Hardware de arquitectura paramètrica en hormigón armado

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HARDWARE
PARAMÉTRICA
HORMIGÓN ARMADO
HARDWARE DE ARQUITECTURA PARAMÉTRICA
EN HORMIGÓN ARMADO
Proyecto de fin de master para optar por
el titulo.
Master Universitario de Tecnología en la
Arquitectura
Mención Contrucción-Innovación
Arq. Maria Alexandra Pelletier Navarro
[email protected]
Tutores:
Jaume Avellaneda i Díaz Grande, Dr. arq.
Joan Lluís Zamora i Mestre, Dr. arq.
Barcelona, a los 20 dias de Octubre de
2015.

ÍNDICE
0.1. INTRODUCCIÓN
0.2. MARCO TEÓRICO
CAPÍTULO I:
ARQUITECTURA PARAMÉTRICA
1.1. DEFINICIÓN
1.1.1. Arquitectura Paramétrica
1.1.2. Antecedentes
1.1.3. Recorrido evolutivo
1.1.4. Geometría
1.1.5. Teorías, conceptos y líneas
1.2. ACTUALIDAD EN SOFTWARE
1.3. HARDWARE
1.3.1. Nuevo Proceso
1.3.2. Fabricación, tecnologías y
procesado de materiales
1.3.3. Materiales
1.3.4. Puesta en obra
CAPÍTULO II:
HORMIGÓN Y SU CONFORMACIÓN
2.1. NUEVOS HORMIGONES
2.2. TÉCNICAS DE
TRANSFORMACIÓN
2.2.1. Industriales
2.2.2. Experimentales
2.3. TÉCNICAS DE ARMADO
CONTEMPORÁNEO
2.3.1. Industriales
2.3.2. Experimentales
2.4. PUESTA EN OBRA
CAPÍTULO III: ESTUDIO DE CASOS
CAPÍTULO IV: CONCLUSIONES
Bibliografía
Índices de imagenes
0.1 INTRODUCCIÓN
En el marco de la realización de una in- al progreso de la proyección y diseño comprender el sistema y explorar solu-
vestigación en la línea de construcción- arquitectónico, de manera que diversos ciones en sus campos. Siendo propicio
innovación, se presenta la oportunidad procesos se vuelven muy artesanales a el analizar casos de estudio y mediante
de abordar un tema de constante actu- la hora de materializar lo planteado. estos adentrarnos a las soluciones da-
alidad, que se perfila en diversos aser- das, comprendiéndolas como líneas
tos de teoría de la arquitectura contem- Abordar el tema de arquitectura de seguimiento y posibles parámetros
poránea, como un nuevo paradigma. paramétrica desde la perspectiva del futuros en la práctica. Además de en-
hardware, representa una aproxi- tender la lógica de proceso y el paso de
El asunto de la arquitectura paramétri- mación desde: la técnica, los procesos, lo digital a lo construido.
ca siempre se muestra como un tema soluciones constructivas, métodos de
y realidad un tanto sensacionalista, fabricación y puesta en obra, que mate- La actual preocupación por una sin-
demarcadora de icono y enfocada en rializan lo conceptualmente propuesto. ergia y retroalimentación de ambos
la forma. Pero la ejecución de estas Esto permite centrarse en la identifi- campos: arquitectónico propositivo y el
formas y los procesos semánticos de cación de las soluciones técnicas más constructivo, requiere de esta tipología
esta, presentan importancia en el cami- óptimas tanto de traducción del diseño, de análisis y búsqueda de soluciones a
no hacia la evolución y permanencia en como de ejecución y montaje en obra, la construcción, puesta en obra y fabri-
nuestro sector. Es así como surge, la profundizando en los medios de tras- cación paramétrica.
necesidad de explorar esta vertiente de formación de materiales (conformado,
la arquitectura, y hacerlo mediante la impresión 3d), utilización de maqui- El caso del hormigón armado es muy
visualización de su estado del arte, el narias especiales (robótica), y nuevos factible por su condición amorfa y
análisis de casos prácticos realizados y procesos de montaje, todos estos haci- moldeable, y por estar presente en la
el detalle de las soluciones a problemas endo énfasis en la fase de fabricación, construcción y las diversas tradiciones
puntuales de esta práctica. pre construcción y puesta en obra. constructivas. De igual manera es un
material que requiere de nuevas técni-
La optimización y automatización, son Además el acercamiento desde el cas y que a su vez está en un proceso
dos de los objetivos más presentes hardware es congruente a la presencia de cambio para adaptarse a los tiem-
cuando reseñamos los sistemas de (mediante modelos, desarrollo experi- pos, tanto en términos base del mate-
proyectado digital en arquitectura. Es mental y prototipo), a lo largo de la his- rial, como en su transformación y en la
muy común que estos términos se toria análoga de esta novel perspectiva técnicas de puesta en obra. Además
adopten con respecto a la morfología, digital, de la forma proyectual. de la oportunidad de profundizar en
a las características dinámicas y a la La arquitectura paramétrica y las las nuevas tecnologías en hormigones
modificación de los materiales. Sin técnicas de proyección generativas se desde las mezcla per se.
embargo es identificable como muchos muestran como el presente y futuro
autores en sus publicaciones, así como de la práctica. Por ende indagar so-
en sus aseveraciones plantean, que ex- bre temas que buscan la optimización
iste una falta de sincronización de las de sus ramificaciones, en este caso la
soluciones constructivas con respecto puesta en obra, implica adentrarse en
0.1 ABSTRACT
In the context of start of an investigation architecture from a hardware perspec- The current concern for synergy and
in the line of construction- innovation, it tive, it represents an approximation feedback from both fields: architecture
presents an opportunity for addressing since: technical, process, constructive purposeful and constructive, requires
an issue of constant presence nowa- solutions, manufacturing methods and this type of analysis and search for
days currently taking shape in various application, embodying the proposed solutions to the construction, commis-
assertions of contemporary architec- conceptually. This allows you to focus sioning work and parametric manufac-
ture theory, as a new paradigm. on identifying the most optimal techni- turing.
cal solutions both translation of design
The issue of parametric architecture is and execution and assembly work, If the concrete is very doable for its
always shown as an issue and actually delving into the media transformation of amorphous and malleable condition,
somewhat sensationalist definition of materials (shaped, 3D printing), use of and to be present in various construc-
an icon and focused on the form. But special equipment (robotics), and new tion and building traditions. Similarly
the implementation of these forms and assembly processes, all these empha- it is a material that requires new tech-
semantic processes of this, are signifi- sizing the manufacturing stage, pre niques and which in turn is in a process
cant in the road to progress and stay in construction and commissioning work. of change to adapt to the times, both
our sector. Thus, the analysis conduct- in terms of the material basis, and pro-
ed case studies and detailed solutions Apart from the hardware approach is cessing techniques and the placement.
to specific problems of this practice consistent with the presence (using Besides the opportunity to delve into
arises the need to explore this aspect of models, experimental and prototype new technologies in concrete from the
architecture, and do it by displaying its development) along the history of this mixture per se.
state of the art. novel analog digital perspective, the
projective shape.
The optimization and automation are Parametric architecture and generative
two more goals in mind when we review projection techniques are shown as
the projected digital systems architec- current and future practice. Therefore
ture. It is very common these terms with investigate issues seek to optimize its
respect to morphology, to the dynamic ramifications, in this case commission-
characteristics and modification of ma- ing work involves understanding the
terials are adopted. However it is iden- system enter and explore solutions in
tifiable as many authors in their publi- their fields. It is suitable to analyze case
cations and on their claims arise, there studies and through these head into the
is a lack of synchronization of construc- given solutions, understanding them as
tive solutions regarding the progress of lines of monitoring and possible future
the projection and architectural design, parameters in practice. In addition to
so that various processes become very understanding the logic of the process
artisan to in realizing the issues raised. and the transition from the digital to the
Addressing the issue of parametric buildings.
0.2 MARCO TEÓRICO
Metodología Estado del arte
El método de investigación se centra en El diseño paramétrico se presenta
profundizar en casos de estudio análo- como la línea de desarrollo futuro de
gos, analizando aspectos tales como: la arquitectura y la construcción. Las
parámetros, proceso de iteración, solu- edificaciones más recientes y de may-
ción constructiva resultante, traducción or relevancia a nivel de avances con-
o integración y puesta en obra. De igual structivos y de desarrollo de desafíos
manera abordar tanto las nuevas técni- formales y técnicos, tienen como raíz
cas experimentales de transformación la paramétrica. En este mismo orden la
del material, como las soluciones in- fabricación digital está en un constante
novadoras de a nivel constructivo, de avance e implementación de nuevas
cara a la puesta en obra. tecnologías y técnicas, acogiendo alter-
nativas recientes para transformación
La metodología se basa en la creación de materiales que antes no se utiliz-
de matrices de análisis, cuadros com- aban con estos fines, como es el caso
parativos y delimitación de soluciones, del Hormigón.
tanto en el estudio de casos como en la De la mano de este avance, existen
identificación de procesos y conceptos puntos de compatibilización de las
derivados de la paramétrica y del mate- técnicas nuevas de fabricación y las
rial a estudiar. técnicas que le anteceden a nivel con-
structivo. En estos se aloja el mayor
Se buscan definir un marco investiga- interés, pues demarca la vía de avance
tivo o estado del arte y sus posibles técnico-constructivo de la práctica, en
derivaciones de búsqueda de infor- vías de una nivelación con los avances
mación futuras. Además definir unas en software.
conclusiones resultantes del propio Además no es muy claro, el desarrollo
análisis y claramente identificables del constructivo de algunas concepciones
proceso de investigación y los métodos actuales, con respecto a las prácticas
aplicados como medio de evaluación y tradicionales, lo que amerita una pro-
definición de futuros desafíos y líneas fundización en las herramientas y alter-
de desarrollo del hardware. nativas constructivas.
Objetivos
Como tema de actualidad, e intrínseca- • Investigar la lógica proyectual de
mente ligado al sector de la construc- este tipo de arquitectura y su con-
ción, se presenta como base bibliográ- secuencia en la construcción.
fica la documentación de soluciones
constructivas antecedentes, la diver- • Profundizar en las condiciones ex-
sidad de investigaciones realizadas istentes de este tipo de desarrollo
en relación al tema, la exploración de proyectual: antecedentes, actuali-
campos experimentales e industriales dad y posibilidades.
de desarrollo de las técnicas, el análisis
de soluciones constructivas industria- • Identificar de dónde proceden las
les de sectores cercanos como los mo- técnicas que hoy en día aparecen
biliarios urbanos, y la entrevista directa como propias de una arquitectu-
a equipos de trabajo en obras de refer- ra cuyas características formales
encia y visita a talleres de premontado no son originarias de una manera
y fabricación relevantes. de construir implícita en el pens-
Con la bibliografía existente, la infor- amiento del arquitecto.
mación y experiencia investigativa de •
algunos referentes de tesinas anteri- • Analizar la evolución de las técni-
ores, así como entrevistas a expertos. cas de transformación del hor-
Se evidencia la seguridad de llevar a migón y su armado, para compren-
un buen nivel la investigación, siem- der mejor lo que se ha hecho y lo
pre planteando la posibilidad de con- que falta.
tinuación exhaustiva de la misma en
doctorado, en términos de prototipos,
experimentación directa y propuesta de
proceso. A esto se suman las diferentes
visitas a los talleres de fabricación tan-
to de Escofet, como de la Sagrada
Familia, las visitas a servicios de im-
presión 3d, la consulta a especialistas
en software, entre otras búsquedas
importantes para la formulación de este
documento.
CAPÍTULO I:
ARQUITECTURA
PARAMÉTRICA
PROCESO CONCEPTUAL Y DE DISEÑO |
PARÁMETROS | ITERACIÓN | PENSAMIENTO
| PARAMETRICISMO VS. FORMA CURVA |
AVANCES EN SOFTWARE
1.0. INTRODUCCIÓN 1.0. INTRODUCCIÓN mente), han llegado para cambiar la
disciplina desde dentro.
1.1. DEFINICIÓN
Esta primera aproximación al tema, De manera que el desarrollo de soft-
1.1.1. Arquitectura Paramétrica
parte de la identificación de una prác- wares y tecnologías de fabricación; la
1.1.2. Antecedentes: Pensamiento tica alusiva a este término, sus an- búsqueda de nuevas formas; el movi-
tecedentes, su lógica de diseño y las miento Contra-deconstructivismo; la
Paramétrico
consecuencias que presenta en térmi- búsqueda de un nuevo paradigma o
1.1.3. Recorrido evolutivo
nos constructivos. Objeto propulsor un nuevo estilo arquitectónico; la defi-
1.1.4. Geometría y desafío de las de análisis e identificación de la arqui- nición de una estructura interdisciplinar
formas tectura paramétrica, desde una ver- de diseño, una nueva generación del
tiente conceptual y teórica, que luego manejo de la información; la búsqueda
1.1.5. Teorías, conceptos y líneas
descompone sus diversas líneas, las de optimización del proceso de diseño
de Paramétrica
maneras en las que ha sido definida. y una nueva lógica de diseño; son las
1.2. ACTUALIDAD EN SOFTWARE Todo esto con la intención de conocer principales razones atribuidas a la exis-
con claridad el presente, e identificar un tencia del uso de la paramétrica en la
1.3. ACTUALIDAD DEL HARDWARE
futuro de este tipo de arquitectura en la arquitectura contemporánea.
1.3.1. Nuevo Proceso hardware
práctica. La paramétrica, es el resultado de la
1.3.2. Fabricación, tecnologías y implementación de las tecnologías
procesado de materiales La evolución del diseño asistido por de modelado paramétrico, basado
ordenadores y la construcción con en una descripción algorítmica de la
1.3.3. Materiales
tecnologías digitales, de mano de los geometría, en la arquitectura contem-
1.3.4. Puesta en obra
avances en el desarrollo de softwares, poránea, a veces manipulada hacia un
están conectados directamente con al- objetivo formal estético y a veces hacia
gunos de los más relevantes cambios un objetivo optimizado.
en el discurso y práctica de arquitec-
tura contemporánea. De igual mane-
ra, la innovación en la industria de la
construcción y la experimentación en la
práctica arquitectónica, se han visto im-
pulsadas por la innovación digital y de
procesos de fabricación, desarrollada
por las industrias naval, aeronáutica,
automotriz y de diseño de productos. A
consecuencia, la adopción de los soft-
wares de modelado paramétrico en la
industria de arquitectura (tomados de
las industrias mencionadas anterior-
CA DESARROLLO DE SOFTWARES Y PARÁMETROS TLAIMXIOTNANOTMEÍAS DDEE PDAISREÁÑMOETROS
RI TECNOLOGÍAS DE FABRICACIÓN FACTORES EXTERNOS
T
É BUSQUEDA DE NUEVAS FORMAS MANEJO DE INTERDISCIPLINAR
M INFORMACIÓN NUEVO PROCESO DE DISEÑO
A INGENIEROS|ARQUITECTOS|ESPECIALISTAS
R MOVIMIENTO
PA CONTRA-DESCONTRUCTIVISMO PARADIGMA EFOSTRIMLOAS CURVAS
A FORM-FINDING
L BUSQUEDA DE UN NUEVO PARAMÉTRICA FOLDING
E ESTILO ARQUITECTÓNICO
D OPTIMIZACIÓN ANÁLISIS
O DEFINICIÓN DE UNA ESTRUCTURA RFAACCTIOONRAESL IMZAECDIIÓONAMBIENTALES
S INTERDISCIPLINAR DE DISEÑO SOSTENIBILIDAD
U LÓGICA DISEÑO
L MORFOGÉNESIS
ENUEVA GENERACIÓN DE MANEJO DISEÑO GENERATIVO
D DE INFORMACIÓN DINÁMICA DE MATERIAL
S CIENCIA APLICADA GEOMETRÍA
NEBUSQUEDA DE OPTIMIZACIÓN DEL FPAUREÁRMZAESTROS
O PROCESO DE DISEÑO
Z PROGRAMACIÓN SCRIPTING
RA NUEVA LÓGICA DE DISEÑO ARELGLAOCRIÍOTNMEICS|AECUACIONES|PARÁMETROS
Como la denominación lo indica toma redefine la concepción de las formas 1.1. DEFINICIÓN
su base en parámetros, reafirman- arquitectónicas, propiciando un pro-
1.1.1. Arquitectura Paramétrica
do que toda arquitectura se vale de ceso mejor informado en cuanto a los
parámetros para su concepción. Pero parámetros variables y los resultados La palabra paramétrica textualmente
en el caso específico de la paramétri- formales. De manera que se ancla en indica una dependencia de parámet-
ca se refiere a la raíz de una práctica el rechazo a la solución fija y la ex- ros, los cuales en matemáticas siempre
que maneja estos parámetros para la ploración de las infinitas posibilidades han sido reconocidos como variables
generación constante de resultados variables. En este sentido la paramétri- independientes. Esto lo esclarece la
variables, cambiando el proceso de lin- ca aplicada a la arquitectura y el diseño, Enciclopedia de Matemáticas cuando
eal a generativo, con una firme actitud pasa de diseñar una forma específica define las ecuaciones paramétricas
informativa entre las disciplinas y las del edificio, a diseñar una serie de prin- como “la especificación de los puntos
etapas de diseño. cipios codificados como secuencia de del conjunto o de sus coordenadas por
No se trata de definir una forma en ecuaciones paramétricas, por las que valores de las funciones de ciertas vari-
base a una línea estilística o estética aspectos específicos del diseño podrán ables llamadas parámetros”. Axioma de
específica, por el contrario, los que se ser generados, y variados en el tiempo, una arquitectura identificada por diver-
definen son los parámetros que luego según se requiera. sos autores como un nuevo paradigma,
darán como resultado variables posib- Uno de estos aspectos directamente como el futuro en evolución, o como di-
ilidades, de las cuales en base a cri- relacionado al producto formal y que versas líneas de pensamiento direccio-
terios puntuales se cataloga y adopta ha de ser variado según la codifi- nadas en su definición a ciertos logros
una solución. Si estos parámetros son cación inicial es la geometría, que en que esta posibilita, en base a la forma,
variados, entonces de igual manera la paramétrica se suscita un manejo la optimización y el proceso productivo.
varían las posibilidades resultantes, distinto de la misma, abriendo el campo Ahondando en los parámetros, identifi-
pero sin cambiar la lógica del proceso, a las geometrías generativas, inteligen- camos una definición muy congruente
puesto que no se destruye una previa tes y performativas, pero que conserva a la aplicación de este tipo de diseño
iteración. la lógica de la geometría convencional.
La descripción paramétrica de las for- En este orden, se evidencia la oportuni- I.1 Exoesqueleto vista de cubierta.
mas provee una vía versátil de repre- dad de implementación de geometrías O-14, Dubai UAE (2010),
sentar las curvas y superficies com- complejas, que permite esta línea de Reiser+Umemoto.
plejas. Superficies de doble curvatura, desarrollo proyectual. I.2 Influencia de otras industrias,
antes de la paramétrica eran represen- En vías de una definición más amplia cabezal de corte para materiales
tadas y entendidas desde la descom- de la arquitectura paramétrica, hemos metálicos por CNC.
posición en secciones seriadas para de identificar que: sus vertientes de I.3 Gráfico de razones de uso del la
identificar el comportamiento de las desarrollo, las líneas que desde su Paramétrica.
mismas. surgimiento, y el inicio de su imple- I.4 Mapa de conceptos de
Partiendo de la multiplicidad, la vari- mentación en arquitectura, se han gen- Paramétrica.
abilidad y la generación de rango de erado para confinarla hasta el punto de
posibilidades, el diseño paramétrico lo identificable.