además de la importancia e influencia del contexto natural que posee el terreno en el pabellón.

Además de ser consecuencia de éste método de estudio y del terreno donde se sitúa el proyecto, este taller posee grandes posibilidades de proyección en la realidad, además de efectos evidentes dentro del diseño arquitectónico, perteneciendo a características “integrales” en el desarrollo de un encargo.

En relación a lo anterior es interesante como este nuevo proceso de diseño tiene implicancias en la fabricación de materiales y la construcción de los encargos, resultando proyectos y edificios “no estándar” de acuerdo a una clasificación propuesta.

En este sentido, los objetos arquitectónicos producidos digitalmente, personalizados en serie, pueden adaptarse dentro de unos límites, igual que ocurría con los objetos tradicionales hechos a mano, pero sin los costos de la producción artesanal así como también pueden producirse en serie como se hacía con los objetos manufacturados, pero sin el inconveniente de la reproducción idéntica.

En el mejor de los casos, la reproducción diferencial de la era digital puede combinar las ventajas de la reproducción variable de la era artesanal con las de la producción en serie de la era mecánica, sin las desventajas de una y otra. Las funciones continuas generadas por algoritmos pueden utilizarse para producir elementos individuales, pero también para crear series enteras o familias de elementos.

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“En su definición técnica más sencilla, producción no estándar significa producción en serie de partes no idénticas. Una serie no estándar no se define por el elemento individual que la compone, sino por las leyes de cambio diferencial que generan en la serie; lo que cuenta en una serie no estándar es el diferencial entre sus elementos, no los atributos específicos de cada uno de ellos, incluyendo las formas visuales, que pueden adquirir cualquier configuración.”16

Este proyecto representa la idea de elaborar un edificio bajo ciertas “reglas” e interpretar dicho marco creando, por primera vez para el autor, un proyecto que reuniera en sí tantos componentes trascendentes en un proyecto y realizados de una manera automatizada, siguiendo una metodología propuesta por el equipo docente que promueve el desarrollo de geometrías y conceptos cercanos a los organismos vivos que se manifiestan en el terreno donde es desarrollado el proyecto.

Finalmente, situando este proyecto dentro de un marco construíble, aparece como una oportunidad el pensar o imaginarse como se comportará el edificio en el proceso de construcción, tarea relacionada con la arquitectura, y que nos entrega las respuestas en cuanto los nuevos sistemas de diseño afectan la elaboración de materiales así como de elementos de la estructura de un edificio.

Las morfologías propuestas responden realmente a los conceptos de la esencia del edificio lo que es un gran avance en el sentido que esas complejas formas puedan producirse actualmente sin que eso altere de forma significativa los componentes económicos de un proyecto.

16 Lluís Ortega, Cita de Mario Carpo, extraída del libro: “La digitalización toma el mando”, Capítulo: “La desaparición de los idénticos, la estandarización arquitectónica en la era de la reproductibilidad digital”. Compendios de Arquitectura contemporánea. Editorial Gustavo Gili, SL, Barcelona 2009 p59

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3

Miit

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Museo para Sí mismo.

Duración: Mayo/Junio 2009

Descripción general: Diseño de un museo para sí mismo. A través de la creación de un sistema geometrico de relaciones elaborar una estrategia de diseño desarrollando un museo que sirva de exposición de él mismo así como permita la exposición de otros.

Plataformas utilizadas: Rhinoceros 4.0, Grasshoper, torworks 2008, Adobe illustrator CS3, TETGEN.

Vec-

Equipo de trabajo: Carlos Machado, Arquitecto Universidad Mackenzie de Sao Paulo, Brasil; Christian Rhaun, Arquitecto Aalborg Universitet, Dinamarca; Martin Bering, Arquitecto Aalborg Universitet, Dinamarca; Sergio Hidalgo Arquitecto Universidad de Chile, Santiago de Chile www.dx.cl Equipo docente: Karl Chu, sitio web:

http://www.metaxy.com

Imagen objetivo Itself Museum, Karl Chu Workshop, 3D equipo de trabajo

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3.1 Introducción

La palabra “Arquitectura”, proviene del griego; Arche y Tectón, la primera significa “principio” y esta relacionada con el elemento que compone todas las cosas, la segunda es la técnica o la manera como está construida la realidad. Si tomamos ambos conceptos, transformamos los principios en leyes y la técnica en lo construido, los podemos extrapolar dentro del lenguaje de la tecnología, como el software y el hardware, el primero como los componentes no físicos de un sistema informático y el segundo el conjunto de elementos materiales que constituyen el soporte físico de un ordenador.

Para los humanos la arquitectura es el espacio antropogénico o mejor dicho, los espacios que son el resultado de actividades del hombre a diferencia de los que tienen causas naturales sin influencia de las personas.

El marco teórico de este estudio aporta en la convicción de relacionar el proceso de diseño con los procesos de automatización y de funcionamiento de las tecnologías actuales, otorgando una nueva visión al proponer y diseñar un encargo. Cada contexto tiene una carga propia que proporciona los elementos necesarios para obtener un proyecto coherente respecto de su realidad y que mejor manera que adquirir de ese contexto los elementos que generen la forma, todo dentro de un proceso en el cual el resultado es muestra de la autonomía y el “deber ser” de un edificio.

En este estudio se busca crear un método de diseño que concrete la generación de un edificio según normas preestablecidas y claras, otorgándole a su estructura una cualidad particular y replicable, en casos que se requiera. Se estudió en un comienzo las transformaciones de una cierta geometría, de una manera paramétrica y como esa deformación en un comienzo es regular subordinada a la estrategia de códigos propuesta. Posteriormente se define una nueva regla de deformaciones según una estrategia irregular y se obtienen resultados más relacionados con la naturaleza y con su manera de ser dentro de ciertas leyes pero con la individualidad que posee un organismo vivo.

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“Cada porción de la materia puede ser concebida como un jardín lleno de plantas y un estanque lleno de peces. Pero cada rama de una planta, cada miembro de un animal, cada gota de sus humores, es también como ese jardín o ese estanque”17 17 En “La Monadología” Gottfried Wilhelm Leibniz, editorial Quadrata, Argentina 2005, p 67.

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La metodología de este taller es clara y se divide en dos; primero, la creación de un sistema geométrico de relaciones y de crecimiento con sus propias leyes y reglas a partir de una geometría primitiva la cual generará un sistema replicable.

La segunda, es crear un nuevo sistema, a partir del(os) anterior(es), de crecimiento y desarrollo geométrico que sirva como modelo para generar edificios o relaciones espaciales de una manera paramétrica. Ambos sistemas parten de la base de entender como funciona la forma primitiva y como con exigencias u oportunidades se logra crear un procedimiento lógico, de organismo vivo, que permite desarrollar el proyecto de una manera coherente y ordenada.

Se comenzó estudiando las transformaciones producidas por algoritmos predefinidos, mediante simples ejemplos de cómo mediante el uso de la “gramática” en un algoritmo, produce geometrías y resultados espaciales, pudiendo entender como a través del lenguaje o de la simbología del lenguaje se pueden elaborar herramientas para sistemas de crecimiento o formación de geometrías más complejas. Bajo el mismo concepto, se elaboraron otros ejercicios mediante diferentes sistemas que incorporan la lógica de los caracteres, como herramienta fundamental para generar geometrías. De esta manera se creó una malla ortogonal y tridimensional, denominando cada vértice con un carácter diferente y mediante la simple regla A-B-C y luego de C-A, vuelve a comenzar y se genera un ciclo, lo que representado en esa malla ortogonal, genera una textura definida tridimensional y su paralela hecha a través de caracteres.

Ejecicio realizado en clases, ejemplo de deformación regular.

Dibujo por el autor.

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Sistema Tetraedro

Este sistema nace a partir de la relación del tetraedro primitivo y de qué manera, con leyes propuestas por un equipo de los alumnos, se relacionará y crecerá creando un nuevo patrón para evoluciones formales.

Se entiende el tetraedro regular como un poliedro formado por cuatro caras que son triángulos equiláteros, y cuatro vértices en cada uno de los cuales concurren tres caras. Es uno de los cinco poliedros perfectos llamados sólidos plátonicos.

Además es uno de los ocho poliedros convexos denominados deltaedros. Aplicándole la nomenclatura estándar de los sólidos de Johnson podría ser denominado pirámide triangular. Fig01

La descripción química de la estructura del tetraedro nos habla de que existe un átomo central desde el cual se generan 4 puntos equidistantes que forman su geometría exterior, formando cuatro caras iguales, las cuales se relacionarán con la siguiente geometría.

Considerando el punto anterior, este sistema pretende basar su crecimiento de una manera lógica desde la visión de su estructura geométrica, es así como obtenemos el crecimiento de este poliedro encontrando el centroide en cada lado y trazando la perpendicular de ese lado desde el centroide encontrado, así aparece un eje lineal desde el cual nace el nuevo tetraedro que permite su evolución.

La cara elegida para el crecimiento tiene que ver con la intención propuesta por los alumnos en relación al estudio de los tipos de direcciones, ya que podría ser infinito, según el objetivo final formal del proyecto a realizar.Fig02

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Fig01, Esquema Tetraedro primitivo, Dibujo por el autor.

ABC=ABD=BCD=CDA Fig02, Esquema Tetraedro extruído desde centroide, Dibujo por el autor.

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Como consecuencia se obtiene un tetraedro de segunda generación, equivalente al primitivo pero adosado a este, creando ambos un nuevo poliedro con seis caras sobre el cual se aplicará el mismo criterio para sus evoluciones posteriores.

El resultado de este sistema queda plasmado en el siguiente esquema y representa las evoluciones o generaciones desarrolladas a partir del primitivo tetraedro. Estas generaciones están determinadas por las distintas relaciones y crecimientos según lo que se quiera establecer, ya que existen evoluciones lineales, ramificadas, cerradas y de intersecciones. En este caso, se optó por las que generen crecimiento y direcciones por sobre las que vuelven a la geometría primitiva, se intersectan e impiden el desarrollo espacial.

Fig03

Fig03, Esquema “Tetrahedro System”, Dibujo Equipo de trabajo.

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Sistema Cubo

Este sistema, a diferencia del anterior, proviene del estudio del cubo y de sus posibilidades, siendo la escala y las proporciones los elementos claves para el crecimiento y desarrollo de geometrías.

Un cubo o hexaedro regular es un poliedro de seis caras cuadradas congruentes, siendo uno de los llamados sólidos platónicos. Un cubo, además de ser un hexaedro, puede ser clasificado también como paralelepípedo, recto y rectángulo, pues todas sus caras son de cuatro lados y paralelas dos a dos, e incluso como un prisma de base cuadrangular y altura equivalente al lado de la base.

Entendiendo la lógica del cubo, el primer paso de este sistema es agrupar o adicionarlos desde un primitivo determinado. Al ser sus caras equivalentes entre sí, permite sumar cubos del mismo tamaño en todas sus direcciones para obtener paralelepípedos de tamaños diferentes, con proporciones distintas, creando el marco dentro del cual se elaborarán las leyes de crecimiento y desarrollo.

Fig04.

Fig04, Esquema de crecimiento de cubos, dibujo por el equipo de trabajo.

Una vez trazados los paralelepípedos resultantes del cubo primitivo se obtienen, uniendo cuatro de sus vértices entre sí, tetraedros irregulares o poliedros inscritos en la geometría , los que sirven como punto de partida para crear las relaciones y los adosamientos que permitirán el desarrollo de este sistema. Estos prismas son diferentes en; escala, proporción, altura, etc. y sólo comparten su raíz y el criterio de formación. El sistema de crecimiento en este caso está dado por colores, los que comparten un mismo color pueden continuar creciendo, ya sea por que coinciden en tamaño o en proporciones, resultando un “alfabeto base” establecido desde el cual nacerán las “palabras” según los criterios de gramática determinados. fig05 68

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Fig05, Esquema Cube System, Dibujo por equipo de trabajo

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3.2 Proyecto

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Esquema de crecimiento programado, imagen por el grupo de trabajo.

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“Solipsismo, del latín “(ego) solus ipse” (traducible de forma aproximada como “solamente yo existo”) es la creencia metafísica de que lo único de lo que uno puede estar seguro es de la existencia de su propia mente, y la realidad que aparentemente le rodea es incognoscible y puede no ser más que parte de los estados mentales del propio yo. De esta forma, todos los objetos, personas, etc., que uno experimenta serían meramente emanaciones de su mente y, por lo tanto, la única cosa de la que podría tener seguridad es de la existencia de sí mismo.”18

El encargo consiste en crear un museo que desde su concepción sea desarrollado para exponerse por si solo, frente a los demás y además permita la exposición de “obras” dentro de sí. Tiene que ver con la dimensión intangible de un proyecto, incluso una dimensión utópica, por lo tanto es una oportunidad de enfrentar un encargo basándose en lo que puede llegar a ser un edificio en vez de lo que es por que así se ha hecho.

Es un ejercicio bastante libre en cuanto al programa, terreno, usuario, etc. lo que permite la investigación y la comprensión de la próxima arquitectura, dejando atrás la típica reacción post-encargo de entregar un proyecto basado en metros cuadrados, programa y rentabilidad.

Además, el proyecto debe hacerse en su totalidad dentro de los criterios de un nuevo sistema para generar su morfología. De este modo y mediante el uso de programación, se elaborará un plan para ser replicado en un proyecto de arquitectura.

Esta posibilidad de aproximarse a un proyecto de este tipo creará nuevas dudas y respuestas, por lo tanto, los sistemas creados abren caminos para elaborar soluciones a estos nuevos desafíos planteados.

18 Walter Brugger en “Diccionario de Filosofía”, ISBN: 9788425407222 Nº Edición:1ª, Plaza edición: Barcelona, 2000

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3.3 Propuesta

Los ejercicios realizados en clases, previos al comienzo de este proyecto “calibran” la posición y la metodología de trabajo frente a un encargo. Se abre una nueva manera de generar relaciones espaciales a partir de algoritmos simples y de marcos geométricos establecidos. Lo que busca este proyecto es el otorgar una capacidad ilimitada para la realización del proceso de diseño, mediante las herramientas propias que poseen los primitivos geométricos y que parecen escondidos en los métodos convencionales.

El sistema final propuesto tiene mayores elementos del sistema de tetraedros, debido al potencial espacial de éste, ya que el sistema de crecimiento experimenta mayores atractivos y posibilidades de crecimiento con mayor grado de interés espacial. Al dejar de ser un sistema convencional de diseño, los resultados pueden ser inesperados e innovadores, de ahí la importancia de este ejercicio.

El comienzo de la estrategia es adoptar el sistema de tetraedros y adaptarlo para un crecimiento determinado, de ésta manera los pasos a seguir son los siguientes: -Restricciones -Lógica estructural -Lógica de programación -Museo

Para poder elaborar un sistema coherente y real, se deben establecer claramente las restricciones iniciales dentro de la cual se podrá trabajar. Como primera restricción tenemos la lógica de unión de los vértices, los cuales sólo podrán hacerlo cuando un vértice determinado “A” se una solamente con un vértice determinado “D”. De esta manera se disminuyen las posibilidades de adosamientos de caras a las combinaciones posibles.

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Esquema de restricciones de vértices. DIbujo equipo de trabajo

Bio-Lógica y geometría de la naturaleza en la Arquitectura

Una segunda restricción está relacionada con las caras propiamente tal, no con los vértices, a diferencia de la anterior restricción. En este sentido y con esta lógica, no se pueden adosar caras con la misma denominación. Como consecuencia de esta restricción aparece una nomenclatura nueva respecto a las posibilidades de unión de caras, asignándole colores diferentes al azul, donde se pueda adosar y otorgándole el azul como restricción de adosamiento, así la cantidad de posibilidades de combinaciones disminuye considerablemente.

Esquema de restricciones de caras, Dibujo equipo de trabajo.

Esquema de lenguaje resultante de las restricciones. Dibujo equipo de trabajo.

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Con las restricciones anteriormente explicadas, se establecen un menor número de posibilidades de crecimiento, siempre y cuando los poliedros resultantes elegidos proporcionen la posibilidad de evolución sin intersecciones.

Nos centraremos ahora en los resultados de crecimiento de la 1ª y la 2ª generación, bajo los conceptos y restricciones antes descritos.

Esquema de 1ª generación de tetraedro, por el equipo de trabajo

En el caso de la primera generación, cabe señalar la importancia de la dirección del crecimiento ya que de esa intención nace la evolución posterior de la geometría. Los colores coinciden con los plasmados en el esquema del sistema tetraedro, y nos permite traducir a códigos las adiciones de geometrías. Se entiende el crecimiento como no lineal en el sentido que ofrecen las flechas de color rojo, las cuales indican la dirección aproximada que tendrá pudiendo de esta manera optar por una u otra combinación.

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Esquema de 2ª generación de tetraedro, por el equipo de trabajo

Al obtener las combinaciones posibles para la segunda generación, se observa que el número de geometrías aumenta considerablemente. Las combinaciones provocan un incremento también en su denominación. Por ejemplo, de pasar de un objeto nombrado 3.2 por su condición de tetraedro primitivo, sólo con un nuevo tetraedro adosado (en una cara permitida), en la segunda generación las denominaciones cambian y se adicionan nuevos elementos. Luego a partir del mismo elemento 3.2 tenemos mayor cantidad de combinaciones, siendo las que no aportan las siguientes: 3.2(1.1)3 ó 3.2(2.2)3 ó 3.2(2.2)3. Esto significa el tipo de poliedro que se puede adosar, en que cara se debe adosar y cuantas veces puede ser agregada al poliedro de 1ª generación.

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Esquema completo de geometrías compuestas de tetraedros hasta la cuarta generación, según el sistema de crecimiento planteado, dibujos y 3d por equipo de trabajo.

Como a partir de la 2ª generación nacen muchas posibilidades, sólo se opta por las que ofrezcan el crecimiento deseado. El esquema anterior representa las generaciones de crecimiento 3ª y 4ª.

Además, según el sistema, se ilustra la elección de las morfologías enmarcadas como las evoluciones escogidas, de acuerdo a los parámetros antes expuestos. Se observa que debido a la gran posibilidad de geometrías y la complejidad de su nomenclatura, solo se opta por un par de resultados finales que proporcionen el crecimiento deseado.

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Con los resultados encontrados en el sistema propuesto reconocemos la presencia de 3 tipos de crecimiento base, los cuales responden a los tipos de adosamientos de poliedros según las reglas y restricciones antes descritas. De esta manera, nos acercamos a un sistema que simplifique el proceso de diseño en vez de complejizarlo. Dentro de estos tipos, se elegió el modelo a seguir y por ende, el modelo que se ingresará en la lógica de la programación para hacer del crecimiento un proceso automatizado y acorde a la metodología propuesta. Los tres tipos de crecimientos son los siguientes:

-Ramificación total: Es el primer tipo de ramificación y a pesar de tener muchas posibilidades de crecimiento, su aparente desorden juega en contra de la generación de espacios y módulos arquitectónicos. En este tipo de crecimiento, existe un origen definido pero la dirección del crecimiento es desorganizada y en cualquier dirección por lo que existen intersecciones que lo hacen inadecuado para proporcionar elementos espaciales arquitectónicos.

Esquemas de crecimiento de ramificación total, dibujos y 3d por equipo de trabajo.

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-Ramificación en una dirección: Es similar al tipo de ramificación anterior, la diferencia radica en que por el tipo de geometría de 2ª generación que posee, se puede establecer un crecimiento unidireccional pero con el mismo modelo de crecimiento de ramificación, lo que a la larga significa las mismas intersecciones y errores, pero controlados al menos en las primeras adiciones de geometrías.

Es interesante del punto de vista arquitectónico, ya que posee amplias posibilidades espaciales y formales.

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Esquemas de crecimiento de ramificación en una dirección, dibujos y 3d por equipo de trabajo.

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-Crecimiento recto: Es el sistema mas simple de crecimiento, como su nombre lo indica es un crecimiento recto, sin ramificaciones, lo que lo hace ser un sistema no complejo. Al ser el tetraedro un elemento con 4 caras en distintos planos este tipo de crecimiento tendrá interés del punto de vista formal.

Al combinar las diferentes geometrías, el resultado que se obtendrá posibilitará el crecimiento dirigido sin errores ni intersecciones.

Este modelo es el que nos sirve para proponerlo como crecimiento dentro de nuestro sistema y dentro de la lógica de la programación.

Esquemas de crecimiento de recto, dibujos y 3d por equipo de trabajo.

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3.4 Estrategia

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Pág. izquierda, esquemas de tensiones, fuerzas y direcciones de geometrías primitivas, por el equipo de trabajo.

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“...existe un Zoólogo, cuya capacidad de reconstruir ambientes del pasado mediante la lectura del cuerpo y el ADN de un animal justifica la afirmación de que el animal es un modelo de su ambiente.”19

Esta afirmación del libro “Destejiendo el arco iris: Ciencia, ilusión y el deseo de asombro” de Richard Dawkins, establece que cada elemento, en este caso ejemplificado por un ser vivo, posee una carga y su morfología representa de alguna manera a su entorno y en éste se ven reflejado los organismos que lo habitan. Así se podría decir que cada lugar y cada elemento que lo compone son dependientes el uno del otro. De esta manera el encargo para realizar este museo se haría más accesible si tuviéramos un terreno determinado para realizarlo, aunque este no es el caso, nos sirve para entender que el origen de un determinado organismo está totalmente relacionado con su entorno así como con la célula primitiva que componga su cuerpo.

Como la idea de realizar este proyecto es la de hacer un museo que se exponga él mismo y tenga la capacidad de exponer además otras obras se opta por decidir el partido general del edificio mediante la elección de una forma o geometría primitiva como punto de partida de su composición. Es de esta manera como la relación entre el espectador y el “edificio expuesto” se hace de la manera más honesta y clara, no induciendo a posibles direcciones o recorridos preexistentes.

Es la circunferencia la geometría dentro de la cual se hará efectiva la estrategia y el/los sistemas planteados en páginas anteriores. La manera como se hará tiene que ver con la lógica de la programación que se decide para hacer más eficiente este sistema ideado y el mejor medio que se puede ofrecer para realizar esta estrategia es el que sea neutro y permita llevar a cabo los pasos uno a uno sin interferencias impuestas y elegidas al azar.

19 Ricard Dawkins en: “Destejiendo el arco irirs, ciencia, ilusión y el deseo de asombro”, METATEMAS, Edicion enero 2000, Barcelona, pp 313, 314.

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Esquema resumen de algoritmo y propuesta conceptual de geometría y sistemas, por el equipo de trabajo.

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Como parte del sistema propuesto que nace en este estudio, aparece una herramienta que automatiza y hace lógica su utilización, de lo contrario sería impensado generar una solución a un proyecto elaborando un proyecto con gran cantidad de elementos que complejicen su creación y no sea eficiente, en algún punto, en su concepción.

De esta manera, la incorporación de una lógica de programación no hace más que ordenar la cantidad de variables, que componen el sistema propuesto, y elaborar por sí mismo la reacción y la morfología resultante.

El proceso en el cual la programación se hace presente tiene que ver con el desarrollo por pasos del sistema propuesto. En este sentido, todo el estudio hecho de las posibilidades geométricas tiene respaldo en un medio digital, así las soluciones se hacen mas rápidas y eficientes. En breves palabras lo que se logra con la programación es lo siguiente:

Se elaboran paralelamente dos marcos dentro de los cuales se generará la propuesta; el primero tiene que ver con construir una esfera de puntos virtuales (Point cloud) en el software TETGEN20, la cual servirá como grilla virtual donde se conectarán y se encontrarán puntos de crecimiento a partir de una geometría. El segundo tiene que ver con la elaboración de la lógica de la programación que desarrolle las ideas de la propuesta. En este sentido, lo que debe realizar es algo simple: a partir de la geometría primitiva (tetraedro) trazar un eje virtual entre el centroide de la cara a la que se pueda adosar otro elemento (según el sistema planteado) y a partir de esa cara agregarle la siguiente geometría, la cual está especificada según el tipo de crecimiento elegido antes expuesto.

De lo anterior se desprende que el algoritmo dentro de esta programación lo que hace es desarrollar el crecimiento estudiado y hacerlo visible. Todo esto dentro y subordinado a la grilla de puntos elaborada paralelamente. Finalmente los puntos elegidos y las líneas que unen a esos puntos se transforman en geometrías mas complejas, transformando los puntos y morfologías en un proyecto que represente el concepto buscado.

20 Software generador de mallas de tetraedros y 3D triangulador. Más información en: http://tetgen.berlios.de/

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Como se explicó anteriormente el partido general del proyecto, responde a la idea de mantener neutra la raíz de la propuesta, la que se relaciona con la circunferencia. De esta manera, los sistemas propuestos, de crecimiento y evolución de las geometrías, comienzan en un lugar común sin preexistencias de ningún tipo. Dentro de la circunferencia propuesta, se disponen 4 pilares equidistantes y de la misma sección, con el fin de proporcionar el valor fundamental de “refugio” y sólo eso. Cada uno de estos pilares posee dentro de su estructura la misma lógica de los sistemas propuestos, (tetraedros). Posterior a esto y eligiendo las caras que pueden albergar el crecimiento, la lógica de la programación define los cerramientos y los vanos dentro de la estructura general, creando fachadas, haciendo que el edificio crezca y se desarrolle según sus componentes y dentro de las reglas propuestas, ideas acordes con el espíritu del proyecto de ser un edificio que nazca de sí mismo y que por sí mismo permita su exposición así como la de los elementos que lo componen.

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Esquema de generación de pilar base de estructura para Museo, por el equipo de trabajo.

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3.6 Imágenes

Arriba: Planta 3d partido general e idea de cerramientos, Abajo: planta esquemática principal, por el equipo de trabajo.

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Arriba, corte esquemático museo, Abajo, Render interior propuesto, por el equipo de trabajo.

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Arriba, Render exterior museo, abajo, render interior museo, por el equipo de trabajo.

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3.6 Conclusiones “Lo que se llama metafísica en sentido propio comprende la filosofía trascendental y la fisiología de la razón pura. La primera estudia sólo el entendimiento y la razón en el sistema de todos los conceptos y principios que se refieren a objetos en general, no interesándose por objetos dados (ontología); la segunda considera la naturaleza, es decir, el conjunto de los objetos dados (a los sentidos o, si se quiere, a otra clase de intuición) y es, consiguientemente fisiología (pero solo racional)”21

Basados en los conceptos de Metafisica, Karl Chu imagina que la arquitectura genética supera el origen de la biología y piensa en un concepto filosófico de génesis, así explora la creación de sistemas lógicos a través de los ordenadores.

El proyecto presentado en este estudio, como se ha reiterado en este capítulo, representa sin duda una nueva manera de enfrentar un proyecto de arquitectura, por lo menos eso es lo que demuestran sus contenidos, los procesos, los sistemas y el resultado final. Es, para el autor, la primera aproximación real a un sistema automatizado, integral y coherente con la naturaleza de un proyecto.

Se debe recalcar además la importancia y consistencia del equipo docente, específicamente Karl Chu, quien con sus conocimientos, su energía y su entusiasmo, entrega algo único y absolutamente necesario cuando se estudia alguna disciplina. A lo anterior debe sumarse la capacidad del grupo de trabajo y el hecho de haber sido este estudio uno de los últimos de los presenciales, lo que implica un reconocimiento, un aprendizaje y un acercamiento más profundo que en estudios anteriores.

Analizando la estructura de este capítulo, se reconoce el crecimiento exponencial de la complejidad de los sistemas ideados y utilizados, lo que respalda significativamente el resultado final de la investigación. Si bien los renders no son de un gran realismo, ilustran la carga de experimentación que posee el encargo, lo que supone una parte de intuición e innovación.

En ellos se reconoce una conformación y un uso del espacio bajo nuevos parámetros y características, se evidencia un tema, además, con las escalas participantes, algo que existe en la actualidad en el estudio de las relaciones entre informática y arquitectura.

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21 J. M. Petit, , “Filosofía de la Naturaleza”, Coedición cooperativa Sant Jordi, 2a Edición, Barcelona, 2005 p. 32.

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Es interesante constatar que la cuestión de la escala es un tema general hoy en día. Vivimos en un mundo donde la escala se ha vuelto problemática por la transformación de nuestras categorías visuales y perceptivas. Por un lado, vemos a una escala mucho más amplia que nuestros antecesores inmediatos mediante los satélites y los modelos informáticos globales. Por otro, somos capaces de observar microestructuras como si estuvieran ante nuestros ojos. A esto se suma que tenemos dificultades para tratar con nuestro entorno a una distancia tradicional.

La ciencia y las imágenes generadas por ordenador que a menudo la ilustran desempeñan un importante papel en esta crisis de escala. Las ideas y representaciones científicas dan forma a nuestra visión del mundo y entre ellas, la información resulta fundamental. Al revés de la noción tradicional de estructura, la informática ignora la distinción entre lo grande, lo mediano y lo pequeño, entre lo macro y lo micro. De ahí que la geometría fractal22 resulte tan sugerente para describir un mundo en que la complejidad se halla en todos los niveles, nace la oportunidad de que los medios digitales aporten con esa “ignorancia de escala” y la automatización de los algoritmos, logrando la elaboración sin prejuicios de escala.

Este proyecto desde su nacimiento fue elaborado con las mismas geometrías primitivas que están presentes en su resultado final. Cada tetraedro, en este caso, compone un elemento de la fachada así como forma parte de la estructura total del edificio, una oportunidad en el proceso de diseño, ya que el proceso dentro del cual fue realizado se vincula con la lógica de los elementos presentes en la naturaleza, en su morfología y en la manera en como se manifiestan sus crecimientos y evoluciones. Lo anterior dentro de un sistema paramétrico y digitalmente concebido representa, según el autor, un atributo del Máster permitiendo la autonomía de los procesos de diseño.

22 Mandelbrot, Benoît, “Les objets fractals: forme, hasard et dimension”, Flammarion, París, 1989. (Versión castellana: “Los objetos fractales: forma, azar y dimensión”, Tusquets, Barcelona, 2006).

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4

Pc

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Proyectos complementarios

Duración: Tres semanas del semestre enero-julio 2009 Descripción general: Como apoyo a los estudios de capítulos anteriores, se desarrollaron talleres de corta duración bajo los mismos conceptos de los anteriores estudios pero con una dinámica más rápida e intuitiva para poder aplicar estos proyectos dentro de otros de mayor envergadura.

Plataformas utilizadas: Rhinoceros 4.0, torworks 2008, Adobe illustrator CS3.

Grasshoper,

Vec-

Equipo de trabajo: Sergio Hidalgo Arquitecto Universidad de Chile, Santiago de Chile www.dx.cl Equipo docente: Evan Douglis sitio wev: http://www.evandouglis.com/, Dennis Dollens.

Imagen de estudio proyecto “Malachite” bajo la supervisión del profesor Dennis Dollens, desarrollado por el autor en Grasshopper.

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4.1 Roofoam

Tal como se expresó en la ficha de presentación de este capítulo, los proyectos que a continuación se exponen, sirvieron de apoyo y para mejorar el entendimiento y la concreción de los métodos adquiridos para plantear los proyectos de arquitectura de los capítulos iniciales.

El primer ejercicio se realizó durante el fin de la primera parte del semestre presencial, para ser precisos significó tres días de intenso trabajo práctico y charlas realizadas por el profesor Sr. Evan Douglis. Desde un principio impresionaron sus trabajos y las aplicaciones de su pensamiento, ya que era coherente lo que decía y lo que reflejaba en su obra, de esta manera se planteó un método de trabajo en el cual se mantendría distancia unos momentos del ordenador para entender manualmente como mediante la creación de un módulo básico y entendiendo su manera de evolución se iba a vincular con los siguientes módulos, generando una estructura superior.

El ejercicio consistió en lo siguiente:

Elaborar un cuerpo o un sistema mediante la unión de módulos de una manera lógica, que permitiera trasladar el concepto de ese sistema a un lenguaje arquitectónico. Mediante la elección de alguna letra de un alfabeto oriental, se debía estudiar su geometría y elaborar una estrategia dentro de un cuadrado de 10cm x 10cm de espuma sintética (Foam en inglés).

Posterior a la abstracción de esa letra dentro del margen establecido, se debía elaborar una estrategia 3D, mediante pliegues, cortes, sustracciones, etc.

Obteniendo así un elemento base o módulo a partir del cual se genera el sistema mediante la estrategia de unión, propuesta por el autor también.

Fue elegida entonces la tipografía y elaborado el sistema teniendo presente como se podría incorporar en el Rascacielos (Capítulo 01), pretendiendo elaborar un cobertizo para el exterior en algunas zonas del edificio. En la lámina de las siguientes páginas, se ilustra el proceso de una manera gráfica.

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Con esta premisa nacieron en el autor las ganas y el interés de encontrar una relación entre el encargo hecho por el profesor y como relacionarlo con algún “hecho” de la naturaleza, ya que de alguna manera sería una respuesta coherente elaborada con los principios adquiridos en el máster.

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Algo que siempre ha sido un misterio y a la vez un fenómeno estético sublime ha sido la manera como la naturaleza o mejor dicho los organismos se comportan en grupo y generan movimientos irrepetibles y perfectos, El fenómeno de la Emergencia. Concepto que en estudios anteriores siempre fue una interrogante, en este curso fue tratado, explicado y aplicado en los diferentes estudios.

Una oportunidad de relacionarlo también con el proceso de diseño. Pero ¿qué es un fenómeno emergente?.

“La emergencia hace referencia a aquellas propiedades o procesos de un sistema no reducibles a las propiedades o procesos de sus partes constituyentes. El concepto de emergencia se relaciona estrechamente con los conceptos de autoorganización y superveniencia y se define en oposición a los conceptos de reduccionismo y dualismo”.23

Un sistema emergente tiene cinco partes principales: 1.Partes/Todo. El todo es más que la simple suma de sus partes.

2.El todo tiene un comportamiento diferente cada una de sus partes.

que

3.Tiene respuestas o movimientos inesperados.

4.El todo es un sistema subjetivo, tiene personalidad propia.

5.Relacionado con lo anterior, tiene una carga esotérica en el sentido de tener “voluntad” de ser.

De izquierda a derecha: evan douglis, auto-braids / auto-breeding for the exhibition of works by jean prouvé at arthur ross gallery, ty. Fuente:www.designboom.com 10.09, En en centro: Cardúmen de peces http://www.fondosypantallas.com 10.09, a la derecha, “DA”, letra del fuente:www.tibetan-calligraphy.com, 10.10

project, a surface columbia universien el mar, Fuente: alfabeto Tibetano,

23 Baas, N.A. “Emergence, Hierarchies, and Hyperstructures”, en: C. G. Langton, ed., Artificial Life III, Santa Fe Studies in the Sciences of Complexity, Proc. Volume XVII, Addison-Wesley, Redwood City, USA, 1994 p. 515-537

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Ambas páginas: Láminas resumen de entrega del taller con Evan Douglis, mostrando desde la letra tibetana elegida, pasando por el módulo básico hasta la incorporación en un sistema mayor. Por el autor

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4.2 Malachite

Este estudio estuvo bajo la coordinación del profesor Sr. Dennis Dollens durante una semana en marzo de 2009. El taller tenía como objetivo elaborar un modelo escala 1:1 de un sistema que reconociera el funcionamiento de algún organismo vivo, representarlo paramétricamente en un comienzo, para luego elaborar una estrategia para la construcción del modelo físico y dejarlo en evidencia al hacer una instalación dentro del salón de clases Alfa 301 de la universidad.

Desde el comienzo del máster existió la inquietud y la seguridad que las estructuras, así como las geometrías, pertenecientes a un organismo vivo tenían mucho que ver con las estructuras o las geometrías de algunos elementos del reino mineral. Hay evidencias de esto en algunos fósiles provenientes de organismos vivos que miles de años después se encuentran dentro de los minerales, pero creo que la afirmación debe ir más allá.

Existen crecimientos y estructuras de minerales que se pueden comparar con morfologías de vegetales e incluso animales. En este sentido y apoyado por el profesor Dollens, se emprendió la investigación de este taller cuestionando y direccionando el estudio hacia un elemento mineral que presentara un tipo de crecimiento o una morfología similar o presente en algún tipo de organismo vivo.

Es así como se opta por la elección de la Malaquita que es un mineral oxidado: Cu2CO3(OH)2. % Cu = 57,0%. Su nombre viene del latín malachites, en alusión a su color. En la antigüedad era usada como colorante, pero hoy en día su uso es más bien como piedra semi-preciosa. En cuanto a su estructura presenta una formación de columnas, adosadas entre sí y presenta un crecimiento vertical, marcado por los estratos de cada columna y un crecimiento radial de cada una de dichas columnas, denotado por los “anillos” que se ven en la sección de uno de estos minerales.

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La estrategia del ejercicio comienza con el estudio de las singularidades arquitectónicas que presenta el mineral y de qué forma estas singularidades aportan para la realización del proyecto.

Se opta por la elección del crecimiento estratificado, por capas que presenta tanto vertical como radialmente.

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Se busca replicar ese crecimiento con algún sistema de herramientas digitales que automaticen esta característica y pueda ser utilizada dentro de un componente de un proyecto de arquitectura.

La estrategia está definida por la incorporación de un Pluggin dentro del software 3D Rhino; Grasshopper. Este software está hecho para los diseñadores que están explorando nuevas formas mediante algoritmos generativos. Grasshopper es un editor gráfico de algoritmos estrechamente integrado con 3-Rhino, herramientas de modelado 3D. A diferencia de RhinoScript, Grasshopper no requiere de conocimientos de programación o de scripting, pero le permite a los diseñadores, construir formas generadas de lo simple a lo complejo. Dentro del plugin se eligió una herramienta que proporcionara la particularidad de la Malaquita de tener diferentes “columnas” adosadas entre sí pero no afectando el volumen de cada una de esas columnas radialmente.

La herramienta “Voronoi” proviene de los polígonos de Los Thiessen24, que son uno de los métodos de interpolación más simples, basado en la distancia euclidiana, siendo especialmente apropiada cuando los datos son cualitativos. Se crean al unir los puntos entre sí, trazando las mediatrices de los segmentos 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 designando su área de influencia.

Paso a paso el sistema se realizó con la siguiente metodología: 1.Crear un marco dentro del cual se inscriba el proyecto. Ya que va a ser construido en el salón, se opta por un formato DIN A3, que equivale a 420 x 594 mm de dimensión.

2. Dentro del formato escogido, se traza una grilla ortogonal dividiéndolo en ocho partes iguales.

3. Se agrega una segunda capa paralela con el mismo formato y con las mismas divisiones.

24 G.F. Voronoi en: “Nouvelles applications des paramètres continus à la théorie de formes quadratiques” Journal für die reine und angewandte Mathematik. Alemania, 1908, Vol. 134. pp. 198–287.

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4.Teniendo estas dos superficies con las divisiones propuestas se aplica la herramienta Voronoi en cada uno de las dieciséis retículas de los dos planos. Se obtienen diferentes soluciones o divisiones, dependiendo de los parámetros introducidos en el sistema Grasshopper.

Imagen que ilustra el funcionamiento del Pluggin; Grasshopper, en proceso de la herramienta Voronoi. Elaborado por el autor

5. Nuevamente ingresados los elementos en el Pluggin, se realiza la herramienta “Loft”, la cual une dos superficies por medio de una malla, en este caso une la geometría de la retícula que le corresponde en el segundo plano.

6.Finalmente para el grado de cerramiento que tendrá cada una de estas “columnas”, se elabora una matriz, en la cual está definido que grado de cerramiento posee cada una.

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Matriz elaborada por el autor donde se expresa el grado de cerramiento de cada “columna”, para incorporarlo luego en el sistema para ser construido.

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Lámina resumen entregada junto con el modelo físico elaborada por el autor, tamaño real A3.

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Para la construcción del modelo físico, fue necesario elaborar una estrategia que permitiera su construcción de la manera más eficiente y automatizada. Fue necesario crear un sistema mixto al separar cada pieza y fabricarla de manera digital para luego unirla en el lugar donde se emplaza de modo manual. Los pasos para realizar esa operación fueron los siguientes: 1.Seleccionar cada geometría “Loft” y luego duplicar el borde. Rhino.

2.Utilizar la herramienta “Make patch” para cerrar la geometría. Rhino.

3.Extraer la Isocurva que compone cada loft. Rhino.

4.Utilizar la herramienta “Unroll”, que establece la cantidad y la forma en que está compuesto cada geometría. Rhino 5.Se consigue un archivo 2D con la solución anterior y se exporta a Autocad para luego ser cortado con corte láser, obteniendo cada superficie con su cerramiento en formato físico.

6.Se arman las piezas en el salón de clases y se monta dentro de una trama soportante en el lugar.

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Izquierda: Esquema entregado en el lugar donde proporcionaban el corte láser, las piezas están ordenadas según retícula y cada una con su cerramiento. Derecha: Esquema de planta del proyecto, según el color o la ausencia de este se establece el grado de cerramiento de cada “columna”. Elaborados por el autor

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Arriba: fotografía captada en el salón de clases con la totalidad de los proyectos, Abajo: acercamiento proyecto “Malachite”, fotografías por el autor.

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5 Conclusiones finales

Los últimos dos proyectos grafican claramente la aprehensión de dos conceptos trascendentales en la convicción de que los procesos realizados tienen una lógica coherente con los pensamientos iniciales de esta tesis.

Por una parte la extrapolación de un sistema presente en actos cotidianos del mundo biológico, emergencia, y por otra la incorporación de métodos digitales en la resolución y ejecución de un proyecto en su totalidad, manifiesta la seguridad de enfrentarse a una nueva manera de edificar, desde el inicio.

Al finalizar el máster queda la sensación de haber aprendido en muchos aspectos. Primero la manera en como enfrentar un proyecto de arquitectura, además que las herramientas aprendidas durante el curso han significado un gran avance y una apertura de pensamiento en cuanto a las posibles soluciones en el proceso de diseño. También en el sentido de vincular la arquitectura con diferentes disciplinas que suman oportunidades en la búsqueda de las posibles soluciones.

En cuanto a la importancia que el autor espera de los temas planteados, posterior a la entrega de esta tesis, van desde: -El aporte en la manera como se enfrenta la enseñanza de la Arquitectura en las Universidades actualmente. Es indispensable detenerse y analizar el medio ambiente antes de proyectar, aprovechando las herramientas tecnológicas para sacarle el máximo de provecho.

-Otro alcance sería en el ámbito de la construcción, ya que con los sistemas automatizados, la manera de elaborar materiales de construcción a partir de materias primas, cambiaría con la lógica propuesta, en términos económicos, medio ambientales y de eficiencia, lo que influiría en un diferente aprovechamiento de las tecnologías disponibles actualmente.

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Fue una gran posibilidad el haber participado en el Máster Oficial en Arquitectura BíoDigital, estoy convencido que este tipo de conocimiento es necesario en la actualidad y en el futuro, no solo en arquitectura, sino en varias disciplinas en las que el hombre coexiste con su entorno físico. Creo que es una ventaja comprender y aplicar dichos temas y así poder implementar programas y diseños que utilicen la tecnología digital en el desarrollo de proyectos sustentables en términos ambientales y energéticos.

Es en este punto donde creo que existe mayores posibilidades de aplicación de los conceptos y metodologías adquiridos. Las herramientas para representar un proyecto de arquitectura que se presentan en el máster son amplias, por decirlo menos, nos ofrecen una nueva perspectiva en el proceso de diseño.

Los sistemas que tiene la naturaleza, en la geometría de sus componentes así como en sus comportamientos, manifiestan la representación más honesta en cuanto a morfologías. Si bien la entrega de conocimientos dentro del máster tiene una parte teórica “tangible”, relacionada a lo anterior, existe otra parte que tiene que ver con la intuición y la manera como representar una propuesta. La misión por nuestra parte será la de proponer las soluciones de acuerdo a las necesidades propias de cada encargo, según sus requerimientos en todos los sentidos que son parte de un proyecto y en ese punto manejar las variables y entregar un producto final, a nivel de encargo, que unifique lo adquirido en éste curso.

Finalmente quisiera dejar planteado el desafío de seguir avanzando en los tópicos que posee el master ya que así como los mismos crecimientos propuestos, éstos son cambiantes, evolucionan y se deben adaptar a las realidades de cada lugar.

Creo que como premisa en el proceso de diseño los arquitectos deberíamos entender como funciona el entorno donde se realiza un proyecto y no “disparar” soluciones acordes a los punto de vista económicos, a la larga los problemas que actualmente existen en relación a la arquitectura y el medio ambiente, son más caros y mas lentos de solucionar.

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6 Bibliografía 1 Karl Chu, “El mercurio”, Cuerpo C, pp 08. El Mercurio es el periódico de mayor difusión y mayor influencia en Chile, se pueden revisar las ediciones anteriores en www.mer.cl, 11 de agosto de 2009.

2 ESARQ UIC, Alberto T. Estevez, En folleto de Introducción al Máster, Extracto de la explicación del programa del curso en su 8ª versión año 2009.

3 Peter Zumtor, “Pensar la arquitectura”, Colección : “Arquitectura ConTextos”, Editorial Gustavo Gili SA, Barcelona, 2004.

4 Sean B. Carroll, en “Endless Forms Most Beatiful”, The New Science of Evo Devo and the Making of the Animal Kingdom, The Orion Publishing Group´s, Gran Bretaña 2005.

5 Brian Edwards:”Guía básica de la sostenibilidad, Editorial Gustavo Gili, SL, Barcelona año 2008.

6-7 Pius font i Quer “Iniciacion a la botánica”, edición actualizada Por Oriol de Bolòs, Editorial fontalba, Barcelona, 1982.

8 Entrevista a Dennis Dollens como impulsor del proyecto TumbleTruss, en el sitio web: http://www. infonomia.com 10.09 9 Elizabeth Wilhide “ECO”, Diseño, interiorismo y decoración respetuosos con el medio ambiente.Ediciones Blume Primera edición en lengua española, Barcelona, 2004.

10 Matías del Campo. Dossier docente, “Floral Obssesion”, introductorio para su taller, 2009.

11-12 com 13

Sitio web: http://www.thefreedictionary.

Sitio web: http://www.wikipedia.com

14 Christopher BrickelThe royal hortocultural society, “Nueva enciclopedia de plantas y flores”, Editorial Grijalbo, Barcelona, Tercera edición 1999.

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15

Sitio web http://www.topmod3d.org.

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16 Lluís Ortega, “La digitalización toma el mando” , Compendios de Arquitectura contemporánea. Editorial Gustavo Gili, SL, Barcelona 2009.

17 Gottfried Wilhelm Leibniz, “la Monadología”, editorial Quadrata, Argentina 2005.

18 Walter Brugger, “Diccionario de Filosofía” , ISBN: 9788425407222 Nº Edición:1ª, Barcelona, 2000.

19 Ricard Dawkins, “Destejiendo el arco irirs, ciencia, ilusión y el deseo de asombro” de, METATEMAS, Edicion 2000, Barcelona.

20

Sitio web http://tetgen.berlios.de/

21 J. M. Petit, , “Filosofía de la Naturaleza”, Coedición cooperativa Sant Jordi, 2a Edición, Barcelona, 2005.

22 Benoît Mandelbrot, “Les objets fractals: forme, hasard et dimension”, Flammarion, París, 1989. (Versión castellana: “Los objetos fractales: forma, azar y dimensión”, Tusquets, Barcelona, 2006).

23 Baas, N.A. “Emergence, Hierarchies, and Hyperstructures”, en: C. G. Langton, ed., Artificial Life III, Santa Fe Studies in the Sciences of Complexity, Proc. Volume XVII, Addison-Wesley, Redwood City, USA, 1994.

24 G.F. Voronoi “Nouvelles applications des paramètres continus à la théorie de formes quadratiques” Journal für die reine und angewandte Mathematik. Alemania Vol. 134, 1908.

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