1 ARQUITECTURA DEL HIGH TECH Innovación, sostenibilidad y ...
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1 ARQUITECTURA DEL HIGH TECH Innovación, sostenibilidad y materialidad. HIGH-TECH ARCHITECTURE Innovation, sustainability and materiality. CONSTANZA PAOLA OCAMPO DIAZ UNIVERSIDAD PILOTO DE COLOMBIA FACULTAD DE ARQUITECTURA Y ARTES PROGRAMA DE ARQUITECTURA BOGOTÁ, COLOMBIA 2021
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ARQUITECTURA DEL HIGH TECH
Innovación, sostenibilidad y materialidad.
HIGH-TECH ARCHITECTURE
Innovation, sustainability and materiality.
CONSTANZA PAOLA OCAMPO DIAZ
UNIVERSIDAD PILOTO DE COLOMBIA
FACULTAD DE ARQUITECTURA Y ARTES
PROGRAMA DE ARQUITECTURA
BOGOTÁ, COLOMBIA
2021
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ARQUITECTURA DEL HIGH TECH
Innovación, sostenibilidad y materialidad.
HIGH-TECH ARCHITECTURE
Innovation, sustainability and materiality.
CONSTANZA PAOLA OCAMPO DIAZ
Trabajo de grado para optar el título de arquitecta.
Director y coautor: Arq. Juan Manuel Gutiérrez Pardo
Seminarista: Arq. Edwin Quiroga Molano
UNIVERSIDAD PILOTO DE COLOMBIA
FACULTAD DE ARQUITECTURA Y ARTES
PROGRAMA DE ARQUITECTURA
BOGOTÁ, COLOMBIA
2021
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NOTA DE ACEPTACIÓN
__________________________________
__________________________________
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__________________________________
__________________________________
M. Arq. Maria Patricia Farfan Sopo
Decana Facultad de Arquitectura y Artes
__________________________________
Arq. Edgar Camacho Camacho
Decano Programa de Arquitectura
__________________________________
M. Arq. Mario Arturo Pinilla Lozano Coordinador Académico
__________________________________
Arq. Juan Manuel Gutiérrez Pardo Director Proyecto de Grado
Bogotá, 3 de junio de 2021
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Dedicatoria
Dedico este trabajo a mi padre y a mi madre por darme la fortaleza y sabiduría en esta etapa académica para cumplir mi sueño de ser arquitecta.
A mi tía Elsa por su esfuerzo y apoyo incondicional en todos estos años.
y amigos por permanecer a mi lado.
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Agradecimientos
Gracias a la Universidad Piloto por brindar las herramientas y los espacios
necesarios a lo largo de estos cinco años. Gracias a los profesores Juan Manuel
Gutiérrez, Eduardo Assmus, Gabriela González y Juan Diego Ardila por haber
impactado en mi formación profesional y personal.
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Tabla De Contenido
Lista De Figuras ........................................................................................... 7
Glosario ........................................................................................................ 9
Resumen .................................................................................................... 10
1. Introducción .............................................................................................. 2
2. Metodología .............................................................................................. 4
3. Discusión .................................................................................................. 5
Problemas en 3 dimensiones .................................................................... 6
Dialogo con el entorno .............................................................................. 8
Complejidad y diversidad ........................................................................ 10
4.Resultados ............................................................................................... 11
De lo digital a la realidad ......................................................................... 16
Sostenibilidad y estructura ...................................................................... 20
Materialidad e imagen ............................................................................. 25
5. Conclusiones .......................................................................................... 30
6. Referencias ............................................................................................ 34
7. Anexos .................................................................................................... 36
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Lista De Figuras
Figura 1 ...................................................................................................... 12
Figura 1.2 ................................................................................................... 13
Figura 1.3 ................................................................................................... 14
Figura 1.4 ................................................................................................... 15
Figura 1.5 ................................................................................................... 16
Figura 1.6 ................................................................................................... 17
Figura 1.7 ................................................................................................... 18
Figura 1.8 ................................................................................................... 19
Figura 1.9 ................................................................................................... 20
Figura 2.0 ................................................................................................... 21
Figura 2.1 ................................................................................................... 23
Figura 2.2 ................................................................................................... 24
Figura 2.3 ................................................................................................... 25
Figura 2.4 ................................................................................................... 26
Figura 2.5 ................................................................................................... 27
Figura 2.6 ................................................................................................... 28
Figura 2.7 ................................................................................................... 29
Figura 2.8 ................................................................................................... 36
Figura 2.9 ................................................................................................... 36
Figura 3.0 ................................................................................................... 37
Figura 3.1 ................................................................................................... 37
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Figura 3.2 ................................................................................................... 38
Figura 3.3 ................................................................................................... 38
Figura 3.4 ................................................................................................... 39
Figura 3.5 ................................................................................................... 39
Figura 3.6 ................................................................................................... 40
Figura 3.7 ................................................................................................... 40
Figura 3.8 ................................................................................................... 41
Figura 3.9 ................................................................................................... 42
Figura 4.1 ................................................................................................... 44
Figura 4.2 ................................................................................................... 45
Figura 4.4 ................................................................................................... 47
Figura 4.5 ................................................................................................... 48
Figura 4.6 ................................................................................................... 49
Figura 4.7 ................................................................................................... 50
Figura 4.8 ................................................................................................... 51
Figura 4.9 ................................................................................................... 52
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Glosario
High Tech: “La alta tecnología en arquitectura significa algo diferente de la
alta tecnología en la industria. En arquitectura, significa un estilo particular de
construcción.” (Davies, 1988, p. 1).
Sostenibilidad:
La sostenibilidad en la arquitectura a pesar de ser un concepto ampliamente
utilizado tiene una gran variedad de significados y por lo tanto provoca
percepciones diferentes en sus respuestas. En términos generales el
concepto pretende combinar la creciente preocupación medioambiental con
cuestiones socioeconómicas y se cree que tienen el potencial para abordar
los desafíos fundamentales para la habitabilidad, ahora y en el futuro.
(Larrága, 2014, p. 29).
Técnica constructiva:
“Son las formas de materializar elementos arquitectónicos de acuerdo con
las necesidades y posibilidades de cada época” (Ledesma, 2013, p. 22).
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Resumen
El presente trabajo de grado parte de la inquietud: ¿Cómo vincular el aspecto
sostenible y materialidad innovadora en el proyecto arquitectónico a través de la
técnica constructiva del High Tech? debido a que en plena época contemporánea
se siguen implementando materiales y técnicas constructivas que no aportan a la
sostenibilidad del proyecto, siendo esta un elemento indispensable en la
arquitectura actual.
El objetivo del tema en mención trata sobre Vincular el aspecto sostenible y
los nuevos materiales de alta tecnología en la técnica constructiva a través de la
arquitectura High Tech. Para ello se ha investigado la obra de Norman Foster,
Renzo Piano y Richard Rogers.
Palabras Claves
Arquitectura, Diseño, Tecnología, Innovación científica, Diseño
arquitectónico, Materiales de construcción, Medio ambiente.
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Abstract
The present work of degree starts from the concern: How to link the
sustainable aspect and innovative materiality in the architectural project through
the constructive technique of High Tech? due to the fact that in the middle of
contemporary times materials and constructive techniques that do not contribute to
the sustainability of the project are still being implemented, being this an
indispensable element in the current architecture.
The objective of this topic is to link the sustainable aspect and the new high-
tech materials in the construction technique through High Tech architecture. For
this purpose, the work of Norman Foster, Renzo Piano and Richard Rogers has
been investigated.
Key words
Architecture, Design, Technology, Scientific innovation, Architectural design,
Building materials, Environment.
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1. Introducción
El presente trabajo de grado aporta a la línea de investigación materiales y
procesos de la Universidad Piloto de Colombia.
En cuanto al tema a investigar el trabajo de grado plantea la aplicación de
los componentes de sostenibilidad y materialidad innovadora en la técnica
constructiva de la arquitectura contemporánea a partir de la arquitectura High
Tech. Este tema de investigación se desarrollará mediante un centro de
investigación en la ciudad de Pasto.
Teniendo en cuenta el tema en mención se ha identificado la desvinculación
del aspecto sostenible y materialidad innovadora en la técnica constructiva lo que
nos lleva a la pregunta problema ¿De qué manera se puede vincular los aspectos
de sostenibilidad y materialidad innovadora en una técnica constructiva?
Para dar respuesta al anterior problema se ha planteado como fin central de
la tesis vincular el aspecto sostenible y los nuevos materiales de alta tecnología en
la técnica constructiva a través de la arquitectura High Tech.
Es importante abordar el tema de la desvinculación del aspecto sostenible y
la innovación de materiales ya que parte desde de la revolución industrial donde
se empezó a aplicar nuevos procesos de producción de materiales, se
implementaron nuevas fuentes de energía y procesos constructivos, sin embargo,
en la arquitectura contemporánea se siguen usando sistemas de construcción
obsoletos y con altas fallas técnicas que no aportan a la sostenibilidad e
innovación del edificio.
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A partir de la hipótesis en la que varios autores han tratado el tema
particularmente Norman Foster y Renzo Piano quienes afirman que la arquitectura
del futuro se conforma a partir de tres componentes ideales, el componente
sostenible, la innovación de materiales y el uso de la tecnología para llegar a un fin
de diseño sustentable. La tecnologia, la “alta tecnologia”, es una herramienta
indiscutible para lograr vincular de estos ideales.
Para dar cuenta del objetivo general se ha establecido como metodología
del presente trabajo de grado primeramente el análisis del del tema sobre el
desarrollo de la arquitectura High Tech como elemento de vinculación de los
componentes de sostenibilidad y materialidad, la segunda parte consiste en el
análisis de referentes tales como proyectos y casos de estudio una vez
comprendido lo anterior se identifica el lugar de trabajo para la composición de un
diseño arquitectónico, se realizan análisis del sitio y la comprobación de los
posibles materiales para su empleo en el edificio y finalmente se realiza una
propuesta arquitectónica que sea el medio de aplicación de la anterior
investigación.
Como se menciona anteriormente el presenta trabajo se llevará a cabo por
medio de un centro de investigación dedicado a la astrofísica en la ciudad de
Pasto en el departamento de Nariño a un kilómetro del centro histórico de la
ciudad sobre el cerro el centenario en un espacio destinado por la gobernación del
departamento que cuenta con un área de 2 hectáreas. En el proyecto se
implementarán materiales innovadores y contemporáneos que contribuyan a la
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sustentabilidad e igualmente proyecten una imagen adecuada de la comunidad
científica.
2. Metodología
La metodología aplicada para la elaboración del presente trabajo consiste,
primeramente, en el análisis de un lugar y necesidades en que se pueda aplicar la
resolución del del tema sobre el desarrollo de la arquitectura High Tech como
elemento de vinculación de los componentes de sostenible y materialidad.
La segunda parte consiste en el análisis de referentes tales como
proyectos y casos de estudios tanto estructurales como de imagen y material una
vez comprendido lo anterior se identifica el lugar de trabajo para la composición de
un diseño arquitectónico adecuado en el que se refleje la anterior investigación de
trabajo de grado.
Se realizan análisis del sitio población y necesidades de la comunidad
científica y estudiantil, la comprobación de los posibles materiales que cuenten
con resistencia y sustentabilidad para la función e imagen del proyecto así mismo
también los requisitos para los objetivos planteados para su empleo en el edificio
y finalmente se realiza una propuesta arquitectónica que sea el medio de
vinculación y aplicación de los componentes de sostenibilidad y materialidad
innovadora en la técnica constructiva de la arquitectura contemporánea a partir del
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estilo High Tech, mediante un centro de investigación en la ciudad de Pasto en el
Departamento de Nariño.
3. Discusión
La presente discusión pretende buscar asociaciones entre distintos puntos
de vista respecto a los objetivos del presente trabajo de grado en los cuales se
tratan 3 temas principales como lo son la implementación de arquitectura digital la
sostenibilidad y materialidad en el proyecto arquitectónico, como método de
vinculación de una técnica constructiva apropiada para resolver las necesidades
futuras y solucionar problemas a la hora de diseñar y así hacer que el edificio
funcione mejor teniendo presente que “La arquitectura siempre va a tener una
conexión social positiva o negativa eso lo debe solucionar el arquitecto a través de
la implementación constructiva correcta a partir de materialidades estructuras y
sostenibilidad.” (Foster, 2017)
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Problemas en 3 dimensiones
Al emplear la arquitectura digital como herramienta de parametrización,
simulación y modulación de los nuevos materiales tenemos que recordar que es
un método controversial dentro de la profesión apreciada por las nuevas
generaciones de arquitectos y aislada por los profesionales tradicionales que
consideran que no es una herramienta necesaria.
Aun así, se implementa cada vez más alcanzando nuevos resultados en el
proyecto arquitectónico satisfactorios con mayores variantes en el menor tiempo.
En la década de los 80 las oficinas internacionales de arquitectura
empezaron a conocer la computadora como una herramienta útil que podría
solucionar problemas tridimensionales que en dibujo convencional era imposible o
de gran dificultad para resolver; hoy en día, contamos con una numerosa cantidad
de softwares que pueden facilitar la concepción de un proyecto arquitectónico y
lograr que este sea más eficiente gracias al uso de herramientas de simulación y
modulación.
En los últimos 20 años se ha vivido la revolución (TICs) más conocida
como tecnologías de la información y comunicación que al incorporase en la
industria de la arquitectura transformaría la disciplina un paso más hacia las
necesidades futuras dado que la representación está ligada al pensamiento de
diseño, de esta manera se podrán lograr pieles y estructuras más fluidas,
innovadoras y complejas.
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Como expone Foster arquitecto pionero del High tech y Eco tech
Debemos usar las herramientas tecnológicas para comprender la realidad
tridimensional de un espacio antes de su construcción para poder simular el
movimiento del aire, para explorar como hacer que los edificios se sientan
mejor, funcionen mejor, consuman menos energía y contaminen menos.
(Foster, 2017)
A la fecha la integración de medios digitales ha sido frenada y se piensa
que el dibujo convencional es suficiente para la proyección arquitectónica sin
embargo este pensamiento reprime la innovación y evolución creativa en el campo
arquitectónico el cual es de gran importancia para el mundo y su sustentabilidad.
La era digital es un instrumento muy útil a la que no se le da mucha
importancia en pleno siglo XXI, los arquitectos deben ser capaces de resolver
problemas en tres dimensiones y la arquitectura digital permite solucionar grandes
problemas de manera más eficiente.
Hacer uso del conocimiento del pasado y mejorar a partir de las nuevas
herramientas como expone Gaudí el arquitecto es el hombre sintético, el que es
capaz de ver las cosas en conjunto antes de que estén hechas. Por lo que el
arquitecto puede tener la capacidad de adaptación a la evolución tomar estas
herramientas para favorecer los diseños futuros logrando una metamorfosis de la
arquitectura pasada a la futura implementando estructuras y diseños basados en
la naturaleza para que así los edificios actúen como un organismo en el entorno
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1“To be creative, the Architect must be the spiritus rector of all tectonic conditions:
use, structure and form; to create his building as an organism – self contained and
in its kind – the structural idea must come from him.” (Mendelsohn, 1970, p.12).
Dialogo con el entorno
Para conseguir la disminución del impacto ambiental ocasionado por el
proyecto arquitectónico se necesita entender que esta problemática no se
soluciona con el uso de materiales amigables con el ambiente y vistas
arquitectónicas vinculadas al paisaje, sino que también se requiere la
implementación de técnicas que aporten a la disminución de CO2 causado en el
proceso constructivo de la mano con estrategias de energía renovables.
En la actualidad se han venido manejando lenguajes arquitectónicos
basados en la arquitectura básica, funcional y tradicional con características como
las estructuras aporticadas hechas de hormigón armado, ésta es la tipología
predominante de la cual están hechos la mayoría de los edificios en las ciudades
del mundo, pero alguna vez nos ha surgido el interrogante si ésta ¿es la mejor
técnica o más eficaz para emplear? ¿Qué consecuencias futuras trae consigo esta
arquitectura vernácula? A pesar de ser la arquitectura más común no es la mejor
opción ya que no es la más eficaz y con esta técnica vienen grandes problemas
para el medio ambiente.
1 “Para ser creativo, el Arquitecto debe ser el spiritus rector de todas las condiciones
tectónicas: uso, estructura y forma; Para crear su edificio como un Organismo - autónomo y en su especie - La idea estructural debe venir de él” (Mendelsohn, 1970, p.12).
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Hasta la década de los 70 no se conocía el término de sostenibilidad (las
características del desarrollo que asegura las necesidades del presente sin
comprometer las necesidades de futuras generaciones.) el término empieza a
darse a conocer a partir del informe del Club de Roma titulado Los límites del
crecimiento (1971), que junto a la Conferencia de las Naciones Unidas para el
Medio Ambiente Humano (1972), comienza la voz de alarma y se plantea el
concepto de la sostenibilidad como una propuesta de necesaria urgencia.
El proyecto debe tener una estrecha relación con el entorno para resolver
las necesidades humanas sin generar un daño a largo plazo al planeta para ello se
deben aplicar conocimientos y tecnologías que permitan desarrollar una
arquitectura amigable con el ambiente.
El concepto de sostenibilidad, que da origen a lo que podría llamarse como
arquitectura sostenible, se basa en la definición de desarrollo sostenible de
nuestro futuro común, resultando como la capacidad de satisfacer las necesidades
de las generaciones presentes sin hipotecar la capacidad de las generaciones
futuras para satisfacer sus propias necesidades.” (Wadel, 2010, p. 38). la forma en
la que se diseña y planifica el espacio debe pensarse de tal manera que la
arquitectura sea una solución y no una afección nuestro futuro, actualmente solo
se piensa en la economía y eficacia a corto plazo cuando el conocimiento
tecnológico debe ser una estrategia de planificacion y desarrollo “la aplicacion de
nuevas tecnologías y el saber de las más variadas tradiciones como componentes
fundamentales para lograr una arquitectura justa y equilibrada que responda al
reto de pensar en futuro.” (Piano, 1998, p. 3). por lo que para tener una
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arquitectura que cumpla con los requisitos para solucionar problemáticas futuras
se debe trabajar con sistemas de alta tecnología e innovación.
Complejidad y diversidad
Parte del plan para vincular ideales dentro de una arquitectura justa con el
planeta para el presente y futuro implementar materiales innovadores que
contribuyan a la sostenibilidad e imagen contemporánea es una parte importante.
Para ello el proceso de industrialización es de gran trascendencia ya que el
hecho de logra producir una pieza o material en masa facilita la construcción de
proyectos y aporta a las posibilidades estéticas del mismo.
Desde los materiales de las pieles del edificio hasta las cubiertas e
interiores exigen gran complejidad y diversidad en su escogencia y aplicación ya
que esto determinará de la eficacia de la edificación y será parte esencial en la
percepción que dará el proyecto en el contexto social.
El entendimiento e investigación de nuevos materiales forman parte de la
solución proyectual, sustentable y social del proyecto ya que “De la técnica más
avanzada y dispendiosa al material más económico conviven en los espacios
ecológicos habitados por el hombre” (Piano, 1998, p. 4). por lo tanto no solo se
debe tener en cuenta la eficacia y costo del material también “es necesario tener
un fuerte respeto por la verdadera autenticidad de la materialidad. Es muy
importante entender su significado original.” (Fujimoto, 2017, p.4). para conseguir
diseñar un espacio que conecte física y esencialmente con las personas que la
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habitan sin que se generen caminos paralelos con la cultura al insertar materiales
que no responden a la autenticidad del lugar de emplazamiento contrario a esto
fuentes del estilo arquitectónico high tech propone materiales de alta tecnología
que sean más eficientes que los materiales originales (propios del lugar) por lo que
para la arquitectura del futuro se emplean materiales innovadores que se puedan
fabricar de forma masiva.
4.Resultados
Los resultados se centran en la creación de un proyecto arquitectónico que
implemente el estilo constructivo denominado high tech y a través de este se
vinculen características sostenibles y el uso de materiales de alta tecnología
mediante un centro de ciencia y tecnología en el cual que se evidenciara una
imagen contemporánea y de vanguardia aplicando el concepto de Fuller
efemeralización que propone “hacer mas con menos para llegar a la paradoja de
hacer todo con nada” (lograr mayor eficiencia con la menor cantidad de recursos)
concepto que emplea Foster en muchos de sus proyectos para este propósito se
usaran técnicas constructivas como steel framing un sistema basado en
estructuras metálicas modulares que contribuirán sosteniblemente asimismo la
implementación de poliéster con fibra de vidrio a partir de herramientas digitales
que permitan parametrizar la forma de la piel y llevarla a la realidad de una
manera industrializada en función de una técnica llamada multipoint forming.
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El proyecto se localizará en Colombia en el departamento de Nariño ciudad
de San Juan de Pasto, zona oriental sector del Centenario.
Figura 1
Esquema ubicación territorial
Nota. Imagen acercamiento ubicación de implantación Fuente. Elaboración propia
En el análisis macro se encontró que en la periferia de la ciudad está
localizado el volcán Galeras aproximadamente 9 km al occidente a pesar que su
estado es activo no es una amenaza para la ubicación del lote a trabajar ya que se
encuentran en polos opuestos de la ciudad como se observa en el esquema
figura 1.2 , la universidad de Nariño cuenta con 4 sedes dispersas en distintos
puntos esto es de gran importancia ya que es uno de los centros educativos
vinculados a la investigación astrofísica el lugar de intervención se localiza en un
punto central a la periferia oriental del casco urbano en cercanía del rio pasto eje
de gran importancia lo que permite una fácil situación por lo que es de fácil acceso
desde cualquier punto de la ciudad por lo que se estima un mayor flujo de
personas.
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Figura 1.2
Esquema nivel macro
Nota. esquema del casco urbano de la ciudad de Pasto Fuente. Elaboración propia
El área de intervención fue donada por la gobernación de Nariño en el
marco del Sistema Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación, y la política
pública del Departamento en materia de Competitividad, Ciencia, Tecnología e
Innovación está dentro de una zona de crecimiento y desarrollo planificado a una
distancia aproximada de 2km del centro cultural administrativo y económico de la
ciudad en como se aprecia en el esquema meso de la figura 1.3, el cerro el
centenario en un área de protección con gran conectividad ambiental.
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Figura 1.3
Esquema nivel meso
Nota. esquema ubicación centro histórico, vías de conectividad y eje rio pasto. Fuente.
Elaboración propia.
El plan de desarrollo del departamento contempla la investigación e
innovación como ventajas competitivas del municipio con este propósito se plantea
la creación de un proyecto dedicado a la investigación astrofísica, el lote de
emplazamiento cuenta con un área de 2 hectáreas su entorno es libre de
edificaciones y ruido urbano.
El área fue analizada por profesionales de la astrofísica quienes
determinaron que el lugar es totalmente apto para la construcción de un centro
astronómico ya que su ubicación permite una visión completa de la bóveda celeste
gracias a su cercanía con la línea ecuatorial y diferencia de otras ciudades de
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Colombia Pasto cuenta con una baja contaminación química, atmosférica, y
lumínica. El acceso se da por la única vía de ingreso a la planta el centenario la
cual conecta con la cra. 19 y eje vía panamericana.
Figura 1.4
Esquema ubicación micro
Nota. vista en planta accesibilidad, cerro centenario y entorno Fuente. Elaboración propia
El proyecto consiste en un centro de ciencia y tecnología dedicado a la
astronomía en el que se aplican conceptos como enlazar la arquitectura con la
apropiación y evolución científica tecnológica en el departamento de Nariño, la
aplicación de sistemas constructivos avanzados que permitan concebir la
arquitectura contemporánea como herramienta de evolución social, la mezcla de
usos como lo son investigación, enseñanza y museo bajo un mismo techo como
se indica en la figura 1.5 , la reinterpretación de museo, estructura expresiva,
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ligera y modulación de materiales. La finalidad de incorporar estos conceptos al
proyecto es obtener un espacio vanguardista, innovador con aportes sostenibles.
Figura 1.5
composición basada usos sobre un solo volumen
Nota. transformación de volúmenes en una sola pieza. Fuente. Elaboración propia.
De lo digital a la realidad
Parte de los propósitos del proyecto es emplear la arquitectura digital como
herramienta de parametrización, simulación y modulación. Por lo que se
implementó un software de código llamado grasshopper para la composición
general del edificio.
Para el concepto de diseño se utilizaron bases geométricas estructurales
que se manifiestan en la naturaleza y universo como los nautilus, amonites e
incluso la misma forma de las galaxias de estos derivan los fractales.
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La espiral se usa desde la antigüedad en diversas culturas en
composiciones arquitectónicas y artísticas como proporción aurea símbolo de
belleza un ejemplo de ello son los griegos. Con la implementación de esta en la
composición en planta y tridimensional se pretende hacer una reinterpretación de
la espiral en la arquitectura contemporánea y futurista a través de la arquitectura
digital.
Como principio ordenador se aplica un eje lineal de los que se determina la
posición de dos centralidades en los que se ubicaría las esferas de planetario y
observatorio a partir de una hélice logarítmica.
Figura 1.6
Composición
Nota. proceso de composición. Fuente. Elaboración propia.
A partir de estas bases geometricas se pasó a realizar un trazado
parametrizado el cual pasa a ser tridimencional a traver de superficies curvas que
siguen la forma en espiral que conforma el volumen final.
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Figura 1.7
parametrización 3D
La forma organica permite un patron de crecimiento sucesivo que finaliza
en una “cola” que funciona como cubierta por el que se recive transita hacia el
interior del edificio.
El centro ciencia estará zonificado por niveles en el primer nivel se
encontrará zona dedicada a museo, en el segundo nivel planetario y educación y
por último en el tercer nivel observatorio astronómico y zona investigativa al cual
solo tendrán acceso personal científico.
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Figura 1.8
zonificación
Nota. esquema volumétrico de las zonificaciones por niveles Fuente. elaboración propia
Una de las principales estrategias de diseño es dar una forma orgánica el
edificio haciéndolo más aerodinámico con una estética vanguardista y con menor
ocupación espacial para lograr esta forma se usó el software de rhinoceros junto a
grashhopper en el que se analizó y comprobó la superficie del edificio para su
viabilidad y eficacia por medio de una serie de rangos de curvatura y ángulos
usando un mapeado de color falso. Este analiza curvaturas gaussianas,
curvaturas medias, el radio mínimo y el radio máximo de la curvatura.
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Figura 1.9
Análisis curvatura
Sostenibilidad y estructura
Para disminuir el impacto ambiental ocasionado por el proyecto
arquitectónico se buscaron estrategias estructurales basadas en la eco-eficiencia
para esto se usara el sistema prefabricado o steel framing una técnica de
construcción en seco para reducir los recursos usados durante la ejecución del
proyecto, reducir las cargas de implantación y aplicar una idea fundamental de
efemeralización común del estilo “high tech” (alto rendimiento) hacer mas con
menos, realizar una estructura más resistente usando la menor cantidad de recursos
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Figura 2.0
Esquema entrepisos, exoesqueleto autoportante
Nota. sistema estructural explotado. Fuente. Elaboración propia.
Mundialmente los edificios representan alrededor del 10% de las emisiones
directas de CO2. Sin embargo, al incluir las emisiones del uso de electricidad, se
incrementa esta proporción hasta el 30% (Gielen, 2008, p.11). siendo un total de
40% por lo que para reducir el impacto ambiental causado por la construcción del
edificio se implementa una estructura metálica y de rápido montaje la cual
garantiza la optimización y reducción en el empleo de material y minimización de
emisiones de CO2 en las distintas etapas constructivas, siendo una elección
sostenible y reutilizable. En este sentido podía utilizarse, en muchos casos “el
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argumento válido de que, a menos peso y a menos tamaño, menos emisiones
globales de gases de efecto invernadero y menos contaminacion.” (González,
2016, p. 7). La estructura incorpora tubos metálicos unidos a través de cerchas
triangulares para generar resistencia esto permite tener una piel curvada tanto en
el interior como exterior del edificio creando espacios fluidos y generado belleza
desde la sostenibilidad.
Hacer uso de este tipo de estructura permite tener más ligereza además
contribuye al ciclo de vida ya que es de larga duración y reciclable.
El exoesqueleto autoportante está constituido por dos capas, la primera es
cerchada para soportar las cargas y la segunda consta de un sistema de tramas a
las que se anclan los paneles que conforman la piel del edificio.
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Figura 2.1
Estructura reticular
Nota. en el esquema se observa la estructura metálica que conforma la piel del edificio. Fuente.
elaboración propia
Se incorporará fuentes de energía renovables en primer lugar la ampliación
de Pavegen en el acceso del edificio este sistema innovador consta de una serie
de baldosas inteligentes que transforma la energía mecánica del caminar de las
personas en energía eléctrica esta es recolectada a partir del movimiento humano.
Además de esta tecnología se implementará un sistema hibrido que es
capaz de recolectar energía eólica y solar por medio de un solo elemento estos
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componentes estarán ubicados en la parte posterior del proyecto sobre un área
verde descubierta de árboles.
Figura 2.2
Esquema energía
Nota. sistemas de energía renovable (rojo). Fuente. Elaboración propia.
Gracias a la inclinación e impermeabilización de esta piel del edificio se
implementará la estrategia de recolección y tratamiento de agua lluvia el cual se
recolectará por medio de los perímetros azules como se ve en el esquema esta
será conducida por unos ductos hacia un área de filtrado y recolección para
finalmente ser bombeada para su utilización en riego y servicios.
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Figura 2.3
Recolección de agua lluvia
Nota. esquema de recolección y filtración de agua lluvia. Fuente. Elaboración propia
Materialidad e imagen
Para Implementar materiales innovadores que contribuyan a la
sostenibilidad e imagen contemporánea se implementarán una serie de
estrategias como usar paneles de fibra de vidrio poliéster en interiores y exteriores
para generar en el proyecto una imagen contemporánea y futurista.
El high tech aplica “la búsqueda de una estética acorde al espiritu de la era
tecnologica” (Bernatere, 2015, p. 39). por lo tanto su imagen debe expresar la
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evolución tecnológica y a su vez el material usado tiene que ser innovador y de la
más alta tecnología reemplazando los materiales frecuentes.
Figura 2.4
Interior biblioteca
Nota. Render interior de la biblioteca en segundo nivel. Fuente. Elaboración propia.
A partir de la composición y necesidades de las cargas del tercer nivel zona
investigativa en la que se encuentra un telescopio con un peso aproximado de una
tonelada se crearon unos módulos foniles parametrizados figura 2.6 que permiten
resolver adecuadamente la transmisión de cargas en la estructura del edificio. Estos
están compuestos de unos componentes tubulares metálicos que transmiten las
cargas a la cimentación del proyecto.
La implementación de una estructura metálica proporciona gran resistencia
es estos módulos por lo que se pueden generar grandes luces en los espacios del
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edificio, además de esto el acero proporciona plasticidad y resistencia por medio de
la forma arborizada.
Figura 2.5
Modulo fonil
Nota. esquema en planta y 3d del módulo propuesto para solución de cargas en tercer nivel.
Fuente. Elaboración propia.
Para dar resultado a el tercer objetivo específico se implementó una técnica
de estandarización llamada MULTIPONIT FORMING (MPF)la cual es una técnica
de fabricación avanzada que es controlada mediante (CAD) diseño asistido por
computadora figura 2.4 es un método que usa una maquina como molde
controlable digitalmente a través de una variación de altura de múltiples pistones
hidráulicos, se crea la superficie deseada para dar forma a el módulo. Con esta
técnica se pueden crear módulos de vidrio, plástico y metal.
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Figura 2.6
Técnica de industrialización
Nota. esquema del funcionamiento de los pistones hidráulicos. Fuente. elaboración propia.
Los paneles de fibra de vidrio pueden ser delgados esveltos y livianos lo que
permite maleabilidad y libertad creativa en la forma del edificio.
generando menos residuos en reparación al implementar los paneles se
descartan materiales agresivos y pesados como el concreto y a diferencia de
materiales comúnmente usados no necesitan de constante mantenimiento y
limpieza.
Lamina modular
29
Figura 2.7
Capas del material
Nota. render del módulo de FVRP e imagen 3d de las capas que componen los paneles de fibra de
vidrio poliéster. Fuente. elaboración propia
A partir de la Revolución Industrial, la mecanización, el advenimiento de la institución fabril,
la línea de montaje, la estandarización y la producción masiva de nuevos materiales,
expusieron a diseñadores y arquitectos a la búsqueda de propuestas acordes al espíritu de
la era de la máquina (Bernatere, 2015, p. 39).
30
5. Conclusiones
A continuación, se darán a conocer las conclusiones a partir de una síntesis
sobre los objetivos específicos, objetivo general y sus respectivas respuestas
dadas por la aplicación de diversas estrategias. Se confrontará la hipótesis y la
pregunta y problema con los cuales se llevó a cabo la investigación del presente
trabajo de grado.
Para dar respuesta al primer objetivo específico de emplear la arquitectura
digital como herramienta de parametrización y composición, se generó como
primera estrategia una composición basada en el concepto de biomimetismo el
cual es una filosofía contemporánea basada y soluciones de estructurales de
formas y estéticas encontradas en la naturaleza a partir del software de rhinoceros
y se integró a partir de superficies que fueron analizadas mediante un código de
mapeado para generar un diseño tridimensional que cumpla con las necesidades,
el resultado de este análisis vinculado al concepto de diseño dio positivo a la
efectuación de la forma orgánica para la aplicación en el proyecto arquitectónico.
Para responder el segundo objetivo fusionar el concepto de efemeralización
(hacer más con menos) y sostenibilidad en el proyecto arquitectónico se
implementó la técnica de Steel Framing una técnica en la que se usa
principalmente acero en la construcción del edificio para generar menos efectos
negativos ambientalmente acompañada de planteamientos de energías
renovables en el proyecto como pavegen un sistema vanguardista de recolección
31
de energía a partir del movimiento humano y un sistema hibrido de recolección
eólica y solar ubicados en la parte posterior del proyecto aprovechando las
características ambientales del lugar para generar energía y redistribuirla para el
funcionamiento de del edificio por último se integrará un método de recolección de
agua lluvia en los perímetros del volumen arquitectónico para el uso en servicios y
riego poniendo en marcha estas operaciones se alcanza un la noción de
efemeralización sustentable.
Para dar alcance a el tercer objetivo específico implementar materiales
industrializables e innovadores que expresen la evolución tecnológica se propuso
el uso de módulos de fibra de vidrio poliéster en la piel exterior e interior del
edificio proporcionando resistencia y elasticidad los cuales permiten dar alcance a
la estrategia de recolección de agua lluvia de manera eficaz gracias a su
impermeabilización y dar una estética acorde a la era tecnológica los módulos
serán producidos de forma masiva por medio de una técnica llamada multipoint
forming la cual funciona a partir de una maquina vinculada a un sistema
computarizado por lo tanto la producción de dicho modulo se podrá hacer de
manera industrializable.
El objetivo general de vincular el componente sostenible y los nuevos
materiales de alta tecnología en la técnica constructiva a través de la arquitectura
High Tech, se logró cumplir a partir de estrategias proyectuales explicadas
anteriormente las cuales se aplicaron mediante un centro de investigación
científica, demostrando el vínculo entre la materialidad innovadora (fibra de vidrio
poliéster y el metal) y la técnica constructiva sostenible en el proyecto
32
(efemeralización y energías renovables) a través la implementación de
arquitectura digital para la generación del volumen arquitectónico, modulaciones y
análisis ,de forma que se vinculan estos ideales y se comprende cómo estos
aportan desde la arquitectura, a los procesos constructivos.
Al dar respuesta al vinculo del componente sostenible y los nuevos
materiales de alta tecnología en la técnica constructiva se confronta la hipótesis
configurar la arquitectura del futuro la cual se conforma a partir de tres
componentes ideales, el componente sostenible, la innovación de materiales y el
uso de la tecnología para llegar a un fin de diseño sustentable, el cual se alcanzó
a partir de la formulación de los objetivos específicos vinculados a cada
componente.
A partir de obtener los tres componentes base: arquitectura digital,
sostenibilidad y materialidad lleva a la respuesta de la pregunta ¿De qué manera
se puede vincular los aspectos de sostenibilidad y materialidad innovadora en una
técnica constructiva? vincular estos componentes a través de la arquitectura high
tech conduce a enlazar estos elementos mediante la técnica constructiva eficaz
que responde a las necesidades del futuro.
Para dar solución al problema desvinculación del aspecto sostenible y
materialidad innovadora en la técnica constructiva se enlazaron los componentes
de los anteriores aspectos a través de la aplicación de arquitectura digital, la
modulación de materiales industrializables y lograr un edificio sostenible a partir de
la técnica y materialidad asociado a sistemas de energías renovables para
alcanzar el concepto de arquitectura high tech.
33
En la presente tesis se buscó la relación de distintos ideales para alcanzar
la arquitectura del futuro que resuelve las necesidades eficazmente sin afectar el
medio ambiente implementando la alta tecnología como vinculo entre la
sostenibilidad, materiales y la implementación de herramientas digitales de la
anterior investigación y como reflexión final se concluye que es necesario aplicar
estrategias ligadas a las sostenibilidad como elemento imprescindible en los
próximos proyectos arquitectónicos. Para este fin es necesario seguir con
investigaciones sobre elementos y técnicas innovadoras que se puedan ligar a la
profesión y gracias a estas lograr mejores resultados en menor tiempo vinculando
estrategias eficaces.
34
6. Referencias
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la Plata. https://libros.unlp.edu.ar/index.php/unlp/catalog/book/434
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http://www.sidalc.net/cgibin/wxis.exe/?IsisScript=zamocat.xis&method=post
&formato=2&cantidad=1&expresion=mfn=022760
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35
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ciclo de los materiales. Informes de la Construcción, 37 - 51.
http://informesdelaconstruccion.revistas.csic.es/index.php/informesdelacons
truccion/article/view/806
36
7. Anexos
Figura 2.8
Render exterior
Nota. fuente Elaboración propia.
Figura 2.9
Render exterior
Nota. render exterior noche. Fuente. Elaboración propia
37
Figura 3.0
Render vista superior
Nota. Fuente. Elaboración propia.
Figura 3.1
Vista oriental
Nota. Fuente. Elaboración propia.
38
Figura 3.2
Renders interior galería
Nota. Interior sala 1. Fuente. Elaboración propia
Figura 3.3
Render sala 2
Nota. exposición universo. Fuente. Elaboración propia
39
Figura 3.4
cúpula cielo estrellado
Nota. Fuente. Elaboración propia.
Figura 3.5
sala marte
Nota. Fuente. Elaboración propia.
40
Figura 3.6
ludoteca
Nota. Fuente. Elaboración propia.
Figura 3.7
Biblioteca
Nota. Fuente. Elaboración propia.
41
Figura 3.8
planta ubicación
Nota. Ubicación ciudad. Fuente. Elaboración propia
42
Figura 3.9
Planta primer nivel
Nota.Fuente. Elaboración propia
43
Figura 4.0
Planta segundo nivel
Nota.Fuente. Elaboración propia
44
Figura 4.1
Planta tercer nivel
Nota.Fuente. Elaboración propia
45
Figura 4.2
Planta cubiertas
Nota.Fuente. Elaboración propia
46
Figura 4.3
estructura
Nota.Fuente. Elaboración propia
47
Figura 4.4
Fachadas oriente, occidente.
Nota.Fuente. Elaboración propia
48
Figura 4.5
Fachadas norte,sur.
Nota. Fuente. Elaboración propia
49
Figura 4.6
Cortes
Nota.Fuente. Elaboración propia
50
Figura 4.7
Corte fachada
Nota. Fuente. Elaboración propia
51
Figura 4.8
Detalle fonil
Nota. Fuente. Elaboración propia.
52
Figura 4.9
Detalle Cúpula
Nota. observatorio astronómico tercer nivel. Fuente. Elaboración propia.
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